響應面法優化集安板栗調味醬配方

邵信儒，汪睿，齊丹賀，鄭爽，盛奇思，李茂玲

(1.通化師范學院 長白山食用植物資源開發工程中心，吉林 通化 134000；2.通化師范學院 制藥與食品科學學院，吉林 通化 134000)

板栗俗稱栗子，是殼斗科栗屬植物，有“干果之王”的美稱。集安板栗產于吉林集安市，其果實皮薄、肉質細膩、甜軟適口，在市場上享有盛譽。集安板栗含有豐富的蛋白質、脂肪、維生素A、維生素B1、維生素C以及多種礦物質，具有養胃健脾、補腎強筋、治療反胃、腰腿軟弱、消除疲勞等滋補功效[1]。2007年12月12日，集安板栗獲得地理標志產品保護，目前，集安板栗種植面積發展到22800畝[2]。但由于集安板栗鮮果期短，采摘后含水量高，對干、熱、水分和溫度均較為敏感，不易貯存，主要以鮮銷為主，產品附加值低，嚴重制約了集安板栗產業的進一步發展[3]。

本研究以集安板栗為主要原料，輔以山藥、紅糖，通過單因素試驗和響應面試驗優化集安板栗調味醬的配方，可為集安板栗資源的開發利用提供新途徑，提高其綜合利用的附加值。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑和儀器

1.1.1 材料與試劑

板栗(采摘于集安市)、山藥(購買于當地農貿市場)、

紅糖、檸檬酸、黃原膠等(均為食品級添加劑)。

1.1.2 儀器

AL104型分析天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；CT3型質構儀 美國Brookfield公司；RT300型便攜式表面色度計 英國Tintometer公司；IH-MP2106C型電磁爐 佛山市富士寶電氣科技股份有限公司；DY2009-032-00型立式壓力蒸汽滅菌鍋 上海東亞壓力容器制造有限公司；FJ200-S型數顯高速分散均質機 上海標本模型廠。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程[4]

板栗→清洗、挑選→熱燙→去皮→打漿→調配→濃縮→灌裝→殺菌→冷卻→成品。

1.2.2 操作要點

選用新上市的飽滿、完整的集安板栗，除去有病蟲害、霉變及破損的籽粒，用95～100 ℃熱水燙漂8～15 min，直至板栗殼變軟，撈起去皮。加水打漿后加入山藥、紅糖、檸檬酸、黃原膠進行調配，加熱濃縮至板栗調味醬成型，灌裝后放入蒸汽滅菌器內進行滅菌，冷卻后即為成品。

1.2.3 單因素試驗

分別考察紅糖添加量(5%，10%，15%，20%，25%)、檸檬酸添加量(0.6%，0.8%，1.0%，1.2%，1.4%)、黃原膠添加量(0.02%，0.04%，0.06%，0.08%，0.1%)、板栗與山藥比例(8∶2，6∶4，5∶5，4∶6，2∶8)對集安板栗調味醬品質的影響，固定水平為紅糖添加量20%、檸檬酸添加量1.0%、黃原膠添加量0.06%、板栗與山藥比例6∶4。

1.2.4 響應面試驗

根據單因素試驗結果和Box-Benhnken的中心組合試驗設計原理，以紅糖添加量(A)、檸檬酸添加量(B)和黃原膠添加量(C)為自變量，以產品感官評分(Y)為響應值，進行響應面試驗，各因素變化值及編碼見表1。

表1 響應面試驗因素水平表Table 1 Factors and levels of response surface design %

1.2.5 感官評分標準

集安板栗調味醬感官評分標準見表2[5，6]。

表2 集安板栗調味醬感官評分標準Table 2 Sensory scoring criteria of Ji'an chestnut sauce

1.2.6 質構測定

采用TA10探頭，測試速度0.50 mm/s，返回速度0.50 mm/s，測試距離10 mm，觸發點負載3 g，循環次數1次，分析集安板栗調味醬的質構特性。

1.2.7 色度測定

取20 g樣品置于保鮮袋中，將其按壓成5 mm的薄層，采用色度計測定其Lab值。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 紅糖添加量對集安板栗調味醬品質的影響

不同的紅糖添加量對產品的組織狀態、口感和色澤有較大影響。紅糖添加量為5%時，甜味不明顯，產品呈淺黃色；紅糖添加量為10%時，紅糖滋味較淡，產品呈黃色；紅糖添加量為15%時，有一定的紅糖味道，產品呈淺黃棕色；紅糖添加量為20%時，紅糖滋味濃郁，產品呈黃棕色，顏色自然；紅糖添加量為25%時，紅糖滋味過重，掩蓋了板栗和山藥的味道，且在加熱濃縮時易發生焦糖化反應，使產品顏色變深。因此，選擇紅糖添加量為10%～20%作為響應面的考察范圍。

2.1.2 檸檬酸添加量對集安板栗調味醬品質的影響

檸檬酸添加量對產品的口味有顯著的影響，隨著檸檬酸添加量的增加，產品的酸味逐漸提高，甜味逐漸降低。當檸檬酸添加量為0.6%時，產品甜味突出，酸味不明顯，口感較膩；當檸檬酸添加量為1.4%時，產品酸澀感明顯，掩蓋了板栗的香味；當檸檬酸添加量為0.8%～1.2%時，產品酸甜適口，風味協調。

