袁 超,桑璐媛,刘 慧
(1.安阳工学院生物与食品学院,河南安阳455000;2.河南工业大学粮油食品学院,河南郑州450001)
一种组织蛋白即食膨化食品的风味优化研究
袁超1,桑璐媛2,刘慧1
(1.安阳工学院生物与食品学院,河南安阳455000;2.河南工业大学粮油食品学院,河南郑州450001)
大豆组织蛋白食品具有较好的营养和吸收效果。该文通过单因素试验和响应面分析研究食盐、白砂糖和白醋添加量对一种添加蛋白肽的组织蛋白即食膨化食品风味以及质构的影响,并对配方进行了优化。经优化调整后,确定最优配方为食盐添加量5.7%,白砂糖添加量6.7%,白醋添加量3.0%,此条件下产品感官品质最佳,感官评分为86分,适合佐餐食用。所得制品的弹性、咀嚼性、内聚性、胶黏性和硬度分别为:4.47 mm、4.88 m J、0.78%、1.12 N、1.25 N。
组织蛋白;大豆蛋白肽;感官评价;响应面分析
大豆组织化蛋白蛋白含量在51%以上,理化特性不仅完全符合人们机体对营养的需求,而且具有良好的消化吸收率[1-2]。此外,大豆组织蛋白用于肉类食品加工中还具有自身所特有的特性(如吸水性、吸油性以及似瘦肉般的咀嚼感等),不仅如此,组织蛋白还能提高产品的品质(如产品的色、香、味),增加蛋白质的含量,使制品组织状态更加具有紧密、细腻感。且相比肉类原材料,价格较低,利用率较高,是优良的肉类替代品[3-5]。大豆组织蛋白不仅赖氨酸和色氨酸含量高,而且胆固醇即使加工后含量仍然很低,是预防高血压、心脑血管疾病、动脉硬化的合适食品之一。美国食品药品监督管理局发表声明称每日摄取25 g大豆蛋白有助于防止心脑血管疾病。每日摄入20 g大豆蛋白对于提高女性更年期骨质疏松有很显著的作用[6]。组织蛋白可以作为原材料代替肉类加工成各种素食食品,能够满足不同喜好的人的需求[7-9]。
大豆蛋白肽具有消除疲劳、恢复体力、抑制肿瘤、降低血压、血脂等生理功能[10]。已经成功应用于恢复期病人、婴幼儿、运动员甚至是老年食品[11-12]。但大豆蛋白肽具有苦味和涩味[13]。为提高组织蛋白即食膨化食品的营养性和功能性,减小蛋白肽添加产生的不良口感,研究含有适量蛋白肽的大豆组织蛋白即食休闲食品的风味优化。该文通过单因素试验和响应面分析法,以感官评分为评价指标,确定含有适量蛋白肽的大豆组织蛋白即食休闲食品最佳工艺配方,为其进行工业生产提供理论基础。
1.1材料与试剂
组织蛋白(蛋白质含量55.72%):安阳福瑞沃食品制造有限公司提供;大豆蛋白肽粉(批号20140526):安阳诺利如一生物科技有限公司;大豆油、食盐、蔗糖、香辛料(均为食品级):市售。
1.2仪器与设备
XF20-02AJ型电磁炉:河南新飞太阳能科技有限公司;SHB-3A型循环水真空泵:郑州杜甫仪器厂;DL-1型电子万用炉:北京市永光明仪器厂;GR20真空滚揉机:嘉信食品机械有限公司;TMS-Pro型食品物性仪:北京盈盛恒泰科技有限公司。
1.3方法
1.3.1组织蛋白即食膨化食品的制备
称取一定质量的组织蛋白,放入50~60℃净水中恒温浸泡30~45 min,然后热风干燥脱水,使含水量一般控制在50%以下。大豆蛋白肽(占组织蛋白用量的2%)用适量水溶解,将其喷淋入组织蛋白,然后加入淀粉、味精、孜然粉、白砂糖、十三香、食盐、食醋等调味料,真空滚揉混料30 m in,至料液被组织蛋白完全吸收。
1.3.2单因素试验
选取食盐添加量、白醋添加量、白砂糖添加量为评价因素,产品感官评分为评价指标,进行单因素试验,以确定各因素的合适范围。
1.3.3响应面试验
根据单因素试验结果,选择食盐添加量、白醋添加量、白砂糖添加量进行3因素3水平共15个点的响应面试验,以感官评分为响应值,用软件Design Expert 6.0进行试验设计和结果分析。
1.3.4测定方法
感官评价:评分方式采用百分制,按照组织蛋白即食食品的色泽(10分)、风味(30分)、质地(30分)及口感(30分)4项指标,分3级标准进行打分,总分为100分,具体评分标准见表1,评分员测试前经正规感官评价培训。
表1 产品感官评分标准Table 1 Sensory evaluation standard of the product
