耿吉,蘇夏青,陳方鵬,印虹

(揚州大學(xué) 旅游烹飪學(xué)院，江蘇 揚州 225127)

栗香白果醬是以栗子、白果、食用油、白砂糖為主要原料熬制而成的復(fù)合型醬料。栗子風(fēng)味獨特,粉質(zhì)細(xì)膩,富含有機(jī)酸、多酚[1],廣受大眾歡迎。同時有較高的藥用價值,對抗菌、抗瘧疾也有一定效果[2]。研究發(fā)現(xiàn)栗子能保護(hù)心腦血管,防止動脈粥樣硬化[3]。無論是炒制、制成飲料、果脯,還是做成醬料都有較大的產(chǎn)品優(yōu)勢[4-5]。選擇合適的加工工藝和條件可以提高板栗的保質(zhì)期和感官特性,同時保留營養(yǎng)成分和減少營養(yǎng)損失[6]。其中栗子醬香甜細(xì)膩,口感順滑,可以作為調(diào)味醬食用。白果是藥食同源食品,含有黃酮類、萜烯類、酚類等化合物[7],在中醫(yī)上有斂肺止咳、止帶縮尿的功效,可以治療咳喘、尿頻等病癥[8],白果能夠促進(jìn)短期記憶力[9],降低肝臟膽固醇,增加血清膽固醇,預(yù)防心血管疾病[10-11]。試驗發(fā)現(xiàn)從白果中提取出的白果內(nèi)酯能夠減輕缺血性腦卒中,并對動脈阻塞有一定的治療作用[12];Eckert等[13]使用銀杏葉提取物治療阿爾茨海默病;由白果籽皮制成銀杏醋能夠抑制脂肪細(xì)胞的分化,預(yù)防和改善肥胖[14]。白果提取物和多奈哌齊聯(lián)合給藥能夠增強(qiáng)促膽堿能[15],通過炒制也能使白果毒性成分銀杏酚酸減少[16-17]。白果加熱后減少了氰化物的含量,而且淀粉糊化,清香甜糯,因此白果作為拌料可以調(diào)節(jié)口感,增加香氣。

目前關(guān)于栗子醬研究的文獻(xiàn)較少,栗子醬工業(yè)化程度不高[18],付紅軍等[19]用栗子、檸檬酸等研制出酸甜可口的板栗果醬,但未見有關(guān)栗子白果醬的研究報道。因此，本試驗用栗子、白果、食用油、白砂糖為主要原料,研制一種新型復(fù)合醬料,用模糊數(shù)學(xué)感官評分作為指標(biāo),探究栗香白果醬的最佳制作工藝,綜合考慮各感官屬性,評價不同配方對產(chǎn)品的影響,以期為新型復(fù)合栗子醬的研制和科學(xué)加工提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

栗子、白果、食用油、白砂糖、淡奶油、食鹽、炒糯米粉、黃豆粉、白芝麻粉:均由揚州市興化華榮食品有限公司提供。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

C22-IH67E9型電磁爐 浙江蘇泊爾股份有限公司；DSX-24L-I型高壓滅菌鍋 上海申安醫(yī)療器械廠；YP-B型千分之一電子天平 上海浦春計量儀器有限公司；S18-LA170型攪拌機(jī) 九陽股份有限公司。

1.2 試驗方法

將白果去殼,用開水燙熟,去掉果仁表皮的薄膜和果仁中的綠芯,在鍋中倒入食用油翻炒均勻,中火炒至清香,出鍋放涼,對半切開。栗子用刀劃好口,在鍋中倒入水煮開,水沸倒入栗子,大火煮5 min,撈出瀝干,剝殼。將栗子煮軟,用攪拌機(jī)攪拌成糊狀并帶有顆粒,倒入白砂糖、炒糯米粉、淡奶油、黃豆粉、白芝麻粉,加水?dāng)嚢?加入白果粒,小火繼續(xù)攪拌均勻,直至醬料完全融合,濃稠細(xì)膩。

