响应面法优化洋槐花酱加工工艺

响应面法优化洋槐花酱加工工艺

随着人们健康意识的增强，我们需要食品不仅具有安全性和易受攻击性，还具有一定的保健功能。洋槐花有多种营养成分，对人体具有极高的营养价值和医疗保健作用，以洋槐花为主要原料的食品开发越来越受到重视。我国洋槐花资源虽然丰富，但洋槐花加工产品却不多，因此应及时提高洋槐花的精深加工水平，形成洋槐花系列食品，如花酱、花饮料、花茶以及花酒系列保健食品，提高洋槐花的附加值洋槐别称刺槐以洋槐花1材料和方法1.1精密机械设备洋槐花：运城市盐湖区洋槐花；果胶：河南万邦实业有限公司；白砂糖：昆明天彬食品有限公司；柠檬：吕梁市家家利超市。HK2002型电磁炉美的集团有限公司；JA5003N型电子天平上海精密科学仪器有限公司；HH-8A型电热数显恒温水浴锅北京科伟永兴仪器有限公司；DGS280型灭菌锅宁波久兴器械有限公司。1.2测试方法1.2.1工艺1.2.2溶解凝剂挑选无虫害、无腐败、均匀一致的洋槐花去除枝叶，清洗干净后用盐水浸泡备用；将果胶放入85℃水中不断搅拌直至果胶完全溶解；将清洗好的均匀一致的洋槐花加入水、白砂糖熬制15min，加入溶解的果胶熬至粘稠状，加入柠檬汁调节pH，分装到灭菌后的玻璃瓶中，在60～65℃下进行水浴杀菌20～30min，旋紧瓶盖，密封，冷却至室温1.2.3单因素试验设计及模型建立分别考察洋槐花的开放程度（未开放、50%开放、完全开放）、不同状态的洋槐花（鲜洋槐花、干洋槐花、冷冻洋槐花）、洋槐花的添加量（5.00,10.00,15.00,20.00,25.00,30.00,35.00g）、白砂糖的添加量（2.00,3.00,4.00,5.00,6.00,7.00,8.00g）、果胶的添加量（0.00,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30g）、柠檬汁的添加量（0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,0.70,0.80mL）为单因素进行单因素试验，并在此基础上采用Box-Behnken模型设计三因素三水平的响应面优化洋槐花酱的制作配比。1.3测量1.3.1洋槐花酱配方的单因素试验将花酱的色泽、滋味、口感、组织状态作为评价标准进行感官评分，研究洋槐花添加量、白砂糖添加量、果胶添加量对花酱感官品质的影响，感官评分见表1。随机选取10个年龄不同、性别不同的人进行评价，根据感官评价表进行评分1.3.2菌落总数、大肠菌群、霉菌群的测定微生物指标：根据GB4789.2-2016平板计数法测定菌落总数，根据GB4789.3-2016平板计数法测定大肠菌群，根据GB4789.15-2016平板计数法检测霉菌。2结果与分析2.1单因素试验2.1.1洋槐花酱的感官品质洋槐花的开放程度对成品品质的影响见图1。由图1可知，洋槐花的开放程度对洋槐花酱滋味、口感、组织状态等感官品质有影响。随着开放程度的变化，洋槐花酱的感官品质也随之改变。当选用未开放的洋槐花作为花酱原材料时，分数为63，无花瓣，无槐花花香；当选用50%开放的洋槐花作为花酱原材料时，分数为72，花瓣丰富，花体细腻，花香浓郁突出；当选用完全开放的洋槐花作为花酱原材料时，分数为65，花瓣丰富，花体细腻，花香浓郁但不突出。因此，选用50%开放的洋槐花作为花酱原材料，花酱感官品质最好。