低脂素食沙拉醬穩(wěn)定體系研究

王萍，樊乃境，李妍，劉暢，周賽楠

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱 150040)

沙拉醬在西餐中有非常重要的地位，但傳統(tǒng)沙拉醬是一種高熱量、高油脂調(diào)味品，主要配料為蛋黃和油脂。傳統(tǒng)沙拉醬并不能滿足如今人們追求綠色、健康的需要，因此研制低脂素食沙拉醬以滿足人們的需要，將會有更為廣闊的市場前景[1]。低脂素食沙拉醬的主要優(yōu)勢在于低脂和素食，油脂含量低于15%，無蛋黃[2]，主要以馬鈴薯全粉為原料，經(jīng)復(fù)配馬鈴薯變性淀粉[3]和其他配料制成。本試驗主要運(yùn)用響應(yīng)面優(yōu)化法研究乳化劑、增稠劑、抗氧化劑對低脂素食沙拉醬產(chǎn)品穩(wěn)定體系的影響。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

正陽馬鈴薯雪花全粉、九三非轉(zhuǎn)基因一級大豆油、大慶牌奶粉、優(yōu)質(zhì)綿白糖、5°白醋、精制無碘鹽、姜粉、味精:購自哈爾濱樂松家樂福超市；馬鈴薯改性淀粉、奶精、單甘酯、黃原膠、沒食子酸丙酯:均為食品級。

1.2 儀器與設(shè)備

R200D 型電子分析天平(精度 1/10000) 德國 Sartorious 公司；DL-435型打蛋器 廣東東菱電器有限公司；TA.XT Plus型質(zhì)構(gòu)儀 英國SMS公司。

1.3 方法

1.3.1 單因素試驗

在制作低脂素食沙拉醬的過程中，將單甘酯、黃原膠和沒食子酸丙酯的添加量作為試驗因素，綜合評定各因素對產(chǎn)品感官的影響[4]。

1.3.1.1 單甘酯濃度對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

在基礎(chǔ)配方的基礎(chǔ)上，改變單甘酯的質(zhì)量，使單甘酯質(zhì)量為總質(zhì)量的0.1%，0.15%，0.2%，0.25%，0.3%。依照工序制作沙拉醬，待自然冷卻后，對其進(jìn)行感官評價[5]。

1.3.1.2 黃原膠濃度對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

在基礎(chǔ)配方的基礎(chǔ)上，改變黃原膠的質(zhì)量，使黃原膠質(zhì)量為總質(zhì)量的0.05%，0.1%，0.15%，0.2%，0.25%。依照工序制作沙拉醬，待自然冷卻后，對其進(jìn)行感官評價。

1.3.1.3 沒食子酸丙酯濃度對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

在基礎(chǔ)配方的基礎(chǔ)上，改變沒食子酸丙酯的質(zhì)量，使沒食子酸丙酯質(zhì)量為總質(zhì)量的0.006%，0.007%，0.008%，0.009%，0.01%。依照工序制作沙拉醬，待自然冷卻后，對其進(jìn)行感官評價。

1.3.2 沙拉醬穩(wěn)定體系優(yōu)化試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，以單甘酯(A)、黃原膠(B)和沒食子酸丙酯(C)添加量為自變量，以硬度、黏度、彈性、內(nèi)聚力和感官評分為響應(yīng)值，通過四因素三水平的響應(yīng)面分析方法[6]，運(yùn)用感官評價和質(zhì)構(gòu)分析，優(yōu)化低脂素食沙拉醬的穩(wěn)定體系，利用Design Expert V8.0.6軟件設(shè)計三因素三水平響應(yīng)面試驗。質(zhì)構(gòu)分析能夠?qū)悠诽匦越o出數(shù)據(jù)化的表達(dá)[7]，本試驗采用TA.XT Plus型質(zhì)構(gòu)儀測定產(chǎn)品的硬度、黏度、彈性和內(nèi)聚力，探頭初始高度為10 mm，探頭測試前下降速度為2.00 mm/s，測試速度為1.00 mm/s，測試后上升速度為2.00 mm/s，感應(yīng)力為10.00 g。試驗因素水平見表1。