2.1.3 黃原膠添加量對集安板栗調味醬品質的影響

黃原膠添加量對產品的組織狀態有較大影響。黃原膠添加量為0.02%時，產品粘性小，流動性強，易產生醬體流散、脫水等問題；黃原膠添加量為0.04%時，產品粘性較低，流動性較好，涂抹性較好；黃原膠添加量為0.06%時，產品粘性適中，流動性好，易涂抹；黃原膠添加量為0.08%時，產品粘性較大，流動性較差；黃原膠添加量為0.10%時，產品粘性大，產品流動性差，不易涂抹。綜合考慮，黃原膠添加量在0.04%～0.08%范圍內較適宜。

2.1.4 板栗與山藥比例對集安板栗調味醬品質的影響

不同比例的板栗與山藥對產品品質有一定影響。其比例為8∶2時，板栗味道過濃，無山藥滋味，產品粘稠，流動性差，不易涂抹，顏色較深；其比例為6∶4時，板栗味道濃郁，且有一定的山藥香味，兩者風味協調，產品流動性好，粘性適中，顏色自然明亮；其比例為5∶5時，板栗味道較淡；其比例為4∶6時，板栗味道不突出；其比例為2∶8時，無板栗香味，山藥味突出，且產品粘性低，顏色較淺。因此，本研究采用板栗與山藥的比例為6∶4。

2.2 響應面試驗

2.2.1 試驗結果的統計分析

利用Design Expert軟件對響應面試驗結果進行二次多元回歸擬合，得到回歸方程如下：Y=88.61+1.26A+1.34B-0.37C+0.14AB-0.75AC+0.20BC-1.03A2-0.82B2-0.71C2。方差分析結果見表3，可知回歸方程模型極顯著(P<0.0001)，失擬項不顯著(P=0.2384>0.05)，模型調整決定系數(RAdj2=0.9911)，模型的預測值與實際值擬合度高。同時，分析可知各因素中檸檬酸添加量對板栗調味醬感官評分的影響最大，其次為紅糖添加量，最后是黃原膠添加量。

2.2.2 交互作用分析

在其他因素條件不變的情況下，分析各因素交互作用對集安板栗調味醬感官評分的影響，結果見圖1。

a.紅糖添加量和黃原膠添加量

b.檸檬酸添加量和黃原膠添加量圖1 顯著交互作用對集安板栗調味醬感官評分的影響Fig.1 The effect of significant interaction on sensory score of Ji'an chestnut sauce

由圖1可知，紅糖添加量與黃原膠添加量的交互作用對板栗調味醬感官評分的影響達到極顯著水平，紅糖添加量在二者交互作用的影響中起主要作用；檸檬酸添加量與黃原膠添加量的交互作用對板栗調味醬感官評分的影響顯著，檸檬酸添加量在二者交互作用的影響中起主要作用；紅糖添加量與檸檬酸添加量的交互作用對板栗調味醬感官評分的影響不顯著。

2.2.3 回歸方程綜合尋優與試驗驗證

回歸模型方差分析表見表3。

表3 回歸模型方差分析表Table 3 Regression model variance analysis table

注：**為差異極顯著(p<0.01)；*為差異顯著(p<0.05)。

結合回歸模型的數學分析并由Design-Expert Trial分析得到集安板栗調味醬的最佳配方為紅糖添加量19.5%，檸檬酸添加量1.1%，黃原膠添加量0.05%，在此條件下得到集安板栗調味醬的感官評分預測值為89.78。采用已優化的最佳配方進行驗證實驗，得到集安板栗調味醬的感官評分的平均值為89.50，與模型預測值的偏差小，說明模型可靠。制得的集安板栗調味醬流動性好，粘性適中，易涂抹，酸甜適口，口感細膩，具有濃郁的板栗和山藥香味，色澤自然明亮，呈黃棕色。

2.3 質構測定

圖2 集安板栗調味醬的質構分析Fig.2 Texture analysis of Ji'an chestnut sauce

將最佳配方得到的產品進行質構分析，由圖2可知其粘力為20.00 g，粘性為2.11 mJ，彈力為0.02，拉絲長度為9.44 mm，硬度為60.5 g。

2.4 色度測定

將最佳配方得到的產品進行色度測定，其L值為60.51，a值為7.65，b值為37.44。

3 結論

以集安板栗為主要原料，通過單因素試驗和響應面試驗確定集安板栗調味醬的配方，最佳配方為紅糖添加量19.5%，檸檬酸添加量1.1%，黃原膠添加量0.05%。制得的集安板栗調味醬流動性好，粘性適中，易涂抹，酸甜適口，口感細膩，具有濃郁的板栗和山藥香味，色澤自然明亮，呈黃棕色。其粘力為20.00 g，粘性為2.11 mJ，彈力為0.02，拉絲長度為9.44 mm，硬度為60.5 g。L值為60.51，a值為7.65，b值為37.44。

[1]李鳳林,張麗麗.板栗果酒生產工藝的初步探討[J].江蘇調味副食品,2006,23(3):13-15.

[2]呂潔.“栗栗”生香——集安板栗[J].食品安全導刊,2013(14):69.

[3]高海生,常學東,蔡金星,等.我國板栗加工產業的現狀與發展趨勢[J].中國食品學報,2006(1):429-436.

[4]邵信儒,孫海濤,徐晶,等.山榛蘑蒜茸調味醬生產工藝的研究[J].中國調味品,2010,35(8):75-77.

[5]王立江,裴秀秀.黑豆花生調味醬的研制[J].中國調味品,2015，40(3):91-95.

[6]孫海濤,高玉超.毛酸漿番茄復合調味醬的研制[J].中國調味品,2013,38(12):58-59.