干蠶豆的沖泡腌制工藝研究

干蠶豆的沖泡腌制工藝研究

豆豆是中國重要的蔬菜之一，也被稱為長豆，是夏秋兩季的一種高產(chǎn)豆類植物。豇豆蛋白質(zhì)含量高，富含粗纖維、碳水化合物、維生素和酚類物質(zhì)等豇豆作為新疆地區(qū)近年來脫貧增收的重要產(chǎn)業(yè)，年產(chǎn)量巨大，鮮食無法全部消耗，由于脫水蔬菜具有便于貯運、調(diào)節(jié)蔬菜淡旺季供應(yīng)等特點近年來，醋泡食品作為一種功能性食品具有較高的關(guān)注度，本研究采用白砂糖、食鹽與醋酸的混合溶液浸泡復(fù)水與調(diào)味相結(jié)合，制得腌漬豇豆制品，主要利用高濃度的食鹽、醋酸及其他香辛料的綜合作用防腐保藏和增進風(fēng)味1材料和方法1.1主要儀器與儀器原輔料：干豇豆（水分含量17.44%）由新疆西圣果業(yè)有限責(zé)任公司提供；紅米椒、大蒜購于當(dāng)?shù)剞r(nóng)貿(mào)市場；冰醋酸、白砂糖、食鹽均為食品級；三氯甲烷、氫氧化鈉、酚酞均為國產(chǎn)分析純。主要儀器：打漿機，美的集團有限公司；UitraScan-VIS全自動色差儀，HunterLab;TA-XTPlus全質(zhì)構(gòu)分析儀，StableMicroSystems;BCD-206T海爾冰箱，青島海爾有限公司；ALC-210.4分析天平，賽多利斯科學(xué)儀器有限公司。1.2測試方法1.2.1浸漬黑豆制品的制備稱取20g干豇豆均勻切成5cm左右長度后備用，用200mL冷開水配制相應(yīng)濃度的食鹽、醋酸和白砂糖混合溶液，加入提前洗凈切好的紅米椒5g、蒜末1.5g，將干豇豆置于混合溶液中，密封置于室溫條件下浸泡腌漬3d，得到可即食的腌漬豇豆制品。1.2.2反應(yīng)分析以混合浸泡液中食鹽（A）、醋酸（B）、白砂糖（C）濃度為試驗因素，以浸泡腌漬后豇豆的總酸度（Y1.2.3指標測定1.2.3.總ph值1的酸參考GB5009.239-2016中的方法進行檢測1.2.3.2.復(fù)合水比參考高鶴等人式中：m1.2.3.咀嚼運動的感官評價通過全質(zhì)構(gòu)分析儀測定，將浸泡腌漬后的豇豆堆積高度15mm，采用P50探頭，對試樣進行2次壓縮的機械過程模擬人口腔的咀嚼運動，利用力學(xué)測試方法模擬食品質(zhì)地的感官評價。測試前速率2mm/s,測試速率2mm/s，測試后速率1mm/s，測定間隔時間5s，壓縮量30%，感應(yīng)力5.0g。每組實驗重復(fù)10次，結(jié)果以硬度的平均值表示。1.2.3.色澤指標的測定采用全自動色差儀進行分析，每個平行樣測量5次取平均值。色澤指標包括L*值(標準白板參數(shù)為：L*=91.45,a*=0.01,b*=0.02)。其中L*值表示亮度，L*值越大亮度越大。1.2.3.5.感官評估參考厙曉等人1.2.3.信息熵計算運用熵權(quán)法對各考察指標進行賦權(quán)得到客觀權(quán)重值W根據(jù)公式（3）求各指標的信息熵E1,E2，……，En，其中P按照公式（4），通過信息熵計算個指標的權(quán)重：按照公式F=∑W1.2.3.7處理試驗數(shù)據(jù)采用Excel整理并統(tǒng)計分析、DesignExpert10進行響應(yīng)面優(yōu)化分析。