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        基于響應(yīng)面法的白姜海鮮調(diào)味品配方優(yōu)化

        2018-03-12 08:46:18,,,*,
        關(guān)鍵詞:姜汁老抽白醋

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        (1.安徽科技學(xué)院 食品工程學(xué)院,安徽 鳳陽(yáng) 233100;2.銅陵富饒綠園有限責(zé)任公司,安徽 銅陵 244000)

        海鮮營(yíng)養(yǎng)豐富,味道鮮美,是深受消費(fèi)者喜愛(ài)的一種美食。但是,海鮮內(nèi)有一種粘液腺,其分泌的粘液里含有帶腥味的三甲胺、氨、二甲胺等其它各種胺類物質(zhì)[1]。在常溫下,三甲胺等容易從粘液里揮發(fā)出來(lái)而散布于空氣中產(chǎn)生濃厚的腥味,影響了海鮮的食用。在民間食用時(shí),常利用生姜等食材驅(qū)除海鮮給食用者帶來(lái)的異味。

        姜中含有揮發(fā)油、姜辣素等成分,能夠有效促進(jìn)人體血液循環(huán),有助于祛風(fēng)散寒,增強(qiáng)胃腸道的消化,具有健胃、興奮、發(fā)汗、止嘔、解毒等功效[2-3]。較為出名的生姜品種有白姜、臺(tái)姜、黃姜以及片姜等,其中銅陵生姜又叫銅陵白姜,銅陵白姜是銅陵“八寶”之一,它以“塊大皮薄、汁多渣少、肉質(zhì)脆嫩、香味濃郁”的特色聞名海內(nèi)外[4-7]。用白姜制作食用海鮮的調(diào)味品,可開(kāi)發(fā)出高檔的調(diào)味制品。在已有的研究中,顧振新等比較了不同穩(wěn)定劑對(duì)姜汁穩(wěn)定性的的影響并且通過(guò)試驗(yàn)提出了生姜汁調(diào)味品配方及工藝流程[8]。李光輝通過(guò)斯可維法,分別測(cè)定姜及各辛香料調(diào)味液中風(fēng)味成分的相對(duì)含量,并配兌成有相對(duì)調(diào)味能力的辛香基礎(chǔ)調(diào)味液及復(fù)配辛香調(diào)味液[9]。將姜與其它調(diào)味輔料進(jìn)行互配,比傳統(tǒng)姜蒜調(diào)料的調(diào)味成分更豐富,調(diào)味效果更充分,調(diào)味用途也更廣泛而且不存在異味。這些研究為新型白姜海鮮調(diào)味品的研制提供了依據(jù),目前利用銅陵白姜為基礎(chǔ)原料的海鮮調(diào)味品也未見(jiàn)報(bào)道。

        銅陵白姜中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分,特別是其中含有的"6-姜醇"具有明顯的抗腫瘤刺激因子活性的作用[10-12],含有的姜酚不僅能夠抗腫瘤還具有抗氧化、抗炎癥等功效[13],并且銅陵白姜中一種植物化學(xué)衍生物10-姜酚也具有抗腫瘤的作用[14]。為拓寬銅陵白姜的食用范圍和發(fā)揮銅陵白姜的營(yíng)養(yǎng)功效,以及考慮到生姜調(diào)味佐料使用的經(jīng)常性、廣泛性,但其調(diào)味力不全、加工復(fù)雜等特點(diǎn)。尤其市場(chǎng)上銅陵白姜海鮮調(diào)味品更是少見(jiàn),本文以白姜、老抽、白醋等為主料,輔以白糖和花椒油,利用響應(yīng)面試驗(yàn)對(duì)其配方進(jìn)行優(yōu)化,研制了一種制作簡(jiǎn)單、味道鮮美的新型海鮮調(diào)味品,為銅陵白姜的綜合利用開(kāi)辟了一條新的途徑。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        白姜(產(chǎn)地銅陵);老抽、花椒油、白醋、白糖均為市售。

        1.2 儀器

        MJ-JS15E81榨汁機(jī)、C21-RK2106電磁爐均購(gòu)于廣東美的生活電器制造有限公司。

        1.3 方法

        1.3.1 工藝流程

        1.3.2 操作要點(diǎn) 白姜姜汁的制備:挑選外表鮮嫩的銅陵白姜,用清水清洗干凈,切成均勻小塊,放入榨汁機(jī),取汁備用。

        1.3.3 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì) 分別量取白姜姜汁4.0、6.0、8.0、10.0、12.0和14.0 mL,加入50.0 mL老抽,以及10.0 mL白醋、2.0 g白糖、5.0 g花椒油;分別量取老抽40.0、45.0、50.0、55.0、60.0和65.0 mL,加入8.0 mL姜汁,以及10.0 mL白醋、2.0 g白糖、5.0 g花椒油;分別量取白醋4.0、7.0、10.0、13.0、16.0和19.0 mL,加入50.0 mL老抽,以及8.0 mL姜汁、2.0 g白糖和5.0 g花椒油。結(jié)合感官評(píng)價(jià),確定單個(gè)因素最佳的添加量。