表1 響應(yīng)面設(shè)計試驗因子與水平 %

1.3.3 感官評定方法

取20 g左右的沙拉醬樣品置于干燥的表面皿上，配有少量蔬菜和水果，請10位受過感官檢驗訓(xùn)練的食品專業(yè)人士組成評定小組進(jìn)行評價，按照感官評價表(見表2)的評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分。

表2 感官評價表

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果與分析

2.1.1 單甘酯濃度對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

添加不同濃度單甘酯的低脂素食沙拉醬的感官評價結(jié)果為70，76，84，80，72。由此結(jié)果得出：隨著單甘酯濃度的增大，沙拉醬的感官評分先上升后降低，當(dāng)單甘酯濃度為0.2%時感官評分最高。這是由于單甘酯濃度越大，沙拉醬的乳化體系越好，感官評分升高；但濃度過高，會使體系過于濃稠，影響口感，感官評分下降。

2.1.2 黃原膠濃度對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

添加不同濃度黃原膠的低脂素食沙拉醬的感官評價結(jié)果為72，79，83，78，71。由此結(jié)果得出：隨著黃原膠濃度的增大，沙拉醬的感官評分先上升后降低，當(dāng)黃原膠濃度為0.15%時感官評分最高。這是由于隨著黃原膠濃度的升高，沙拉醬的濃稠度增大[8]，感官評分升高；但濃度過高，沙拉醬過于粘稠，流動性變差，影響口感，感官評分下降。

2.1.3 沒食子酸丙酯濃度對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

添加不同濃度沒食子酸丙酯的低脂素食沙拉醬的感官評價結(jié)果為75，77，82，74，72。由此結(jié)果得出：隨著沒食子酸丙酯濃度的增大，沙拉醬的感官評分先上升后降低，當(dāng)沒食子酸丙酯濃度為0.008%時感官評分最高。這是由于隨著沒食子酸丙酯濃度的升高，沙拉醬體系的穩(wěn)定性增強(qiáng)，感官評分升高；但濃度過高，影響了沙拉醬體系的流動性，感官評分下降。

2.2 響應(yīng)面法優(yōu)化低脂素食沙拉醬的穩(wěn)定體系

2.2.1 響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，以單甘酯(A)、黃原膠(B)和沒食子酸丙酯(C)添加量為自變量，以硬度、黏度、彈性、內(nèi)聚力和感官評分為響應(yīng)值，通過三因素三水平的響應(yīng)面分析方法，優(yōu)化低脂素食沙拉醬的穩(wěn)定體系[9]，試驗設(shè)計方案及結(jié)果見表3。

表3 響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果

2.2.2 回歸模型建立及方差分析

利用Design Expert V8.0.6軟件對表3的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多項回歸得到 Y1(硬度)、Y2(黏度)、Y3(彈性)、Y4(內(nèi)聚力)和Y5(感官評分)為目標(biāo)函數(shù)的二次回歸方程：

Y1=124.43027+0.094500A+1.28600B-2.55000C-0.65000AB+8.75000AC-22.50000BC-0.017500A2-3.47000B2+456.25000C2；

Y2=422.50808+0.023500A+1.12800B-2.15000C-0.45000AB+8.75000AC-22.50000BC+0.072500A2-3.11000B2+431.25000C2；

Y3=0.77042+0.16775A+1.56450B+10.52500C-1.20000AB+11.25000AC-22.50000BC-0.085000A2-3.94000B2-400.00000C2；

Y4=0.66092+0.13900A+1.41200B+3.02500C-0.65000AB+11.25000AC-22.5000BC-0.17250A2-3.89000B2+68.75000C2；

Y5=-43.40000+305.50000A+801.50000B+10237.50000C+100.00000AB-5000.00000AC-2500.00000BC-707.50000A2-2530.00000B2-(5.81250E+005)C2。

