中圖分類(lèi)號(hào):TS264.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1000-9973(2025)05-0020-09
DOI:10.3969/j.issn.1000-9973.2025.05.004
Optimization of Process Formula of Low-Fat Walnut Sauce by Fuzzy Mathematics Sensory Evaluation Combined with Random Centroid Optimization Method and Analysis of Its Quality Characteristics
NIU Xiao-tong1,2 , AIMAITI ? Tajinisaguli1, XU Ming-qiang23, ZHANG Jian23 , GUO Jin-bao4,QIN Qi-de5,MA Yan2,3 * (1.College of Food Science and Pharmacy, Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052, China; 2. Institute of Agro-products Processing, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091,China;3. Xinjiang Deep Processing Engineering Technology Center of Agricultural Byproducts,Urumqi 83oo91,China;4.Wensu Baoyuan Fruit Industry Co.,Ltd.,Aksu 84310o,China;5. Aksu Shengding Grease Co.,Ltd.,Aksu 843100,China)
Abstract:With defatted walnut meal as the raw material,the process formula of low-fat walnut sauce is optimized to develop a kind of low-fat walnut sauce product. Through the weight analysis of the color,flavor,texture and taste of low-fat walnut sauce,a fuzzy mathematics sensory evaluation model for low-fat walnut sauce is established. The process formula of low-fat walnut sauce is optimized using random centroid optimization (RCO) method,the efects of the addition amount of sodium alginate, monoglyceride,beeswax,walnut meal and water on the sensory quality of low-fat walnut sauce are explored,and its quality characteristics are analyzed.The results show that the optimal processformula of low-fat walnut sauce is sodium alginate addition amount of 1.1% ,beeswax addition amount of 0.6% , monoglyceride addition amount of 0.3% ,walnut meal addition amount of 18% and water addition amount of 80% . The sensory score of low-fat walnut sauce made by this process is 9o.1O points. Compared with commerciallyavailable walnut sauce and walnut sauce produced by enterprises,its taste is the best, and