质构特性分析:选择形状、大小基本一致的组织蛋白即食膨化食品,用食品物性仪对所取样品的硬度、内聚性、弹性、咀嚼度和恢复性等质构特性进行分析。质构仪参数设置,测试前速度:0.5 mm/s;力量感应元量程:50 N;起始力:0.1 N;测试速度:0.5 mm/s;探头回升到样品表面的高度:40mm;测试样品形变百分量:50%;返回速度:0.5mm/s;测试循环次数:3次,最终结果取平均值。
2.1单因素试验
2.1.1食盐添加量对产品感官评分的影响
分别选取2%、4%、6%、8%和10%食盐添加量进行试验,结果见图1。组织蛋白即食膨化食品的感官评分先上升后下降,在6%时达到评分最高。继续增加食盐量会增加产品苦涩味,但加盐量过低,产品口感平淡。因此,从组织蛋白即食膨化食品质量和人体每天食盐推荐摄入量方面考虑,响应面试验中食盐添加量应选择5%~7%比较合适。
图1 食盐添加量对感官评分的影响Fig.1 Effect o f salt addition on sensory evaluation score
2.1.2白醋添加量对产品感官评分的影响
分别选取白醋添加量为1%、2%、3%、4%和5%进行试验,结果见图2。由图2可知,当白醋添加量在1%~3%时,组织蛋白即食膨化食品的感官评分随白醋添加量增加而上升,在3%时达到最高,随着白醋添加量的继续增加,评分不断下降。在白醋添加量适宜时,可以起到调节产品酸味,掩盖蛋白肽苦味的作用,过少则显现不出鲜味,过多则影响或压制其配料的香味,适口性变差。因此,白醋最佳添加量选择为2%~4%比较适宜。
图2 白醋添加量对感官评分的影响Fig.2 Effect of white vinegar addition on sensory evaluation score
2.1.3白砂糖添加量对产品感官评分的影响
分别选取白砂糖添加量为1%、3%、5%、7%和9%进行试验,结果见图3。由图3可知,随着白砂糖添加量的升高,组织蛋白即食膨化食品的感官评分先上升后下降,在7%时评分最高。白砂糖在产品中起到明显的增鲜效果,当白砂糖添量加过少时,增鲜效果不明显,随着白砂糖添加量的增加,甜味显现出来,适口性更佳,但白砂糖添量加过多,会影响其他配料的作用且黏度也会过大。因此,白砂糖添加量在6%~8%时比较适宜。
图3 白砂糖添加量对感官评分的影响Fig.3 Effect of sugar addition on sensory evaluation score
2.2响应面试验
表2 响应面试验设计及结果Table 2 Design and results of response su rface experim ent
在单因素试验结果的基础上,为了得到最佳的调味配方,以感官评分作为指标,进行L15(33)响应面分析试验,试验设计与结果见表2。利用响应面分析试验得出的模型进行组织蛋白即食膨化食品调味,从而得出组织蛋白即食膨化食品调味最佳配方。
根据所设计的试验方案(见表2)进行试验,并对产品的响应值进行测定。对响应面分析试验结果进行分析,选取二次多项式为模拟方程,其优化后的响应值(Y)与各评价因素的回归模型如下:
对模型进行方差分析(见表3)知,回归模型的F值为4.97(P<0.05),模型比较显著,即只有4.60%的可能性会因为外界因素使F值增大,Prob>F的值小于0.050 0,表明模型显著;失拟项为25.88,只有0.70%的可能性会因为外界因素影响而使失拟项值增大,拟合性较好,可以用来预测。通过对响应值优化分析,得到最优条件为食盐添加量为5.69%,白砂糖添加量为6.74%,白醋添加量为2.93%。为方便实际操作,调整试验条件为食盐添加量为5.7%,白砂糖添加量为6.7%,白醋添加量为3.0%,在此条件下进行验证试验,所得制品的感官评分为85.93分,达到优化目的。
表3 回归方程方差分析Table 3 Variance analysis of the regression equation
响应面曲线图是响应值在各试验因子交互作用下得到的结果构成的一个三维空间曲面。通过响应面分析可以了解各因素对响应面值的影响并找出最佳试验参数[14-15]。由回归方程经处理得到食盐、白砂糖添加量和白醋添加量3因素之间的两两交互作用的响应面及等高线图见图4。
由图4可以看出,各因素之间有较好的交互作用,响应曲面呈上凸,等高线极值所代表的交互作用的最佳感官评分点均落在设计范围之内,设计模型合理。由等高线致密性可以看出,3个因素对感官品质的影响大小依次为食盐>白醋>白砂糖。
2.3质构特性分析
