王萍，樊乃境，李妍，劉暢，周賽楠

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱 150040)

沙拉醬在西餐中有非常重要的地位，但傳統(tǒng)沙拉醬是一種高熱量、高油脂調(diào)味品，主要配料為蛋黃和油脂。傳統(tǒng)沙拉醬并不能滿足如今人們追求綠色、健康的需要，因此研制低脂素食沙拉醬以滿足人們的需要，將會(huì)有更為廣闊的市場前景[1]。低脂素食沙拉醬的主要優(yōu)勢在于低脂和素食，油脂含量低于15%，無蛋黃[2]，主要以馬鈴薯全粉為原料，經(jīng)復(fù)配馬鈴薯變性淀粉[3]和其他配料制成。本試驗(yàn)主要運(yùn)用響應(yīng)面優(yōu)化法研究乳化劑、增稠劑、抗氧化劑對(duì)低脂素食沙拉醬產(chǎn)品穩(wěn)定體系的影響。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

正陽馬鈴薯雪花全粉、九三非轉(zhuǎn)基因一級(jí)大豆油、大慶牌奶粉、優(yōu)質(zhì)綿白糖、5°白醋、精制無碘鹽、姜粉、味精:購自哈爾濱樂松家樂福超市；馬鈴薯改性淀粉、奶精、單甘酯、黃原膠、沒食子酸丙酯:均為食品級(jí)。

1.2 儀器與設(shè)備

R200D 型電子分析天平(精度 1/10000) 德國 Sartorious 公司；DL-435型打蛋器 廣東東菱電器有限公司；TA.XT Plus型質(zhì)構(gòu)儀 英國SMS公司。

1.3 方法

1.3.1 單因素試驗(yàn)

在制作低脂素食沙拉醬的過程中，將單甘酯、黃原膠和沒食子酸丙酯的添加量作為試驗(yàn)因素，綜合評(píng)定各因素對(duì)產(chǎn)品感官的影響[4]。

1.3.1.1 單甘酯濃度對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

在基礎(chǔ)配方的基礎(chǔ)上，改變單甘酯的質(zhì)量，使單甘酯質(zhì)量為總質(zhì)量的0.1%，0.15%，0.2%，0.25%，0.3%。依照工序制作沙拉醬，待自然冷卻后，對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)價(jià)[5]。

1.3.1.2 黃原膠濃度對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

在基礎(chǔ)配方的基礎(chǔ)上，改變黃原膠的質(zhì)量，使黃原膠質(zhì)量為總質(zhì)量的0.05%，0.1%，0.15%，0.2%，0.25%。依照工序制作沙拉醬，待自然冷卻后，對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.3.1.3 沒食子酸丙酯濃度對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

在基礎(chǔ)配方的基礎(chǔ)上，改變沒食子酸丙酯的質(zhì)量，使沒食子酸丙酯質(zhì)量為總質(zhì)量的0.006%，0.007%，0.008%，0.009%，0.01%。依照工序制作沙拉醬，待自然冷卻后，對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.3.2 沙拉醬穩(wěn)定體系優(yōu)化試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以單甘酯(A)、黃原膠(B)和沒食子酸丙酯(C)添加量為自變量，以硬度、黏度、彈性、內(nèi)聚力和感官評(píng)分為響應(yīng)值，通過四因素三水平的響應(yīng)面分析方法[6]，運(yùn)用感官評(píng)價(jià)和質(zhì)構(gòu)分析，優(yōu)化低脂素食沙拉醬的穩(wěn)定體系，利用Design Expert V8.0.6軟件設(shè)計(jì)三因素三水平響應(yīng)面試驗(yàn)。質(zhì)構(gòu)分析能夠?qū)悠诽匦越o出數(shù)據(jù)化的表達(dá)[7]，本試驗(yàn)采用TA.XT Plus型質(zhì)構(gòu)儀測定產(chǎn)品的硬度、黏度、彈性和內(nèi)聚力，探頭初始高度為10 mm，探頭測試前下降速度為2.00 mm/s，測試速度為1.00 mm/s，測試后上升速度為2.00 mm/s，感應(yīng)力為10.00 g。試驗(yàn)因素水平見表1。