2結(jié)果與討論2.1試驗設(shè)備的確定根據(jù)響應(yīng)面Box-Behnken試驗設(shè)計方法，對17組浸泡腌漬后豇豆的總酸度、硬度、L*值、復(fù)水比和感官進行評價，每個試驗組重復(fù)3次用來估計試驗誤差，結(jié)果如表3所示。2.2影響因子的單目標優(yōu)化用DesignExpert軟件對試驗數(shù)據(jù)進行回歸處理，得到總酸度（Y總酸度、硬度、L*值、復(fù)水比和感官評分5個考察指標的方差分析顯著性檢驗結(jié)果如表4所示，其中總酸度、硬度、感官評分3個指標的回歸方程模型均極顯著（p<0.01),L*值指標的回歸方程模型顯著（p<0.05），失擬項均不顯著（p>0.05），且總酸度、硬度、感官評分3個回歸方程的決定系數(shù)R由于本研究采用復(fù)水與腌漬工藝相結(jié)合，復(fù)水效果就成為了腌漬工藝的關(guān)鍵因素之一，決定了產(chǎn)品的口感和品質(zhì)，復(fù)水的過程受到內(nèi)在和外在因素的影響，內(nèi)在因素主要包括化學(xué)成分、干燥處理、產(chǎn)品組成等，外在因素主要包括復(fù)水溶液的組成、溫度、壓力等各因子對豇豆總酸度影響的大小依次是B>C>A，其中醋酸B的影響達到極顯著（p<0.01），白砂糖C達到顯著水平（p<0.05），交互作用項AB影響顯著（p<0.05）；各因子對豇豆硬度影響的大小依次是C>B>A，其中交互作用項AB、AC、BC影響達到極顯著（p<0.01）；各因子對豇豆L*值影響的大小依次是A>B>C，其中食鹽A的影響達到極顯著（p<0.01),B通過結(jié)合感官評價，確定總酸度和硬度適宜、L*值和感官評分越高產(chǎn)品質(zhì)量越好，通過DesignExpert軟件對總酸度、硬度、感官、L*值4個影響顯著的考察指標進行單目標優(yōu)化，結(jié)果見表5。單目標優(yōu)化的最佳條件如表5所示，其中食鹽條件一致均為4.0%，但醋酸和白砂糖條件各有差異，各單目標最優(yōu)值為總酸度0.56、硬度219.95g、L*值43.88、感官評分86.06分。2.3白砂糖和食鹽濃度對黑豆質(zhì)構(gòu)的影響由上述得出的交互項對豇豆總酸度、硬度、L*和感官評分指標具有顯著影響的3DSurface圖如1～4所示。各圖是由響應(yīng)值與各試驗因子構(gòu)成的曲面圖，顯示了食鹽、醋酸和白砂糖濃度中任意一個變量取零水平時，其余兩個變量對考察指標的影響。圖1為白砂糖比例9%時，醋酸和食鹽比例分別對豇豆總酸度和硬度的交互作用，由圖可知，當(dāng)食鹽濃度一致時，隨著醋酸濃度的升高，豇豆的總酸度不斷升高；當(dāng)食鹽濃度在低于4%時且一定時，隨著醋酸濃度的升高，豇豆的硬度不斷下降；當(dāng)食鹽濃度在高于4%時且一致時，隨著醋酸濃度的升高，豇豆的硬度不斷升高。圖2a為醋酸濃度1.7%時，白砂糖和食鹽濃度對豇豆硬度的交互作用。圖2b為食鹽濃度4%，白砂糖和醋酸濃度對豇豆硬度的交互作用。由圖中可以看出，當(dāng)白砂糖濃度小于9%且一定時，硬度隨著食鹽濃度的升高而降低，隨著醋酸濃度的升高而升高；而當(dāng)白砂糖濃度小大9%且一定時，硬度隨著食鹽濃度的升高而升高，隨著醋酸濃度的升高而降低。圖3為醋酸濃度1.7%時，白砂糖和食鹽濃度對豇豆L*值和感官評分的交互作用。由圖中可以看出，當(dāng)白砂糖濃度一定時，L*值隨著食鹽濃度的升高而升高，感官評分隨著食鹽濃度的升高先升高后下降。