響應(yīng)面法優(yōu)化紅棗豆奶復(fù)合穩(wěn)定劑配方

曾 璟，胡潔芳，沈勇根，周 明，艾嘯威

(1.會(huì)昌縣職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江西 會(huì)昌 342600；2.江西工業(yè)貿(mào)易職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 南昌 330038；3.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院/農(nóng)產(chǎn)品加工與安全控制工程實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330045)

我國(guó)是大豆的發(fā)源地，素有“大豆之鄉(xiāng)”的稱(chēng)號(hào)，以大豆為主要原料制成的豆奶是一種老少皆宜的營(yíng)養(yǎng)飲品，冠有“綠色牛乳”的稱(chēng)號(hào)[1]。豆奶含有豐富的易于被人體吸收的蛋白質(zhì)、人體必需氨基酸、磷脂、礦物質(zhì)、維生素以及不飽和脂肪酸(主要為亞油酸)，具有防止動(dòng)脈硬化、腦溢血、高血壓的作用[2-5]，還含有的大豆異黃酮、大豆皂苷等生理活性物質(zhì)，具有降血脂、抗氧化、對(duì)骨質(zhì)疏松、癌癥、動(dòng)脈硬化以及更年期綜合癥有預(yù)防甚至治療的作用，深受消費(fèi)者喜愛(ài)[6-11]。紅棗富含豐富的蛋白質(zhì)、維生素、糖以及磷、鈣、鐵等營(yíng)養(yǎng)成分，具有補(bǔ)虛益氣、健脾和胃和防治心血管疾病的功效。將紅棗汁加入豆奶中制得紅棗豆奶飲品，既可以掩蓋豆奶的豆腥味，又增加了豆奶的維生素、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，滿(mǎn)足豆奶飲料的多樣化，符合人們追求營(yíng)養(yǎng)和健康的趨勢(shì)。

由于棗汁豆奶是一個(gè)復(fù)雜的乳狀液體系，含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪，碳水化合物，在儲(chǔ)藏過(guò)程中飲料體系不穩(wěn)定，極易出現(xiàn)蛋白質(zhì)沉淀和脂肪上浮的現(xiàn)象，影響產(chǎn)品的品質(zhì)和貨架期。目前，解決這一問(wèn)題的最有效方法是添加增稠劑和乳化劑，以提高紅棗豆奶的穩(wěn)定性。采用黃原膠、瓜爾豆膠、羧甲基纖維素鈉為增稠劑，蔗糖脂肪酸酯、蒸餾單硬酯酸甘油酯作為乳化劑，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)合的方式，研究對(duì)紅棗豆奶穩(wěn)定性的影響。并對(duì)增稠劑進(jìn)行復(fù)配，確定乳化增稠劑的組合及用量，為生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大豆(北大荒優(yōu)質(zhì)大豆)：市售；碳酸氫鈉、白砂糖(均為食品級(jí))：市售；濃縮棗汁：河北沛然世紀(jì)生物食品有限公司；香精：蘇州高田香料有限公司；黃原膠：河北鑫合生物化工有限公司：瓜爾豆膠：鄭州天順食品添加劑有限責(zé)任公司；海藻酸鈉：青島明月海藻集團(tuán)有限公司；羧甲基纖維素鈉：鄭州鴻祥化工食品有限公司；蔗糖脂肪酸酯(S-11)：浙江迪爾化工有限公司；蒸餾單硬脂酸甘油酯：泉州亞太高邦食品配料有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

202-2型干燥箱：上海市實(shí)驗(yàn)儀器總廠；BSA124S精密電子天平：賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司；CRM-50膠體磨：廈門(mén)諾華雷機(jī)電設(shè)備有限公司；60-6S高壓均質(zhì)機(jī)：上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠：AM50L-H實(shí)驗(yàn)室電動(dòng)攪拌機(jī)：上海昂尼儀器有限公司；HC014-11-018-01(X)立式壓力蒸汽滅菌器：上海東亞壓力容器制造有限公司；FE20 pH計(jì)：梅特勒-托利多儀器上海有限公司；DNP-9162電熱恒溫培養(yǎng)箱：上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 紅棗豆奶制備工藝