the fat content (3.78g/100g) is significantly lower than that of commercially available products ( ΔPlt;0.05 ) Its texture properties (hardness is 2.15N ,gumminess is 1.46N ,cohesiveness is O.33,adhesiveness is 1.53mJ ) are consistent with those of commerciall available walnut sauce. This study has provided theoretical guidance for the effective utilization of walnut meal and the production of low-fat walnut sauce.
Key words: low fat;walnut sauce; fuzzy mathematics; random centroid optimization method; formulaoptimization
核桃(JuglansregiaL.)別名胡桃,落葉喬木,與榛子、杏仁和腰果被合稱為\"世界四大堅(jiān)果\"[2],種植面積廣泛[3]。核桃仁富含脂肪 (60%~70% 和蛋白質(zhì)(15%~20%)[4] ,也是多種礦物質(zhì)和多酚的來(lái)源[5],具有抗氧化、抗炎和抗突變特性[。核桃加工是核桃產(chǎn)業(yè)有效的增值手段之一,目前市售核桃加工產(chǎn)品主要有核桃油[7]、核桃乳[8]、核桃蛋白粉[9]和核桃醬等。其中,核桃醬是核桃仁經(jīng)烘烤和研磨制作而成,消費(fèi)者的接受度較高。市面上傳統(tǒng)核桃醬的加工原料以核桃仁為主,但產(chǎn)品普遍存在脂肪含量高、易氧化、穩(wěn)定性差等問(wèn)題[10-11],影響了產(chǎn)品的品質(zhì)和健康發(fā)展。隨著大健康產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,為滿足人們對(duì)健康食品日益增長(zhǎng)的需求,低脂食品已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一,美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)對(duì)蛋黃醬定義為至少含有 30% 的植物油,而市售的低脂調(diào)味產(chǎn)品的脂肪含量為 3g ,無(wú)脂產(chǎn)品不含脂肪或者脂肪含量 lt;0.5g[12] 。目前低脂食品主要利用脂肪替代物[13]或擠壓原料中的油脂替代等方式實(shí)現(xiàn)降低食品中脂肪含量的目的[14]。在低脂堅(jiān)果醬方面,已有針對(duì)花生醬和芝麻醬的研究。邵悅等[15]以低溫冷榨法脫脂的花生粉為原料,采用正交試驗(yàn)優(yōu)化低脂花生醬加工工藝,得到脂肪含量為 8.37% 的低脂花生醬。田歡等[1]采用壓榨法除去芝麻醬中的油脂,采用單因素試驗(yàn)與響應(yīng)面試驗(yàn),得到低脂芝麻醬的最優(yōu)工藝。但關(guān)于低脂核桃醬的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。
傳統(tǒng)的感官評(píng)價(jià)方法一般采用加權(quán)平均法和總分法,受地域、民族、習(xí)慣、環(huán)境、興趣愛(ài)好、個(gè)體心理因素等的影響,具有模糊性[17]。模糊數(shù)學(xué)是一種研究和處理模糊性現(xiàn)象的數(shù)學(xué)理論和方法[18],可以科學(xué)、全面地評(píng)價(jià)無(wú)法量化的指標(biāo),提高評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性、合理性和客觀性,在食品感官評(píng)價(jià)中應(yīng)用廣泛[19]。目前加工工藝配方優(yōu)化多采用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化法,與正交優(yōu)化法和響應(yīng)面優(yōu)化法相比,隨機(jī)質(zhì)心映射[20]程序是一種針對(duì)多因素試驗(yàn)共同優(yōu)化的方法,具有無(wú)需單因素試驗(yàn)考察即可對(duì)工藝條件進(jìn)行優(yōu)化的優(yōu)點(diǎn)。