        1.3.4 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì) 綜合單因素試驗(yàn)結(jié)果,以白姜姜汁(X1)、老抽(X2)、白醋(X3)的加入量為自變量,以白姜海鮮調(diào)味品的感官評(píng)分為響應(yīng)值設(shè)計(jì)試驗(yàn)。各因素水平如表1所示,結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸分析,最終確定產(chǎn)品的最優(yōu)配方。

        表1 響應(yīng)面因素水平

        1.3.5 產(chǎn)品感官評(píng)價(jià) 為了使產(chǎn)品達(dá)到最佳的調(diào)味效果,由10名專業(yè)人員對(duì)白姜海鮮調(diào)味品的色澤、香氣、組織狀態(tài)、滋味4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判,最后取其平均值為最終得分。白姜海鮮調(diào)味品的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

        表2 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

        2 結(jié)果分析

        2.1 白姜姜汁添加量對(duì)海鮮調(diào)味品感官評(píng)分的影響

        由圖1可知,感官評(píng)分在白姜姜汁加入量為8.0 mL時(shí)最高,之后隨著白姜姜汁加入量的增加而降低。說(shuō)明白姜姜汁加入量越大,海鮮調(diào)味品的姜味越濃,越辛辣刺鼻。因此,白姜姜汁加入量取8.0 mL最適宜。

        圖1 白姜姜汁添加量對(duì)海鮮調(diào)味品感官評(píng)分的影響

        2.2 老抽添加量對(duì)海鮮調(diào)味品感官評(píng)分的影響

        由圖2可知,感官評(píng)分在老抽加入量為50.0 mL時(shí)評(píng)分最高,之后隨著加入量的增加逐漸降低。說(shuō)明老抽加入量越大,海鮮調(diào)味品的咸味越濃,顏色越深,黏度越稠。老抽不僅影響口感,還對(duì)組織狀態(tài)起決定性作用。因此,老抽的加入量不宜過(guò)多,也不宜過(guò)少,且從老抽加入量50.0 mL最適宜。

        圖2 老抽添加量對(duì)海鮮調(diào)味品感官評(píng)分的影響

        2.3 白醋添加量對(duì)海鮮調(diào)味品感官評(píng)分的影響

        由圖3可知,感官評(píng)分在白醋加入量為10.0 mL時(shí)評(píng)分最高,之后隨著加入量的增加逐漸降低。說(shuō)明白醋加入量越大,海鮮調(diào)味品的酸味越濃,口感不適。因此,白醋加入量取10.0 mL最適宜。

        圖3 白醋添加量對(duì)海鮮調(diào)味品感官評(píng)分的影響

        2.4 建立白姜海鮮調(diào)味品配方Box-Behnken試驗(yàn)?zāi)P团c方差分析

        響應(yīng)面設(shè)計(jì)試驗(yàn)因素水平表見(jiàn)表1,以海鮮調(diào)味品感官評(píng)分(Y)為響應(yīng)值。優(yōu)化出響應(yīng)值(Y)與變量(Xi)間的二次多項(xiàng)方程,其二次多項(xiàng)方程為:

        式中,β0為常數(shù)項(xiàng);Bi為一次項(xiàng)系數(shù),Bii為二次項(xiàng)系數(shù),Bij為交互作作用系數(shù);k為因素個(gè)數(shù)。

        對(duì)海鮮調(diào)味品進(jìn)行Box-Behnken試驗(yàn)?zāi)P偷慕⑴c方差分析,利用Design Expert軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合,獲的響應(yīng)值感官評(píng)分(Y)與自變量白姜姜汁(X1)、老抽(X2)和白醋(X3)的二次多項(xiàng)式公式如下,根據(jù)公式所得預(yù)測(cè)值Y見(jiàn)表3。

        表3 Box-Behnken 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及響應(yīng)值的實(shí)際和預(yù)測(cè)值

        圖4 感官評(píng)分預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值之間的相關(guān)性

        注:*差異顯著(P<0.05);**差異極顯著(P<0.01)