1.3 工藝流程

白果去殼、去皮、去芯、切丁→栗子煮熟,粉碎→調(diào)味→攪拌→裝瓶→滅菌→成品。

1.4 感官評分標(biāo)準(zhǔn)

評定人員為10名經(jīng)培訓(xùn)后的營養(yǎng)與食品衛(wèi)生專業(yè)同學(xué),主要從色澤、口感、氣味、甜度4個方面進(jìn)行感官評價,按代文婷等[20]對醬料的感官評價標(biāo)準(zhǔn)對小組成員進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)。

1.5 模糊數(shù)學(xué)模型的建立

參考孫麗瀅等[21]的方法,稍作修改,建立栗香白果醬的模糊數(shù)學(xué)感官評價方法。根據(jù)產(chǎn)品品質(zhì)評判的標(biāo)準(zhǔn),以色澤、口感、氣味、甜度4項指標(biāo)建立評價因素集?？倷?quán)重為1,確定權(quán)重X={0.25,0.3,0.25,0.2},即色澤0.25、口感0.3、氣味 0.25、甜度0.2;對應(yīng)評語集={優(yōu),良,中,差}。根據(jù)評價指標(biāo)等級和評語集分布,以100分為標(biāo)準(zhǔn),設(shè)定優(yōu)為100分,良為80分,中為60分,差為40分。各級評語集對應(yīng)的感官評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 栗香白果醬感官評價標(biāo)準(zhǔn)表Table 1 Sensory evaluation criteria of chestnut and ginkgo sauce

1.6 單因素試驗設(shè)計

基礎(chǔ)配方設(shè)定為淡奶油10%、鹽2%、炒糯米粉3%、黃豆粉3%、白芝麻粉4%,分別對栗子、白果、食用油、白砂糖添加量進(jìn)行工藝參數(shù)的優(yōu)化[22],研究這4個因素對栗香白果醬感官評分的影響。

1.6.1 栗子添加量的選擇

基礎(chǔ)配方的百分比為白果10%、食用油13%、白砂糖10%,栗子添加量分別為15%、20%、25%、30%、35%,對栗香白果醬進(jìn)行感官評價。

1.6.2 白果添加量的選擇

基礎(chǔ)配方的百分比為栗子25%、食用油13%、白砂糖10%,白果添加量分別為6%、8%、10%、12%、14%,對栗香白果醬進(jìn)行感官評價。

1.6.3 白砂糖添加量的選擇

基礎(chǔ)配方的百分比為栗子25%、白果10%、食用油13%,白砂糖添加量分別為5%、10%、15%、20%、25%,對栗香白果醬進(jìn)行感官評價。

1.6.4 食用油添加量的選擇

基礎(chǔ)配方的百分比為栗子25%、白果10%、白砂糖10%,食用油添加量分別為11%、13%、15%、17%、19%,對栗香白果醬進(jìn)行感官評價。

1.7 響應(yīng)面試驗優(yōu)化設(shè)計

在單因素試驗基礎(chǔ)上,建立四因素三水平的Box-Behnken中心組合試驗,以栗子添加量(A)、白果添加量(B)、白砂糖添加量(C)和食用油添加量(D)為試驗因素,以模糊數(shù)學(xué)感官評分為響應(yīng)值(Y),試驗因素與水平見表2。

表2 響應(yīng)面試驗設(shè)計表Table 2 Response surface experiment design

1.8 數(shù)據(jù)處理

使用Origin 2018 進(jìn)行單因素試驗的繪圖,Design Expert 8.0進(jìn)行響應(yīng)面試驗的設(shè)計、曲面的繪制圖,SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 模糊矩陣建立及評價結(jié)果

根據(jù)感官評價表(見表1)對各栗香白果醬試驗組進(jìn)行感官評價。將栗香白果醬感官評分的結(jié)果設(shè)為Y,權(quán)重設(shè)為X,模糊矩陣設(shè)為T[23]。根據(jù)模糊數(shù)學(xué)變換的原理Y=X·T,得出各個試驗組的結(jié)果[24]。以1號栗香白果醬樣品為例，色澤評價結(jié)果有1人選擇優(yōu),1人選擇良,4人選擇中,4人選擇差,則T色澤=(1,1,4,4);依次可分別得出口感、氣味、甜度的結(jié)果為T口感=(1,2,4,3);T氣味=(2,2,4,2);T甜度=(1,2,3,4)。同理可得其他樣品模糊矩陣Ti[25]。