王愛(ài)紅等[21]以芹菜葉和青椒為原料,采用模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)結(jié)合響應(yīng)面法對(duì)其制作工藝進(jìn)行優(yōu)化,減少了傳統(tǒng)感官評(píng)價(jià)的不確定因素,確定了芹椒醬的最佳工藝。但尚未見(jiàn)將模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)合隨機(jī)質(zhì)心映射法應(yīng)用于醬類(lèi)產(chǎn)品的研究。
因此,本研究以脫脂核桃粕為原料,采用模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)結(jié)合隨機(jī)質(zhì)心映射法優(yōu)化低脂核桃醬工藝配方,并與傳統(tǒng)核桃醬產(chǎn)品的品質(zhì)特性進(jìn)行對(duì)比分析,旨在為低脂核桃醬產(chǎn)品的加工生產(chǎn)提供理論依據(jù)和工藝參考。
1材料與方法
1.1 材料與試劑
脫脂核桃粕:新疆阿克蘇晟鼎油脂有限責(zé)任公司;樣品1:低脂核桃醬(實(shí)驗(yàn)室自制);樣品2:市售核桃醬1號(hào)(新疆阿克蘇晟鼎油脂有限責(zé)任公司);樣品3:市售核桃醬2號(hào)(石家莊小樣調(diào)味品有限公司);樣品4:市售核桃醬3號(hào)(上海奧納森貿(mào)易有限公司)。
海藻酸鈉:河南祥意商貿(mào)有限公司;單甘酯:河南萬(wàn)邦實(shí)業(yè)有限公司;蜂蠟:佰康蜂業(yè)有限公司;以上試劑均為食品級(jí)。水:超純水;鹽酸、硫酸:四川西隴科學(xué)有限公司;硫酸銅、硫酸鉀、硼酸、氫氧化鈉、無(wú)水乙醇、氯化鈉:天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司;甲基紅、溴甲酚綠:上海源葉生物科技有限公司;以上試劑均為分析純。
1. 2 儀器與設(shè)備
TP-A2000型電子天平華志(福建)電子科技有限公司;T10型食品均質(zhì)機(jī)德國(guó)IKA公司;K9840型自動(dòng)凱氏定氮儀、SH220F型石墨消解儀海能未來(lái)技術(shù)集團(tuán)股份有限公司;G80F20CN2L-B8 型微波爐佛山市順德區(qū)格蘭仕微波爐電器有限公司;MFLXD325-12型馬弗爐上海馬弗爐科技儀器有限公司;MA35M型水分測(cè)定儀 德國(guó) Sartorius 公司。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 低脂核桃醬加工方法
工藝流程:脫脂核桃粕-添加輔料-研磨-均質(zhì)-烘烤-殺菌-包裝。
操作要點(diǎn):將一定比例的海藻酸鈉、單甘酯、蜂蠟、核桃粕與水混合加熱,攪拌均勻使其充分融合,經(jīng)均質(zhì)(均質(zhì)時(shí)間 12min) 、烘烤(微波功率 800W 、烘烤 20s) 、殺菌(溫度 85°C 、時(shí)間 35min) 制得低脂核桃醬,冷卻后置于 4°C 冰箱中備用。
1.3.2 隨機(jī)質(zhì)心映射法優(yōu)化低脂核桃醬工藝配方 試驗(yàn)
隨機(jī)質(zhì)心映射程序包括隨機(jī)循環(huán)搜索、質(zhì)心搜索和映射組成的搜索循環(huán)[22]。在程序中輸入各個(gè)因子的上下限范圍,由隨機(jī)搜索設(shè)計(jì)試驗(yàn)組,將結(jié)果輸入程序;然后采用程序篩選出質(zhì)心搜索試驗(yàn)組,完成質(zhì)心試驗(yàn)。所有試驗(yàn)組將映射出的散點(diǎn)與線條連接,從而得到優(yōu)化值;根據(jù)線條的密集程度決定是否開(kāi)始新一輪隨機(jī)質(zhì)心映射搜索循環(huán)。Nishimura等[23]采用RCO方法確定了糖化雞肌原纖維蛋白結(jié)合的最佳制備條件,選擇溫度、相對(duì)濕度、反應(yīng)時(shí)間、麥芽糖和核糖數(shù)量4個(gè)優(yōu)化參數(shù),獲得13個(gè)試驗(yàn)組,得到最佳條件。本試驗(yàn)選取海藻酸鈉添加量[24]、蜂蠟添加量、單甘酯添加量[25]、核桃粕添加量和水添加量(均為質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)為RCO優(yōu)化的5個(gè)因素,通過(guò)感官評(píng)價(jià)初步確定添加范圍。利用隨機(jī)質(zhì)心映射對(duì)以上5個(gè)因素進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),上下限范圍見(jiàn)表1。