1.3.2 操作要點(diǎn)

1.3.2.1 挑選：對(duì)大豆進(jìn)行挑選，除去原料中的小石子及雜質(zhì)，剔除蟲(chóng)蛀、不規(guī)則、有異色、霉變的大豆。

1.3.2.2 脫皮：大豆浸泡前，利用熱風(fēng)干燥塔，對(duì)大豆進(jìn)行烘烤，目的是鈍化酶的活性，降低水分含量，增加豆香味。烘干后大豆水分控制在9%左右，使大豆具有一定的塑形，利于豆瓣的分離。冷卻后進(jìn)行干法脫皮，脫皮率達(dá)到96%～98%。為了防止大豆蛋白質(zhì)的變性，烘烤溫度應(yīng)控制在90 ℃。

1.3.2.3 浸泡：使用脫皮大豆，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)得到最佳浸泡條件，在室溫，用0.5%碳酸氫鈉溶液浸泡脫皮大豆，使浸泡液呈堿性，抑制脂肪氧化酶活性，軟化大豆組織，提高大豆蛋白溶出率。大豆與堿液的比例為1:3，浸泡時(shí)間4 h，浸泡至無(wú)硬心，并且留有小月牙即可。浸泡之后反復(fù)用清水沖洗，以洗凈脫皮豆表面留有的碳酸氫鈉溶液。

1.3.2.4 磨漿：選用熱磨法，目的是為了降低酶的活性，減少豆腥味，采用80 ℃的熱水，經(jīng)過(guò)粗磨和細(xì)磨二次磨漿。

1.3.2.5 煮漿：煮漿目的主要除去脂肪氧化酶、胰蛋白酶抑制因子、脲酶等抗?fàn)I養(yǎng)因子。進(jìn)一步去除豆腥味。豆奶在水浴上加熱，電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌，使豆奶受熱均勻，加熱至90 ℃并維持15 min。

1.3.2.6 過(guò)濾：煮漿過(guò)程由于一小部分蛋白質(zhì)變性沉于容器底部，使用200目濾布過(guò)濾，去除豆渣及不溶性物質(zhì)。

1.3.2.7 調(diào)配：白砂糖、穩(wěn)定劑按照添加量加入容器，干混后，用85 ℃左右的純凈水溶解，高速剪切10 min，使穩(wěn)定劑水化后加入豆奶中，紅棗汁及香精溶于純凈水后在38 000 r/min轉(zhuǎn)速下邊攪拌豆奶邊添加紅棗汁和香精，定容至所需用量。

1.3.2.8 均質(zhì)：均質(zhì)的目的是豆奶和穩(wěn)定劑充分混勻結(jié)合，破碎脂肪球和蛋白質(zhì)，防止脂肪上浮，形成均一的分散液，使豆奶更加細(xì)膩，提高豆奶的穩(wěn)定性和口感。

1.3.2.9 滅菌：紅棗豆奶經(jīng)過(guò)殺菌后，延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期，將紅棗豆奶灌裝入玻璃瓶中，在121 ℃滅菌18 min，迅速冷卻至室溫。

1.3.3 單因素實(shí)驗(yàn)

在相同的工藝條件下，對(duì)黃原膠、瓜爾豆膠、海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉、蒸餾單硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，測(cè)定沉淀率和穩(wěn)定系數(shù)，評(píng)價(jià)各種穩(wěn)定劑的穩(wěn)定效果。

1.3.4 正交實(shí)驗(yàn)確定增稠劑的最佳配比

根據(jù)增稠劑單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選取對(duì)紅棗豆奶穩(wěn)定性較好的因素，進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，以綜合評(píng)價(jià)為指標(biāo)，得出最佳增稠劑配比，考察因素與水平見(jiàn)表1。

