刺槐鲜花酱加工工艺研究

张彪，李喜宏,2*，刘芳，韩聪聪，唐先谱，王旭锋

(1.天津科技大学 食品工程与生物技术学院，天津 300457；2.天津食品安全低碳制造协同创新中心，天津 300457)

刺槐鲜花酱加工工艺研究

张彪1，李喜宏1,2*，刘芳1，韩聪聪1，唐先谱1，王旭锋1

(1.天津科技大学 食品工程与生物技术学院，天津 300457；2.天津食品安全低碳制造协同创新中心，天津 300457)

以刺槐鲜花为原料，利用响应面法对刺槐鲜花酱的生产工艺进行优化。在单因素实验基础上选取实验因素的水平，根据中心组合(Box-Benhnken)实验设计原理采用三因素三水平的响应面分析法，依据回归分析确定各工艺条件的影响因素，以综合评分为响应值做响应面和等高线。在分析各个因素的显著性和交互作用后，最佳工艺条件为：63%开刺槐花，糖添加量42.23%，食盐添加量3.85%；此时刺槐鲜花酱的感官评价最好，评分为94.8；可溶性固性物含量为16.1%，可溶性蛋白质含量为34.62 μg/g，优于其他处理组。

刺槐鲜花；花朵开放程度；酱；响应面法

刺槐花又名洋槐花，来源于豆科(Leguminosae)蝶形花亚科(Papilionatae)刺槐属植物刺槐(Robiniapseudo-acaciaL.)[1-3]，因其郁香宜人，营养丰富，民间常代茶饮，用于利尿降压[4]。然而刺槐花采后呼吸代谢旺盛，常温下放置3～5天就出现严重失水，营养物质消耗迅速，目前，除极少数被当作蔬菜食用外，大部分落地废弃，这严重制约了刺槐花的消费周期。

近年来，刺槐鲜花的研究主要集中在药用价值和化学成分的研究，对其开发利用较少，除民间少量食用、药用外，多数资源未被开发利用[5-7]。研究表明刺槐花含有广谱活性及低毒性的黄酮类化合物，具有显著抗炎、抗病毒、抑制醛糖还原酶活性、维持血管抵抗力、降低其通透性、减少脆性等作用，对脂肪浸润的肝还有祛脂作用[8-11]。对刺槐花资源的开发利用，将进一步发挥刺槐的生态效益和经济效益，因而具有很大的市场前景。

目前，市场上关于刺槐花酱的出售产品未见报道，为提高刺槐花综合利用价值，本实验以刺槐鲜花为原料，进行刺槐花酱工艺研究，为以后的生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

刺槐鲜花：挑选无虫害，大小均一的刺槐鲜花，根据开放程度分为花蕾、50%开、全展开3种，分别编号为-1，0，1用于实验；糖、食盐：采购于滨海新区乐购超市；PAL-1手持折光仪：日本ATAGO株式会社；JJ-1000精密型电子天平：常熟双杰测试仪器厂。

1.2 实验工艺流程

原料采收→挑选去杂→预冷贮藏→清洗去污→配料揉搓→发酵存放→调配罐装→脱气杀菌封口→低温贮藏。

1.3 实验设计

1.3.1 单因素实验设计

设定发酵温度为室温自然发酵，时间为7天，以刺槐花开放程度、糖的添加量、食盐的添加量为单因素变量，以产品的香气、可溶性固形物、可溶性蛋白质、菌落总数、水分含量加权得综合评分为指标进行单因素实验。其中，刺槐鲜花的开放程度为未盛开、50%开、已盛开时，在糖添加量为40%、食盐添加量为4%，对发酵7天的产品进行各项指标的综合评价；以刺槐鲜花为50%开为原料，研究糖添加量为20%，40%，60%，对食盐添加量为4%发酵7天的产品进行综合评分；考察食盐添加量2%，4%，6%时，刺槐鲜花为50%开鲜花，对加糖量为40%发酵7天的产品进行综合评价。

1.3.2 Box-Benhnken实验设计

以刺槐花开放程度、糖的添加量、食盐的添加量为实验条件展开研究。采用Design-Expert软件8.0版本中Box-Benhnken方法进行设计。实验因素根据实验结果为参考，具体见表1。

