樊梓鸾,丁丽萍,李珊,康艾琳,白晓琳,王振宇
(1.东北林业大学林学院,哈尔滨150040;2.哈尔滨工业大学食品科学与工程学院,哈尔滨150090)
蓝靛果果干的加工工艺研究
樊梓鸾1,丁丽萍1,李珊1,康艾琳1,白晓琳1,王振宇2
(1.东北林业大学林学院,哈尔滨150040;2.哈尔滨工业大学食品科学与工程学院,哈尔滨150090)
对蓝靛果果干制作的最佳工艺条件进行研究。以蓝靛果为研究对象,用蓝靛果果干的感官评价作为衡量制作工艺的指标。在单因素实验的基础上选取糖料比、碳酸钙浓度、干燥温度为自变量,感官评价为响应值,利用响应面分析法,研究各自变量及其交互作用对感官评价的影响。回归模型具有高度显著性,方程对试验拟合较好,可以对蓝靛果果干的感官评分进行很好的分析和预测;各因子对感官评分的影响大小依次是糖料比﹥碳酸钙浓度﹥干燥温度;响应面分析图表明碳酸钙浓度和干燥温度交互作用不显著,糖料比和干燥温度、糖料比和碳酸钙浓度交互作用较显著,糖料比的主效应大于干燥温度和碳酸钙浓度;制作蓝靛果果干的最佳工艺条件为糖料比40%,碳酸钙浓度为0.45%,干燥温度为49℃。蓝靛果果干的感官评分为84.8,与预测值85.3基本一致。
蓝靛果;果干;感官评价;响应面优化法
蓝靛果(LoniceracaeruleaL.),别称羊奶子、黑瞎子果、山茄子果、蓝果,属忍冬科( Caprifoliaceae),忍冬属(Lonicera)多年生落叶灌木[1]。在我国主要分布在东北、华北和西北部分地区,东北的大、小兴安岭,长白山地区的野生资源储量最丰富。蓝靛果可鲜食,也可加工成果酒、果汁、果酱等。近年来,国内外学者已在研究和开发方面获得了可喜的成果,发现了丰富的营养物质以及药用价值,俄罗斯已经把蓝靛果加工成宇航员专用的饮料[2]。蓝靛果是一种营养丰富的森林浆果,果实中富含多种维生素、矿质元素、氨基酸、黄酮类成分、碳水化合物、多元醇、有机酸及其它生物活性物质,其中:碳水化合物、多元醇和有机酸分别以葡萄糖、山梨糖醇及柠檬酸为最多[3],VPP含量高出其他水果近百倍,必需氨基酸占总量40%左右,黄酮类成分,总含量为1.3%[4];果实内含3种柠檬酸酯类物质[5]、3种苹果酸酯,其中含量最多的为二丁基苹果酸酯、16种氨基酸,其中有9种是人体所必需的[6]。开发利用蓝靛果资源,一方面需要改进现有加工产品的生产工艺,制定合理的营销方略和管理方法,向科学化、标准化和产业化方向发展,打造出企业的名牌产品,创造更大的经济效益[7];另一方面需要加强蓝靛果的深加工研究工作,开发出符合人们需要的功能保健食品和药品等系列新产品,使小浆果变成大产业,发挥独特的经济优势,使蓝靛果产业在国内外市场上占有一席之地[8]。黄祥童[9]筛选的蓝靛果酒最佳制作工艺为:果实破碎后,加白砂糖22%、活性干酵母1.50%,使之浓度为60mg/kg,于18℃~25℃前发酵14d,16℃~18℃后发酵60d,贮存1年后进行勾调,用发酵原酒20%,加白砂糖8%、柠檬酸0.08%、乙基麦芽酚10 mg/kg,调酒度为5%,其果酒外观澄清透明,无明显沉淀或悬浮物;色泽宝石红色,具光泽;酒香独特、清新;口味柔和清爽,酸甜相宜、略苦。由于蓝靛果有很重的酸涩口感,市面上蓝靛果果干产品并不多见。本实验将运用响应面优化法来研究蓝靛果果干的最佳制作工艺,确定各影响因子的最佳范围,对蓝靛果的进一步利用提供了参考。
1.1 材料与试剂
蓝靛果鲜果,黑龙江省尚志绿野浆果有限责任公司提供。
白砂糖,购自哈尔滨乐松广场家乐福超市;碳酸钙、氯化钙、苯甲酸钠、亚硫酸钠均为国产分析纯。
1.2 仪器与设备
GZX-9240 M型电热恒温鼓风干燥箱,上海博讯实业有限公司医疗设备厂;R200D 型电子分析天平,精度 1/10000,德国 Sartorious 公司;TD10001 型电子天平,精度 1/10,余姚市金诺天平仪器有限公司;BCD-215DC 型冰箱,中国海尔集团。
1.3 方法
1.3.1 工艺流程及操作要点
原料挑选→分级→清洗→硬化→护色防腐→糖渍→干燥→分级→包装→成品。
(1)原料挑选:挑选肉质鲜润,颜色鲜黄,无病虫害或机械损伤的速冻蓝靛果鲜果。
(2)分级:选择果粒长短粗细一致的进行实验研究。
(3)清洗:流动水清洗鲜果,去除杂质。
(4)硬化:选择不同浓度的碳酸钙或氯化钙溶液浸泡蓝靛果鲜果进行硬化。