表1 正交實(shí)驗(yàn) %

1.3.5 響應(yīng)面法優(yōu)化穩(wěn)定劑最佳配方

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以復(fù)配增稠劑、蒸餾單硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯為因素，綜合評(píng)價(jià)為響應(yīng)值，運(yùn)用Design Expert 8.0.6.1軟件，采用Box-Benhnken中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)三因素三水平實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化乳化增稠劑配方。實(shí)驗(yàn)因素水平編碼值表見(jiàn)表2。

表2 響應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平 %

1.3.6 離心沉淀率

制備好的紅棗豆奶在室溫下放置1天后測(cè)定其沉淀率[12]，將樣品搖勻后準(zhǔn)確稱(chēng)取20 g樣品，于4 000 r/min離心20 min，傾去上清液及離心管內(nèi)壁的脂肪，倒置10 min后稱(chēng)取離心管底部沉淀物的質(zhì)量，每個(gè)樣品進(jìn)行3次重復(fù)，通過(guò)下式計(jì)算離心沉淀率。

離心沉淀率/%=沉淀物質(zhì)量/離心樣品質(zhì)量×100

1.3.7 穩(wěn)定系數(shù)

制備好的紅棗豆奶在室溫下放置1天后測(cè)其穩(wěn)定性[13]，將樣品稀釋100倍，用分光光度計(jì)在500 nm處測(cè)定吸光值A(chǔ)1，再用高速離心機(jī)4 000 r/min離心20 min，取上清液稀釋100倍在同樣波長(zhǎng)下測(cè)定吸光值A(chǔ)2，穩(wěn)定系數(shù)R=A2/A1×100%，R值越大說(shuō)明樣品的穩(wěn)定性越好。

1.3.8 綜合評(píng)分

綜合評(píng)分=(100-離心沉淀率)×30%+穩(wěn)定系數(shù)×70%

2 結(jié)果與分析

2.1 增稠劑和乳化劑對(duì)紅棗豆奶穩(wěn)定性影響

2.1.1 黃原膠對(duì)紅棗豆奶穩(wěn)定性影響

由圖1可以看出，隨著黃原膠添加量的增加，紅棗豆奶的離心沉淀率呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢(shì)，穩(wěn)定系數(shù)則先上升后降低。當(dāng)黃原膠添加量為0.04%時(shí)離心沉淀率最低為1.22%，當(dāng)添加量超過(guò)0.04%時(shí)，離心沉淀率顯著增大，穩(wěn)定系數(shù)降低，未出現(xiàn)絮凝、分層的現(xiàn)象，整體狀態(tài)良好?？赡苁怯捎谠诘蜐舛葧r(shí)黃原膠具有高假塑及高粘度性，借助水相的稠化，減弱了油相和水相的不相溶性，形成穩(wěn)定的乳化體系[14]。弱的分子間力而穩(wěn)定的高分子呈現(xiàn)剛性螺旋形聚合體的復(fù)合團(tuán)聚，用量不宜過(guò)大，否則會(huì)由螺旋狀態(tài)轉(zhuǎn)變成無(wú)規(guī)線(xiàn)團(tuán)而降低體系的穩(wěn)定性[15]。故選0.03%～0.05%為黃原膠添加量的適宜范圍。

圖1 黃原膠添加量對(duì)紅棗豆奶穩(wěn)定性影響

2.1.2 瓜爾豆膠對(duì)紅棗豆奶穩(wěn)定性影響

圖2可見(jiàn)，隨著瓜爾豆膠添加量的增加，紅棗豆奶的離心沉淀率呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢(shì)，穩(wěn)定系數(shù)則先上升后降低。當(dāng)瓜兒豆膠添加量為0.04%時(shí)，離心沉淀率最低為1.20%，當(dāng)添加量超過(guò)0.04%時(shí)，離心沉淀率又顯著上升，超過(guò)空白樣，穩(wěn)定性反而降低?？赡苁怯捎诘蜐舛裙蠣柖鼓z溶液對(duì)懸浮液和乳化液具有很高的穩(wěn)定作用，增大添加量導(dǎo)致體系的粘度增加，破壞體系的平衡。故選0.02%～0.04%作為瓜爾豆膠添加量的適宜范圍。