表1隨機(jī)質(zhì)心映射試驗(yàn)待優(yōu)化因子上下限范圍
1.3.3 模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)模型的建立
1.3.3.1 感官綜合評(píng)價(jià)
參考邵蕾等[26]的方法,選取10名接受過(guò)培訓(xùn)的專業(yè)小組成員進(jìn)行感官評(píng)價(jià),年齡在 20~30 歲之間,以低脂核桃醬的色澤、香味、組織狀態(tài)、口感為因素集U=[U1,U2,U3,U4]= [色澤,香味,組織狀態(tài),口感],并從好、較好、一般、差4個(gè)等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)小組成員品嘗樣品后需漱口去除口腔殘留物后方可繼續(xù)評(píng)價(jià)。感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。
1.3.3.2 評(píng)語(yǔ)集的確定
以好、較好、一般、差為評(píng)語(yǔ)集 V=[V1,V2,V3 V4] ,即 V1 ( 分, V2 ·81~90 分, V3 71~80 分,V4 . 61~70 分為分?jǐn)?shù)等級(jí)。由模糊數(shù)學(xué)原理將分值區(qū)域清晰化,即取評(píng)語(yǔ)集的中間值,見(jiàn)表3。
從 U 到 V 映射出 R ,設(shè) U 的模糊集為 a=[a1 a2,a3,a4] ,即色澤、香味、組織狀態(tài)、口感的權(quán)重值分別為 30%.20%.30%.20% ,見(jiàn)表4。
表4低脂核桃醬品質(zhì)評(píng)價(jià)權(quán)重值
1.3.4品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定
1.3.4.1 蛋白質(zhì)含量的測(cè)定
參照GB5009.5—2016中的凱氏定氮法測(cè)定[27]稱取 1g 樣品、 .0.2g 硫酸銅、 3g 硫酸鉀和 10mL 硫酸置于消化管中,放入消解儀,緩緩升溫至 420°C 消解1h ,待液體呈綠色透明狀時(shí)取出,冷卻后置于自動(dòng)凱氏定氮儀中進(jìn)行蒸餾,然后用HC1標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,記錄數(shù)據(jù),測(cè)定3次。蛋白質(zhì)含量計(jì)算公式如下:
式中: X 表示試樣中蛋白質(zhì)的含量, g/100g;V1 表示試樣消耗硫酸或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積, mL 0V2 表示試樣空白消耗硫酸或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積, mL;V3 表示吸收消化液的體積, mL;c 表示硫酸或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度, mol/L;m 表示試樣的質(zhì)量, g;F 表示氮換算為蛋白質(zhì)的系數(shù),6.25。
1.3.4.2 脂肪含量的測(cè)定
參照GB 5009.6—2016中的索氏抽提法測(cè)定[28]。稱取試樣 5g (準(zhǔn)確至 0.001g )于蒸發(fā)皿中,加入約 20g 石英砂,于沸水浴中蒸干后,置于電熱鼓風(fēng)干燥箱中中 100±5 ) °C 干燥 30min ,移人濾紙筒內(nèi),放入索氏抽提器,連接接收瓶,加入石油醚至接收瓶的2/3,水浴加熱,不斷回流抽提 6h 。用磨砂玻璃棒接取1滴提取液,無(wú)油斑表明提取完畢。取下接收瓶,置于烘箱中干燥 1h 直至恒重,測(cè)定3次(兩次結(jié)果質(zhì)量差 ?2mg )。脂肪含量計(jì)算公式如下:
