刺槐鮮花醬加工工藝研究

張彪，李喜宏,2*，劉芳，韓聰聰，唐先譜，王旭鋒

(1.天津科技大學 食品工程與生物技術學院，天津 300457；2.天津食品安全低碳制造協同創新中心，天津 300457)

刺槐鮮花醬加工工藝研究

張彪1，李喜宏1,2*，劉芳1，韓聰聰1，唐先譜1，王旭鋒1

(1.天津科技大學 食品工程與生物技術學院，天津 300457；2.天津食品安全低碳制造協同創新中心，天津 300457)

以刺槐鮮花為原料，利用響應面法對刺槐鮮花醬的生產工藝進行優化。在單因素實驗基礎上選取實驗因素的水平，根據中心組合(Box-Benhnken)實驗設計原理采用三因素三水平的響應面分析法，依據回歸分析確定各工藝條件的影響因素，以綜合評分為響應值做響應面和等高線。在分析各個因素的顯著性和交互作用后，最佳工藝條件為：63%開刺槐花，糖添加量42.23%，食鹽添加量3.85%；此時刺槐鮮花醬的感官評價最好，評分為94.8；可溶性固性物含量為16.1%，可溶性蛋白質含量為34.62 μg/g，優于其他處理組。

刺槐鮮花；花朵開放程度；醬；響應面法

刺槐花又名洋槐花，來源于豆科(Leguminosae)蝶形花亞科(Papilionatae)刺槐屬植物刺槐(Robiniapseudo-acaciaL.)[1-3]，因其郁香宜人，營養豐富，民間常代茶飲，用于利尿降壓[4]。然而刺槐花采后呼吸代謝旺盛，常溫下放置3～5天就出現嚴重失水，營養物質消耗迅速，目前，除極少數被當作蔬菜食用外，大部分落地廢棄，這嚴重制約了刺槐花的消費周期。

近年來，刺槐鮮花的研究主要集中在藥用價值和化學成分的研究，對其開發利用較少，除民間少量食用、藥用外，多數資源未被開發利用[5-7]。研究表明刺槐花含有廣譜活性及低毒性的黃酮類化合物，具有顯著抗炎、抗病毒、抑制醛糖還原酶活性、維持血管抵抗力、降低其通透性、減少脆性等作用，對脂肪浸潤的肝還有祛脂作用[8-11]。對刺槐花資源的開發利用，將進一步發揮刺槐的生態效益和經濟效益，因而具有很大的市場前景。

目前，市場上關于刺槐花醬的出售產品未見報道，為提高刺槐花綜合利用價值，本實驗以刺槐鮮花為原料，進行刺槐花醬工藝研究，為以后的生產提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

刺槐鮮花：挑選無蟲害，大小均一的刺槐鮮花，根據開放程度分為花蕾、50%開、全展開3種，分別編號為-1，0，1用于實驗；糖、食鹽：采購于濱海新區樂購超市；PAL-1手持折光儀：日本ATAGO株式會社；JJ-1000精密型電子天平：常熟雙杰測試儀器廠。

1.2 實驗工藝流程

原料采收→挑選去雜→預冷貯藏→清洗去污→配料揉搓→發酵存放→調配罐裝→脫氣殺菌封口→低溫貯藏。

1.3 實驗設計

1.3.1 單因素實驗設計

設定發酵溫度為室溫自然發酵，時間為7天，以刺槐花開放程度、糖的添加量、食鹽的添加量為單因素變量，以產品的香氣、可溶性固形物、可溶性蛋白質、菌落總數、水分含量加權得綜合評分為指標進行單因素實驗。其中，刺槐鮮花的開放程度為未盛開、50%開、已盛開時，在糖添加量為40%、食鹽添加量為4%，對發酵7天的產品進行各項指標的綜合評價；以刺槐鮮花為50%開為原料，研究糖添加量為20%，40%，60%，對食鹽添加量為4%發酵7天的產品進行綜合評分；考察食鹽添加量2%，4%，6%時，刺槐鮮花為50%開鮮花，對加糖量為40%發酵7天的產品進行綜合評價。

1.3.2 Box-Benhnken實驗設計

以刺槐花開放程度、糖的添加量、食鹽的添加量為實驗條件展開研究。采用Design-Expert軟件8.0版本中Box-Benhnken方法進行設計。實驗因素根據實驗結果為參考，具體見表1。

