香蕉皮花生醬研制與品質(zhì)分析

李圣峰，杜月紅，劉曉偉

1. 江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院常州旅游商貿(mào)分院（常州 213032）；2. 洛陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（洛陽(yáng) 471000）

占香蕉果實(shí)質(zhì)量30%～40%的香蕉皮，含有豐富的蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、糖類(lèi)、脂肪、多種礦物質(zhì)和維生素，具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1-6]。國(guó)內(nèi)外對(duì)香蕉的深加工主要集中在香蕉果肉上，造成香蕉皮的利用率低和環(huán)境破壞[7-8]。花生是中國(guó)主要油料作物，在國(guó)內(nèi)廣泛種植，花生含有豐富的蛋白質(zhì)和糖類(lèi)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有降低膽固醇、抗氧化、抗腫瘤、抑菌等作用[9-14]。將香蕉皮和花生2種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)結(jié)合，研制香蕉皮花生醬，根據(jù)感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定香蕉皮花生醬的工藝參數(shù)，為香蕉皮和花生的綜合利用提供新途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

花生、香蕉、食鹽、白砂糖等（均為市售）；單甘脂、蔗糖酯、卡拉膠（均為食品級(jí)）。

1.2 試驗(yàn)與設(shè)備

JP828A蘇泊爾真空破壁機(jī)（浙江蘇泊爾股份有限公司）；SEC-3Y烤箱（珠海式廣州三麥機(jī)械設(shè)備有限公司）；XY-1B電子天平（常州市幸運(yùn)電子設(shè)備有限公司）；C21-SDHCB39蘇泊爾電磁爐（浙江蘇泊爾股份有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

①香蕉皮→清洗→切成2 cm段→加水煮制至充分軟化后撈出

②花生→挑揀、清洗→烘烤→去花生表皮→破碎

①+②+白砂糖、食鹽、花生油、乳化劑、增稠劑等→混合→粗磨→細(xì)磨→裝入容器→封蓋、殺菌→冷卻→成品

1.3.2 操作要點(diǎn)

1.3.2.1 香蕉皮制備

選擇通體金黃、無(wú)霉變、腐爛的香蕉皮清洗后，切成2 cm段，放入鍋中加水煮制，充分軟化后撈出，備用。

1.3.2.2 花生處理

選擇個(gè)體飽滿(mǎn)、無(wú)蟲(chóng)蛀霉變的花生，清洗3～5次后，瀝干，放入烤盤(pán)中，在150 ℃溫度下，烘烤50min。在烘烤過(guò)程中要不斷翻滾，防止烤焦。烘烤后的花生冷卻后脫皮，破碎備用。

1.3.2.3 混合

按照工藝配方設(shè)計(jì)要求，將制備好的香蕉皮、破碎的花生、食鹽、花生油、白砂糖、乳化劑、增稠劑等充分混合后進(jìn)行研磨。

1.3.2.4 研磨

研磨分粗磨和細(xì)磨2個(gè)過(guò)程。為使花生醬的口感更加細(xì)膩，將混合原料粗磨30 s，細(xì)磨30 s。

1.3.3 感官評(píng)價(jià)

選取經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的15名人員，按照表1的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

表1 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.3.4 模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)系統(tǒng)建立

設(shè)定2個(gè)感官評(píng)定論域：因素集A、評(píng)語(yǔ)集U。因素集A由4個(gè)因素組成，即口感與風(fēng)味、色澤與流動(dòng)性、組織狀態(tài)、整體可接受性；評(píng)語(yǔ)集U由優(yōu)、良、中、差4個(gè)等級(jí)組成，并將評(píng)語(yǔ)集的4個(gè)等級(jí)分別賦值90，80，70和50，即U={90，80，70，50}。依據(jù)感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，確定權(quán)重系數(shù)為0.4，0.2，0.3和0.1，即W={0.4，0.2，0.3，0.1}。15名感官評(píng)定員根據(jù)評(píng)語(yǔ)集，按照評(píng)價(jià)因素依次給出評(píng)價(jià)，并對(duì)作出的評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)次數(shù)后，依次除以15得到模糊矩陣R，根據(jù)模糊變換原理Y=W×R，感官分值T=Y×UT，得出產(chǎn)品感官分值。

1.3.5 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以感官分值為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)，優(yōu)化香蕉皮用量、食鹽用量、白砂糖用量、花油生用量對(duì)醬體品質(zhì)的影響，從而確定最優(yōu)工藝參數(shù)，依照最優(yōu)工藝參數(shù)，將制作的醬體存放45 d后，加入乳化劑和增稠劑，確定乳化劑和增稠劑對(duì)醬體影響。響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案見(jiàn)表2，乳化劑和增稠劑試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表3。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)自變量因素水平表 單位：g

表3 乳化劑和增稠劑試驗(yàn)設(shè)計(jì)表

1.3.6 檢驗(yàn)方法

1.3.6.1 香蕉皮花生醬理化品質(zhì)檢測(cè)