式中: X 表示試樣中脂肪的含量, g/100g;m1 表示恒重后接收瓶和脂肪的質(zhì)量, g;m0 表示接收瓶的質(zhì)量, g;m2 表示試樣的質(zhì)量, g 。
1.3.4.3 灰分含量的測(cè)定
參考GB5009.4—2016 測(cè)定[29],稱取 3g 樣品置于坩堝中,先在高溫爐上加熱至無(wú)煙狀態(tài),再放入馬弗爐中,將溫度升高至 900°C ,保持 1h ,直至全部灰化完畢,冷卻至 200°C 左右取出,放入干燥器中冷卻 30min 后方可稱量。測(cè)定3次(兩次結(jié)果質(zhì)量差 ?0.5mg ?;曳趾坑?jì)算公式如下:
式中: X 表示試樣中灰分的含量, g/100g;m1 表示坩蝸和灰分的質(zhì)量, g;m2 表示坩蝸的質(zhì)量, g;m3 表示坩蝸和試樣的質(zhì)量, g 。
1.3.4.4水分含量的測(cè)定
使用鹵素水分測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定,精確稱取適量樣品均勻平鋪在鋁盤(pán)上,置于儀器內(nèi),設(shè)置加熱溫度為105°C ,待加熱自動(dòng)停止后所顯示的數(shù)值即為測(cè)定物料的水分含量。測(cè)定3次,計(jì)算平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)差,即為水分含量。
1.3.4.5 碳水化合物含量的測(cè)定
參考胡婷婷等[30]的方法,按照碳水化合物含量 100一(灰分含量 + 蛋白質(zhì)含量 + 脂肪含量 + 水分含量)進(jìn)行計(jì)算。
1.3.4.6離心出油率的測(cè)定
參考孫劍[31的方法并稍作修改,稱取 1g 樣品于離心管中,將離心管置于臺(tái)式高速離心機(jī)中,以 8 500r/min 離心 15min ,倒置 5min 使析出的油瀝出,用脫脂棉將離心管壁上殘存的油擦除。離心出油率計(jì)算公式如下:
離心出油率 0
1.3.4.7 質(zhì)構(gòu)的測(cè)定
參考倪曉瑩等[32]的方法并稍作修改,將 20g 樣品攪拌均勻后置于 50mL 燒杯中,測(cè)試速度為 0.1mm/s ,循環(huán)兩次,采用圓柱形探頭;測(cè)試過(guò)程在室溫下進(jìn)行,每個(gè)樣品測(cè)定3次。
1.3.4.8 感官評(píng)價(jià)
參照浩楠等[33]的方法,請(qǐng)10名經(jīng)過(guò)感官評(píng)價(jià)培訓(xùn)的食品專業(yè)研究人員,分別從色澤、香味、組織狀態(tài)、口感、總體可接受性5個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果以雷達(dá)圖呈現(xiàn)。
1.4 數(shù)據(jù)處理
每個(gè)試驗(yàn)重復(fù)3次,結(jié)果以平均值士標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用RCOPTNS軟件進(jìn)行試驗(yàn)優(yōu)化,Excel、Origin2021軟件繪圖,SPSS23.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析。
2 結(jié)果與討論
2.1 隨機(jī)質(zhì)心映射優(yōu)化條件設(shè)計(jì)
將海藻酸鈉添加量、蜂蠟添加量、單甘酯添加量、核桃粕添加量和水添加量為隨機(jī)質(zhì)心映射優(yōu)化的5個(gè)因素,進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì),首先得出10組隨機(jī)循環(huán)搜索,將評(píng)分值輸入系統(tǒng)中,得出4組質(zhì)心搜索試驗(yàn),共14組,第一輪試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。
將第一輪試驗(yàn)結(jié)果輸入RCO程序,針對(duì)5個(gè)因素進(jìn)行優(yōu)化條件映射,每個(gè)影響因素對(duì)應(yīng)一個(gè)映射優(yōu)化圖,見(jiàn)圖1。圖中橫坐標(biāo)箭頭所指處為該影響因素的最佳取值,縱坐標(biāo)表示感官評(píng)分。