表1 响应面优化因素和水平Table 1 Factors and levels of the response surface optimization

1.4 测定指标及方法

1.4.1 水分含量

水分含量的测定参考国标直接干燥法，单位：%。

1.4.2 可溶性固形物

参考Silvia等[12]的方法，采用PAL-1手持折光仪测定TSS，单位：%。

1.4.3 可溶性蛋白质

参考考马斯亮蓝染色法，单位：mg/mL。

1.4.4 感官评定

培训感官评价人员10名，评定产品是否具有刺槐鲜花原有的香气。

1.4.5 微生物指标

采用国标测定菌落总数，单位：cfu。

1.5 数据处理与分析

各评价指标采用百分值，以加权平均综合评分作为响应面响应值，加权比重见表2[13]。

表2 综合评分各项指标所占比重Table 2 The proportion of indicators for comprehensive evaluation %

具体计算评价分值见式(1)、式(2)：

(1)

综合评分= S1标准化评分×30%+S2标准化评分×25%+S3标准化评分×15%+S4标准化评分×20%+S5标准化评分×10%。

(2)

每组处理实验请10名评委评分，实验数据取其平均值，应用Design-Expert 8.0软件对实验数据进行响应面分析。

2 结果与分析

2.1 单因素实验

2.1.1 糖的添加量对刺槐鲜花酱综合评分的影响

以50%开的刺槐鲜花，加食盐量为4%，发酵7 天后，加糖量为4%时具有最高的综合评分，高于2%和6%的加糖量，见图1。因此，在后续实验中选择糖的添加量为4%。

图1 糖的添加量对刺槐鲜花酱综合评分的影响Fig.1 Effect of sugar additive amount on comprehensive score of Sophora japonica sauce

2.1.2 开放程度对刺槐鲜花酱综合评分的影响

图2 开放程度对刺槐鲜花酱综合评分的影响Fig.2 Effect of different flowering degrees on comprehensive score of Sophora japonica sauce

2.1.3 食盐添加量对刺槐鲜花酱综合评分的影响

图3 食盐添加量对刺槐鲜花酱综合评分的影响Fig.3 Effect of salt additive amount on comprehensive score of Sophora japonica sauce

2.2 响应面优化刺槐鲜花酱工艺条件

为研究刺槐鲜花酱最佳的制作工艺，选择以产品的香气、可溶性固形物、黄酮类化合物、可溶性蛋白质、菌落总数、水分含量加权得综合评分为指标，展开了Box-Benhnken优化实验，并对综合评分的结果进行了分析，结果见表3。

表3 响应面实验设计及结果Table 3 Design and results of response surface methodology

由实验结果得到综合评分方程，见式(3)：

综合评分=94.50+2.03A+0.85B-0.70C+0.52AB-0.88AC-1.58BC-7.99A2-4.64B2-6.49C2。

(3)表4 响应面实验方差分析表Table 4 Analysis of variance (ANOVA)of response surface experiment

注：“**”表示差异极显著(P<0.01)；“*”表示差异显著(P<0.05)。

由表4可知，该模型的显著性为极显著(P<0.0001)，模型的失拟项不显著(P=0.4166>0.05)，表明根据实验结果得到了较好的模型。同时预测的R2=0.9974，调整的Radj2=0.9940，该结果说明所建立的方程具有很好的拟合性。

固定其中的一个因素，利用软件Design-Expert做另外两个因素的交互作用的曲面图及等高线图，确定刺槐花开放程度、糖添加量、食盐添加量对综合评分的影响，见图4。

图4 刺槐花开放程度、糖添加量和盐添加量交互作用 对刺槐鲜花酱综合评分影响的响应曲面及等高线Fig.4 Response surface plots and contour lines of interaction effects among different flowering degrees, sugar and salt additive amount on comprehensive scores of Sophora japonica sauce

由图4可知，刺槐花开放程度、糖添加量、食盐添加量相互作用对综合评分的影响均出现抛物面的型关系，所得到的响应面都存在一个最大值。其中，BC因素之间交互作用极显著(P<0.01)，AB因素之间交互作用不显著(P>0.05)。