表1 響應(yīng)面設(shè)計(jì)試驗(yàn)因子與水平 %

1.3.3 感官評(píng)定方法

取20 g左右的沙拉醬樣品置于干燥的表面皿上，配有少量蔬菜和水果，請(qǐng)10位受過感官檢驗(yàn)訓(xùn)練的食品專業(yè)人士組成評(píng)定小組進(jìn)行評(píng)價(jià)，按照感官評(píng)價(jià)表(見表2)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分。

表2 感官評(píng)價(jià)表

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1.1 單甘酯濃度對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

添加不同濃度單甘酯的低脂素食沙拉醬的感官評(píng)價(jià)結(jié)果為70，76，84，80，72。由此結(jié)果得出：隨著單甘酯濃度的增大，沙拉醬的感官評(píng)分先上升后降低，當(dāng)單甘酯濃度為0.2%時(shí)感官評(píng)分最高。這是由于單甘酯濃度越大，沙拉醬的乳化體系越好，感官評(píng)分升高；但濃度過高，會(huì)使體系過于濃稠，影響口感，感官評(píng)分下降。

2.1.2 黃原膠濃度對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

添加不同濃度黃原膠的低脂素食沙拉醬的感官評(píng)價(jià)結(jié)果為72，79，83，78，71。由此結(jié)果得出：隨著黃原膠濃度的增大，沙拉醬的感官評(píng)分先上升后降低，當(dāng)黃原膠濃度為0.15%時(shí)感官評(píng)分最高。這是由于隨著黃原膠濃度的升高，沙拉醬的濃稠度增大[8]，感官評(píng)分升高；但濃度過高，沙拉醬過于粘稠，流動(dòng)性變差，影響口感，感官評(píng)分下降。

2.1.3 沒食子酸丙酯濃度對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

添加不同濃度沒食子酸丙酯的低脂素食沙拉醬的感官評(píng)價(jià)結(jié)果為75，77，82，74，72。由此結(jié)果得出：隨著沒食子酸丙酯濃度的增大，沙拉醬的感官評(píng)分先上升后降低，當(dāng)沒食子酸丙酯濃度為0.008%時(shí)感官評(píng)分最高。這是由于隨著沒食子酸丙酯濃度的升高，沙拉醬體系的穩(wěn)定性增強(qiáng)，感官評(píng)分升高；但濃度過高，影響了沙拉醬體系的流動(dòng)性，感官評(píng)分下降。

2.2 響應(yīng)面法優(yōu)化低脂素食沙拉醬的穩(wěn)定體系

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以單甘酯(A)、黃原膠(B)和沒食子酸丙酯(C)添加量為自變量，以硬度、黏度、彈性、內(nèi)聚力和感官評(píng)分為響應(yīng)值，通過三因素三水平的響應(yīng)面分析方法，優(yōu)化低脂素食沙拉醬的穩(wěn)定體系[9]，試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果見表3。

表3 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

2.2.2 回歸模型建立及方差分析

利用Design Expert V8.0.6軟件對(duì)表3的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多項(xiàng)回歸得到 Y1(硬度)、Y2(黏度)、Y3(彈性)、Y4(內(nèi)聚力)和Y5(感官評(píng)分)為目標(biāo)函數(shù)的二次回歸方程：

Y1=124.43027+0.094500A+1.28600B-2.55000C-0.65000AB+8.75000AC-22.50000BC-0.017500A2-3.47000B2+456.25000C2；

Y2=422.50808+0.023500A+1.12800B-2.15000C-0.45000AB+8.75000AC-22.50000BC+0.072500A2-3.11000B2+431.25000C2；

Y3=0.77042+0.16775A+1.56450B+10.52500C-1.20000AB+11.25000AC-22.50000BC-0.085000A2-3.94000B2-400.00000C2；

Y4=0.66092+0.13900A+1.41200B+3.02500C-0.65000AB+11.25000AC-22.5000BC-0.17250A2-3.89000B2+68.75000C2；

Y5=-43.40000+305.50000A+801.50000B+10237.50000C+100.00000AB-5000.00000AC-2500.00000BC-707.50000A2-2530.00000B2-(5.81250E+005)C2。