由圖1可知,第一輪優(yōu)化低脂核桃醬的配方為海藻酸鈉添加量 1.9% 、蜂蠟添加量 0.4% 、單甘酯添加量0.4% 、核桃粕添加量 18.2% 、水添加量 76.3% 。由圖1可知映射圖較分散,說(shuō)明結(jié)果不完全可靠,尚未得出最佳配方工藝,需根據(jù)第一輪試驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)第二輪循環(huán)試驗(yàn)。將第二輪上下限因子進(jìn)行縮減并輸入隨機(jī)質(zhì)心映射程序中,第二輪隨機(jī)質(zhì)心映射試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表6。
由圖2可知,直線和曲線都集中指向該因素的最佳值,得出各因素的最佳添加量為海藻酸鈉添加量 1.1% 、蜂蠟添加量 0.6% 、單甘酯添加量 0.3% 、核桃粕添加量17.5% 、水添加量 80% 。
2.2模糊數(shù)學(xué)感官綜合評(píng)價(jià)結(jié)果
由10位評(píng)價(jià)小組成員對(duì)25組樣品進(jìn)行評(píng)價(jià)打分,對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得出低脂核桃醬的感官評(píng)價(jià)結(jié)果,見(jiàn)表7。
2.2.1模糊矩陣的結(jié)果建立
由感官評(píng)價(jià)結(jié)果可知,第一組樣品中,色澤因素有7人選擇好,有2人選擇較好,有1人選擇一般,有0人選擇差,因此 a1={0.7,0.2,0.1,0} ,以此類(lèi)推,整理計(jì)算模糊矩陣模型,結(jié)果如下:
同理可得 R2~R25 。
2.2.2 感官模糊原理的結(jié)果建立
根據(jù)矩陣乘法,整合感官評(píng)分,已知樣品的權(quán)重集為 a={0,30,0.20,0.30,0.20} ,按照模糊原理 T=a× R ,得到結(jié)果:
T1=a×R1={0.30,0.20,0.30,0.20}×
同理可得 T2={0.504,0.284,0.147,0.072}~T25= {0.579,0.256,0.126,0.047} 。
2.2.3 模糊綜合評(píng)分的建立
模糊綜合評(píng)分 B=K×T,K={95,85,75,65} T1={0.582,0.231,0.123,0.072} ,因此得出低脂核桃醬配方工藝優(yōu)化的模糊綜合評(píng)分: B1=K×T1= {95,85,75,65}×{0.582,0.231,0.123,0.072}=88.87 0同理可得 B2=87.84~B25=89.30 0
2.3 隨機(jī)質(zhì)心映射優(yōu)化與試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果
運(yùn)用隨機(jī)質(zhì)心映射程序得到影響低脂核桃醬感官評(píng)分的各因素添加量:海藻酸鈉添加量 1.1% 、蜂蠟添加量 0.6% 單甘酯添加量 0.3% 、核桃粕添加量 17.5% 、水添加量 80% ,在此條件下感官評(píng)分為90.06分。將各因素添加量調(diào)整為海藻酸鈉添加量 1.1% 、蜂蠟添加量 0.6% 、單甘酯添加量 0.3% 、核桃粕添加量 18% 、水添加量 80% 進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),在此優(yōu)化條件下感官評(píng)分為90.10分,與預(yù)測(cè)值相對(duì)吻合,標(biāo)準(zhǔn)誤差為 0.4% ,表明工藝參數(shù)可行,模型有效,優(yōu)化程序可靠。
2.4低脂核桃醬品質(zhì)特性分析
2.4.1不同種類(lèi)核桃醬基本理化指標(biāo)
分析測(cè)定了低脂核桃醬與3種市售傳統(tǒng)核桃醬產(chǎn)品的脂肪、蛋白質(zhì)、灰分、水分和碳水化合物含量,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表8。
注:同列不同小寫(xiě)字母表示差異顯著( ?Plt;0.05);1 為低脂核桃醬,2為市售核桃醬1號(hào),3為市售核桃醬2號(hào),4為市售核桃醬3號(hào),下同。
