響應(yīng)面法優(yōu)化魚香茄子醬的工藝探析范文

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摘要:為探究魚香茄子醬的最佳加工工藝，采用新鮮紫茄為原料，以感官評價為指標，在單因素實驗的基礎(chǔ)上，選擇麥芽糊精濃度(%)、麥芽糊精浸泡時間(h)和微波干燥時間(min)這3個因素設(shè)計Box－Behnken響應(yīng)面優(yōu)化實驗。結(jié)果表明:魚香茄子醬最佳加工工藝條件為麥芽糊精濃度6%、麥芽糊精浸泡時間2.2h和微波干燥時間15min。此工藝條件下的魚香茄子醬組織均勻，茄丁顆粒完好，質(zhì)感爽滑可口，具有魚香茄子獨特的風味，感官評價分數(shù)高達89.61。

關(guān)鍵詞:魚香風味;茄子;醬;響應(yīng)面優(yōu)化;烹飪工藝

茄子(SolanummelongenaL．)，又稱“茄”，別稱落蘇、昆侖瓜等，是為數(shù)不多的紫色蔬菜之一，在我國分布廣泛，是常見的食材。［1］研究表明，茄子兼具營養(yǎng)食用價值和藥用價值，富含蛋白質(zhì)、維生素A、B、C、D以及鈣等營養(yǎng)成分，有助于軟化人體血管，減少老年斑;紫茄子中的維生素P，具有改善毛細血管脆性，防治小血管出血、高血壓、動脈硬化、咯血、紫癜等病癥的功效。［2］現(xiàn)階段關(guān)于茄子的研究大都站在農(nóng)業(yè)的角度，如影響茄子幼苗培育的條件、［3］肥料對茄子果實品質(zhì)、病理、產(chǎn)量等的影響。［4］另外，有關(guān)茄子花青素的提取、功能特性和生物合成方面的研究也較為深入。［5］但茄子相關(guān)食品加工產(chǎn)品的研究還相對較少，僅見史小峰［6］以卵圓形紫茄子為主料，經(jīng)特殊烤制、去皮切分、調(diào)味裝袋、殺菌冷卻等工藝，生產(chǎn)加工了一款即食風味烤茄子產(chǎn)品;胡啟山［7］介紹了幾款風味茄子食品的加工方法，但相對局限于菜品層面，未將配方及工藝標準化。目前尚未見有關(guān)茄子的深加工產(chǎn)品面世。魚香茄子更是深受國內(nèi)外食客喜愛的特色名菜。目前，魚香茄子仍以現(xiàn)烹現(xiàn)食為主，僅存于餐桌之上，無法長期保存。本研究從旅游食品產(chǎn)品研發(fā)的角度出發(fā)，以茄子為原料，擬將傳統(tǒng)菜肴魚香茄子加工制成罐頭包裝，以期開發(fā)出一款新型醬類旅游休閑食品，方便國內(nèi)外游客食用與攜帶。

1材料與方法

1.1材料與儀器紫茄子、豆瓣醬、剁椒、雞精、海天老抽、大豆油:均購于常熟市莫城鎮(zhèn)農(nóng)貿(mào)市場;交聯(lián)變性淀粉:河南萊寶化工產(chǎn)品有限公司。LY－8KW－SD微波光波干燥殺菌機:湖北敏銳工業(yè)微波設(shè)備公司;C21－SC001電磁爐:九陽電器有限公司;DZ－400/2ES真空包裝機:華聯(lián)機械集團有限公司;R2011－0199高壓滅菌鍋:湖北永大換熱設(shè)備有限公司;BCD－220E3C冰箱:合肥美菱股份有限公司;BSA124S電子天平:北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司。