(5)护色防腐:选择不同浓度的亚硫酸钠或苯甲酸钠溶液浸泡蓝靛果鲜果2h。
(6)糖渍:糖,原料以一定的比例混合,进行糖渍24h。
(7)干燥:分别采用电热恒温鼓风干燥箱进行干燥。
(8)回软:将加工好的所有果干密封包装,放在干燥器中均衡水分。
(9)保存、检验、成品:在 25~30℃下保存5~7d后逐袋检查有无变质等现象,然后装箱入库。
(10)包装:用不透光的、密封、专用食品包装材料真空充氮包装。
1.3.2 单因素实验
1.3.2.1 硬化剂的浓度对产品品质的影响
(1)碳酸钙浓度对产品品质的影响。分别选取浓度为0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%的碳酸钙溶液浸泡蓝靛果鲜果16h,在亚硫酸钠浓度0.06%、浸泡时间2h,糖料比3∶10、糖渍时间24h,干燥温度50℃、干燥时间7h的条件下进行实验评价果干品质。
(2)氯化钙浓度对产品品质的影响。分别选取浓度为0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%的氯化钙溶液浸泡蓝靛果鲜果16h,在亚硫酸浓度0.06%、浸泡时间2h,糖料比3∶10、糖渍时间24h,干燥温度50℃、干燥时间7h的条件下进行实验,评价果干品质。
1.3.2.2 防腐剂亚硫酸钠浓度对产品品质的影响。分别选取浓度为0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%的亚硫酸钠溶液浸泡蓝靛果鲜果2h,在碳酸钙浓度0.5%、浸泡时间16h,糖料比3∶10、糖渍时间24h,干燥温度50℃、干燥时间7h的条件下进行实验,评价果干品质。
1.3.2.3 糖与原料的配比对产品品质的影响。分别选取糖与原料之比为1∶10、2∶10、3∶10、4∶10、5∶10对物料进行糖渍24h,在碳酸钙浓度0.5%、浸泡时间16h,亚硫酸浓度0.06%、浸泡时间2h,干燥温度50℃、干燥时间7h的条件下进行实验,评价果干品质。
第三,关键词共现图谱表明,政府机构改革研究成果关键词结构较为松散,网络密度不高。存在部分研究者未真正理解关键词的标识内涵,以致出现专业标识性不强的高频关键词,另有些学者在参考文献信息标注不规范导致数据信息不完整,因此建议作者在发表和宣传成果时还得重视文献规范。
1.3.2.4 干燥温度对产品品质的影响。将在同样条件因素(碳酸钙浓度0.5%、浸泡时间16h,亚硫酸浓度0.06%、浸泡时间2h,糖料比3∶10、糖渍时间24h)下处理过的蓝靛果鲜果沥干多余的水,分别置于温度为30℃、40℃、50℃、60℃、70℃的烘箱里7h,直到果干成型取出,评价果干品质。
1.3.3 蓝靛果果干工艺优化实验。在单因素实验结果的基础上,进行响应曲面实验设计,以糖料比A、碳酸钙浓度B、干燥温度C为变量,感官综合评分Y为响应值,利用Design-Expert.V8.0.6软件设计3因素3水平响应面试验,优化蓝靛果果干加工工艺。实验因素水平见表1。
表1 响应面设计试验因子与水平
1.3.4 感官评定方法。本次感官评价是选取10个受过感官检验训练的食品专业人士组成评定小组,采用100分法,由评分小组先打出分值,再取其平均值。评定标准如表2。
表2 感官评价表
1.3.5 统计分析与数据处理
所有试验均重复3 次,结果数据是3 次重复的平均值。采用SPSS19.0 和Sigmplot12.0对数据进行统计分析。
2.1 单因素实验结果与分析
2.1.1 硬化剂的浓度对产品品质的影响
2.1.1.1 碳酸钙浓度对产品品质的影响
图1 碳酸钙浓度对产品品质的影响
2.1.1.2 氯化钙浓度对产品品质的影响
图2 氯化钙浓度对产品品质的影响
由图2可以看出随着氯化钙浓度的增大,果干感官评分先上升后降低,当氯化钙浓度为0.5%时感官评分最高。原因与碳酸钙浓度对产品品质的影响相同。对比碳酸钙,氯化钙对产品品质的影响较小。刘绍军[10]采用0.04g/kg的氯化钙于20℃下进行真空渗透处理可以显著提高草莓罐头固形物的硬度。
2.1.2 防腐剂亚硫酸钠浓度对产品品质的影响
图3 亚硫酸钠浓度对产品品质的影响
由图3可以看出随着亚硫酸钠浓度的增大,果干感官评分先上升后降低,当亚硫酸钠浓度为0.06%时感官评分最高。只是由于亚硫酸钠具有漂白效果,浓度较低时使果干颜色变得鲜艳,感官评分上升;浓度高时使果干丧失果色,感官评分下降。
