低糖猕猴桃脯的制备工艺研究
2021-11-07
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第3O卷第3期 Vo1.3O No.3 徐州工程学院学报(自然科学版) Journal of Xuzhou Institute of Technology(Natural Sciences Edition) 2015年9月 Sep.2O15 低糖猕猴桃脯的制备工艺研究 李 超,陈 丹,王乃馨,戴晓娟,华睿杰,雷文平 (徐州工程学院,江苏徐州 221018) 摘要:在单因素试验的基础上,采用Box-Behnken设计对低糖猕猴桃脯的制备工艺中的氯化 钙质量分数、超声时间和浸渍温度3因素的最优化组合进行了定量研究,建立并分析了各因素与感 官得分关系的数学模型.实验结果表明:低糖猕猴桃脯制备的最佳工艺参数为氯化钙质量分数 0.64 、超声时间26.7 min和浸渍温度35.3℃;经试验验证,在此条件下感官得分为88.6,与理论 计算值88.3基本一致.即得到色泽、组织形态、滋味与气味俱佳的低糖猕猴桃脯. 关键词:超声渗糖;低糖果脯;猕猴桃 中图分类号:TS255.41 文献标志码:A文章编号:1674—358X(2O15)03—0064—06 猕猴 ̄,(Actinidia Chinensis)原产我国,又称阳桃、羊桃、藤梨等,属猕猴桃科猕猴桃属.由于其气味香醇 以及含有丰富的多糖、维生素、氨基酸和矿物质成分,深受广大消费者的喜爱 .近代医学证明,猕猴桃不仅 能预防和治疗少年儿童的近视,而且具有抗氧化、防癌抗癌等功效,因此,猕猴桃享有“世界珍果”“水果之王” 的美称 .果脯属于蜜饯的一种,深受广大消费者的喜爱.目前,我国生产的果脯含糖量在65 ~75 之 间,属于高糖食品.由于高糖果脯过多的摄入,会导致人体出现心血管病、肥胖症及龋齿等问题.因此,低糖果 脯是果脯类食品的一个发展趋势.本试验以猕猴桃为原料,对其低糖制备工艺进行了研究,旨在为其工业化 生产提供理论依据. 1材料与方法 1.1材料与试剂 猕猴桃,市售;白砂糖,广西金锈球食品有限责任公司;氯化钙,西陇化工有限公司. 1.2 仪器 BGZ一76型电热鼓风干燥箱,上海博迅实业有限公司;HH一4型数显恒温水浴锅,常州国华电器有限公 司;FA2104N型电子天平,上海精密科学仪器有限公司;SB-5200型超声波清洗器,宁波新芝生物科技股份 有限公司. 1.3 方法 1.3.1 工艺流程 原料一预处理一漂烫一硬化一超声渗糖一加热渗糖一沥干一干燥一包装一产品. 1.3.2操作要点 1)预处理2)漂烫用流动的自来水将原料表面的污物洗净,沥干水分后用去皮器将原料表面的皮屑去除;同时 将果实薄片投入水中,保持水温80 ̄C,维持3 min. 将果实的花萼,果梗去除,切成5~8 mm厚度均匀的薄片. 3)硬化将果实薄片投入氯化钙溶液中进行处理,然后用清水漂洗,除去过多的氯化钙. 将果实薄片放入装有糖液的烧杯中,再放入超声波清洗器中,进行超声处理. 超声处理后,将烧杯放入水浴锅中,在固定温度下进行加热渗糖处理. 4)超声渗糖5)加热渗糖6)干燥在55℃条件下将其干燥至水分含量15 ~2O . 收稿日期:2015—03—08 基金项目:国家星火计划项目(2014GA690101),徐州工程学院青年项目(XKY2014321) 作者简介:李・超(1978一),男,河南周口人,副教授,博士,主要从事天然产物化学和食品加工研究 64・ 李超,等:低糖猕猴桃脯的制备工艺研究 1.3.3工艺优化设计 首先以氯化钙质量分数、糖液质量分数、超声时间、浸渍温度和浸渍时间为影响因素,考察其对感官得分 的影响;然后选取氯化钙质量分数、超声时间和浸渍温度对感官得分影响显著的3个因素,采用3因素3水 平的Box-Behnken试验对提取条件进行优化,因素水平表见表1. 表1因素水平表 设该模型通过最小二乘法拟合的2次多项方程为 3 —3 3 lfo+∑ z +∑∑卢 t=1 J≤z +∑ z , 1 式中:Y为预测值,z 和z 表示自变量代码值, 为常数项, 为线性系数, 为交互项系数, 为二次项系数. 1.3.4评分标准 由本学院食品科学与工程专业1o名学生组成的评分小组根据色泽、组织形态、滋味与气味对其进行综 合评分,评分标准见表2. 表2感官评分标准 1.3.5理化性质测定 水分按照OB/T 5009.3—2010测定啊,总糖按照GB/T 10782--2006测定 ,细菌总数按照GB/T 4789.2--2010测定 ,大肠杆菌数按照GB/T 4789.3—2O10测定 ]. 2结果与分析 2.1单因素试验 2.1.1氯化钙质量分数的影响 由表3可知,氯化钙质量分数过低时,果脯色泽黯淡,透明度差,组织无大面积缺陷;氯化钙质量分数过 高时,色泽同样变黯淡,透明度变差,并且有残留苦味.故选择氯化钙质量分数为0.6 9/6进行后续实验. 表3不同氯化钙质量分数对果脯感官的影响 ・ 65 ・ 徐州工程学院学报(自然科学版) 2015年第3期 2.1.2糖液质量分数的影响 由表4可知,糖液质量分数过低时,果脯色泽暗淡,透明度差,且口味偏淡;糖液质量分数过高时,果脯组 织形态稍微干缩,甜味过浓.故选择糖液质量分数为3O%进行后续实验. 表4不同糖液质量分数对果脯感官的影响 2.1.3超声时间的影响 由表5可知,超声时间过短时,果脯色泽暗淡,透明度较差,甜味偏淡;超声时间过长时,虽利于糖液渗 透,却使得甜味过浓.故选择超声时间为30 min进行后续实验. 表5不同超声时间对果脯感官的影响 2.1.4浸渍温度的影响 由表6可知,浸渍温度过低时,不利于糖液渗透,果脯色泽暗淡,甜味偏淡;浸渍温度过高时,虽利于渗 透,却使组织变软,稍微干缩.故选择浸渍温度为36℃进行后续实验. 