圖4a為白砂糖濃度9%時，醋酸和食鹽濃度對豇豆感官評分的交互作用，由圖中可以看出，當(dāng)醋酸濃度一定時，感官評分隨著食鹽濃度的升高而先升高后降低，當(dāng)食鹽濃度一定時，感官評分隨著醋酸濃度的升高而降低。圖4b為食鹽濃度4%，白砂糖和醋酸濃度對豇豆感官評分的交互作用，當(dāng)白砂糖濃度一定時，感官評分隨著醋酸濃度的升高而降低。通過以上交互作用分析，可得知感官評分的提高需要以酸度、硬度、L*值的降低為代價，酸度的升高需要以硬度的降低作為代價，統(tǒng)計上稱這樣解為非劣解或Pareto最優(yōu)解，這就需要通過多目標優(yōu)化算法來尋找酸度、硬度、L*值、感官評分等指標的最優(yōu)解。2.4干植物干發(fā)酵浸漬工藝優(yōu)化綜合評分值的回歸方程熵權(quán)法是常用的一種客觀賦權(quán)法通過采用DesignExpert軟件對綜合評分Z進行回歸處理，得到熵權(quán)法綜合評分Z對食鹽A、醋酸B和白砂糖C的二次多項式回歸方程見式（10):綜合評分Z的回歸方程顯著（p<0.05），失擬項不顯著（p>0.05），且均方差的純誤差較小，說明此回歸方程比較可靠，可用于干豇豆浸泡腌漬工藝優(yōu)化綜合評分值的分析預(yù)測。由p值可知，各因素對浸泡腌漬工藝配方的綜合評分Z的影響大小依次為：食鹽A>白砂糖C>醋酸B。應(yīng)用Design-Expert軟件對綜合評分Z影響指標進行優(yōu)化，得到熵權(quán)法綜合評分優(yōu)化的最佳條件為食鹽4%、醋酸1.4%、白砂糖11.8%，預(yù)測得到各目標最優(yōu)值為總酸度0.44、硬度217.81g、L*值41.03、感官評分86.03分，與單目標優(yōu)化的結(jié)果較為接近。2.5以熵權(quán)法多目標優(yōu)化為例，對成品質(zhì)量評價對上述熵權(quán)法多目標優(yōu)化得到的最佳條件：食鹽4%、醋酸1.4%、白砂糖11.8%進行驗證試驗，在此條件下，浸泡腌漬豇豆制品的總酸度0.44、硬度217.03g、L*值42.31、復(fù)水比2.94、感官評分85.29分，與理論預(yù)測值接近，在該參數(shù)下所得的豇豆腌漬制品復(fù)水較好、形態(tài)完整無明顯薄膜、色澤深綠明亮、風(fēng)味較好、組織軟硬適中，感官評價可接受度高，說明熵權(quán)法多目標優(yōu)化用于干豇豆浸泡腌漬工藝具有較好的準確性和可靠性，可為后續(xù)研究及工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的參考依據(jù)。3浸泡鹽漬型工藝配方的篩選本研究以食鹽、醋酸、白砂糖為主的復(fù)水溶液浸泡腌漬制得調(diào)味豇豆制品，通過采用響應(yīng)面試驗建立二次多項式回歸方程模型可用來分析和預(yù)測浸泡腌漬工藝對豇豆制品總酸度、硬度、L*和感官評分的影響，并結(jié)合熵權(quán)法進行多目標優(yōu)化最佳工藝，發(fā)現(xiàn)食鹽、醋酸、白砂糖及其交互項對豇豆總酸度、硬度、L*和感官評分指標具有顯著影響，復(fù)水比受食鹽、醋酸、白砂糖濃度的影響不顯著，各因子對豇豆總酸度影響的大小依次是醋酸>白砂糖>食鹽，其中醋酸的影響極顯著，白砂糖、食鹽與醋酸交互作用影響顯著；各因子對豇豆硬度影響的大小依次是白砂糖>醋酸>食鹽，其中食鹽與醋酸、食鹽與白砂糖及醋酸與白砂糖的交互作用影響極顯著；各因子對豇豆L*值影響的大小依次是食鹽>醋酸>白砂糖，其中食鹽的影響達到極顯著