為了檢驗方程的有效性，對所得的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表 4。

表4 響應(yīng)值模型數(shù)學(xué)方差分析

在模型中 P>0.10，模型或考察因素影響不顯著；P<0.05，模型或考察因素有顯著影響；P<0.01，模型或考察因素有極顯著影響[10]。由表4可知，硬度、黏度和彈性3個響應(yīng)值建立的回歸模型顯著(P<0.05)，以內(nèi)聚力和感官評分為響應(yīng)值建立的回歸模型極顯著(P<0.01)，且5個響應(yīng)值的失擬項都不顯著(P>0.05)，說明5組模型擬合度良好；而且決定系數(shù)R2均在 0.8以上，說明因變量與考察的自變量之間線性關(guān)系顯著，這些方程能夠較好地反映硬度、黏度、彈性、內(nèi)聚力、感官評分與單甘酯濃度、黃原膠濃度和沒食子酸丙酯濃度的關(guān)系。因此，可以用這些方程來較好地分析預(yù)測5個響應(yīng)值隨自變量的變化規(guī)律。

2.2.3 響應(yīng)面分析

回歸模型分析同時也說明：各個試驗因素對響應(yīng)值的影響不是簡單的線性關(guān)系，而是二次拋物曲面關(guān)系。為更直觀地反映響應(yīng)因素對響應(yīng)值的影響，對獲得的回歸模型以市售沙拉醬的質(zhì)構(gòu)參數(shù)(所測得市售沙拉醬的質(zhì)構(gòu)參數(shù)為：硬度124.536 g，黏度422.595 g·s，彈性0.955002，內(nèi)聚力0.802014)為目標(biāo)值進(jìn)行響應(yīng)面圖分析。

單甘酯濃度(A)、黃原膠濃度(B)和沒食子酸丙酯濃度(C)3個因素之間交互作用對沙拉醬硬度影響的響應(yīng)面圖見圖1。

圖1 沙拉醬硬度的響應(yīng)面

圖1(a)是單甘酯濃度與黃原膠濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的硬度隨著單甘酯濃度的增大而上升，隨著黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。圖1(b)是單甘酯濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的硬度隨著單甘酯濃度和沒食子酸丙酯濃度的增大而上升，在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。圖1(c)是黃原膠濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的硬度隨著沒食子酸丙酯濃度的增大而上升，隨著黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。

單甘酯濃度(A)、黃原膠濃度(B)和沒食子酸丙酯濃度(C)3個因素之間交互作用對沙拉醬黏度影響的響應(yīng)面圖見圖2。

圖2 沙拉醬黏度的響應(yīng)圖

圖2(a)是單甘酯濃度與黃原膠濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的黏度隨著單甘酯濃度的增大而上升，隨著黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。圖2(b)是單甘酯濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的黏度隨著單甘酯濃度和沒食子酸丙酯濃度的增大而上升，在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。圖2(c)是黃原膠濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的黏度隨著沒食子酸丙酯濃度的增大而上升，隨著黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。

單甘酯濃度(A)、黃原膠濃度(B)和沒食子酸丙酯濃度(C)3個因素之間交互作用對沙拉醬彈性影響的響應(yīng)面圖見圖3。

圖3 沙拉醬彈性的響應(yīng)圖

圖3(a)是單甘酯濃度與黃原膠濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的彈性隨著單甘酯濃度的增大而上升，隨著黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。圖3(b)是單甘酯濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的彈性隨著單甘酯濃度和沒食子酸丙酯濃度的增大而上升，在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。圖3(c)是黃原膠濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的彈性隨著沒食子酸丙酯濃度的增大而上升，隨著黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。

