謝桂勉，林海濱，楊培新，羅集豐，鄭銳東，黃桂珍

(1.揭陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東揭陽(yáng) 522000；2.廣東殿羽田食品有限公司，廣東揭陽(yáng) 515332)

青梅是天然的堿性食品，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)青梅中有益成分如有機(jī)酸、多酚、黃酮、萜烯、甾醇等進(jìn)行了較深入的研究，并分析了這些有益成分在抑制細(xì)菌[1]、抑制肥胖、降血糖和血脂、抗氧化[2]、抗過(guò)敏[3]、抗血栓[4]、抗腫瘤[5]、保護(hù)支氣管上皮細(xì)胞和角蛋白細(xì)胞[6]以及提高免疫力等方面的作用。國(guó)內(nèi)研究人員也對(duì)青梅的制品如酒、醋、果汁、醬、果凍、軟糖、固體飲料、泡騰片、蜜餞等進(jìn)行了較深入的研究。

青梅通常不能直接食用，最常見(jiàn)的是經(jīng)過(guò)鹽腌、日曬成為干濕梅[7]，再進(jìn)一步加工成蜜餞[8-9]等產(chǎn)品。而傳統(tǒng)的梅餅、話梅、日式調(diào)味梅等青梅制品以“高鹽高糖”為特征，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值大打折扣。開(kāi)發(fā)低鹽、低糖、富營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的青梅蜜餞成為當(dāng)前消費(fèi)升級(jí)的所需。為減少食鹽和蔗糖的使用，必須使用合適的甜味料和合理的工藝加工低鹽、低糖青梅制品。麥芽糖醇作為甜味劑，具有甜味溫和，不易被霉菌、酵母菌、乳酸菌發(fā)酵的特點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)蜜餞產(chǎn)品高糖不利于健康的不足，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品的防腐又有積極的作用[9]。海藻糖屬于天然糖類，甜味柔和，具有耐酸性和保濕性，作為優(yōu)良活性保護(hù)劑，可有效防止食品劣化、保持食品新鮮風(fēng)味、提升食品品質(zhì)。蜂蜜呈酸性，具有抗菌作用，并且能賦予產(chǎn)品獨(dú)特的風(fēng)味。將上述3種甜味料搭配使用，研制一種低鹽蜂蜜梅，通過(guò)響應(yīng)曲面法結(jié)合模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)優(yōu)化產(chǎn)品工藝，以期提高產(chǎn)品的感官品質(zhì)并延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

1.1.1材料。干濕梅，廣東殿羽田食品有限公司；麥芽糖醇，羅蓋特精細(xì)化工有限公司；海藻糖，廈門長(zhǎng)瀨貿(mào)易有限公司；蜂蜜，潮州市潮安區(qū)東鳳鎮(zhèn)四永養(yǎng)蜂場(chǎng)；甜菊糖，曲阜海根甜菊制品有限公司；三氯蔗糖，山東康寶科技有限公司；檸檬酸，濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司；山梨酸鉀，南通醋酸化工股份有限公司。

1.1.2儀器。NSK-500清洗機(jī)，中根機(jī)械有限會(huì)社；配料桶、腌制桶為定制；KW5366BW66重量檢測(cè)機(jī)，日本安立株式會(huì)社；KD740KP X射線異物檢出機(jī)，日本安立株式會(huì)社；CFD系列自動(dòng)封口機(jī)，華宇食品包裝機(jī)械廠；HP-241B打碼機(jī)，上海迪凱分離機(jī)械實(shí)業(yè)有限公司；PAL-3 Brix糖度計(jì)，ATAGO(愛(ài)拓)中國(guó)分公司；JJ1000Y電子天平，美國(guó)雙杰。

1.2方法

1.2.1工藝流程。干濕梅→清洗→脫鹽→配料→調(diào)味腌制→檢驗(yàn)→瀝干→填充→重量檢測(cè)和X光機(jī)異物檢測(cè)→貼標(biāo)、捆包→登記入庫(kù)。