圖2 瓜爾豆膠添加量對(duì)紅棗豆奶穩(wěn)定性的影響

2.1.3 海藻酸鈉對(duì)紅棗豆奶穩(wěn)定性影響

由圖3可見(jiàn)，在海藻酸鈉的添加量為0.01%時(shí)，沉淀率反而增高，可能是因?yàn)樘砑拥蜐舛鹊暮Ｔ逅徕c易發(fā)生架橋絮凝的緣故[16]。之后紅棗豆奶的離心沉淀率隨著添加量的增大呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢(shì)，當(dāng)添加量為0.03%時(shí)，離心沉淀率最低為1.73%。這可能是由于海藻酸鈉含有接受Ca2+的空間構(gòu)型，導(dǎo)致海藻酸鈉與紅棗豆奶中的鈣離子結(jié)合而產(chǎn)生凝膠，且隨著添加量的增加，穩(wěn)定性雖然有上升，但是上升幅度小。說(shuō)明研究條件下海藻酸鈉不適宜作為紅棗豆奶的穩(wěn)定劑。

圖3 海藻酸鈉添加量對(duì)紅棗豆奶穩(wěn)定性的影響

2.1.4 羧甲基纖維素鈉對(duì)紅棗豆奶穩(wěn)定性影響

由圖4可以看出，隨著羧甲基纖維素鈉添加量的增加，紅棗豆奶的離心沉淀率呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢(shì)，穩(wěn)定系數(shù)則先上升后降低。當(dāng)羧甲基纖維素鈉添加量為0.03%時(shí)離心沉淀率最低為1.35%，當(dāng)添加量超過(guò)0.03%時(shí)，離心沉淀率顯著增大，穩(wěn)定性反而降低?？赡苁怯捎诘蜐舛若燃谆w維素鈉溶液對(duì)懸浮液和乳化液具有很高的穩(wěn)定作用，形成羧甲基纖維素鈉-蛋白質(zhì)顆粒的復(fù)合物[17]，避免顆粒之間聚集，使蛋白質(zhì)均勻分散，提高穩(wěn)定性。增大羧甲基纖維素的添加量，離心沉淀率沒(méi)有什么變化，可能是與體系中的蛋白質(zhì)吸附存在臨界吸附值并且之間的靜電吸引作用小，發(fā)生了聚集現(xiàn)象，破壞體系的穩(wěn)定。綜合考慮效果和成本，選羧甲基纖維素鈉添加量為0.01%～0.03%。

圖4 羧甲基纖維素鈉添加量對(duì)紅棗豆奶穩(wěn)定性的影響

2.1.5 蒸餾單硬脂酸甘油酯對(duì)紅棗豆奶穩(wěn)定性影響

由圖5可以看出，隨著蒸餾單硬酯酸甘油酯添加量的增加，紅棗豆奶的離心沉淀率呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢(shì)，當(dāng)添加量為0.04%時(shí)離心沉淀率最低為1.52%，當(dāng)添加量超過(guò)0.04%～0.06%時(shí)，離心沉淀率顯著增大，在添加量超過(guò)0.06%時(shí)沉淀率基本不變但穩(wěn)定性顯著下降，可能是因?yàn)檎麴s單硬酯酸甘油酯是一種親油性乳化劑，形成油包水型乳化體系，能夠降低表面張力，形成界面膜可以防止油水分離，增加穩(wěn)定性[18]。當(dāng)添加量為0.05%時(shí)，體系達(dá)到親水親油平衡，過(guò)低或者過(guò)高均破壞體系的穩(wěn)定。故選0.04%～0.06%作為羧甲基纖維素鈉添加量的適宜范圍。