经过响应面的优化，由软件Design-Expert 8.0分析得到的最优评分生产条件为开花程度0.13、糖的添加量42.23%、食盐添加量3.85%，换算为实际条件为花开程度63%开、糖添加量42.23%、食盐添加量3.85%。为了验证以上条件是否可靠，结合实际在最优的条件下进行3次重复试验，得到的综合评分为94.8，较优化前结果平均值有一定增加。

3 结论

通过单因素实验设计，在此基础上通过软件Design-Expert 8.0进行三因素三水平响应面法试验，建立了各因素与响应值之间的数学模型关系，通过此模型，我们可以预测刺槐鲜花酱理论综合评分。根据回归模型，确定最佳的刺槐鲜花酱生产工艺参数：花开程度为63%开，糖的添加量为42.23%，食盐的添加量为3.85%，此时刺槐鲜花酱的感官评价最好，评分为94.8；可溶性固形物含量为16.1%，可溶性蛋白质含量为34.62 μg/g，未检测出菌落，优于其他处理组，建立的模型很好地预测各因素同综合评分之间的关系。

[1]王晓阳,唐琳,赵垒.响应面法优化刺槐花多酚的超声提取工艺[J].食品科学,2011,32(2):66-70.

[2]卜朝志.刺槐花营养成分分析[J].中国野生植物资源,1996(4):42-43.

[3]张金杰,吕文文,翁远超,等.野菊花中黄酮类成分的抗菌活性及指纹图谱[J].国际药学研究杂志,2013,40(6):807-812.

[4]王晓阳.刺槐花中多酚类物质的提取工艺优化及其应用研究[D].济南：山东师范大学,2011.

[5]连冠.刺槐花化学成分与活性筛选[D].沈阳：辽宁中医药大学,2011.

[6]鄢长余.刺槐花化学成分与指纹图谱研究[D].沈阳：辽宁中医药大学,2010.

[7]李德坤,李欣遥.一种新型酿制风味酱生产工艺的研究[J].中国调味品,2016,41(1):94-97.

[8]陈启明.刺槐花的生药学研究[D].沈阳:辽宁中医药大学,2010.

[9]宋永芳,罗嘉梁.刺槐花的化学成分研究[J].林产化学与工业,1992(4):321-322.

[10]毕君,黄则舟.太行山刺槐饲料林建设的若干问题[J].林业科技开发,1992(3):12-13.

[11]宋永芳.刺槐资源的开发利用[J].林业科技开发,2002,16(5):11-13.

[12]曹建康，姜微波，赵玉梅.果蔬采后生理生化实验指导[M].北京：中国轻工业出版社，2007：103-105.

[13]彭猛业，楼超华，高尔生.加权平均组合评价法及其应用[J].中国卫生统计,2004,21(3):146-149.

Study on Processing Technology ofSophorajaponicaSauce

ZHANG Biao1, LI Xi-hong1,2*, LIU Fang1, HAN Cong-cong1, TANG Xian-pu1, WANG Xu-feng1

(1.College of Food Engineering and Biotechnology, Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300457, China;2.Tianjin Food Safety & Low Carbon ManufacturingCollaborative Innovation Center, Tianjin 300457, China)

The response surface method is adopted to optimize the production process ofSophorajaponicasauce usingSophorajaponicaas raw material. Based on the single factor test, the factors affecting the process conditions are determined according to the principle of three factors and three levels response surface analysis, which is based on Box-Benhnken test design principle and the comprehensive evaluation score values of the response surface and contour lines. The results show that the optimum conditions are as follows:63% floweringSophorajaponica, sugar additive amount is 42.23%, salt additive amount is 3.85%; the sensory evaluation ofSophorajaponicasauce is the best, and the score is 94.8; soluble solid content is 16.1%, soluble protein content is 34.62 μg/g, which is better than other treatment groups.

Sophorajaponica;flowering degree;sauce;response surface methodology

2017-02-11 *通讯作者

国家科技支撑计划(2015BAD16B00)；“十二五”农村领域国家科技计划(2015BAD19B02-03)；天津市科技计划项目(14RCHZNC00107，15YFYSNC00010)

张彪(1991-)，男，硕士，研究方向：农产品加工及贮藏； 李喜宏(1960-)，男，教授，博士，研究方向：农产品加工及贮藏。

TS264.24

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.08.015

1000-9973(2017)08-0071-04