1.2.2操作要點(diǎn)。

(1)將干濕梅(青梅經(jīng)過(guò)90 d左右鹽腌)從腌制池?fù)破?，用清洗機(jī)洗凈，去除沙土、枝葉等異物。

(2)將洗凈的干濕梅裝框，放入脫鹽桶進(jìn)行脫鹽，按產(chǎn)品要求脫至所需鹽分。

(3)將麥芽糖醇、海藻糖、蜂蜜、檸檬酸、甜菊糖苷、三氯蔗糖、山梨酸鉀按配方量加入配料桶，加入配方量水，攪拌溶解，制成調(diào)味液。

(4)將脫鹽好的干濕梅置于調(diào)配好的2倍重量份的調(diào)味液中進(jìn)行腌制，腌制5～7 d。

(5)將腌制好的調(diào)味梅進(jìn)行理化指標(biāo)(包括鹽分、酸度、BRIX)和微生物(菌落總數(shù)、大腸菌群、霉菌)的檢驗(yàn)。

(6)經(jīng)檢驗(yàn)合格后，將腌制結(jié)束的調(diào)味梅瀝干1～2 d。

(7)用自動(dòng)包裝機(jī)進(jìn)行稱重、填充和包裝。

(8)將包裝好產(chǎn)品經(jīng)過(guò)X光機(jī)異物檢測(cè)，合格產(chǎn)品貼標(biāo)、捆包，登記入庫(kù)。

1.2.3單因素試驗(yàn)。

1.2.3.1干濕梅鹽分優(yōu)選試驗(yàn)。以干濕梅鹽分為5.0%、6.0%、7.0%、8.0%、9.0%(干濕梅置于脫鹽桶中，用清水進(jìn)行脫鹽。脫鹽8 h后，每0.5 h測(cè)定一次干濕梅的鹽分，達(dá)到所需的鹽分后停止脫鹽，并撈起瀝干備用)設(shè)置5水平單因素試驗(yàn)，固定因素水平分別為調(diào)味液糖度25.2%(麥芽糖醇∶海藻糖∶蜂蜜=40∶4∶1)、檸檬酸2.5%、甜菊糖苷0.68%、三氯蔗糖0.34%、山梨酸鉀0.04%，研究干濕梅脫鹽后的適宜鹽分。

1.2.3.2甜味料比例及用量?jī)?yōu)選試驗(yàn)。采用麥芽糖醇、海藻糖和蜂蜜作為調(diào)味液甜味料。以麥芽糖醇∶海藻糖∶蜂蜜=30∶3∶1、麥芽糖醇∶海藻糖∶蜂蜜=40∶4∶1、麥芽糖醇∶海藻糖∶蜂蜜=50∶5∶1、麥芽糖醇∶海藻糖∶蜂蜜=60∶6∶1、麥芽糖醇∶海藻糖∶蜂蜜=70∶7∶1設(shè)置5水平單因素試驗(yàn)，固定因素水平分別為干濕梅鹽分5.0%、調(diào)味液糖度25.2%、檸檬酸2.5%、甜菊糖苷0.68%、三氯蔗糖0.34%、山梨酸鉀0.04%，研究麥芽糖醇、海藻糖和蜂蜜的最優(yōu)比例。

以調(diào)味液調(diào)味料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.8%、19.6%、22.4%、25.2%、28.0%設(shè)置5水平單因素試驗(yàn)，固定因素水平分別為干濕梅鹽分5.0%、麥芽糖醇∶海藻糖∶蜂蜜=40∶4∶1、檸檬酸2.5%、甜菊糖苷0.68%、三氯蔗糖0.34%、山梨酸鉀0.04%，研究調(diào)味液甜味料的用量。

1.2.3.3調(diào)味液檸檬酸用量?jī)?yōu)選試驗(yàn)。以檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%設(shè)置5水平單因素試驗(yàn)，固定因素水平分別為干濕梅鹽分5.0%、調(diào)味液糖度25.2%(麥芽糖醇∶海藻糖∶蜂蜜=40∶4∶1)、甜菊糖苷0.68%、三氯蔗糖0.34%、山梨酸鉀0.04%，研究調(diào)味液檸檬酸的用量。

1.2.4響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)。根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用中心組合試驗(yàn)Box-Behnken設(shè)計(jì)[10-12]，對(duì)干濕梅鹽分(A)、調(diào)味液甜味料用量(B)和調(diào)味液檸檬酸用量(C)進(jìn)行響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)自變量因素及水平見(jiàn)表1。調(diào)味液其他配料為甜菊糖苷0.68%、三氯蔗糖0.34%、山梨酸鉀0.04%。

表1 試驗(yàn)自變量因素及水平

1.2.5模糊數(shù)學(xué)模型的建立。

1.2.5.1感官評(píng)定因素集和等級(jí)集。該研究低鹽蜂蜜梅屬于蜜餞制品，參照蜜餞國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[13]制定產(chǎn)品感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，并建立模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型[14-15]。設(shè)定因素集U={色澤u1，風(fēng)味u2，組織狀態(tài)u3}，等級(jí)集V={優(yōu)v1，良v2，中v3，差v4}，其中各評(píng)價(jià)等級(jí)分值v1=90，v2=80，v3=70，v4=60，即V={90，80，70，60}。