圖5 蒸餾單硬酯酸甘油酯的添加量對(duì)紅棗豆奶穩(wěn)定性的影響

2.1.6 蔗糖脂肪酸酯對(duì)紅棗豆奶穩(wěn)定性影響

從圖6可以看出，隨著蔗糖脂肪酸酯添加量增加，紅棗豆奶的離心沉淀率呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢(shì)，當(dāng)添加量為0.10%時(shí)離心沉淀率最低為1.50%，穩(wěn)定系數(shù)最大。當(dāng)添加量超過(guò)0.10%時(shí)，離心沉淀率增大，穩(wěn)定性基本沒(méi)有什么變化。可能是因?yàn)檎崽酋サ奶砑恿吭?.10%左右脂肪球被吸附到蔗糖脂肪酸酯所形成的界面強(qiáng)度最大，可以防止乳脂肪球的結(jié)塊、上浮,維持乳脂肪分散的穩(wěn)定狀態(tài)最好。并且，由于高HLB的蔗糖酯具有保護(hù)蛋白質(zhì)的功能[19],所以在殺菌過(guò)程中可以減輕蛋白的變性，蛋白質(zhì)的凝結(jié)、沉淀的發(fā)生。綜合考慮成本及穩(wěn)定性，故選擇0.08%～0.12%作為羧甲基纖維素鈉添加量的適宜范圍。

圖6 蔗糖脂肪酸酯添加量對(duì)紅棗豆奶穩(wěn)定性的影響

2.2 正交實(shí)驗(yàn)確定復(fù)合增稠劑最佳配比

根據(jù)增稠劑單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)黃原膠、瓜爾豆膠、羧甲基纖維素鈉對(duì)紅棗豆奶的穩(wěn)定性影響較大，且單一的增稠劑不能使產(chǎn)品長(zhǎng)期穩(wěn)定，均出現(xiàn)較多沉淀，黃原膠具有獨(dú)特的流變性，對(duì)酸、堿、酶具有良好的穩(wěn)定性，與其它增稠劑具有協(xié)同作用，混合增稠劑的粘度較之單獨(dú)使用時(shí)的粘度均明顯增大，因此使用復(fù)合增稠劑以達(dá)到產(chǎn)品能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定。對(duì)黃原膠(A)、瓜爾豆膠(B)、羧甲基纖維素鈉(C)這3種增稠劑進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，以綜合評(píng)價(jià)為指標(biāo)，得出最佳增稠劑配比。

正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3，可以看出，9組處理中，最優(yōu)水平組合為5號(hào)，即A2B2C3，綜合評(píng)分為90.6分，其次為7號(hào)即A3B1C3，綜合評(píng)分為89.7分，由R值的大小可知，A因素即黃原膠對(duì)紅棗豆奶的穩(wěn)定性影響最大，然后依次是C因素即羧甲基纖維素鈉，B因素即瓜爾豆膠，這三者的主次順序?yàn)锳>B>C，表5表明A2和A3差異不顯著，但A2、A3與A1均有顯著差異；C3與C2差異不顯著，同樣C2、C3均與C1有顯著差異。B因素各水平之間差異不顯著，但B1>B2>B3。通過(guò)表4方差分析結(jié)果可知，A、C因素的F值均顯著，說(shuō)明黃原膠、羧甲基纖維素鈉對(duì)紅棗豆奶的穩(wěn)定性有顯著影響。根據(jù)k值分析得出，穩(wěn)定劑復(fù)配的最佳組合為A2B1C3。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可知，復(fù)配組合A2B1C3的綜合評(píng)分為90.63分，穩(wěn)定效果與組合A2B2C3相近，所需成本較組合A2B2C3低，由此得出穩(wěn)定劑復(fù)配的最佳組合為A2B1C3，即黃原膠、瓜爾豆膠、羧甲基纖維素鈉的最佳配比為4:2:3，總添加量為0.04%～0.06%，粘度適宜、口感好。

