基于dps的草莓果味飲料混料設(shè)計研究

基于dps的草莓果味飲料混料設(shè)計研究

劉橙色是一種豐富的水果。它不僅含有人體所需的六種營養(yǎng)素，還含有完整的氨基酸和高含量的vci。柳橙果汁因糖酸比適宜,風(fēng)味佳,深受消費者喜愛,是全球最受歡迎的果汁飲品之一,約占世界果汁類飲料消費的2/3。大量的研究表明,食用柑橘類水果利于抗癌和防止心血管疾病。草莓在歐洲有“水果皇后”美譽之稱,其VC含量比蘋果高11.7倍,同時含類黃酮和酚酸類物質(zhì),具有抗氧化、增強(qiáng)免疫力、預(yù)防心腦血管疾病、預(yù)防貧血、抗癌等作用。自上個世紀(jì)90年代開始,人們就對橙汁飲料和草莓汁飲料進(jìn)行了大量的研究,主要包括清汁或者濁汁飲料、果蔬或水果復(fù)合飲料、發(fā)酵飲料、乳飲料類等。果汁類飲料的配方設(shè)計涉及混料問題。混料設(shè)計是工農(nóng)業(yè)科學(xué)實驗中經(jīng)常運用到的實驗設(shè)計。在混料實驗中,每個組分以占有的百分?jǐn)?shù)來表示,各個組分加和計算為1。目前的文獻(xiàn)報道中以正交實驗來優(yōu)化果汁飲料配方的較為多見,而混料設(shè)計方法在柳橙果味飲料和草莓果味飲料的配方優(yōu)化中還未涉及。本文結(jié)合食品感官評定法對柳橙和草莓果味飲料配方進(jìn)行混料回歸設(shè)計優(yōu)化實驗,得出優(yōu)選的柳橙和草莓果味配方組合,同時通過增加相關(guān)的色香味輔料進(jìn)一步實驗實現(xiàn)果味飲料色香味的優(yōu)化,最終確定較優(yōu)的柳橙味飲料配方和草莓味飲料配方。1材料和方法1.1原料和香精柳橙汁(糖度:66°Bé,酸度:4.16%)、草莓汁(糖度:62.5°Bé,酸度:1.16%)杭州博多工貿(mào)有限公司提供;蔗糖、食鹽市售;檸檬酸購自山東省中創(chuàng)檸檬生化有限公司;色素和香精購自杭州綠精香精有限公司;黃原膠(食品級)和瓜爾豆膠(食品級)購自河北金豐化工有限公司。WX-300的索尼數(shù)碼相機(jī)購自日本索尼公司。1.2均質(zhì)、殺菌、冷卻將蔗糖和檸檬酸、食鹽等各種配料按照混料設(shè)計表中的比例放入煮沸的純凈水充分溶解,待冷卻到50~60℃時,加入純果汁混勻,用均質(zhì)機(jī)在18~22MPa下進(jìn)行均質(zhì)處理,而后裝罐巴氏殺菌得到成品。1.3實驗方法1.3.1果汁配方的初步預(yù)實驗本研究利用DPSDATAPROCESSINGSYSTEM13.5,采用混料設(shè)計方法,對柳橙和草莓果味飲料的配方進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化。經(jīng)過初步預(yù)實驗后,果汁濃度范圍選定為3%~5%,蔗糖的濃度范圍選定為20%~40%,檸檬酸的濃度范圍為0.2%~0.5%,食鹽的濃度范圍為0.04%~0.08%,其余為純凈水?；炝显O(shè)計表如表1。1.3.2感覺評估22位感官評價員通過評分檢驗法對得到的果味飲料從色澤、香味、口感、外觀三方面進(jìn)行感官評定。感官評價標(biāo)準(zhǔn)如表2。1.3.3柳橙和草莓復(fù)合飲料的色澤優(yōu)化在混料設(shè)計基礎(chǔ)配方的基礎(chǔ)上,通過日落黃和檸檬黃的濃度添加實驗進(jìn)行柳橙果味飲料的色澤優(yōu)化,通過誘惑紅和胭脂紅的濃度添加實驗進(jìn)行草莓果味飲料的色澤優(yōu)化;通過柳橙香精和草莓香精的濃度添加實驗進(jìn)行果味飲料的香味優(yōu)化;通過黃原膠和瓜爾豆膠的濃度添加實驗進(jìn)行果味飲料的口感優(yōu)化。1.3.4圖像分析與色彩特征值的提取在室內(nèi)自然光照下固定位置,采用型號WX-300的索尼數(shù)碼相機(jī)攝取各個樣品的數(shù)字圖像。拍攝角度為樣品正上方的垂直方向。以數(shù)碼相機(jī)的自動曝光模式控制曝光時間和色彩平衡,圖像的分辨率采用1920像素×1080像素。圖像分析與色彩特征值的提取采用AdobePhotoshopcs7.0進(jìn)行,選取照片中的樣品區(qū)域,利用AdobePhotoshopcs7.0讀取各樣品圖像的R、G、B值的各項平均值。樣品間色差值計算公式為:R:樣品圖像R值與參比物圖像R值差;G:樣品圖像G值與參比物圖像G值差;B:樣品圖像B值與參比物圖像B值差。1.3.5混料實驗設(shè)計及分析采用DPSDATAPROCESSINGSYSTEM13.5進(jìn)行混料實驗設(shè)計和回歸分析;采用AdobePhotoshopcs7.0進(jìn)行圖像分析;采用EXCEL進(jìn)行圖表處理。2結(jié)果與討論2.1柳橙和草莓果味飲料最佳配方的確定根據(jù)表1的混料設(shè)計配方,最終得到2種口味飲料的感官評價值,見表3。