響應面法優化紫薯紅棗乳飲料工藝

響應面法優化紫薯紅棗乳飲料工藝

甘薯又名紫甘薯，是一種紫色的甘薯。它含蛋白質、淀粉、纖維素、氨基酸、維生素及多種礦物質成分，且含量也比普通甘薯高1材料和方法1.1試劑與儀器原料選取新鮮紫薯、紅棗、牛奶與白砂糖。檸檬酸、α-淀粉酶、糖化酶為食品級（浙江一諾生物科技有限公司）；DPPH（沃瑞達斯實驗試劑耗材）、硫酸鐵（成都市科隆化學品有限公司）、水楊酸（成都市科隆化學品有限公司）、過氧化氫（浙江一諾生物科技有限公司）、過硫酸鉀（福晨化學試劑有限公司）、ABTS自由基（合肥巴斯夫生物科技有限公司）、三羥甲基氨基甲烷（浙江一諾生物科技有限公司）、磷酸（天津市科密歐化學試劑有限公司）和鄰苯三酚（浙江一諾生物科技有限公司），均為分析純。1.2紫外分光光度計及水浴鍋JA303P分析天平（常州市幸運電子設備有限公司）、UV754紫外分光光度計（上海菁華科技儀器有限公司）、MJ-WBL2501B榨汁機（美的集團有限公司）、HH-W420水浴鍋（江蘇金壇市金城國勝實驗儀器廠）。1.3實驗方法1.3.1工藝紫薯紅棗乳飲料制作流程：紫薯汁、紅棗汁與鮮牛奶混合→調配→均質→密封→殺菌→冷卻→成品。1.3.2紅棗汁的制備新鮮紫薯去皮切塊，蒸煮后以1∶4加水打漿，加入適量α-淀粉酶與糖化酶于紫薯漿中置于水浴鍋中酶解，過濾冷卻后得到紫薯汁。無霉變紅棗去核，以1∶5加水煮沸，沖洗蒸煮后以1∶10加水制成紅棗汁。加入紫薯汁、紅棗汁、牛奶、0.1%的CMC穩定劑調配，均質滅菌后冷卻得到成品。1.3.3單因素試驗設計選取紫薯汁添加量（45%、50%、55%、60%和65%）、紅棗汁添加量（45%、50%、55%、60%和65%）、白砂糖添加量（0%、1%、2%、3%和4%）與檸檬酸添加量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%)4個因素，以感官指標為評價指標，分別進行5組單因素試驗。1.3.4響應面實驗設計以感官評分為響應值，在單因素試驗基礎上設計響應面試驗，因素水平見表1。1.3.5各指標測定指標，微生物指標與化指標(1）感官指標的測定。由12人組成評價小組，按照表2進行感官評分。(2）理化指標與微生物指標。蛋白質測定采用GB/T5009.5—2016中第一法凱氏定氮法，菌落總數測定采用GB4789.2—2016，大腸菌群測定采用GB4789.3—2016，霉菌測定采用GB4789.15—2016。2結果與分析2.1紫薯汁添加量對感官評分的影響試驗單因素結果如表3所示，隨著紫薯汁、紅棗汁、白砂糖、檸檬酸添加量的增加，飲料的感官評分均呈現先增加后降低的趨勢。紫薯汁添加量在試驗組3時添加量為55%，感官評分最高；紅棗汁添加量在試驗組4時感官評分最高，此時添加量為60%；白砂糖添加量與檸檬酸添加量均在試驗組2時感官評分最高，此時其添加量分別為1%與0.2%。2.2反應分析的結果和分析2.2.1飲料感官評分與自變量回歸模型的建立采用響應面試驗設計水平及結果見表4，采用DesignExper對表實驗數據進行整理分析，以感官評分為響應值，通過軟件分析得到飲料感官評分與自變量的回歸模型方程為：Y=84.01+0.2050A+0.1192B+0.0950C-1.87D+0.2575AB-0.0275AC+0.3150AD-0.9175BC-0.6075BD-1.08CD-1.65A2.2.2模型擬合度檢驗響應面方差分析結果如表5所示。模型F=88.73,P<0.0001，表明該模型極顯著。失擬項P=0.369>0.05（α=0.05）不顯著，說明該模型的擬合度較好。決定系數R2.2.3感官評分根據響應面分析得到飲料的最佳配方：紫薯汁、紅棗汁、白砂糖與檸檬酸添加量分別為55.234%、20.241%、1.022%與0.180%，此條件下感官評分84.204。結合實際操作，將最佳配方調整為紫薯汁、紅棗汁、白砂糖與檸檬酸添加量分別為55%、20%、1%與0.18%，此條件下進行3次平行試驗，得到感官評分83.68，與預測值相對誤差為0.62%<5%，該試驗合理。2.3抗氧化能力的測定為了解飲料的抗氧化活性，測定了飲料對DPPH自由基、羥自由基（·OH）、ABTS+自由基、超氧陰離子自由基O2.4檢測質量指數的指標蛋白質含量為1.52%，菌落總數、大腸菌群、霉菌均未檢出，符合國家標準。3dpph自由基清除率試驗得到紫薯紅棗乳飲料最優配方：紫薯汁55%，紅棗汁20%，白砂