單甘酯濃度(A)、黃原膠濃度(B)和沒食子酸丙酯濃度(C)3個因素之間交互作用對沙拉醬內(nèi)聚力影響的響應(yīng)面圖見圖4。

圖4 沙拉醬內(nèi)聚力的響應(yīng)圖

圖4(a)是單甘酯濃度與黃原膠濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的內(nèi)聚力隨著單甘酯濃度的增大而上升，隨著黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。圖4(b)是單甘酯濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的內(nèi)聚力隨著單甘酯濃度和沒食子酸丙酯濃度的增大而上升，在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。圖4(c)是黃原膠濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的內(nèi)聚力隨著沒食子酸丙酯濃度的增大而上升，隨著黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)值。

單甘酯濃度(A)、黃原膠濃度(B)和沒食子酸丙酯濃度(C)3個因素之間交互作用對沙拉醬感官評分影響的響應(yīng)面圖見圖5。

圖5 沙拉醬感官評分的響應(yīng)圖

圖5(a)是單甘酯濃度與黃原膠濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的感官評分隨著單甘酯濃度與黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)最大值。圖5(b)是單甘酯濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的感官評分隨著單甘酯濃度與沒食子酸丙酯濃度的增大先上升后下降，并在單甘酯濃度為0.20%～0.25%，沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰范圍內(nèi)出現(xiàn)最大值，從曲面的陡峭程度可以看出單甘酯濃度的曲面更為陡峭，說明單甘酯濃度對感官評分的影響比沒食子酸丙酯濃度大。圖5(c)是黃原膠濃度與沒食子酸丙酯濃度的交互影響，由響應(yīng)面變化趨勢可知，沙拉醬的感官評分隨著沒食子酸丙酯濃度與黃原膠濃度的增大先上升后下降，并在沒食子酸丙酯濃度為0.07‰～0.09‰，黃原膠濃度為0.15%～0.18%范圍內(nèi)出現(xiàn)最大值。從曲面的陡峭程度可以看出黃原膠濃度的曲面更為陡峭，說明黃原膠濃度對感官評分的影響比沒食子酸丙酯濃度大。

2.3 最佳條件的預(yù)測及驗證試驗

通過數(shù)學(xué)模型優(yōu)化低脂素食沙拉醬的穩(wěn)定體系，得到最優(yōu)的工藝條件為：單甘酯濃度0.21%，黃原膠濃度0.16%，沒食子酸丙酯濃度0.008%，預(yù)測響應(yīng)值：硬度為124.536 g，黏度為422.595 g·s，彈性為0.955002，內(nèi)聚力為0.802014，感官評分為91.33分。同時考慮到實(shí)際操作的便利，將條件修正為單甘酯濃度0.20%，黃原膠濃度0.15%，沒食子酸丙酯濃度0.008%。采用相應(yīng)的優(yōu)化工藝參數(shù)進(jìn)行驗證，所測硬度為124.535 g，黏度為422.586 g·s，彈性為0.953，內(nèi)聚力為0.799，感官評分為90分，相對誤差分別為0.0008%，0.002%，0.2%，0.38%，1.46%，實(shí)測值與模型預(yù)測值基本一致，可見該模型能夠較好地預(yù)測低脂素食沙拉醬質(zhì)構(gòu)和感官指數(shù)的變化。

3 結(jié)論

通過對單甘酯、黃原膠、沒食子酸丙酯添加量進(jìn)行單因素試驗，以質(zhì)構(gòu)分析和感官評價為指標(biāo)，經(jīng)響應(yīng)面優(yōu)化最終確定低脂素食沙拉醬穩(wěn)定體系的最優(yōu)條件：單甘酯0.20%，黃原膠0.15%，沒食子酸丙酯0.008%。此條件加工的低脂素食沙拉醬口感潤滑、組織細(xì)膩、無分層現(xiàn)象，整體體系穩(wěn)定性較好，而且與傳統(tǒng)市售沙拉醬相比油脂含量低，以馬鈴薯全粉為原料，不添加蛋黃，適合如今追求素食健康的人群。

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