对最优化产品的质构特性进行了分析,并与市售产品进行了比较,结果见图5。硬度是质构曲线第一个峰的峰值,内聚性为两次压缩的面积之比,胶黏性为硬度和内聚性的乘积,弹性是第一挤压结束后第二次挤压开始前样品恢复的高度,咀嚼性是胶黏性与弹性的乘积[16]。本实验组织蛋白即食食品在形变量50%的条件下,所测得的质构特性:硬度为1.25 N,咀嚼度为4.88 m J,内聚性0.78%,胶黏性为1.12 N,弹性为4.47 mm。与市场常规产品对比,该产品具有较好嚼劲和合适的弹性,符合消费者对此类食品的口感。
图5 最佳配方产品及市售样品的质构特性曲线Fig.5 Texture properties curve of the optimum product and comme rcial sam p les
本试验对一种添加大豆蛋白肽的大豆组织蛋白即食膨化食品进行了配方设计。通过单因素试验及响应面分析试验对组织蛋白即食膨化食品调味配方进行了优化,得到了感官评分相对较高的调味设计配比。结果表明,组织蛋白即食膨化食品调味设计最佳配比为:食盐添加量5.7%,白砂糖添加量6.7%,白醋添加量3.0%,此条件下产品感官评分为86分,适合佐餐食用。最佳配比组织蛋白产品的质构分析结果为:硬度1.25N,咀嚼度为4.88m J,内聚性0.78%,胶黏性为1.12 N,弹性为4.47 mm,与市售产品相比,本产品具有较理想的咀嚼性和弹性等指标。
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Flavour optimization of textured soybean protein instant puffed food
YUAN Chao1,SANG Luyuan2,LIU Hui1
(1.School of Biotechnology and Food Science,Anyang Institute of Technology,Anyang 455000,China;2.College of Grain,Oil and Food,Henan University of Technology,Zhengzhou 450001,China)
Soybean protein food has good nutritional and absorption effect.The effect of salt,sugar and white vinegar addition on the flavor and texture of protein-added soybean protein instant puffed food was studied,and the formula was optim ized through single factor test and response surface analysis.The results showed that the optimum formula of the instant puffed food was salt 5.7%,sugar 6.7%,white vinegar 3.0%.Under these conditions,the product had the optimal sensory quality and the sensory score was 86,which is smifable for supplementary feeding.Meanwhile,the elasticity,chewiness,cohesiveness、tackiness and hardness of the product were 4.47 mm,4.88 m J,0.78%,1.12 N and 1.25 N,respectively.
textured soybean protein;soybean peptide;sensory evaluation;response surface analysis
TS214.2
0254-5071(2016)05-0196-04
10.11882/j.issn.0254-5071.2016.05.041
2015-12-27
国家自然科学基金项目(31201315);安阳工学院重点学科建设项目(20136902)
袁超(1979-),男,副教授,博士,研究方向为碳水化合物资源开发与利用。