2.1.2洋槐花酱的感官评价结果不同状态的洋槐花对成品质量的影响见图2。由图2可知，洋槐花的状态对洋槐花酱滋味、口感、组织状态等感官品质有一定影响。选用不同状态的洋槐花，洋槐花酱的感官品质也不相同。当选用干洋槐花作为花酱原材料时，分数为63，花酱组织状态粘稠，粗糙，花瓣较少，花香淡且不突出，花体较细腻；当选用新鲜洋槐花作为花酱原材料时，分数为72，花酱组织状态粘稠，粗糙，花瓣丰富，花香浓郁突出，花体细腻；当选用冷冻过的洋槐花作为花酱原材料时，分数为58，花酱组织状态略分层，花瓣较少，花香浓郁但不突出，组织状态粘稠，粗糙。因此，选用新鲜的洋槐花作为花酱原材料，花酱感官品质最好。2.1.3洋槐花添加量洋槐花的添加量对成品质量的影响见图3。由图3可知，洋槐花添加量对洋槐花酱滋味、口感、组织状态等感官品质有较大影响。随着洋槐花添加量的变化，洋槐花酱的感官品质也随之改变。当洋槐花的添加量为5g时，分数为64，洋槐花酱组织状态均匀一致，花瓣较少，花香浓郁但不突出，口感较差；当洋槐花的添加量为10g时，分数为72，洋槐花酱组织状态均匀一致，花瓣丰富，花香浓郁突出；当洋槐花的添加量为35g时，分数为55，感官品质最差，洋槐花酱组织状态粘稠，有大量沉淀，花瓣丰富，花香浓郁突出；当洋槐花的添加量由5g增加到10g时，花酱感官品质随着洋槐花添加量的增加而上升，适当地添加洋槐花会增加粘度，加深色泽，增加洋槐花花香；当洋槐花的添加量由10g增加到35g时，花酱感官品质随着洋槐花添加量的增加而下降，花酱组织状态粘稠，粗糙，有沉淀。因此，洋槐花酱的最适洋槐花添加量为10g。2.1.4白砂糖添加量的确定白砂糖的添加量对成品质量的影响见图4。由图4可知，白砂糖添加量对洋槐花酱滋味、口感、组织状态等感官品质有较大影响。随着白砂糖添加量的变化，洋槐花酱的感官品质也随之改变。当白砂糖的添加量为2g时，分数为55，感官品质最差，洋槐花酱糖度低，无甜味，有涩味；当白砂糖的添加量为5g时，分数为72，洋槐花酱糖度适中，甜味适中，无涩味；当白砂糖的添加量为8g时，分数为56，洋槐花酱糖度过大，口感过甜，无涩味；当白砂糖的添加量由2g增加到5g时，花酱感官品质随着白砂糖添加量的增加而上升，适当地添加白砂糖会增加花酱的粘度，调节花酱的甜酸比，改善花酱的口感；当白砂糖的添加量由5g增加到8g时，花酱感官品质随着白砂糖添加量的增加而下降，花酱口感过甜。因此，洋槐花酱的最适白砂糖添加量为5g。2.1.5洋槐花酱感官品质果胶的添加量对成品质量的影响见图5。由图5可知，果胶添加量对洋槐花酱滋味、口感、组织状态等感官品质有较大影响。随着果胶添加量的变化，洋槐花酱的感官品质也随之改变。当果胶的添加量为0.00g时，分数为65，感官品质最差，洋槐花酱酱体稀薄，分层明显，有沉淀；当果胶的添加量为0.10g时，分数为85，洋槐花酱酱体均匀一致，无沉淀；当果胶的添加量为0.30g时，分数为72，洋槐花酱酱体粘稠，粗糙，呈块状；当果胶的添加量由0.00g增加到0.10g时，花酱感官品质随着果胶添加量的增加而上升，适当地添加果胶会增加花酱的粘度，改善花酱的组织状态；当果胶的添加量由0.10g增加到0.30g时，花酱感官品质随着果胶添加量的增加而下降，花酱组织状态粘稠，粗糙，结块。因此，洋槐花酱的最适果胶添加量为0.10g。2.1.6洋槐花酱品质分析柠檬汁的添加量对成品质量的影响见图6。