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1數據分析
米酒乳扇加工工藝單因素實驗選用硬度、彈性、黏聚性和回復性等TPA參數做為凝乳團質地分析依據,采用SPSS19對實驗數據進行方差分析。加工工藝優化實驗選用凝乳團質地感官評分做為分析依據,感官評定由10名專業食品研發人員完成,采用De⁃sign-Expert8.0.5b軟件對實驗數據進行響應面優化分析。
2結果與討論
2.1原料乳殺菌條件對米酒乳扇質地的影響原料乳經過不同殺菌條件處理后制成的凝乳團TPA參數測定結果如表1所示。由表1可以看出,在其他加工工藝保持一致的情況下,經過不同殺菌條件處理的原料乳制得的米酒乳扇凝乳團在硬度、彈性、黏聚性和回復性上均有顯著差異。63℃(30min)原料乳殺菌處理后的凝乳團硬度最高,彈性最差、黏聚性和回復性居中。80℃(10s)原料乳殺菌處理后的凝乳團彈性居中,硬度、黏聚性和回復性最小。72℃(15s)原料乳殺菌處理后的凝乳團硬度居中、彈性黏聚性和回復性最大。對原料乳進行熱處理會使牛乳中的乳清蛋白變性,其分子構象發生改變,其中β-乳球蛋白上的活性巰基暴露出來,可以通過二硫鍵或巰基-二硫鍵交換反應與α-乳白蛋白、κ-酪蛋白和αs2-酪蛋白相結合[4]。實驗中通過對原料乳進行不同程度的殺菌處理,使得乳清蛋白變性程度不同,從而導致結合酪蛋白的能力也有所不同[5]。63℃(30min)原料乳殺菌處理使得乳清蛋白的變性程度比較高,更好地和酪蛋白結合,形成結實的凝膠網絡結構,因此凝乳團硬度最高,彈性、黏聚性和回復性較差。80℃(10s)的原料乳殺菌處理有利于κ-酪蛋白和β-乳球蛋白形成復合物,抑制凝乳作用的進行,使得凝乳柔軟,硬度下降[6]。經72℃(15s)殺菌處理的原料乳乳清蛋白適度變性,形成凝乳團硬度適中,彈性、黏聚性和回復性優于其他殺菌條件處理,有利于形成軟硬適中、韌性良好、易拉伸成型的米酒乳扇。
2.2混漿pH對米酒乳扇質地的影響選用不同混漿pH值制得的米酒乳扇凝乳團TPA參數測定結果如表2所示。由表2可以看出,3種混漿pH所得米酒乳扇凝乳團的硬度、彈性和回復性存在顯著差異,黏聚性差異不顯著。在4.6~5.0范圍內,隨著混漿pH值降低,凝乳塊硬度減小、彈性增大,回復性降低。酪蛋白以酪蛋白酸鈣—磷酸鈣復合體膠粒的形式懸浮于牛乳中,酪蛋白膠粒對于pH值變化很敏感,當牛乳的pH值降低時,酪蛋白膠粒中的鈣和磷酸鹽逐漸游離出來,造成酪蛋白沉淀[7]。混漿pH從凝乳和熱燙兩方面影響米酒乳扇的質地。凝乳時混漿pH降低接近蛋白質的等電點有利于凝乳完全,保障出品率。但混漿pH過低,凝乳形成過快,易造成凝乳團質地過軟,不利于成型。熱燙液的pH值過高,難以保證完全凝乳,凝乳團的彈性差,不易拉伸,產品質硬形厚,出品率低。熱燙液pH值過低,凝乳團回復性差,難固定成型,產品質地厚薄不均,易破,酸味明顯,影響口感。實驗中混漿pH值達到4.8時形成米酒乳扇的硬度、彈性和延伸性綜合表現好,其出品率與等電點pH值為4.6時的無顯著差異,均高于其他處理。究其原因可能是米酒中所含凝乳酶、酒精和pH值共同作用的結果。
2.3凝乳溫度對米酒乳扇質地的影響不同凝乳溫度而成的米酒乳扇凝乳團TPA參數測定結果如表3所示。由表3可以看出,當其他加工條件保持不變時,選擇不同的凝乳溫度對所得米酒乳扇凝乳團硬度的影響差異顯著,回復性的影響差異不顯著。隨著溫度升高,凝乳團硬度逐漸增大。65℃凝乳時形成凝乳團的彈性最大,和其他兩個溫度處理的差異顯著,且黏聚性和回復性均為最大值,是理想的因素水平。75℃凝乳時形成凝乳團的黏聚性最小,和其他兩個溫度處理的差異顯著。凝乳形成的過程是將乳從交替懸液體狀態的穩態酪蛋白膠態轉變為網狀結構(凝膠)的聚合酪蛋白膠束的過程[8]。當pH值降低時酪蛋白微粒中部分酪蛋白從酪蛋白微粒中解離出來,這個過程和溫度有著密切的關系。pH值在4.6~4.8范圍,隨著凝乳溫度的提高,形成的酪蛋白膠束粒徑逐漸變大,酪蛋白凝結速度逐漸加快,形成凝乳團的硬度、彈性逐漸加大。當凝乳溫度升至75℃時,由于溫度過高有利于形成酪蛋白沉淀而非酪蛋白凝膠,使得凝乳團硬度過大,彈性和黏聚性降低。
