響應面法優(yōu)化銀耳番茄醬的制作工藝

商鶴琴，趙崢山，孫倩，謝昀，張?zhí)N哲，賈麗娜

（河北農業(yè)大學理工學院，河北黃驊061100）

銀耳呈白色或者乳白色，菌體半透明，味甘[1]，有補脾開胃的作用，同時又有滋陰潤肺的功能[2]。食用銀耳能夠增強人體免疫力，同時具有強心壯身的功效[3]。長期食用銀耳還可以達到提神潤膚以及減肥的功效[4]。

番茄果實顏色鮮亮，味道酸甜可口，同時富含豐富的維生素A 等多種維生素以及鈣、磷、鉀等多種元素[5]。食用番茄能降低人體膽固醇的含量[6]，可以有效地降低血液黏稠度，對高血脂癥很有益處[7]，同時還可以幫助人體調整胃腸功能，保護皮膚健康，維持皮膚彈性[8]。

隨著人們生活水平的提高以及對食品口味多樣性的更高追求，單一的口味的番茄醬已經(jīng)不能滿足大家的要求，因此，多重口味番茄醬已經(jīng)得到了迅速發(fā)展[9]?；诖爽F(xiàn)狀，本試驗以藥食同源的銀耳和富含維生素C 的番茄味為原料，研制口味獨特，營養(yǎng)價值豐富的銀耳番茄醬。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

銀耳、番茄：市售；黃原膠：浙江一諾生物科技有限公司；白砂糖：滄州市華海順達糧油調料有限公司；純凈水：深圳市科爾特水處理科技有限公司。

YP2001N 電子天平：上海菁海儀器有限公司；HH-6S 廚尚佳水浴鍋：上海唐河實業(yè)發(fā)展有限公司；YX-600W 立式壓力蒸汽滅菌鍋：諸城市衡石機械有限公司；DHP9256 電熱恒溫培養(yǎng)箱：上海森信電熱恒溫培養(yǎng)箱生產(chǎn)有限公司；DJ13E-D79 九陽電磁爐：九陽股份有限公司；SW-CJ 超凈工作臺：上海滬凈醫(yī)療器械有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 操作要點

挑選銀耳：挑選表面潔凈、顏色自然的干銀耳，用溫水浸泡1 h，過濾出多余的水分，切碎備用。

蒸煮番茄：挑選顏色鮮亮，無蟲害的新鮮番茄，用鹽水浸泡30 min～40 min，洗凈備用，用100 ℃的熱水蒸煮番茄，去皮[10]。

銀耳、番茄打漿：將番茄、銀耳需打漿至軟爛，表面黏稠，使?jié){體細膩均一。

溶解黃原膠：黃原膠加入熱水進行溶解，煮沸配置成溶液。

原料調配：在調配的過程中，需要將銀耳和番茄漿、黃原膠溶液以及白砂糖溶液按照一定的質量比混合，加熱煮沸，邊加熱邊攪拌，使其混合均勻[11]。

1.2.3 感官評價

找10 名具有一定品評經(jīng)驗的感官評價員對銀耳番茄醬從色澤、組織狀態(tài)、風味、口感4 個方面進行評價，具體評分標準見表1。

表1 感官評定Table 1 Sensory evaluation

1.2.4 銀耳番茄醬微生物指標的測定

參考GB/T 4789.26-2013《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗》對成品進行菌落總數(shù)、大腸菌群、霉菌、致病菌的測定。

1.2.5 銀耳番茄醬理化指標的測定

參考GB/T10786-2006《罐頭食品的檢驗方法》對成品進行可溶性固形物含量的測定。

1.3 試驗設計

1.3.1 單因素試驗

選擇銀耳和番茄添加質量比、白砂糖用量、黃原膠用量、熬煮時間進行單因素試驗，讓感官評定員對其進行感官評價，根據(jù)評分結果確定4 個因素最佳值。通過預試驗，確定本品的凈含量為100 g。銀耳和番茄添加質量比、白砂糖用量、黃原膠用量、熬煮時間作為固定因素時，其最佳值分別為 3 ∶2、20 g、0.8 g、15 min。