其模糊數(shù)學(xué)感官評分如下:

Y1=X·T1={0.25,0.3,0.25,0.2}×

0.32}。

將模糊數(shù)學(xué)感官評分的結(jié)果分別與其對應(yīng)的等級分值相乘求和，即優(yōu)為100分，良為80分，中為60分，差為40分，得出1號樣品的模糊感官綜合評分為62.1,按照該計算方法得出其他樣品的模糊數(shù)學(xué)感官評分。

2.2 單因素試驗結(jié)果

2.2.1 栗子添加量對醬料感官評分的影響

圖1 栗子添加量對栗香白果醬感官評分的影響Fig.1 Effect of chestnut addition amount on the sensory scare of chestnut and ginkgo sauce

由圖1可知,隨著栗子添加量的增加,栗香白果醬的感官評分先升高后降低。當(dāng)栗子添加量為15%時,感官評分最低,此時栗子的量較少,醬料較稀且分布不均勻,口感較差。當(dāng)栗子添加量為25%時,感官評分為86,此時醬品口味香醇,濃稠適中。而隨著栗子的量不斷增加,醬品過于濃稠,適口性下降。因此,栗子添加量在25%時較為適宜。

2.2.2 白果添加量對醬料感官評分的影響

圖2 白果添加量對栗香白果醬感官評分的影響Fig.2 Effect of ginkgo addition amount on the sensory score of chestnut and ginkgo sauce

由圖2可知,隨著白果添加量的增加,感官評分先升高后降低。當(dāng)白果添加量為6%時,醬料的感官評分較低,因為白果添加量較少,在醬料中不夠明顯而無法凸顯白果香氣。當(dāng)白果添加量為10%時,感官評分最高。當(dāng)白果添加量較多時,口感不太協(xié)調(diào),醬料組織狀態(tài)較差,感官評分降低。因此,白果添加量在10%時較為適宜。

2.2.3 白砂糖添加量對醬料感官評分的影響

圖3 白砂糖添加量對栗香白果醬感官評分的影響Fig.3 Effect of white granulated sugar addition amount on the sensory score of chestnut and ginkgo sauce

由圖3可知,隨著白砂糖添加量的增加,感官評分先升后降。白砂糖添加量為5%時,評分較低,醬料口感較淡,不能很好地襯托出栗子的香氣。當(dāng)添加量為10%時,醬料的感官評分最高,為86。白砂糖添加量在15%～25%時,栗香白果醬的感官評分不斷下降,過量添加導(dǎo)致口感較甜膩。因此,白砂糖添加量宜選擇10%。

2.2.4 食用油添加量對醬料感官評分的影響

圖4 食用油添加量對栗香白果醬感官評分的影響Fig.4 Effect of edible oil addition amount on the sensory score of chestnut and ginkgo sauce

由圖4可知,隨著食用油添加量的增加,感官評分先升后降。當(dāng)食用油添加量為11%時,醬料流動性差,色澤暗沉。當(dāng)添加量為13%時,醬料較光澤,口感順滑,香味醇厚,感官品質(zhì)最佳。添加量為19%時,醬料的感官評分最低,此時醬料過于油膩,適口性差。當(dāng)食用油添加適量時,醬料色澤較好,對保質(zhì)期也有影響[26]。因此,食用油添加量宜選擇13%。

2.3 響應(yīng)面優(yōu)化試驗結(jié)果

2.3.1 響應(yīng)面優(yōu)化方案及結(jié)果

在單因素試驗基礎(chǔ)上,以栗子添加量(A)、白果添加量(B)、白砂糖添加量(C)和食用油添加量(D)為試驗因素,模糊數(shù)學(xué)感官評分(Y)為響應(yīng)值,得到栗香白果醬的響應(yīng)面結(jié)果,見表3。進(jìn)行多元回歸擬合,得出栗香白果醬的模糊數(shù)學(xué)感官評分與4個因素之間的方程:Y=92.66+5.20A+6.04B+1.52C-4.33D+4.74AB-4.73AC+0.77AD-6.62BC-1.2BD-0.38CD-14.10A2-11.61B2-10.37C2-15.66D2。