2.1.3 干燥温度对产品品质的影响
由图4可以看出随着干燥温度的上升,果干感官评分先上升后降低,当温度为50℃时感官评分最高。当温度从30~50℃,随着温度的上升,蓝靛果果干脱水越充分,越来越有果干的口感,温度高于50℃后,蓝靛果果干干燥过分,变硬了,致使蓝靛果果干品质下降,评分略有下降。因此,选择50℃为最佳干燥温度。
图4 干燥温度对产品品质的影响
2.2 蓝靛果果干加工的工艺优化结果分析
2.2.1 响应面实验设计及实验结果。以糖料比A、碳酸钙浓度B、干燥温度C三个因素作为自变量,感官评分Y作为响应值,设计3因素3水平共17个试验点的响应面实验,结果见表3。
表3 响应面实验设计及结果
2.2.2 模型的建立及显著性检验。利用Design-Expert.V8.0.6软件对该试验数据进行二次多项回归拟合,得到数学模型为:Y=+8.82516+2.28350A+3.10938B+1.22062C+0.043750AB-(8.12500E-004)AC+0.012500BC-0.028256YA2-6.10938B2-0.012131C2
表4 回归方程系数显著性检验表
注:*差异不显著(P﹥0.05),**差异显著(P﹤0.05),***差异极显著(P﹤0.01)
对模型进行回归分析,结果见表4。
根据交互作用对结果影响的显著程度,使用Design-Expert.8.0.6 软件做出响应曲面图,如图 5、6、7。
图5 糖料比和碳酸钙浓度交互影响感官评分的响应图
图6 糖料比和干燥温度交互影响感官评分的响应图
图7 碳酸钙浓度和干燥温度交互影响感官评分的响应图
2.2.3 最佳条件的预测及验证试验。通过回归模的预测,得到蓝靛果果干制作工艺最佳条件为:糖料比为40.05%,碳酸钙浓度为0.45%,干燥温度为49.18℃,此时理论上感官评分为85.3分。结合操作实际,将各因素进行调整为:糖料比40%,碳酸钙浓度为0.45%,干燥温度为49℃,3次平行试验进行验证,感官评分平均值为84.8分,误差值为0.55%,证实了该模型的有效性。
本试验在单因素的基础上确定了影响蓝靛果果干加工的最主要工艺参数,利用Design-Expert8.0.6 软件,得到数学模型为:Y=+8.82516+2.28350A+3.10938B+1.22062C+0.043750AB-(8.12500E-004)AC+0.012500BC-0.028256A2-6.10938B2-0.012131C2
实验结果表明各因子对果干感官评价的影响依次是A(糖料比)﹥B(碳酸钙浓度)﹥C(干燥温度)。
结合操作实际确定最佳条件为糖料比40%,碳酸钙浓度为0.45%,干燥温度为49℃,该条件下蓝靛果果干的感官评分为84.8分,所得果干颜色鲜艳,果味浓郁,口感柔软,可见此方法具有实践指导意义。
本实验在一定程度上优化了蓝靛果果干的制作工艺,为蓝靛果的综合开发和利用提供理论依据。
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Research on the Processing Technology of Dried Blue Honeysuckle
Fan Ziluan1, Ding Liping1,Li Shan1,Kang Ailin1, Bai Xiaolin1, Wang Zhenyu2
(1. School of Forestry, Northeast Forestry University, Harbin 150040) (2. College of Food Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090)