按照LS/T 3311—2017《花生醬》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品理化品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。

1.3.6.2 香蕉皮花生醬營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

按照GB/T 5009.10—2003《植物類(lèi)食品中粗纖維的測(cè)定》方法對(duì)花生醬粗纖維進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 蕉皮用量對(duì)花生醬品質(zhì)的影響

固定花生1 000 g、食鹽60 g、白砂糖80 g、花生油100 g，按照1.3.1的工藝流程，研究香蕉皮用量150，200，250，300和350 g對(duì)香蕉皮花生醬的感官分值影響，結(jié)果見(jiàn)圖1。

由圖1可知，隨著香蕉皮用量增加，花生醬感官分值呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，香蕉皮用量對(duì)產(chǎn)品的整體感官評(píng)價(jià)影響極其顯著（p＜0.01），花生醬香蕉皮用量300 g時(shí)，醬體融合度好，感官分值達(dá)到最大。添加適量的香蕉皮，其含有的特殊酚類(lèi)物質(zhì)和糖類(lèi)物質(zhì)，使花生醬的香氣更濃郁，能夠顯著增加食欲。繼續(xù)添加香蕉皮，醬體變稀，感官評(píng)分降低，因此，選擇香蕉皮用量300 g最適合。

圖1 香蕉皮用量對(duì)花生醬品質(zhì)的影響

2.1.2 食鹽用量對(duì)花生醬品質(zhì)的影響

固定花生1 000 g、香蕉皮300 g、白砂糖80 g、花生油100 g，按照1.3.1的工藝流程，研究食鹽用量20，40，60，80和100 g對(duì)香蕉皮花生醬的感官分值影響，結(jié)果見(jiàn)圖2。

隨著食鹽用量增加，花生醬感官分值先增加后減少。食鹽用量少時(shí)，花生醬口感太淡；食鹽用量太多時(shí)，花生醬太咸，使花生醬變得苦澀而沒(méi)有特點(diǎn)，嚴(yán)重覆蓋香蕉皮和花生的特殊香味，造成花生醬感官品質(zhì)下降。食鹽用量60 g時(shí)產(chǎn)品味道適中，感官分值高。

圖2 食鹽用量對(duì)花生醬品質(zhì)的影響

2.1.3 白砂糖用量對(duì)花生醬品質(zhì)的影響

固定花生1 000 g、香蕉皮300 g、食鹽60 g、花生油100 g，按照1.3.1的工藝流程，研究白砂糖用量20，40，60，80和100 g對(duì)香蕉皮花生醬的感官分值影響，結(jié)果見(jiàn)圖3。

隨著白砂糖用量增加，感官分值先增加后減少。白砂糖用量20～80 g時(shí)，感官分值隨著白砂糖用量增大而升高；白砂糖用量80 g時(shí)，花生醬醬體風(fēng)味最佳，感官分值最高。隨著白砂糖用量增大，感官分值降低，這是因?yàn)殡S著白砂糖用量增大，覆蓋花生醬中其他成分的風(fēng)味和口感。因此，白砂糖用量以80 g最優(yōu)。

圖3 白砂糖用量對(duì)花生醬品質(zhì)的影響

2.1.4 花生油用量對(duì)花生醬品質(zhì)影響

固定花生1 000 g、香蕉皮300 g、食鹽60 g、白砂糖80 g，按照1.3.1的工藝流程，研究花生油用量40，60，80，100和120 g對(duì)香蕉皮花生醬的感官分值影響，結(jié)果見(jiàn)圖4。

花生油用量100 g時(shí)，花生醬品質(zhì)最好。花生油太少，醬體太稠，流動(dòng)性和涂抹性差；花生油太多，醬體太稀、太油膩，油析嚴(yán)重，影響感官品質(zhì)。最終選擇花生油用量100 g進(jìn)行后續(xù)分析。

圖4 花生油用量對(duì)花生醬品質(zhì)影響

2.2 香蕉皮花生醬響應(yīng)面設(shè)計(jì)與結(jié)果分析

2.2.1 香蕉皮花生醬方差分析

結(jié)合單因素試驗(yàn)分析，以香蕉皮用量、食鹽用量、白砂糖用量、花生油用量4個(gè)因素進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以花生醬的感官評(píng)分為指標(biāo)，進(jìn)行工藝優(yōu)化，響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)和方差分析見(jiàn)表4和表5。

表4 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

表4的試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Design-Expert 8.0.6.1軟件進(jìn)行分析，得到關(guān)于感官分值的二次多項(xiàng)回歸方程：Y=+93.63-4.51A+2.76B+2.01C+1.32D+2.08AB+1.82AC-1.19AD-1.42BC-1.32BD-4.16CD-6.18A2-10.23B2-15.16C2-5.97D2。