表3 響應(yīng)面試驗方案及結(jié)果Table 3 Response surface test scheme and results

續(xù) 表

方差分析和顯著性檢驗的結(jié)果見表4。

表4 方差分析和顯著性檢驗Table 4 Analysis of variance and significance test

由表4可知,響應(yīng)面試驗的模型極顯著(P<0.000 1),失擬項不顯著(P>0.05),說明該回歸方程擬合度良好[27],能夠很好地解釋4個因素與栗香白果醬評分之間的關(guān)系。方差R2=0.948 6,調(diào)整后的決定系數(shù)RAdj2=0.897 3,說明該模型有89.73%的可變性,預(yù)測值與真實值有較高關(guān)聯(lián)性，可以用于栗香白果醬的加工工藝優(yōu)化。由表4中各因素F值的大小分析可知,A(F=19.61),B(F=26.43),C(F=1.67)和D(F=13.57),因此各因素對栗香白果醬感官評分的影響順序為B>A>D>C。一次項中,A、B的影響極顯著(P<0.001),D的影響非常顯著(P<0.01)。交互項中,BC的影響非常顯著(P<0.01),AB、AC的影響顯著(P<0.05),而AD、BD、CD的影響不顯著(P>0.05),表明白果添加量(B)和白砂糖添加量(C)、栗子添加量(A)和白果添加量(B)、栗子添加量(A)和白砂糖添加量(C)有交互作用。二次項中A2、B2、C2和D2對栗香白果醬感官評分的影響都極顯著。

2.3.2 響應(yīng)曲面圖

各因素對栗香白果醬感官評分影響的響應(yīng)面圖見圖5。曲面的弧度彎曲越大,說明該因素對響應(yīng)值的影響越顯著[28]。

圖5 各因素交互作用對感官評分影響的響應(yīng)曲面圖Fig.5 Response surface diagrams of the effect of interaction of each factor on sensory scores

由圖5可知,栗子添加量(A)和白果添加量(B)、栗子添加量(A)和白砂糖添加量(C)、白果添加量(B)和白砂糖添加量(C)的交互作用對響應(yīng)值有影響,而栗子添加量(A)和食用油添加量(D)、白果添加量(B)和食用油添加量(D)、白砂糖添加量(C)和食用油添加量(D)的交互作用對應(yīng)值的影響不顯著。綜合圖5中交互作用影響趨勢[29],與方差分析結(jié)果一致。

2.3.3 最佳配方的確定和驗證試驗

根據(jù)Box-Behnken模型預(yù)測響應(yīng)面優(yōu)化的最佳配方為栗子添加量26.27%、白果添加量10.69%、白砂糖添加量9.54%、食用油添加量12.71%,此時感官評分為94.6分。在實際操作中,將最優(yōu)的工藝參數(shù)調(diào)整為栗子添加量26%、白果添加量10%、白砂糖添加量10%、食用油添加量13%。對最優(yōu)配方進(jìn)行驗證,得到的栗香白果醬感官評分為95分,與預(yù)測值基本相符,表明響應(yīng)面模型準(zhǔn)確可靠。

3 結(jié)論

采用模糊數(shù)學(xué)綜合評價法進(jìn)行栗香白果醬制作工藝的優(yōu)化,相對減少了主觀評分帶來的誤差,使其具有一定科學(xué)性。結(jié)果表明,以300 g總量計算,在淡奶油10%、鹽2%、炒糯米粉3%、黃豆粉3%、白芝麻粉4%的基礎(chǔ)上,當(dāng)栗子添加量26%、白果添加量10%、白砂糖添加量10%、食用油添加量13%時,栗香白果醬的感官品質(zhì)最佳。