由表8可知,4種核桃醬的脂肪含量為 3.78~ 63.33g/100g ,市售核桃醬1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)的脂肪含量分別為 59.18,61.78,63.33g/100g ,其中樣品1的脂肪含量 (3.78g/100g) 僅為市售核桃醬脂肪含量的 6% 左右,與檀靜[34]研究的低脂芝麻醬產(chǎn)品相比,脂肪含量下降了近 10% 。不同核桃醬中蛋白質(zhì)含量為 10.66~ 17.05g/100g ,各樣品間差異顯著( ?Plt;0. 05) ,這可能是不同原料和原料用量不同所致。其中,蛋白質(zhì)含量最高的是樣品3,為 17.05g/100g ;其次是樣品2;樣品1的蛋白質(zhì)含量最低 (10.66g/100g) ,這是由于配方中核桃粕原料占比較少,也有研究指出,原料在前期經(jīng)過(guò)高強(qiáng)度的脫脂擠壓會(huì)使樣品內(nèi)部組織受到影響[35]。灰分含量在 0.88~1.86g/100g 之間,各樣品間差異不顯著。樣品1的水分含量 (56.00% 顯著高于其他3種樣品的水分含量 (0.30%~0.56%) ,這與樣品1的配方中含有較高的水分有關(guān),而水添加量直接與醬體形成狀態(tài)有關(guān),適當(dāng)?shù)乃挚墒箻悠愤_(dá)到最佳組織狀態(tài)[32]。碳水化合物是人體所需的主要營(yíng)養(yǎng)素,由多糖和單糖組成,為人體提供能量[36]。4個(gè)樣品中的碳水化合物含量為 18.10~25.43g/100g ,虎海防等[37]對(duì)新疆3個(gè)不同地區(qū)的核桃中碳水化合物含量進(jìn)行試驗(yàn)分析,結(jié)果表明不同地區(qū)的核桃中碳水化合物含量差異顯著。碳水化合物的含量主要取決于核桃的種植地域、品種,低脂核桃醬中碳水化合物含量與樣品2差異顯著( Plt; 0.05),這與低脂核桃醬配方中含有天然多糖——海藻酸鈉有關(guān)。
2.4.2不同種類(lèi)核桃醬穩(wěn)定性結(jié)果分析
離心出油率和質(zhì)構(gòu)特性是衡量醬類(lèi)產(chǎn)品穩(wěn)定性的重要指標(biāo),主要通過(guò)測(cè)定不同樣品的離心出油率和質(zhì)構(gòu)特性來(lái)對(duì)比分析其穩(wěn)定性[38]。
Fig.3Centrifugaloilyieldofdifferentwalnutsauce samples注:不同小寫(xiě)字母表示差異顯著( .Plt;0.05 。
由圖3可知,不同樣品間的離心出油率差異顯著1 .Plt;0. 05 ),各樣品的離心出油率為 15.4%~23.57% 3號(hào)樣品的離心出油率最低( 15.4%) ;除樣品1外,其余3種樣品均呈現(xiàn)明顯的油脂分離現(xiàn)象,施夢(mèng)嬌[39]研究指出離心出油率與脂肪含量有關(guān),油脂越多,醬體體系越不穩(wěn)定。樣品2和樣品4出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象,說(shuō)明樣品中油脂上浮速度快,油脂易析出,穩(wěn)定性較差,同時(shí)可能伴隨較大顆粒。樣品1較穩(wěn)定,這是由于較高含量的水分與海藻酸鈉和單甘酯的交互作用形成了穩(wěn)定的凝膠體系,使其狀態(tài)穩(wěn)定,無(wú)明顯油分離現(xiàn)象。田歡等[16]研究表明,在芝麻醬中添加海藻酸鈉可以降低離心出油率,提高樣品的穩(wěn)定性。
2.4.2.2不同種類(lèi)核桃醬質(zhì)構(gòu)特性結(jié)果分析
質(zhì)構(gòu)是反映核桃醬產(chǎn)品品質(zhì)和消費(fèi)者滿意程度的重要指標(biāo)之一,不同核桃醬的質(zhì)構(gòu)特性見(jiàn)表9。
由表9可知,4種樣品的硬度、膠黏性、內(nèi)聚性、黏附性差異顯著 (Plt;0.05) ,其中硬度、膠黏性、黏附性密切相關(guān)[40]。硬度是牙齒對(duì)樣品所施加的力,4種樣品的硬度大小為樣品 4(4.69N)gt; 樣品 2(2.62N)gt; 樣品 1(2.15N)gt; 樣品 3(1.37N) 。研究表明,樣品中較高的脂肪含量對(duì)硬度起著重要作用,由于脂肪顆粒與蛋白分子吸附在一起,形成了牢固的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)[41],從而導(dǎo)致樣品的硬度高。樣品1的硬度 (2.15N) 和膠黏性 (1.46N) 僅次于樣品2,油脂含量低,醬體較優(yōu)。膠黏性是半固體食品吞咽前破碎它所需的力,3號(hào)樣品的膠黏性最低,為 0.93N ,這是由于加工方式不同,醬體較稀,從而使膠黏性下降,不易用于涂抹性食品供消費(fèi)者食用。黏附性是探頭拉離樣品所做的功,表示樣品從口腔下咽所施的力[39]。內(nèi)聚性是樣品聚合在一起的收縮力,樣品1的內(nèi)聚性顯著低于其他樣品,可能是由于較低的油脂含量導(dǎo)致內(nèi)部的組織受到影響。樣品4和樣品2的硬度、膠黏性、黏附性較高,這與其高脂肪含量有關(guān)。