由表5可知，感官分值的回歸模型p＜0.000 1，說(shuō)明模型具有高度顯著性，失擬項(xiàng)p=0.064 7＞0.05，確定系數(shù)R2=0.996 7，變異系數(shù)CV=0.98%，說(shuō)明模型擬合試驗(yàn)情況好，誤差小，能夠很好地反映真實(shí)情況，試驗(yàn)數(shù)據(jù)有效。校正系數(shù)R2adj=0.993 3，表明0.67%的感官分值不能用于該模型。模型能夠用于香蕉皮花生醬感官分值的分析和預(yù)測(cè)。由表4可知，對(duì)香蕉皮花生醬感官分值有極其顯著影響的因素為主要項(xiàng)A、B、C、D，交互項(xiàng)AB、AC、AD、BC、CD、BD，所有次要項(xiàng)A2、B2、C2、D2。各因素對(duì)感官分值的影響順序依次為A（香蕉皮用量）＞B（食鹽用量）＞C（白砂糖用量）＞D（花生油用量）。

2.2.2 香蕉皮花生醬響應(yīng)面曲面分析

香蕉皮花生醬響應(yīng)曲面見(jiàn)圖5。各因素交互作用與感官分值之間存在極值，且感官分值的最高值在各因素的范圍之內(nèi)。因素AC、AB、AD、BC、CD、BD交互作用顯著，對(duì)感官分值影響大。固定食鹽用量和白砂糖用量時(shí)，香蕉皮用量290 g左右、花生油用量100 g左右時(shí)，花生醬感官分值最大，為94.669 2分；固定香蕉皮用量和花生油用量時(shí)，食鹽用量60 g左右、白砂糖用量80 g左右，此時(shí)花生醬感官分值為94.669 2分。

表5 方差分析

圖5 各因素交互作用與感官分值影響的響應(yīng)面圖

2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

通過(guò)響應(yīng)面分析和回歸模型預(yù)測(cè)，得出香蕉皮花生醬的最佳工藝條件：香蕉皮用量292.80 g、食鹽用量60.88 g、白砂糖用量80.23 g、花生油用量102.57 g。此時(shí)花生醬感官分值為94.669 2分。考慮到實(shí)際操作需要，采用香蕉皮用量292 g、食鹽用量60 g、白砂糖用量80 g、花生油用量102 g進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。平行試驗(yàn)3次，取平均值，結(jié)果為95.02分，與預(yù)測(cè)值之間存在誤差小于1%，說(shuō)明模型預(yù)測(cè)值與真實(shí)值具有高度一致性，試驗(yàn)確定的工藝條件可靠。

2.4 乳化劑的選擇

由于花生醬中非油部分容易與油脂分層，造成油析現(xiàn)象而嚴(yán)重影響產(chǎn)品品質(zhì)，加入適量的乳化劑和增稠劑，能夠改善油析現(xiàn)象并形成很好的流動(dòng)體系。按照最佳工藝條件進(jìn)行試驗(yàn)，固定海藻酸鈉用量1%（以1 000 g花生為基準(zhǔn)），對(duì)單甘脂和蔗糖酯進(jìn)行混合復(fù)配，考察乳化劑和增稠劑協(xié)同效應(yīng)對(duì)香蕉皮花生醬的品質(zhì)影響。

從表6可以看出，添加不同比例的乳化劑后，香蕉皮花生醬在靜置45 d后品質(zhì)發(fā)生變化，單獨(dú)使用乳化劑沒(méi)有復(fù)配使用效果好，最終選擇加入1%海藻酸鈉與0.8%單甘脂、0.4%蔗糖酯復(fù)配使用，提高香蕉皮花生醬品質(zhì)。

表6 乳化劑和增稠劑對(duì)香蕉皮花生醬品質(zhì)影響

2.5 香蕉皮花生醬品質(zhì)分析

對(duì)按照最佳工藝制作的香蕉皮花生醬與未進(jìn)行任何添加普通花生醬理化品質(zhì)進(jìn)行比較，結(jié)果見(jiàn)表7。

未進(jìn)行任何添加的普通花生醬與香蕉皮花生醬理化指標(biāo)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。香蕉皮花生醬的脂肪含量、酸值、過(guò)氧化值均降低，粗纖維和灰分有所增加，尤其是粗纖維是原來(lái)的2倍，這是因?yàn)樘砑拥南憬镀ぞ哂锌寡趸饔茫行б种浦狙趸档彤a(chǎn)品的過(guò)氧化值和酸值。結(jié)果表明，添加的香蕉皮在改善花生醬品質(zhì)上具有積極作用。

表7 香蕉皮花生醬理化指標(biāo)結(jié)果

3 結(jié)論

通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，確定香蕉皮花生醬的最佳工藝條件：花生1 000 g、香蕉皮292 g、食鹽60 g、白砂糖80 g、花生油102 g。在最佳工藝條件下確定的添加劑為1%海藻酸鈉、0.8%單甘脂、0.4%蔗糖酯。該工藝條件下制得的香蕉皮花生醬色澤棕黃、香味濃郁、流動(dòng)性好、無(wú)油析。與普通花生醬相比，通過(guò)添加香蕉皮，粗纖維和灰分增加，酸值和過(guò)氧化值降低，花生醬的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到明顯提高。