1.2實驗方法1.2.1工藝流程魚香茄子醬的工藝流程如下:原料選擇→清洗→切丁→焯水→麥芽糊精浸泡→微波干燥→炒制→真空包裝→高溫滅菌→成品。1.2.2操作要點原料選擇和預處理:選購成熟度適宜，無籽、形體較大，新鮮且肉質(zhì)肥厚的紫茄子作為加工原料。將茄子洗凈，按實驗要求切成正方體小丁，注意茄丁大小均勻，保持一致。焯水:水煮開后(95℃以上)，迅速倒入茄子，煮40s撈出，此步驟能有效減少茄子的澀味。麥芽糊精浸泡:將焯過水的茄子完全浸沒在實驗所需濃度的麥芽糊精溶液中，靜置1～2h。麥芽糊精具有填充劑和防止粘連的作用。［8］炒制:以200g茄子為基準用量，加入辣油10%、姜蒜末各3%、蔥4%、豆瓣醬40%、剁椒2%、鹽5%、糖2.5%、雞精2.5%、交聯(lián)變性淀粉8%，進行調(diào)味、炒制。高壓滅菌:將封袋的魚香茄子醬放在高壓滅菌鍋中滅菌，滅菌條件為121℃、15min。1.2.3單因素實驗以產(chǎn)品感官評價分數(shù)為指標單因素實驗，分別考察切丁長度(0.6、0.8、1.0、1.2、1.4cm)、麥芽糊精溶液濃度(2.5、5.0、7.5、10.0、12.5%)、麥芽糊精浸泡時間(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5h)、微波干燥時間(5、10、15、20、25min)對魚香茄子醬品質(zhì)的影響，進行實驗時固定其中一個參數(shù)，各參數(shù)水平為:切丁長度1.0cm、麥芽糊精濃度5%、微波干燥時間15min。1.2.4響應(yīng)面實驗設(shè)計選擇麥芽糊精溶液濃度、麥芽糊精浸泡時間、微波干燥時間為自變量，以魚香茄子醬感官評分為響應(yīng)值，進行Box－Behnken響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計，因素水平見表1。

1.3測定方法1.3.1感官評定方法感官評定主要從外觀、口感、氣味和色澤這4個方面的指標入手，事先針對實驗?zāi)康摹⒏泄僭u價標準對小組成員進行適當?shù)呐嘤?。?］采用百分制，4個指標各占25分，每個樣品進行3次評價后取平均值。評分標準見表2。1.3.2數(shù)據(jù)處理使用Origin7.5進行單因素實驗的繪圖，De-sign－Expert8.0進行響應(yīng)面實驗的設(shè)計、繪圖以及數(shù)據(jù)分析。

2結(jié)果與分析

2.1單因素實驗2.1.1切丁長度對魚香茄子醬品質(zhì)的影響由下頁圖1可知，隨著茄子切丁長度的逐漸增加，長度在0.6～1.2cm范圍內(nèi)時，魚香茄子醬的感官評分呈先逐漸增大后下降的趨勢，這是因為茄丁長度過短時，顆粒變性和破碎嚴重，完整度不高，影響了茄子醬整體形態(tài)。而當茄丁長度大于1.2cm時，茄子醬的感官評分開始下降，這是因為若茄丁過長，一方面原料水分含量相對較高，不利于微波干燥;另一方面茄丁不易與醬體融合為一體，導致醬體不均勻。因此，確定最佳切丁長度為1.0～1.4cm。2.1.2麥芽糊精濃度對魚香茄子醬品質(zhì)的影響茄子水分含量較高，固形物較少，經(jīng)微波干燥后會變薄變小，甚至收縮和塌陷，這些現(xiàn)象極大地影響了產(chǎn)品品質(zhì)，可以用一定濃度的麥芽糊精作為填充劑浸泡以提高固形物含量，從而提升品質(zhì)。［10］由下頁圖2可知，隨著麥芽糊精的濃度由2.5%增加到12.5%，魚香茄子醬產(chǎn)品的感官評分先增加，在5.0%時達到最大值后開始緩慢下降。這是因為濃度太低時，茄丁質(zhì)感偏軟，缺少嚼勁。所以，本實驗選擇的最佳麥芽糊精濃度為2.5%～7.5%。2.1.3麥芽糊精浸泡時間對魚香茄子醬品質(zhì)的影響由圖3可知，在麥芽糊精浸泡時間為0.5～2.5h時，魚香茄子醬感官評分呈先逐漸增加，到達2.0h后開始下降。這是因為浸泡時間太短時，糊精無法充分滲透進原料，達不到填充效果，浸泡時間太長時，會影響茄子香味，并產(chǎn)生異味，同時也增加了加工成本。所以，本實驗選擇最佳糊精浸泡時間為1.5～2.5h。2.1.4微波干燥時間對魚香茄子醬品質(zhì)的影響由圖4可知，隨著微波干燥時間的增加，在茄子醬的微波過程中，微波時間對茄子感官評分的影響也較大。當微波時間為15min時，感官評分最高。微波時間過短時，茄子在炒制過程中容易變形，若微波時間過長，茄丁又容易烤焦，致使質(zhì)地干硬、色澤暗淡甚至產(chǎn)生焦糊的狀態(tài)，極大地影響了產(chǎn)品品質(zhì)。故選擇微波時間為10～20min進行實驗。