2.4.3不同種類(lèi)核桃醬感官評(píng)價(jià)結(jié)果分析
感官評(píng)價(jià)方法是通過(guò)對(duì)樣品的色澤、香味、口感等綜合感知而進(jìn)行的總體評(píng)價(jià),此方法已得到食品領(lǐng)域的認(rèn)可[42]。4種樣品的色澤、香味、組織狀態(tài)、口感和總體可接受性的評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)圖4。
由圖4可知,3號(hào)樣品的色澤為棕黃色,具有較好的色澤,感官評(píng)分最高;其次分別為樣品1、樣品4和樣品2。樣品2的色澤得分最低,可能是由于加工過(guò)程中烘烤時(shí)間過(guò)長(zhǎng),導(dǎo)致顏色加深。在香味感官評(píng)分中,樣品2的香味得分最高,這可能是由于堅(jiān)果在加熱過(guò)程中會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng),生成大量芳香族化合物,同時(shí)也會(huì)加深色澤[43]。樣品1的香味得分明顯低于其他3種,這是由于樣品1的油脂含量較低,而存在于油脂中的多種揮發(fā)性風(fēng)味化合物含量也相對(duì)較低,從而導(dǎo)致其香味得分低于其他樣品[44]。樣品1和樣品3的組織狀態(tài)得分較高,分?jǐn)?shù)相近,可能是由于這兩個(gè)樣品的加工方式類(lèi)似,通過(guò)觀察可見(jiàn),樣品1和樣品3的顆粒較小,余靜怡[45]研究表明,樣品的組織狀態(tài)主要與顆粒大小有關(guān),顆粒越小,穩(wěn)定性越好。在口感方面,得分順序?yàn)闃悠?(7.33分) gt; 樣品3(7.03分) gt; 樣品4(4.3分) gt; 樣品2(3.6分),樣品1具有更好的口感,這可能與不同樣品所用的原料和加工工藝不同有關(guān)。從總體可接受性來(lái)看,樣品3最受歡迎(8.9分),其次是樣品1(8.47分)。
3結(jié)論
本研究以核桃粕為基料,首次采用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法結(jié)合隨機(jī)質(zhì)心映射法確定了低脂核桃醬的最優(yōu)工藝配方:海藻酸鈉添加量 1.1% 、蜂蠟添加量 0.6% 、單甘酯添加量 0.3% 、核桃粕添加量 18% 、水添加量80% ,在此條件下感官評(píng)分最高,為90.10分。該方法科學(xué)可行,為低脂核桃醬的工藝優(yōu)化提供了理論基礎(chǔ)。同時(shí),通過(guò)評(píng)價(jià)低脂核桃醬和3種市售傳統(tǒng)核桃醬產(chǎn)品的品質(zhì)特性發(fā)現(xiàn),相較于傳統(tǒng)核桃醬,低脂核桃醬香味較淡,但具有較優(yōu)的組織狀態(tài)、口感和穩(wěn)定性,其總體可接受性達(dá)到市售產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),且產(chǎn)品符合市售低脂調(diào)味品標(biāo)準(zhǔn)。本研究為多元化核桃加工產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供了新思路??紤]到低脂核桃醬中低脂肪含量對(duì)其風(fēng)味的影響較大,后期可進(jìn)一步開(kāi)展不同加工工藝下低脂核桃醬的特征風(fēng)味變化規(guī)律、形成途徑及風(fēng)味增香調(diào)控研究;獲得高品質(zhì)的不同風(fēng)味低脂核桃醬產(chǎn)品,為產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)應(yīng)用提供一定的理論參考。
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