1.2.5.2權(quán)重的確定。采用“0～4評(píng)判法”[16]確定每個(gè)因素的權(quán)重，得到色澤、風(fēng)味、組織狀態(tài)的權(quán)重分別為0.21、0.41、0.38，即低鹽蜂蜜梅的權(quán)重集X={0.21，0.41，0.38}。

1.2.5.3模糊矩陣和綜合評(píng)價(jià)集。將不同等級(jí)票數(shù)除以總票數(shù)得到模糊矩陣R，將權(quán)重集X和模糊矩陣R合成得到每個(gè)樣品的綜合評(píng)價(jià)集為Yi=X×Ri(i為樣品的數(shù)目)。將綜合評(píng)價(jià)集Y和等級(jí)集V合成得到評(píng)分矩陣T，即T=Y×V。

1.2.6產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定。

1.2.6.1總糖、總酸及氯化鈉含量測(cè)定。按GB/T 10782—2006《蜜餞通則》規(guī)定測(cè)定產(chǎn)品總糖和氯化鈉含量[17]，按GB/T 12456—2008《食品中總酸的測(cè)定》[18]規(guī)定測(cè)定總酸(以檸檬酸計(jì))。

1.2.6.2微生物指標(biāo)的測(cè)定。按GB 14884—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 蜜餞》[13]規(guī)定測(cè)定產(chǎn)品的菌落總數(shù)、大腸菌群和霉菌。

1.2.6.3產(chǎn)品感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，參照蜜餞國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定低鹽蜂蜜梅的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，組織訓(xùn)練型感官評(píng)定人員共10人，采用隨機(jī)雙盲試驗(yàn)設(shè)計(jì)，按照色澤、風(fēng)味和組織狀態(tài)3個(gè)項(xiàng)目對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)(根據(jù)“0～4評(píng)判法”確定色澤、風(fēng)味和組織狀態(tài)的權(quán)重分別為0.21、0.41、0.38)，統(tǒng)計(jì)各因素優(yōu)、良、中、差4個(gè)等級(jí)的票數(shù)。產(chǎn)品感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 低鹽蜂蜜梅感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.7數(shù)據(jù)處理。單因素試驗(yàn)結(jié)果采用Microsoft Excel 2013進(jìn)行處理分析，通過(guò)方差分析考察各因素的顯著性；響應(yīng)曲面試驗(yàn)采用Design-Expert8.0 軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析，通過(guò)二次模型的建立以及響應(yīng)曲面的分析獲得最佳因素水平，通過(guò)F值考察模型及各因素的顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1干濕梅鹽分對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響新鮮青梅經(jīng)過(guò)鹽腌成為干濕梅后，鹽分通常在23.0%以上，制作調(diào)味梅時(shí)需要經(jīng)過(guò)脫鹽。脫鹽后鹽分過(guò)低不能有效抑制微生物，產(chǎn)品色澤易發(fā)生變化，過(guò)高則影響產(chǎn)品風(fēng)味。優(yōu)化試驗(yàn)表明，干濕梅鹽分對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分影響顯著(P<0.01)。干濕梅鹽分較低時(shí)，調(diào)味腌制過(guò)程中不易控制微生物，成品容易褐變。干濕梅鹽分達(dá)7.0%時(shí)，能有效抑制微生物發(fā)酵，成品后咸味適中，感官得分達(dá)到最高(圖1)。而鹽分大于7.0%時(shí)，成品偏咸。故以7.0%為中心值，選擇自變量范圍進(jìn)行Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

圖1 干濕梅鹽分優(yōu)選試驗(yàn)結(jié)果(n=3)Fig.1 Optimization test result of the salt content of salted prune(n=3)

2.2調(diào)味液甜味料比例及用量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響麥芽糖醇甜度接近蔗糖，具有耐酸性、保濕性和非發(fā)酵性，是高酸、高水分含量青梅制品甜味料的理想選擇。海藻糖同樣具有耐酸性和保濕性的特點(diǎn)，而蜂蜜則賦予產(chǎn)品獨(dú)特的風(fēng)味。三者搭配使用，可有效提高產(chǎn)品的感官品質(zhì)并延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期。三者搭配試驗(yàn)結(jié)果(圖2)表明，麥芽糖醇∶海藻糖∶蜂蜜=50∶5∶1時(shí)，產(chǎn)品甜味柔和協(xié)調(diào)，保濕效果明顯，感官得分最高，故優(yōu)選該搭配比例。