表6不同浸渍温度对果脯感官的影响 2.1.5浸渍时间的影响 由表7可知,浸渍时间过短时,糖液渗透不足,果脯色泽暗淡且稍微偏酸;浸渍时间过长时,虽利于渗透, 却使果脯色泽暗淡,且组织变软.故选择浸渍时间为5 h. 表7不同浸渍时间对果脯感官的影响 ・ 66 ・ 李超,等:低糖猕猴桃脯的制备工艺研究 通过Design expert V7.0.0统计软件对表8的试验数据进行了回归拟合,把得到的感官得分对3个因 素的2次多项回归模型为:感官得分一一639.74+131.75x +5.87x +34.31x。一0.92x。X +0.10x 。一 0.03x2z3—86.67x 一0.08x;一0.47x;. 对此模型进行方差分析,结果见表9. 表9方差分析结果 由表9可知,模型具有统计学意义(P<0.01),失拟项不具统计学意义,R。:==0.9843和Adeq.Precision (信燥比)为11.263,远大于4,可知回归方程拟合度和可信度均很高,所以可以采用此模型对工艺进行分析 和预测. 2.2.2响应曲面分析与优化 根据回归方程,作响应曲面图,考察所拟合的响应曲面的形状,分析氯化钙质量分数、超声时间和浸渍温 度对感官得分的影响.其响应曲面及其等高线见图1~图3. ・ 67 ・ 李超,等:低糖猕猴桃脯的制备工艺研究 计学意义(P<O.05).为进一步确定最佳工艺参数,对所得到的方程逐步回归,删除无统计学意义项,再求一 阶偏导,并令其为0,得到的最佳工艺参数是氯化钙质量分数0.64 、超声时间26.7 rain和浸渍温度35.3 ℃,此时感官得分达最大值88.3. 2.2.3验证实验 为检验Box—Behnken试验设计所得到结果可靠性,采用上述优化出的参数进行3次验证实验,实际测 得的感官得分为88.6,和理论预测值比较,其相对误差约为0.34 .因此,基于Box—Behnken试验设计所得 的最佳:[艺参数准确可靠. 2.3产品质量标准 1)感官指标天然绿色,色泽均匀一致,有光泽,有透明感;块形完整、颗粒饱满、糖分渗透均匀,大小与 厚薄基本一致;甜酸适中,质地软硬适中,有猕猴桃特有的滋味与气味. 2)理化指标3)微生物指标水分体积分数15 ~2o ,总糖质量分数≤35 . 菌落总数≤1000 CFU/g,大肠菌群≤30 MPN/100 g,致病菌不得检出. 3 结语 基=f单因素试验和Box-Behnken试验得到了低糖猕猴桃脯感官得分与氯化钙质量分数、超声时间和浸 渍温度的回归模型,经检验证明该模型是合理可靠的,能够较好地预测感官得分.利用模型的响应面及其等 高线,对影响低糖猕猴桃脯感官得分的关键因素及其相互作用进行探讨,获得了低糖猕猴桃脯制备的最佳工 艺参数为氯化钙质量分数0.64 、超声时间26.7 min和浸渍温度35.3℃,此时感官得分为88.6,产品色 泽、组织形态、滋味与气味俱佳. 参考文献: [13郑孝华,翁雪香,邓春晖.中华猕猴桃果实香气成分的气相色谱/质谱分析[J].分析化学,2004,32(6):834. 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On the Processing Technology of Low・sugar Preserved Kiwi Fruit LI Chao,CHEN Dan,WANG Naixin,DAI Xiaojuan,HUA Ruijie,LEI Wenping (College of Food Engineering,Xuzhou Institute of Technology,Xuzhou 221018。China) Abstract:The influences of concentration of calcium chloride,ultrasonic time and soaking temperature on the score of sensory of low—sugar preserved kiwi fruit were studied according to the Box-Behnken exper— imental design based on the single factor experiments.The mathematical model established and analyzed bv response surface methodology(RSM)was adequate to describe the relationship between the studied factors and the response of the score of sensory.Based on the canonical analysis,the optimum conditions were ob— tained as follows:concentration of calcium chloride is 0.6 4 ,ultrasonic time 2 67 min and soaking temper— .ature 35.3℃.Under the optimized conditions,it can be included that the average score of sens0rv is 886, .which is close to the estimated value 88.3 attained by using regression mode1The finished Droduct was .good in color,organization form,flavor and taste. Key words:ultrasonic—assisted sugar—permeating;low—sugar preserved fruit:kiwi (编辑 武・ 峰) 69 ・