表3 正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表4 方差分析

表5 多重比較分析結(jié)果(Duncan法)

注：a、b為多重比較字母標(biāo)記，相同字母表示因素之間差異不顯著；不同字母表示因素之間差異顯著。

2.3 響應(yīng)曲面法對(duì)乳化增稠劑復(fù)配的優(yōu)化結(jié)果

2.3.1 響應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果

綜合增稠劑及乳化劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選取對(duì)穩(wěn)定性影響較大的因素：復(fù)配增稠劑、蔗糖脂肪酸酯、蒸餾單硬脂酸甘油酯為主要的考察對(duì)象，在37 ℃恒溫箱放置7天后，以綜合評(píng)分為響應(yīng)值，進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，優(yōu)選乳化增稠劑配方。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 Box-Behnken響應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.3.2 擬合回歸模型方程的建立

2.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方差顯著性分析

對(duì)回歸模型進(jìn)行方差分析，從表7中可以看出：模型P=0.000 6<0.01，表明該模型極顯著。失擬項(xiàng)P=0.106 3>0.05，模型失擬項(xiàng)不顯著，且模型的決定系數(shù)R2=0.954 9，說(shuō)明該模型反應(yīng)95.49%的響應(yīng)值變化，擬合程度良好，實(shí)驗(yàn)誤差較小，可以用此模型對(duì)紅棗豆奶的綜合評(píng)分及各因素對(duì)其的影響進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。

由表7可知，方程一次項(xiàng)A對(duì)紅棗豆奶的綜合評(píng)分有極顯著影響，其余各項(xiàng)對(duì)結(jié)果影響不顯著，各因素的F值反應(yīng)出各因素對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的重要性，F(xiàn)值越大，表明對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的影響越大。由F值可知，A、B、C三個(gè)因素對(duì)紅棗豆奶的穩(wěn)定性影響主次順序是A>B>C；交互項(xiàng)AC對(duì)紅棗豆奶的綜合評(píng)分有顯著影響，交互項(xiàng)AB、BC對(duì)結(jié)果無(wú)顯著影響,表明復(fù)配增稠劑與單硬脂酸甘油酯之間存在交互作用；二次項(xiàng)A2、B2、C2對(duì)紅棗豆奶穩(wěn)定性均有極顯著的影響。表明各因素對(duì)響應(yīng)值的影響不是簡(jiǎn)單線(xiàn)性關(guān)系。采用逐步回歸分析方法在P=0.05顯著水平剔除不顯著項(xiàng)后得到優(yōu)化回歸方程如下式：

表7 回歸模型方差分析

注：**為差異極顯著(P<0.01)；*為差異顯著(P<0.05)。

2.3.4 復(fù)合增稠乳化劑響應(yīng)曲面分析

根據(jù)回歸方程得出各因素之間響應(yīng)面-等高線(xiàn)圖，響應(yīng)面-等高線(xiàn)圖可以直觀地反映各因素對(duì)響應(yīng)值的影響，以便找出最佳配比以及各因子之間的相互作用，曲面的傾斜度越高，即坡度越陡，說(shuō)明兩者交互作用越顯著。等高線(xiàn)中的最小橢圓的中心點(diǎn)即是響應(yīng)面的最高點(diǎn)。此外，等高線(xiàn)的形狀可反映出交互效應(yīng)的強(qiáng)弱，橢圓形表示兩因素交互作用顯著，而圓形則與之相反[20]。