圖2 調(diào)味液甜味料比例優(yōu)選試驗(yàn)結(jié)果(n=3)Fig.2 Optimization test result of the ratio of sweeteners of flavour liquid(n=3)

調(diào)味液甜味料用量?jī)?yōu)選試驗(yàn)結(jié)果(圖3)表明，調(diào)味液甜味料用量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)影響顯著(P<0.01)。隨著用量的增加，感官得分呈上升趨勢(shì)，用量達(dá)25.2%以上時(shí)趨于穩(wěn)定，產(chǎn)品酸甜適中，濕潤(rùn)有光澤，故以25.2%為中心值，選擇自變量范圍進(jìn)行Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

圖3 調(diào)味液甜味料用量?jī)?yōu)選試驗(yàn)結(jié)果(n=3)Fig.3 Optimization test result of the amounts of sweeteners of flavour liquid(n=3)

2.3調(diào)味液檸檬酸用量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響干濕梅在脫鹽時(shí)損失一部分有機(jī)酸，調(diào)味腌制時(shí)補(bǔ)加檸檬酸能使產(chǎn)品更加酸甜可口，同時(shí)抑制腌制過(guò)程中可能發(fā)生發(fā)酵的問(wèn)題。調(diào)味液檸檬酸用量?jī)?yōu)選試驗(yàn)結(jié)果(圖4)表明，調(diào)味液檸檬酸用量較少時(shí)，酸味不足且易出現(xiàn)發(fā)酵現(xiàn)象。用量達(dá)3.0%時(shí)，產(chǎn)品酸甜適中，能有效抑制發(fā)酵現(xiàn)象，產(chǎn)品感官得分最高，而用量大于3.0%時(shí)，則偏酸，故以3.0%為中心值，選擇自變量范圍進(jìn)行Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

圖4 調(diào)味液檸檬酸用量?jī)?yōu)選試驗(yàn)結(jié)果(n=3)Fig.4 Optimization test result of the amounts of citric acid of flavour liquid(n=3)

2.4感官評(píng)分結(jié)果低鹽蜂蜜梅的感官評(píng)分結(jié)果如表3所示。將不同等級(jí)票數(shù)除以總票數(shù)得到模糊矩陣R。如樣品1的模糊矩陣R1如下：

將模糊矩陣R1與權(quán)重集X合成得到樣品1的綜合評(píng)價(jià)集為Y1=(0.16 0.52 0.32 0)。將綜合評(píng)價(jià)集Y1和等級(jí)集V合成得到樣品1的感官得分T1，即T1=0.16×90+0.52×80+0.32×70+0×60=78.4。同理計(jì)算出T2，T3，…，T17。

2.5Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及分析

2.5.1二次響應(yīng)面回歸模型的建立與分析。綜合單因素試驗(yàn)結(jié)果，以干濕梅鹽分、調(diào)味液甜味料用量和調(diào)味液檸檬酸用量3個(gè)因素為自變量，根據(jù)Box-Behnken設(shè)計(jì)原理，以產(chǎn)品感官得分為響應(yīng)值設(shè)計(jì)試驗(yàn)，結(jié)果如表4所示。

表3 低鹽蜂蜜梅感官評(píng)分結(jié)果

表4 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

采用Design-Expert 8.0 軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行二次多項(xiàng)回歸擬合，得到二次多項(xiàng)回歸方程：Y= 87.16+1.83A+2.08B+0.95C-0.80AB-0.95AC-0.75BC-6.33A2-9.13B2-4.78C2。方差分析可知，模型具有高度顯著性(P<0.000 1)，失擬項(xiàng)不顯著(P=0.423 2>0.05)，確定系數(shù)R2=0.996 2，說(shuō)明該模型對(duì)試驗(yàn)擬合度好，可對(duì)蜂蜜梅的感官得分進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。因素A、B、C、A2、B2、C2均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)，AB、AC達(dá)到顯著水平(P<0.05)。根據(jù)F值，各因素對(duì)產(chǎn)品感官得分的影響主次順序依次為B、A、C，即調(diào)味液甜味料用量、干濕梅鹽分、調(diào)味液檸檬酸用量。