表1 響應面優化因素和水平Table 1 Factors and levels of the response surface optimization

1.4 測定指標及方法

1.4.1 水分含量

水分含量的測定參考國標直接干燥法，單位：%。

1.4.2 可溶性固形物

參考Silvia等[12]的方法，采用PAL-1手持折光儀測定TSS，單位：%。

1.4.3 可溶性蛋白質

參考考馬斯亮藍染色法，單位：mg/mL。

1.4.4 感官評定

培訓感官評價人員10名，評定產品是否具有刺槐鮮花原有的香氣。

1.4.5 微生物指標

采用國標測定菌落總數，單位：cfu。

1.5 數據處理與分析

各評價指標采用百分值，以加權平均綜合評分作為響應面響應值，加權比重見表2[13]。

表2 綜合評分各項指標所占比重Table 2 The proportion of indicators for comprehensive evaluation %

具體計算評價分值見式(1)、式(2)：

(1)

綜合評分= S1標準化評分×30%+S2標準化評分×25%+S3標準化評分×15%+S4標準化評分×20%+S5標準化評分×10%。

(2)

每組處理實驗請10名評委評分，實驗數據取其平均值，應用Design-Expert 8.0軟件對實驗數據進行響應面分析。

2 結果與分析

2.1 單因素實驗

2.1.1 糖的添加量對刺槐鮮花醬綜合評分的影響

以50%開的刺槐鮮花，加食鹽量為4%，發酵7 天后，加糖量為4%時具有最高的綜合評分，高于2%和6%的加糖量，見圖1。因此，在后續實驗中選擇糖的添加量為4%。

圖1 糖的添加量對刺槐鮮花醬綜合評分的影響Fig.1 Effect of sugar additive amount on comprehensive score of Sophora japonica sauce

2.1.2 開放程度對刺槐鮮花醬綜合評分的影響

圖2 開放程度對刺槐鮮花醬綜合評分的影響Fig.2 Effect of different flowering degrees on comprehensive score of Sophora japonica sauce

2.1.3 食鹽添加量對刺槐鮮花醬綜合評分的影響

圖3 食鹽添加量對刺槐鮮花醬綜合評分的影響Fig.3 Effect of salt additive amount on comprehensive score of Sophora japonica sauce

2.2 響應面優化刺槐鮮花醬工藝條件

為研究刺槐鮮花醬最佳的制作工藝，選擇以產品的香氣、可溶性固形物、黃酮類化合物、可溶性蛋白質、菌落總數、水分含量加權得綜合評分為指標，展開了Box-Benhnken優化實驗，并對綜合評分的結果進行了分析，結果見表3。

表3 響應面實驗設計及結果Table 3 Design and results of response surface methodology

由實驗結果得到綜合評分方程，見式(3)：

綜合評分=94.50+2.03A+0.85B-0.70C+0.52AB-0.88AC-1.58BC-7.99A2-4.64B2-6.49C2。

(3)表4 響應面實驗方差分析表Table 4 Analysis of variance (ANOVA)of response surface experiment

注：“**”表示差異極顯著(P<0.01)；“*”表示差異顯著(P<0.05)。

由表4可知，該模型的顯著性為極顯著(P<0.0001)，模型的失擬項不顯著(P=0.4166>0.05)，表明根據實驗結果得到了較好的模型。同時預測的R2=0.9974，調整的Radj2=0.9940，該結果說明所建立的方程具有很好的擬合性。

固定其中的一個因素，利用軟件Design-Expert做另外兩個因素的交互作用的曲面圖及等高線圖，確定刺槐花開放程度、糖添加量、食鹽添加量對綜合評分的影響，見圖4。

圖4 刺槐花開放程度、糖添加量和鹽添加量交互作用 對刺槐鮮花醬綜合評分影響的響應曲面及等高線Fig.4 Response surface plots and contour lines of interaction effects among different flowering degrees, sugar and salt additive amount on comprehensive scores of Sophora japonica sauce

由圖4可知，刺槐花開放程度、糖添加量、食鹽添加量相互作用對綜合評分的影響均出現拋物面的型關系，所得到的響應面都存在一個最大值。其中，BC因素之間交互作用極顯著(P<0.01)，AB因素之間交互作用不顯著(P>0.05)。