        2.5 白姜海鮮調(diào)味品感官評(píng)分的響應(yīng)面分析

        根據(jù)回歸方程作出響應(yīng)面圖和等高線圖,分析各變量之間的關(guān)系,所構(gòu)建的試驗(yàn)因素間三維圖見(jiàn)圖5~7。圖5表示在白醋加入量為10.0 mL時(shí),白姜姜汁的加入量與老抽的加入量對(duì)白姜海鮮調(diào)味品的感官評(píng)分的影響。由圖可以看出圖形呈橢圓,且橢圓的曲線和坐標(biāo)軸之間有很大的角度,說(shuō)明白姜姜汁與老抽的加入量之間的相互作用對(duì)感官評(píng)分有著極顯著的影響(P<0.01)。在白姜姜汁加入量不變的情況下,感官評(píng)分隨著老抽的加入量先增加后降低,在老抽加入量為50.71 mL時(shí)有最高評(píng)分,老抽加入量為50.71 mL效果最好。在老抽加入量一定的情況,感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)隨著白姜姜汁的加入量增加而增加,當(dāng)白姜姜汁加入量為8.18 mL時(shí)達(dá)到最高值,之后感官評(píng)分隨著白姜姜汁加入量的增加而減少,說(shuō)明姜味過(guò)濃,導(dǎo)致產(chǎn)品口味過(guò)重。因此,選擇白姜姜汁加入量為8.18 mL時(shí)效果最好。

        圖5 白姜姜汁與老抽交互作用對(duì)海鮮調(diào)味品的感官評(píng)分的影響

        圖6顯示,在老抽加入量為50 mL時(shí),白姜姜汁的加入量與白醋的加入量對(duì)白姜海鮮調(diào)味品的感官評(píng)分的影響。模型分析表明,白姜姜汁的加入量與白醋的加入量的交互作用極顯著(P<0.01)。在白姜姜汁的加入量一定時(shí),隨著白醋的加入量增加,產(chǎn)品的口感更好,感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)更高。加入量為9.94 mL時(shí),感官評(píng)分達(dá)到最高值,繼續(xù)增加白醋后,酸味過(guò)重,降低了產(chǎn)品口感,感官評(píng)分開(kāi)始下降。

        圖6 白姜姜汁與白醋交互作用對(duì)海鮮調(diào)味品的感官評(píng)分的影響

        圖7可知,在白姜姜汁的加入量一定時(shí),老抽的加入量與白醋的加入量之間的交互作用對(duì)感官評(píng)分的影響顯著(P<0.05),但較前兩個(gè)交互影響程度更低。隨著老抽和白醋的加入量增加,感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)不斷增加。但兩者加入量過(guò)多時(shí),產(chǎn)品口味過(guò)重,感官評(píng)分開(kāi)始下降。

        圖7 老抽與白醋交互作用對(duì)海鮮調(diào)味品的感官評(píng)分的影響

        根據(jù)響應(yīng)面的試驗(yàn)結(jié)果,確定回歸模型預(yù)測(cè)白姜海鮮調(diào)味品的最佳配方為:白姜姜汁為8.18 mL,老抽為50.71 mL,白醋為9.94 mL,預(yù)測(cè)的感官評(píng)分為91.52分。為考察模型的可行性試驗(yàn),考慮到實(shí)際操作的可行性,將配方改為白姜姜汁8.2 mL、老抽50.7 mL、白醋10.0 mL,感官評(píng)分為(90.54±1.85)分,驗(yàn)證值與理論值相對(duì)誤差較小。

        3 結(jié)論與討論

        生姜不僅具有獨(dú)特的芳香風(fēng)味和辛辣口感還具有促進(jìn)人體血液循環(huán)、清除自由基、抗炎和抑制超敏反應(yīng)的作用,并且在一定程度上能抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)[15-16]。因此,調(diào)味品中加入姜汁不僅能明顯的改善食物的口感還能還能增強(qiáng)人體免疫力,改善人體亞健康狀態(tài)。老抽不僅僅單獨(dú)起著調(diào)味的作用而且富含營(yíng)養(yǎng),它含有十八種氨基酸,并且包含人體8種必需氨基酸[17]。本產(chǎn)品中添加白醋不僅能夠滿足消費(fèi)者的口味習(xí)慣,而且能夠提高食物營(yíng)養(yǎng)。老抽色澤鮮艷不渾濁,與姜汁混合后色澤均一,氣味香濃。白醋作為酸味調(diào)味品,具有改善和調(diào)節(jié)人體的新陳代謝,促進(jìn)消化,消除疲勞,滋潤(rùn)皮膚,降血壓以及防止動(dòng)脈硬化等功效并且能夠起到抑菌和殺菌作用[18]。本產(chǎn)品中加入白醋不僅能夠提供醋的酸味而且能夠達(dá)到抑菌和殺菌的效果。

        通過(guò)響應(yīng)面法對(duì)白姜海鮮調(diào)味品配方進(jìn)行了優(yōu)化,建立的二次多項(xiàng)數(shù)學(xué)模型極顯著(P<0.001),總決定系數(shù)為0.988 3,模型與實(shí)際值擬合度好。白姜海鮮調(diào)味品的最優(yōu)配方為白姜姜汁8.2 mL、老抽50.7 mL、白醋10.0 mL、花椒油5.0 g以及白糖2.0 g。通過(guò)此配方制作的白姜海鮮調(diào)味品呈黑色液體狀,表面輕微油封,色澤鮮艷,具有獨(dú)特的白姜風(fēng)味,符合大眾消費(fèi)者的口味。

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