响应面法优化紫薯红枣乳饮料工艺

响应面法优化紫薯红枣乳饮料工艺

甘薯又名紫甘薯，是一种紫色的甘薯。它含蛋白质、淀粉、纤维素、氨基酸、维生素及多种矿物质成分，且含量也比普通甘薯高1材料和方法1.1试剂与仪器原料选取新鲜紫薯、红枣、牛奶与白砂糖。柠檬酸、α-淀粉酶、糖化酶为食品级（浙江一诺生物科技有限公司）；DPPH（沃瑞达斯实验试剂耗材）、硫酸铁（成都市科隆化学品有限公司）、水杨酸（成都市科隆化学品有限公司）、过氧化氢（浙江一诺生物科技有限公司）、过硫酸钾（福晨化学试剂有限公司）、ABTS自由基（合肥巴斯夫生物科技有限公司）、三羟甲基氨基甲烷（浙江一诺生物科技有限公司）、磷酸（天津市科密欧化学试剂有限公司）和邻苯三酚（浙江一诺生物科技有限公司），均为分析纯。1.2紫外分光光度计及水浴锅JA303P分析天平（常州市幸运电子设备有限公司）、UV754紫外分光光度计（上海菁华科技仪器有限公司）、MJ-WBL2501B榨汁机（美的集团有限公司）、HH-W420水浴锅（江苏金坛市金城国胜实验仪器厂）。1.3实验方法1.3.1工艺紫薯红枣乳饮料制作流程：紫薯汁、红枣汁与鲜牛奶混合→调配→均质→密封→杀菌→冷却→成品。1.3.2红枣汁的制备新鲜紫薯去皮切块，蒸煮后以1∶4加水打浆，加入适量α-淀粉酶与糖化酶于紫薯浆中置于水浴锅中酶解，过滤冷却后得到紫薯汁。无霉变红枣去核，以1∶5加水煮沸，冲洗蒸煮后以1∶10加水制成红枣汁。加入紫薯汁、红枣汁、牛奶、0.1%的CMC稳定剂调配，均质灭菌后冷却得到成品。1.3.3单因素试验设计选取紫薯汁添加量（45%、50%、55%、60%和65%）、红枣汁添加量（45%、50%、55%、60%和65%）、白砂糖添加量（0%、1%、2%、3%和4%）与柠檬酸添加量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%)4个因素，以感官指标为评价指标，分别进行5组单因素试验。1.3.4响应面实验设计以感官评分为响应值，在单因素试验基础上设计响应面试验，因素水平见表1。1.3.5各指标测定指标，微生物指标与化指标(1）感官指标的测定。由12人组成评价小组，按照表2进行感官评分。(2）理化指标与微生物指标。蛋白质测定采用GB/T5009.5—2016中第一法凯氏定氮法，菌落总数测定采用GB4789.2—2016，大肠菌群测定采用GB4789.3—2016，霉菌测定采用GB4789.15—2016。2结果与分析2.1紫薯汁添加量对感官评分的影响试验单因素结果如表3所示，随着紫薯汁、红枣汁、白砂糖、柠檬酸添加量的增加，饮料的感官评分均呈现先增加后降低的趋势。紫薯汁添加量在试验组3时添加量为55%，感官评分最高；红枣汁添加量在试验组4时感官评分最高，此时添加量为60%；白砂糖添加量与柠檬酸添加量均在试验组2时感官评分最高，此时其添加量分别为1%与0.2%。2.2反应分析的结果和分析2.2.1饮料感官评分与自变量回归模型的建立采用响应面试验设计水平及结果见表4，采用DesignExper对表实验数据进行整理分析，以感官评分为响应值，通过软件分析得到饮料感官评分与自变量的回归模型方程为：Y=84.01+0.2050A+0.1192B+0.0950C-1.87D+0.2575AB-0.0275AC+0.3150AD-0.9175BC-0.6075BD-1.08CD-1.65A2.2.2模型拟合度检验响应面方差分析结果如表5所示。模型F=88.73,P<0.0001，表明该模型极显著。失拟项P=0.369>0.05（α=0.05）不显著，说明该模型的拟合度较好。决定系数R2.2.3感官评分根据响应面分析得到饮料的最佳配方：紫薯汁、红枣汁、白砂糖与柠檬酸添加量分别为55.234%、20.241%、1.022%与0.180%，此条件下感官评分84.204。结合实际操作，将最佳配方调整为紫薯汁、红枣汁、白砂糖与柠檬酸添加量分别为55%、20%、1%与0.18%，此条件下进行3次平行试验，得到感官评分83.68，与预测值相对误差为0.62%<5%，该试验合理。2.3抗氧化能力的测定为了解饮料的抗氧化活性，测定了饮料对DPPH自由基、羟自由基（·OH）、ABTS+自由基、超氧阴离子自由基O2.4检测质量指数的指标蛋白质含量为1.52%，菌落总数、大肠菌群、霉菌均未检出，符合国家标准。3dpph自由基清除率试验得到紫薯红枣乳饮料最优配方：紫薯汁55%，红枣汁20%，白砂