The objective of this study is to optimize the best technological conditions of making preserved blue honeysuckle.Bule honeysuckle were used as the research object, sensory evaluation was used as a index of measuring production process .On the basis of single-factor experiments, the response surface methodology was used to investigate the effects of processing parameters, including the rate of sugar and raw material, Calcium carbonate concentration and drying temperature. The model was of great difference, and the established regression equation for sensory evaluation of preserved blue honeysuckle had an excellent goodness of fit. Therefore the sensory evaluation of preserved blue honeysuckle could be analyzed and predicted by the model. Factors influencing the sensory evaluation of preserved blue honeysuckle were in the order as follows: the rate of sugar and raw material﹥Calcium carbonate concentration﹥drying temperature. The response surface plots showed that the interaction between Calcium carbonate concentration and drying temperature was not significant, while the interaction between the rate of sugar and raw material and drying temperature, the rate of sugar and raw material and Calcium carbonate concentration was more outstanding, and the main effect of the rate of sugar and raw material was greater than drying temperature and Calcium carbonate concentration. the best technological conditions of making preserved blue honeysuckle is 40% for the rate of sugar and raw material,0.45% for Calcium carbonate concentration and 49℃ for drying temperature.Sensory evaluation of preserved blue honeysuckle is 84.8,which is highly consistent with the predictive value of 85.3.
Blue honeysuckle; Dried fruits; Sensory evaluation; Response surface methodology
2016-10-28
黑龙江省科学自然基金(QC2016021);国家自然科学基金(31170510);中央高校科学前沿与交叉学科创新基金项目(2572016CA06);黑龙江省大学生创新训练项目(201510225191)
樊梓鸾(1981-),博士研究生,讲师,主要研究方向:天然产物分离纯化及功能活性评价,E-mail :fzl_1122@163.com。
S759.8
A
DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2017.01.001