由图6可知，柠檬汁添加量对洋槐花酱色泽、滋味、口感等感官品质有重要影响。随着柠檬汁添加量的变化，洋槐花酱的感官品质也随之改变。当柠檬汁的添加量为0.2mL时，分数为72，洋槐花酱口感无酸味，偏甜，花香浓郁，色暗；当柠檬汁的添加量为0.5mL时，分数为91，洋槐花酱口感酸甜适中，花香浓郁，色泽明亮；当柠檬汁的添加量为0.8mL时，分数为63，感官品质最差，洋槐花酱口感过酸，无花香，色泽明亮；当柠檬汁的添加量由0.2mL增加到0.5mL时，花酱感官品质随着柠檬汁添加量的增加而上升，适当地添加柠檬汁会增加花酱的色泽，调节花酱的甜酸比，改善花酱的口感；当柠檬汁的添加量由0.5mL增加到0.8mL时，花酱感官品质随着柠檬汁添加量的增加而下降，花酱酸甜比过大，口感偏酸。因此，洋槐花酱的最适柠檬汁添加量为0.5mL。2.2反应分析的结果和分析2.2.1多元回归拟合利用Design-Expert8.0中的Box-Behnken建立试验设计利用Box-Behnken8.7.6软件对分析结果进行多元回归拟合，得到的方程为Y=92.20+6.38A+3.38B+5.50C-0.50AB-4.25AC-0.75BC-8.35AY为感官评分的值，A,B,C分别为洋槐花添加量、白砂糖添加量和果胶添加量。该模型的P值<0.0001，由此可知，响应面的回归方程达到了非常显著的水平，其中，失拟项是0.0861>0.05，说明回归模型具有良好的模拟程度。模型的校正决定系数R2.2.2洋槐花添加量对感官评分的影响根据回归方程绘制响应面图由图7可知，当果胶添加量一定时，随着洋槐花添加量的增加，感官评分先升高后降低，随着白砂糖添加量的增加，感官评分先升高后降低，等高线呈圆形，可知洋槐花添加量和白砂糖添加量的交互作用不显著。当洋槐花添加量为10g，白砂糖添加量为5g时，感官评分达到了最佳。由图8可知，当洋槐花添加量一定时，随着白砂糖添加量的增加，感官评分先升高后降低，随着果胶添加量的增加，感官评分先升高后降低，等高线呈椭圆形，可知白砂糖添加量和果胶添加量的交互作用显著。当白砂糖添加量为5g，果胶添加量为0.10g时，感官评分达到了最佳。由图9可知，当白砂糖添加量一定时，随着果胶添加量的增加，感官评分先升高后降低，随着洋槐花添加量的增加，感官评分先升高后降低，等高线呈椭圆形，可知果胶添加量和洋槐花添加量的交互作用显著。当果胶添加量为0.10g，洋槐花添加量为10g时，感官评分达到了最佳。综上所述，结合等高线图与P值可知AB、AC、BC三者交互作用显著性关系为：AC>BC>AB。采用DesignExpert软件对试验结果进行优化，得到了洋槐花用量11.56g、白砂糖用量5.26g、果胶用量0.11g为最佳配方。2.2.3回归模型的回归试验对获得的最佳配方进行验证测试2.3产品质量评价2.3.1感觉评估的结果在此条件下，制作出的洋槐花酱色泽明亮，酸甜适中，有洋槐花独特风味，花体细腻，组织状态均匀一致。2.3.2大肠菌群检测微生物检测结果见表5。国家规定菌落总数≤100CFU/g，大肠菌群≤30MPN/100g，霉菌结果不得检出。由表5可知，洋槐花酱微生物检测均符合国家微生物指标。3洋槐花酱的感官评价由上述试验可知，洋槐花酱最佳配方为：选用新鲜的、50%开放的洋槐花，洋槐花11.56g，白砂糖5.26g，果胶0.11g，柠檬汁0.50