為了檢驗(yàn)方程的有效性，對(duì)所得的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表 4。

表4 響應(yīng)值模型數(shù)學(xué)方差分析

在模型中 P>0.10，模型或考察因素影響不顯著；P<0.05，模型或考察因素有顯著影響；P<0.01，模型或考察因素有極顯著影響[10]。由表4可知，硬度、黏度和彈性3個(gè)響應(yīng)值建立的回歸模型顯著(P<0.05)，以內(nèi)聚力和感官評(píng)分為響應(yīng)值建立的回歸模型極顯著(P<0.01)，且5個(gè)響應(yīng)值的失擬項(xiàng)都不顯著(P>0.05)，說明5組模型擬合度良好；而且決定系數(shù)R2均在 0.8以上，說明因變量與考察的自變量之間線性關(guān)系顯著，這些方程能夠較好地反映硬度、黏度、彈性、內(nèi)聚力、感官評(píng)分與單甘酯濃度、黃原膠濃度和沒食子酸丙酯濃度的關(guān)系。因此，可以用這些方程來較好地分析預(yù)測5個(gè)響應(yīng)值隨自變量的變化規(guī)律。

2.2.3 響應(yīng)面分析

回歸模型分析同時(shí)也說明：各個(gè)試驗(yàn)因素對(duì)響應(yīng)值的影響不是簡單的線性關(guān)系，而是二次拋物曲面關(guān)系。為更直觀地反映響應(yīng)因素對(duì)響應(yīng)值的影響，對(duì)獲得的回歸模型以市售沙拉醬的質(zhì)構(gòu)參數(shù)(所測得市售沙拉醬的質(zhì)構(gòu)參數(shù)為：硬度124.536 g，黏度422.595 g·s，彈性0.955002，內(nèi)聚力0.802014)為目標(biāo)值進(jìn)行響應(yīng)面圖分析。

單甘酯濃度(A)、黃原膠濃度(B)和沒食子酸丙酯濃度(C)3個(gè)因素之間交互作用對(duì)沙拉醬硬度影響的響應(yīng)面圖見圖1。

圖1 沙拉醬硬度的響應(yīng)面

圖1(a)是單甘酯濃度與黃原膠濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的硬度隨著單甘酯濃度的增大而上升，隨著黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。圖1(b)是單甘酯濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的硬度隨著單甘酯濃度和沒食子酸丙酯濃度的增大而上升，在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。圖1(c)是黃原膠濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的硬度隨著沒食子酸丙酯濃度的增大而上升，隨著黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。

單甘酯濃度(A)、黃原膠濃度(B)和沒食子酸丙酯濃度(C)3個(gè)因素之間交互作用對(duì)沙拉醬黏度影響的響應(yīng)面圖見圖2。

圖2 沙拉醬黏度的響應(yīng)圖

圖2(a)是單甘酯濃度與黃原膠濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的黏度隨著單甘酯濃度的增大而上升，隨著黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。圖2(b)是單甘酯濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的黏度隨著單甘酯濃度和沒食子酸丙酯濃度的增大而上升，在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。圖2(c)是黃原膠濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的黏度隨著沒食子酸丙酯濃度的增大而上升，隨著黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。

單甘酯濃度(A)、黃原膠濃度(B)和沒食子酸丙酯濃度(C)3個(gè)因素之間交互作用對(duì)沙拉醬彈性影響的響應(yīng)面圖見圖3。

圖3 沙拉醬彈性的響應(yīng)圖

圖3(a)是單甘酯濃度與黃原膠濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的彈性隨著單甘酯濃度的增大而上升，隨著黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。圖3(b)是單甘酯濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的彈性隨著單甘酯濃度和沒食子酸丙酯濃度的增大而上升，在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。圖3(c)是黃原膠濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的彈性隨著沒食子酸丙酯濃度的增大而上升，隨著黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。