經過響應面的優化，由軟件Design-Expert 8.0分析得到的最優評分生產條件為開花程度0.13、糖的添加量42.23%、食鹽添加量3.85%，換算為實際條件為花開程度63%開、糖添加量42.23%、食鹽添加量3.85%。為了驗證以上條件是否可靠，結合實際在最優的條件下進行3次重復試驗，得到的綜合評分為94.8，較優化前結果平均值有一定增加。

3 結論

通過單因素實驗設計，在此基礎上通過軟件Design-Expert 8.0進行三因素三水平響應面法試驗，建立了各因素與響應值之間的數學模型關系，通過此模型，我們可以預測刺槐鮮花醬理論綜合評分。根據回歸模型，確定最佳的刺槐鮮花醬生產工藝參數：花開程度為63%開，糖的添加量為42.23%，食鹽的添加量為3.85%，此時刺槐鮮花醬的感官評價最好，評分為94.8；可溶性固形物含量為16.1%，可溶性蛋白質含量為34.62 μg/g，未檢測出菌落，優于其他處理組，建立的模型很好地預測各因素同綜合評分之間的關系。

[1]王曉陽,唐琳,趙壘.響應面法優化刺槐花多酚的超聲提取工藝[J].食品科學,2011,32(2):66-70.

[2]卜朝志.刺槐花營養成分分析[J].中國野生植物資源,1996(4):42-43.

[3]張金杰,呂文文,翁遠超,等.野菊花中黃酮類成分的抗菌活性及指紋圖譜[J].國際藥學研究雜志,2013,40(6):807-812.

[4]王曉陽.刺槐花中多酚類物質的提取工藝優化及其應用研究[D].濟南：山東師范大學,2011.

[5]連冠.刺槐花化學成分與活性篩選[D].沈陽：遼寧中醫藥大學,2011.

[6]鄢長余.刺槐花化學成分與指紋圖譜研究[D].沈陽：遼寧中醫藥大學,2010.

[7]李德坤,李欣遙.一種新型釀制風味醬生產工藝的研究[J].中國調味品,2016,41(1):94-97.

[8]陳啟明.刺槐花的生藥學研究[D].沈陽:遼寧中醫藥大學,2010.

[9]宋永芳,羅嘉梁.刺槐花的化學成分研究[J].林產化學與工業,1992(4):321-322.

[10]畢君,黃則舟.太行山刺槐飼料林建設的若干問題[J].林業科技開發,1992(3):12-13.

[11]宋永芳.刺槐資源的開發利用[J].林業科技開發,2002,16(5):11-13.

[12]曹建康，姜微波，趙玉梅.果蔬采后生理生化實驗指導[M].北京：中國輕工業出版社，2007：103-105.

[13]彭猛業，樓超華，高爾生.加權平均組合評價法及其應用[J].中國衛生統計,2004,21(3):146-149.

Study on Processing Technology ofSophorajaponicaSauce

ZHANG Biao1, LI Xi-hong1,2*, LIU Fang1, HAN Cong-cong1, TANG Xian-pu1, WANG Xu-feng1

(1.College of Food Engineering and Biotechnology, Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300457, China;2.Tianjin Food Safety & Low Carbon ManufacturingCollaborative Innovation Center, Tianjin 300457, China)

The response surface method is adopted to optimize the production process ofSophorajaponicasauce usingSophorajaponicaas raw material. Based on the single factor test, the factors affecting the process conditions are determined according to the principle of three factors and three levels response surface analysis, which is based on Box-Benhnken test design principle and the comprehensive evaluation score values of the response surface and contour lines. The results show that the optimum conditions are as follows:63% floweringSophorajaponica, sugar additive amount is 42.23%, salt additive amount is 3.85%; the sensory evaluation ofSophorajaponicasauce is the best, and the score is 94.8; soluble solid content is 16.1%, soluble protein content is 34.62 μg/g, which is better than other treatment groups.

Sophorajaponica;flowering degree;sauce;response surface methodology

2017-02-11 *通訊作者

國家科技支撐計劃(2015BAD16B00)；“十二五”農村領域國家科技計劃(2015BAD19B02-03)；天津市科技計劃項目(14RCHZNC00107，15YFYSNC00010)

張彪(1991-)，男，碩士，研究方向：農產品加工及貯藏； 李喜宏(1960-)，男，教授，博士，研究方向：農產品加工及貯藏。

TS264.24

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.08.015

1000-9973(2017)08-0071-04