1.3.2 響應面試驗設計

結合以上單因素試驗結果，采用Box-Behnken 模型，選取以上4 個單因素為考察變量，采用Design-Expert8.0.6.1 進行試驗設計，試驗自變量因素水平見表2。

表2 響應面試驗因素水平Table 2 Response surface test factor level

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Design-Expert8.0.6.1 軟件進行響應曲面數(shù)據(jù)分析，并建立二次模型，解析回歸方程，從而獲得最佳變量因素范圍，通過F 值（P＜0.05）考察因素的顯著性。

2 結果與分析

2.1 銀耳和番茄的質量比對銀耳番茄醬的口感及風味的影響

保持白砂糖用量、黃原膠用量、熬煮時間不變，分別控制銀耳和番茄的添加質量比為 1 ∶1、5 ∶4、3 ∶2、7 ∶4、2 ∶1，制作銀耳番茄醬，并對其進行感官評分。結果如表3 所示。

表3 銀耳和番茄添加質量比對感官評分的影響Table 3 Effect of the quality ratio of tremella and tomato on sensory score

由表3 可知，隨著銀耳和番茄添加質量比的增加，醬的感官評分先上升后下降。醬體顏色由淺到深，當添加質量比達到1 ∶1 時，口感色澤達到最優(yōu)。最終選取銀耳和番茄的添加質量比為3 ∶2，此時醬口感最佳。

2.2 白砂糖用量對銀耳番茄醬的口感及風味的影響

保持銀耳和番茄添加質量比、黃原膠用量、熬煮時間不變，分別加入 10、15、20、25、30 g 白砂糖，制作銀耳番茄醬，并對其進行感官評分。結果如表4 所示。

表4 白砂糖用量對感官評分的影響Table 4 Effect of white sugar dosage on sensory score

由表4 可知，在白砂糖添加量范圍內，隨著白砂糖用量的不斷增大，成品的感官評分先上升后下降，白砂糖添加過多，口感偏甜膩，在白砂糖添加量達到20 g時，感官評分達到最大值，此時醬酸甜可口，醬體細膩均勻。最終選取白砂糖添加量為20 g。

2.3 黃原膠用量對銀耳番茄醬的口感及風味的影響

保持銀耳和番茄添加質量比、白砂糖用量、熬煮時間不變，分別加入 0.4、0.6、0.8、1、1.2 g 黃原膠，并對其進行感官評分。結果如表5 所示。

表5 黃原膠用量對感官評分的影響Table 5 Effect of xanthan gum dosage on sensory score

由表5 可知，在黃原膠添加量范圍內，隨著黃原膠添加量的不斷增大，醬的感官評分先上升后下降，當黃原膠添加量達到0.8 g，感官評分達到最大值。添加一定量的黃原膠，可以顯著提高銀耳番茄醬的口感。但添加量過多，導致口感偏硬，最終選黃原膠添加量為0.8 g。

2.4 熬煮時間對銀耳番茄醬的口感及風味的影響

保持銀耳和番茄添加質量比、白砂糖用量、黃原膠用量不變，分別使果漿的熬煮時間為11、13、15、17、19 min，并對其進行感官評分。結果如表6 所示。

表6 熬煮時間對感官評分的影響Table 6 Effect of cooking time on sensory score

由表6 可知，隨著熬煮時間的不斷增加，醬的感官評分先上升后下降，熬煮時間為15 min 時，銀耳番茄醬的色澤風味及口感達到最佳，醬體流動性較好。白砂糖添加量過多，因此，最終選取熬時間為15 min。

2.5 響應面試驗設計結果及分析

2.5.1 響應面回歸模型的建立與分析

在醬制作過程中，選取感官評分Y 為響應值，針對A 銀耳和番茄添加質量比、B 白砂糖用量、C 黃原膠用量、D 熬煮時間4 個試驗變量，采用Box-Behnken 模型設計四因素三水平試驗，結果見表7。