利用數(shù)據(jù)處理軟件,對實驗結(jié)果進(jìn)行混料設(shè)計統(tǒng)計,建立回歸模型,見如下方程,根據(jù)回歸方程可以預(yù)測不同配方情況下的果味飲料感官評定值(見表3):柳橙評分方程:草莓評分方程:柳橙果味飲料的二次多項回歸方程的復(fù)相關(guān)系數(shù)R2為0.98,校正后的復(fù)相關(guān)系數(shù)R2為0.96。草莓果味飲料二次多項回歸方程的復(fù)相關(guān)系數(shù)R2為0.92,校正后的復(fù)相關(guān)系數(shù)R2為0.89。對以上2個方程進(jìn)行方差分析,得到方差分析表4。從表中可以看出,這2個方程的線性模型和二次模型的p值達(dá)到0.0001,均達(dá)到顯著性水平?？梢钥闯鰯M合的方程能很好的反映果味配方指標(biāo)與感官評價值之間的關(guān)系。同時通過數(shù)據(jù)處理軟件,可以得到柳橙和草莓果味飲料的優(yōu)化配方,表5為軟件運行得到的最佳組合配方和預(yù)測的感官評定值,以及進(jìn)行人工感官評定得到的實測值。從表5中可以看到實際測定得到的感官評定值在預(yù)測值1%的置信區(qū)間范圍內(nèi)。建立的擬合方程可以很好的模擬配方的感官評價值。2.2完善官評價值的建議表5中的柳橙和草莓優(yōu)化配方果味飲料,雖然感官評價值較高,在一定程度上已經(jīng)能滿足人們的消費需要,但是與原果汁相比在色、香、味方面還是有一定的差距,需要進(jìn)一步的完善和優(yōu)化。2.2.1檸不同黃汁的染色結(jié)果按照表5中柳橙優(yōu)化配方,添加日落黃,其添加量分別為0,0.0003%,0.0006%,0.0009%,0.0012%,0.0015%,見圖1。其中色差值D以原橙汁溶液為參比物。從圖1中可以看到添加0.0012%的日落黃與原果汁的色差值最小,與原果汁相差色差為5.0,因此將該濃度作為優(yōu)選添加量。按照表5中柳橙優(yōu)化配方和日落黃優(yōu)選添加量,進(jìn)行檸檬黃色素添加實驗,其添加量分別為0,0.003%,0.006%,0.009%,0.012%,0.015%,見圖2,其中色差值D以原橙汁溶液為參比物。可以看出,當(dāng)檸檬黃添加量達(dá)到0.006%時與原果汁的色差值最小,與原果汁相差色差為2.45,因此可將此濃度作為優(yōu)選添加量。按照表5中草莓優(yōu)化配方,進(jìn)行誘惑紅色素添加實驗,其添加量分別為0,0.00002%,0.00004%,0.00006%,0.00008%,0.00010%,見圖3,其中色差值D以草莓汁原液為參比物。單獨使用誘惑紅的顏色偏粉紅色,與草莓色澤差異較大,色差值均在100以上。當(dāng)誘惑紅的濃度大于0.00008%時與原果汁的色差值最小,因此可將此濃度作為優(yōu)選添加量。為了彌補(bǔ)誘惑紅色澤的不足,按照表5中草莓優(yōu)化配方和誘惑紅最佳添加量,加入胭脂紅色素,其添加量分別為0,0.0001%,0.0002%,0.0003%,0.0004%,0.0005%,結(jié)果見圖4,其中色差值D以草莓汁原液為參比物。從圖中可以看出,當(dāng)胭脂紅的添加量達(dá)到0.0003%時,色澤與草莓顏色最為接近,最低色差值為65.74,因此將此濃度作為優(yōu)選添加量。2.2.2柳橙香精添加量對感官評價的影響圖5和圖6為柳橙和草莓香精對果味飲料香氣影響的研究,其中感官評價值以表2的香氣感官評定標(biāo)準(zhǔn)為參考。從圖中可以看出當(dāng)柳橙香精添加量達(dá)到0.07%,草莓香精添加量達(dá)到0.06%時,獲得了最佳的香氣感官評分值。因此這里將這2個添加濃度作為優(yōu)選的香精添加量。2.2.3添加比例對感官評價的影響選用黃原膠和瓜爾豆膠作為增稠劑,對柳橙和草莓果味飲料進(jìn)行口感優(yōu)化實驗。分別選擇不同的添加比例,并進(jìn)行描述性感官評定,結(jié)果見表6。從表6可以看出,當(dāng)黃原膠與瓜爾豆膠的添加比例為2∶5,即黃原膠添加量為0.1%,瓜爾豆膠添加量為0.25%,得到最佳的感官評價,因此可將此添加量作為優(yōu)選配方濃度。3最佳配方下的產(chǎn)品品質(zhì)評定綜上所述,柳橙果味飲料的最佳配方為:蔗糖22.80%、檸檬酸0.50%、果汁5%、食鹽0.04%、日落黃0.0012%,檸檬黃0.006%,柳橙香精0.07%,黃原膠0.1%,瓜爾豆膠0.25%,其余為純凈水。此柳橙果味飲料最佳配方下獲得的產(chǎn)品感官評分值為95分;草莓果味飲料的最佳配方為:蔗糖22.09%、檸檬酸0.50%、果汁5%、食鹽0.04%、誘惑紅0.00008%,胭脂紅0.0003%,草莓香精0.06%,黃原膠0.1%,瓜爾豆膠0.25%,其余為純凈水。此草莓果味飲料最佳配方下獲得的產(chǎn)品感官評分值為94分?；炝显O(shè)計相比于目前配方設(shè)計中