2.2響應(yīng)面優(yōu)化魚香茄子醬加工工藝2.2.1Box－Behnken響應(yīng)面設(shè)計及結(jié)果由單因素實驗結(jié)果可知，切丁長度數(shù)據(jù)的極差僅為R=9.83，為變化最小的一組數(shù)據(jù)，說明切丁長度對于產(chǎn)品的影響不如其他3個因素，故不列入下一步優(yōu)化范圍。本實驗以麥芽糊精濃度(A)、麥芽糊精浸泡時間(B)和微波干燥時間(C)這3個因素為自變量，采用Box－Behnken試驗進行3因素3水平的響應(yīng)面優(yōu)化實驗，以魚香茄子醬感官評價分數(shù)(Y)為響應(yīng)值，探究魚香茄子醬的最佳加工工藝。實驗結(jié)果見下頁表3。2.2．2回歸擬合及方差分析對表3數(shù)據(jù)進行多元回歸擬合，可得魚香茄子醬感官評價與3個因素之間的方程如下:Y(感官評價)=89.47+0.54A+1.13B－1.18C+1.78AB－0.39AC－0.58BC－11.3A2－3.49B2－5.71C2。方差分析和顯著性檢驗，結(jié)果見下頁表4。據(jù)表4可知，實驗構(gòu)建的模型極顯著(P＜0.0001)，失擬項不顯著(P＞0.05)，由此可知該回歸方程擬合度良好，能較好地解釋3個因素與魚香茄子醬感官評價之間的關(guān)系;方差R2=0.9970，調(diào)整系數(shù)RAdj2=0.9932，這說明利用該模型可以解釋響應(yīng)曲面中99.32%的可變性，預測值與真實值之間存在著很高的關(guān)聯(lián)性，［11］可以用于魚香茄子醬加工工藝優(yōu)化。對表4中F值的大小分析可知，各因素對魚香茄子醬品質(zhì)的影響順序為:C＞B＞A，各條目中B、C、AB、A2、B2、C2影響極顯著(P＜0.01)，A影響顯著(P＜0.05)，而交互項AC、BC影響不顯著(P＞0.05)。2.2.3響應(yīng)曲面及等高線圖響應(yīng)曲面圖和等高線圖可以直觀地反映各實驗變量交互作用對響應(yīng)值的影響，所選范圍內(nèi)3D曲面圖的最高點代表著最優(yōu)值，曲面坡度越陡峭，表示兩因素交互作用對響應(yīng)值影響越大。［12］由圖5可知，圖5(a)的3D曲面圖在3組圖中顯示最為陡峭，且等高線多而密集，說明麥芽糊精濃度(A)與麥芽糊精浸泡時間(B)交互作用對魚香茄子醬品質(zhì)的影響較大，茄子醬的感官評分在所選范圍內(nèi)隨麥芽糊精濃度和麥芽糊精浸泡時間的增加而增加，這是因為經(jīng)麥芽糊精浸泡一定時間后，糊精作為填充劑滲透至茄子內(nèi)部，其固形物含量有所提升，且二者并非線性關(guān)系，而是存在著一個動態(tài)平衡的最優(yōu)組合。［13］圖5(c)的3D曲面圖最為平緩，等高線最少且稀疏，說明當麥芽糊精濃度(A)一定時，麥芽糊精浸泡時間(B)與微波干燥時間(C)二者的交互作用對產(chǎn)品品質(zhì)影響較小。 響應(yīng)面實驗優(yōu)化得出的最佳加工工藝條件為:麥芽糊精濃度6.34%、麥芽糊精浸泡時間2.15h、微波干燥時間14.5min，此工藝條件下模型預測魚香茄子醬感官評價分數(shù)為88.90。

3結(jié)論

實驗以新鮮紫茄為原料，以麥芽糊精作為填充劑，采用微波干燥技術(shù)對茄丁進行前處理，再經(jīng)炒制得到魚香茄子醬產(chǎn)品。以感官評價為響應(yīng)值，在單因素實驗的基礎(chǔ)上進行響應(yīng)面實驗，優(yōu)化其加工工藝，所得模型極顯著(P＜0.0001)，在回歸方程求解的基礎(chǔ)上按照實際生產(chǎn)進行適當修正，最終確定魚香茄子最佳加工工藝為:麥芽糊精濃度6%、麥芽糊精浸泡時間2.2h和微波干燥時間15min。經(jīng)驗證實驗表明，此加工工藝條件下的魚香茄子醬組織均勻，茄丁顆粒完好，表面油潤泛紅光，質(zhì)感爽滑可口，具備有魚香茄子獨有的風味，感官評價分數(shù)高達89.61。本研究為延長傳統(tǒng)菜肴魚香茄子的食用期提供了新的方向，同時也為醬類產(chǎn)品的研發(fā)提供了科學依據(jù)。

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作者：許蓮 戴陽軍 單位：蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院