2.5.2響應(yīng)曲面分析及模型驗(yàn)證。根據(jù)擬合模型繪制不同因素交互作用響應(yīng)曲面圖(圖5)。由各因素兩兩之間等高線的形狀可以看出相互之間存在一定的交互作用，其中干濕梅鹽分和調(diào)味液甜味料用量、干濕梅鹽分和調(diào)味液檸檬酸用量交互作用顯著[19-20]。干濕梅鹽分和調(diào)味液調(diào)味料用量的交互作用主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的滋味和組織狀態(tài)上。該研究的低鹽蜂蜜梅不同于日式調(diào)味梅(咸和甜的滋味均突出)，滋味以甜味為主。由圖5a可知，隨著干濕梅鹽分和調(diào)味液甜味料用量的增加，產(chǎn)品感官得分呈先上升后下降的趨勢(shì)，兩者達(dá)到適宜的比例時(shí)，產(chǎn)品甜味柔和協(xié)調(diào)，顆粒飽滿，濕潤(rùn)有光澤；兩者均偏高時(shí)，滋味出現(xiàn)不協(xié)調(diào)且易產(chǎn)生褶皺現(xiàn)象。干濕梅鹽分和調(diào)味液檸檬酸用量交互作用主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的色澤上。由圖5b可知，隨著干濕梅鹽分和調(diào)味液檸檬酸用量的增加，產(chǎn)品感官得分呈先上升后下降的趨勢(shì)，兩者達(dá)到合適的比例時(shí)，能有效抑制調(diào)味腌制過(guò)程中微生物的發(fā)酵，避免產(chǎn)品褐變，產(chǎn)品呈均勻淺褐色；兩者水平偏低時(shí)，不易有效控制微生物，而水平偏高時(shí)則影響產(chǎn)品的滋味。調(diào)味液甜味料用量和調(diào)味液檸檬酸用量交互作用主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的風(fēng)味上。由圖5c可知，隨著調(diào)味液甜味料用量和調(diào)味液檸檬酸用量的增加，產(chǎn)品感官得分呈先上升后下降的趨勢(shì)，兩者達(dá)到合適的比例時(shí)，產(chǎn)品滋味協(xié)調(diào)，酸甜可口。

通過(guò)Design-Expert8.0軟件分析，低鹽蜂蜜梅的最佳工藝條件為干濕梅鹽分7.0%，調(diào)味液甜味料用量25.2%，調(diào)味液檸檬酸用量3.0%，此時(shí)預(yù)測(cè)感官得分的理論值為87.2。為檢測(cè)結(jié)果的可靠性，采用最佳工藝條件做驗(yàn)證試驗(yàn)，感官得分為88.0，與理論值接近，說(shuō)明回歸模型擬合程度較好，可以利用該工藝條件制作低鹽蜂蜜梅。

圖5 各因素交互作用對(duì)感官得分影響的響應(yīng)曲面Fig.5 Response surface plot and its contour plot showing the effects of pairwise interactions of the factors on sensory score

2.6低鹽蜂蜜梅產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)產(chǎn)品淺褐色，濕潤(rùn)鮮亮，無(wú)斑點(diǎn)，富有酸爽的青梅滋味和蜂蜜風(fēng)味，酸甜可口，質(zhì)地均勻，綿軟，顆粒飽滿，無(wú)褶皺；理化指標(biāo)：總糖(以葡萄糖計(jì))≤25.0%，總酸≤6.0%，鹽分≤6.0%；微生物指標(biāo)：菌落總數(shù)采樣方案及限量n=5，c=2，m=103CFU/g，M=104CFU/g(n為同一批次產(chǎn)品應(yīng)采集的樣品件數(shù)；m為微生物指標(biāo)可接受水平的限量值；c為最大可允許超出m值的樣品數(shù)；M為微生物指標(biāo)的最高安全限量值)，大腸菌群采樣方案及限量n=5，c=2，m=10 CFU/g，M=102CFU/g，霉菌≤50 CFU/g。

3 結(jié)論

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)響應(yīng)面結(jié)合模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)法，以產(chǎn)品感官得分為響應(yīng)值，得到低鹽蜂蜜梅的最優(yōu)工藝條件為干濕梅鹽分7.0%、調(diào)味液甜味料用量25.2%(麥芽糖醇∶海藻糖∶蜂蜜=50∶5∶1)、調(diào)味液檸檬酸用量3.0%。在此條件下，產(chǎn)品感官得分為87.2，總糖21.5%、總酸2.1%、鹽分4.8%，具有色澤鮮亮、酸甜可口、風(fēng)味獨(dú)特的特點(diǎn)。