表7 四因素三水平試驗結果Table 7 Four factors and three levels of test results

續(xù)表7 四因素三水平試驗結果Continue table 7 Four factors and three levels of test results

將表7 中數(shù)據(jù)利用Design-Expert8.0.6.1 軟件進行數(shù)據(jù)擬合，得到模型的二次多項回歸方程如下：Y=82.28-1.50A-1.17B-0.42C+1.58D-2AB-3.50AC-4.50AD+2.25BC-0.75BD+1CD+1.02A2-4.78B2-0.1C2+0.40D2。

為了檢驗方程的有效性與合理性，對銀耳番茄醬感官評分的數(shù)學模型進行方差分析，結果見表8 和表9。

表8 回歸方程的方差分析Table 8 Analysis of variance of regression equations

表9 R2 綜合分析Table 9 R2 comprehensive analysis

由表8 可知，在模型中，P<0.000 1，說明回歸方程達到了極顯著的水平，因此可用該回歸方程對最佳試驗結果進行預測。該表中一次項A、B、C、D 和交互項AB、AC、AD、BC、CD 以及二次項 A2、B2的 P 值都小于0.01，說明他們對銀耳番茄醬的感官評分有極顯著影響。從A、B、C、D 的P 值來看，銀耳和番茄的添加質量比、白砂糖用量、熬煮時間都對感官評分達到了極顯著的影響，而黃原膠用量比以上三者影響都小，但是也達到了顯著水平。

由表9 可知，決定系數(shù)R2為0.975 5，校正決定系數(shù)為0.987 8，說明此模型與實際試驗效果擬合較好為0.980 9，說明該模型預測性良好；變異系數(shù)為0.71%，小于5%，表明方程有良好的重現(xiàn)性；信噪比為31.368，大于4，說明模型可信度較好。

2.5.2 響應曲面分析

根據(jù)回歸方程建立響應曲面圖，進而分析銀耳和番茄添加質量比、白砂糖用量、黃原膠用量、熬煮時間對感官評分的影響，響應曲面的陡峭程度說明響應值隨試驗因素的變化情況，應面越陡峭，說明因素對感官評分影響越大。結果如圖1 所示。

2.5.3 配方參數(shù)優(yōu)化和模型驗證

圖1 響應面分析圖Fig.1 Response surface analysis

經(jīng)過響應面回歸分析，預測得到的最佳銀耳番茄醬的配方參數(shù)為：銀耳和番茄的添加質量比為1.69 ∶1、白砂糖用量10.40 g、黃原膠用量0.82 g、熬煮時間15.84 min。在此優(yōu)化條件下，銀耳和番茄醬的感官評分理論值是98.22 分。在此條件下進行驗證試驗，重復3次，取平均值，制作的銀耳番茄醬感官評分為97.08，與預測值接近度為98.83%。

2.6 銀耳番茄醬的質量指標

按照規(guī)定的方法測得菌落總數(shù)為3 CFU/g；測得大腸菌群＜1CFU/mL；參照GB 4789.15-2010《食品微生物學檢驗霉菌和酵母計數(shù)》規(guī)定的方法測得霉菌、酵母菌＜5 CFU/mL，且無致病菌檢出?？扇苄怨绦挝锖?1 g/100 g，符合食品質量與安全標準。

3 結論

本試驗在單因素試驗的基礎上，利用響應面法出銀耳和番茄質量比、白砂糖用量、黃原膠用量、熬煮時間的最優(yōu)條件，且從 A、B、C、D 的 P 值來看，銀耳和番茄的添加質量比、白砂糖用量、熬煮時間都對感官評分達到了極顯著的影響，而黃原膠用量比以上三者影響都小，但是也達到了顯著水平。最終確定銀耳番茄醬的加工最優(yōu)配方為：銀耳和番茄的添加質量比為1.69 ∶1、白砂糖用量 10.40 g、黃原膠用量 0.82 g、熬煮時間15.84 min。此方案下，銀耳番茄醬色澤鮮亮，口感細膩，黏稠適度，酸甜可口，風味最優(yōu)。