圖7、圖8為蒸餾單硬脂酸甘油酯添加量0.05%時(shí)，復(fù)合增稠劑和蔗糖脂肪酸酯交互作用對(duì)紅棗豆奶綜合評(píng)分的影響。在復(fù)合增稠劑添加量一定時(shí)，綜合評(píng)分隨著蔗糖脂肪酸酯的增加先上升后下降的趨勢(shì)，在0.09%～0.11%時(shí)有較高的綜合評(píng)分。在蔗糖脂肪酸酯添加量固定不變時(shí)，隨著復(fù)合增稠劑添加量的增加，綜合評(píng)分也逐漸升高。

圖7 復(fù)合增稠劑與蔗糖脂肪酸酯等高線(xiàn)圖

圖8 復(fù)合增稠劑與蔗糖脂肪酸酯響應(yīng)面圖

圖9、圖10為蔗糖脂肪酸酯添加量0.10%時(shí)，復(fù)合增稠劑和蒸餾單硬脂酸甘油酯的交互作用對(duì)紅棗豆奶綜合評(píng)分的影響。在復(fù)合增稠劑添加量一定時(shí)，綜合評(píng)分隨著蒸餾單硬脂酸甘油酯的增加呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。在蒸餾單硬脂酸甘油酯固定不變時(shí)，隨著復(fù)合增稠劑添加量的增加，綜合評(píng)分也逐漸升高。復(fù)合增稠劑的添加量與蒸餾單硬酯酸甘油酯的添加量有顯著的交互作用。

圖9 復(fù)合增稠劑與單硬脂酸甘油酯等高線(xiàn)圖

圖10 復(fù)合增稠劑與單硬脂酸甘油酯響應(yīng)面圖

圖11、圖12為復(fù)合增稠劑添加量0.05%時(shí)，蔗糖脂肪酸酯和蒸餾單硬脂酸甘油酯交互作用對(duì)紅棗豆奶綜合評(píng)分的影響。在蔗糖脂肪酸酯添加量為0.09%～0.11%有較高的綜合評(píng)分，在單硬脂酸甘油酯添加量一定時(shí)，綜合評(píng)分隨著蔗糖脂肪酸酯的增加先上升后下降的趨勢(shì)，在蔗糖脂肪酸酯添加量固定不變時(shí)，隨著蒸餾單硬脂酸甘油酯添加量的增加，綜合評(píng)分逐漸下降。根據(jù)回歸方程求得最佳配方為：復(fù)合增稠劑0.06%，蔗糖脂肪酸酯0.10%，蒸餾單硬酯酸甘油酯0.04%，在此條件下得到最大理論值為90.3，與實(shí)際相比，兩者相對(duì)誤差為0.2%，說(shuō)明此模型可靠性好，因此響應(yīng)面分析優(yōu)化紅棗豆奶穩(wěn)定劑配方準(zhǔn)確。

圖11 蔗糖脂肪酸酯與單硬脂酸甘油酯等高線(xiàn)圖

圖12 蔗糖脂肪酸酯與單硬脂酸甘油酯響應(yīng)面圖

3 結(jié)論

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選取對(duì)紅棗豆奶穩(wěn)定性效果較好的增稠劑進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，得出增稠劑的最佳配比為：黃原膠:瓜爾豆膠:羧甲基纖維素鈉為4:2:3；對(duì)復(fù)合增稠劑、蔗糖脂肪酸酯、蒸餾單硬脂酸甘油酯3個(gè)主要因素通過(guò)Box-Behnken中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，采用響應(yīng)面法對(duì)紅棗豆奶的乳化增稠劑配方進(jìn)行優(yōu)化，得出最佳配方組合為：復(fù)合增稠劑0.06%，蔗糖脂肪酸酯0.10%，蒸餾單硬酯酸甘油酯0.04%，所制得紅棗豆奶的沉淀率為2.46%，穩(wěn)定系數(shù)為86.93%，綜合評(píng)分為90.1分，并得出紅棗豆奶的穩(wěn)定性與各穩(wěn)定劑的配比量變量的二次回歸方程模型，對(duì)實(shí)驗(yàn)擬合程度好。

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