2.4熱燙溫度對米酒乳扇質地的影響在不同溫度的熱燙液中熱燙拉伸而成的凝乳團TPA參數測定結果如表4所示。由表4可以看出,不同的熱燙溫度對所得米酒乳扇凝乳團硬度、彈性、黏聚性和回復性的影響均有顯著差異。隨著熱燙溫度的加大,凝乳團硬度不斷增大,彈性、黏聚性和回復性都呈現先增后降的趨勢。70℃熱燙處理形成凝乳團的特性較其他兩個熱燙處理整體上要好,形成的產品軟硬和厚薄適宜,組織均勻,成型良好。熱燙溫度較低時,凝乳團因為不能充分受熱形成良好的塑性,不易形成光滑的可拉伸的質構[9]。熱燙溫度過高會增加凝乳團的水分,也會導致凝乳中的脂肪和蛋白質流失,影響米酒乳扇的質地、營養和出品率。
2.5拉伸時間對米酒乳扇質地的影響進行不同拉伸時間處理的米酒乳扇凝乳團TPA參數測定結果如表5所示。由表5可以看出,不同拉伸時間對米酒乳扇的凝乳團硬度、彈性、黏聚性和回復性的影響差異顯著。隨著拉伸時間加長,凝乳團硬度顯著增大,彈性、黏聚性和回復性先增大后降低。在我國傳統拉伸型干酪—乳扇[10]加工過程中,拉伸處理賦予了乳扇獨特的纖維質地及極佳的延展特性。合理的拉伸處理時間有利于酪蛋白膠束的充分拉伸,使得產品具有良好的延展性和韌性,易于成型。拉伸時間過長會導致產品硬度過高,彈性降低,且造成蛋白質和脂肪的流失,影響產品出品率和營養價值。4min拉伸處理所得的凝乳團硬度適中,具有良好的彈性、黏聚性和回復性,產成品延展性和拉伸性能好,易定型,厚度適中,質地均勻。
2.6米酒乳扇加工工藝響應面優化根據Box-Benhnken的中心組合實驗設計原理,綜合以上米酒乳扇加工工藝單因素分析,選取混漿pH值、凝乳溫度、熱燙溫度和拉伸時間作為米酒乳扇質地的顯著影響因素進行四因素三水平的響應面優化實驗。實驗因素與水平設計結果如表6所示。以混漿pH值、凝乳溫度、熱燙溫度、拉伸時間分別做為自變量x1,x2,x3,x4,實驗所得凝乳團質地感官評分(感官評分總和,評分標準見表9)為響應值(Y),進行響應面分析實驗。實驗方案及結果如表7所示。由表8可知,模型顯著性檢驗P<0.01,說明該回歸模型具有統計學意義。失擬項P=0.1329,不顯著,表明無失擬因素存在,可用該回歸方程替代試驗真實點對試驗結果進行分析。模型回歸系數R2=0.9783(>0.9),進一步說明模型擬合程度好,可用來對米酒乳扇加工工藝研究進行初步分析和預測。方差分析結果表明:x1,x2,x3,x4,x3x4,x12,x22,x32,x42的影響均達到極顯著水平;x1x2和x2x4的影響顯著。選定因素對米酒乳扇質地影響的大小依次為:拉伸時間、熱燙溫度、混漿pH值和凝乳溫度。根據所得模型,經響應面回歸分析,得到米酒乳扇最佳加工工藝為:混漿pH值為4.76,凝乳溫度62.84℃,熱燙溫度72.04℃,拉伸時間3.12min,在此條件下加工所得的米酒乳扇凝乳團質地評分和理論上可達47.4251。為方便操作,將最佳工藝微調為:混漿pH值為4.8,凝乳溫度63℃,熱燙溫度72℃,拉伸時間3min。按照最佳工藝組合重復2次試驗,所得凝乳團質地評分分別為47.0和46.7,進一步驗證了分析的可靠性。Design-Expert8.0.5b軟件分析得到的響應面結果如圖1~圖6所示。交互項的等高線圖均呈橢圓形,表明各交互作用影響顯著。從響應面圖可以看出,所選因素范圍存在極值,為響應面最高點對應的因素取值。
2.7產品評價考慮到尚未有相關國家標準提供乳扇的質量控制方法、乳扇成品水分含量標準化難度較大、米酒乳扇凝乳團質地和產成品質地高度相關,特以凝乳團TPA參數和質地感官評價為依據,通過對影響米酒乳扇凝乳團質地的因素進行研究,以獲得米酒乳扇的最佳加工工藝。米酒乳扇凝乳團質地感官評價標準如表9所示。對按照最佳工藝組合(72℃,15s原料乳殺菌條件,4.8混漿pH值,63℃凝乳溫度,72℃熱燙溫度,3min拉伸時間)加工而得的米酒乳扇和傳統乳扇質地相近,顏色略淺,呈乳黃色,有韌性,撕口呈整齊的纖維狀紋路,乳香較傳統乳扇略淡,但酸味小,有獨特的復合發酵風味,具有良好的烹飪特性,烤制外焦里嫩、鮮香無比,炸制膨酥、入口即化。
3結論
本文出于原材料獲得便利性、風味拓展等方面的考慮,探索了米酒作為凝乳劑進行乳扇加工的可能性。通過對不同處理條件下獲得米酒乳扇凝乳團TPA參數的測定進行了產品質地影響因素的單因素試驗。根據單因素試驗結果,以凝乳團質地感官評分為依據,通過響應面分析進行了米酒乳扇加工工藝的優化,建立了米酒乳扇質地評價多元回歸模型,根據響應面回歸分析得到了最佳加工工藝。按照最佳工藝組合(72℃,15s原料乳殺菌,混漿pH值為4.8,影響凝乳溫度63℃,熱燙溫度72℃,拉伸時間3min)所得的米酒乳扇感官和烹飪特性均有好的表現。
作者:金越林莉張國鈺陳歷俊單位:北京三元食品股份有限公司技術中心