單甘酯濃度(A)、黃原膠濃度(B)和沒食子酸丙酯濃度(C)3個(gè)因素之間交互作用對(duì)沙拉醬內(nèi)聚力影響的響應(yīng)面圖見圖4。

圖4 沙拉醬內(nèi)聚力的響應(yīng)圖

圖4(a)是單甘酯濃度與黃原膠濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的內(nèi)聚力隨著單甘酯濃度的增大而上升，隨著黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。圖4(b)是單甘酯濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的內(nèi)聚力隨著單甘酯濃度和沒食子酸丙酯濃度的增大而上升，在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。圖4(c)是黃原膠濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的內(nèi)聚力隨著沒食子酸丙酯濃度的增大而上升，隨著黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。

單甘酯濃度(A)、黃原膠濃度(B)和沒食子酸丙酯濃度(C)3個(gè)因素之間交互作用對(duì)沙拉醬感官評(píng)分影響的響應(yīng)面圖見圖5。

圖5 沙拉醬感官評(píng)分的響應(yīng)圖

圖5(a)是單甘酯濃度與黃原膠濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的感官評(píng)分隨著單甘酯濃度與黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)最大值。圖5(b)是單甘酯濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的感官評(píng)分隨著單甘酯濃度與沒食子酸丙酯濃度的增大先上升后下降，并在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰范圍內(nèi)出現(xiàn)最大值，從曲面的陡峭程度可以看出單甘酯濃度的曲面更為陡峭，說明單甘酯濃度對(duì)感官評(píng)分的影響比沒食子酸丙酯濃度大。圖5(c)是黃原膠濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的感官評(píng)分隨著沒食子酸丙酯濃度與黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)最大值。從曲面的陡峭程度可以看出黃原膠濃度的曲面更為陡峭，說明黃原膠濃度對(duì)感官評(píng)分的影響比沒食子酸丙酯濃度大。

2.3 最佳條件的預(yù)測及驗(yàn)證試驗(yàn)

通過數(shù)學(xué)模型優(yōu)化低脂素食沙拉醬的穩(wěn)定體系，得到最優(yōu)的工藝條件為：單甘酯濃度0.21%，黃原膠濃度0.16%，沒食子酸丙酯濃度0.008%，預(yù)測響應(yīng)值：硬度為124.536 g，黏度為422.595 g·s，彈性為0.955002，內(nèi)聚力為0.802014，感官評(píng)分為91.33分。同時(shí)考慮到實(shí)際操作的便利，將條件修正為單甘酯濃度0.20%，黃原膠濃度0.15%，沒食子酸丙酯濃度0.008%。采用相應(yīng)的優(yōu)化工藝參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，所測硬度為124.535 g，黏度為422.586 g·s，彈性為0.953，內(nèi)聚力為0.799，感官評(píng)分為90分，相對(duì)誤差分別為0.0008%，0.002%，0.2%，0.38%，1.46%，實(shí)測值與模型預(yù)測值基本一致，可見該模型能夠較好地預(yù)測低脂素食沙拉醬質(zhì)構(gòu)和感官指數(shù)的變化。

3 結(jié)論

通過對(duì)單甘酯、黃原膠、沒食子酸丙酯添加量進(jìn)行單因素試驗(yàn)，以質(zhì)構(gòu)分析和感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)，經(jīng)響應(yīng)面優(yōu)化最終確定低脂素食沙拉醬穩(wěn)定體系的最優(yōu)條件：單甘酯0.20%，黃原膠0.15%，沒食子酸丙酯0.008%。此條件加工的低脂素食沙拉醬口感潤滑、組織細(xì)膩、無分層現(xiàn)象，整體體系穩(wěn)定性較好，而且與傳統(tǒng)市售沙拉醬相比油脂含量低，以馬鈴薯全粉為原料，不添加蛋黃，適合如今追求素食健康的人群。

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