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        不同品種蓮藕加工脆片適宜性評價

        2019-07-26 02:04:48伍玉菡郭家剛
        食品與機械 2019年7期
        關(guān)鍵詞:脆度脆片蓮藕

        楊 松 伍玉菡 陳 敏 郭家剛

        (安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,安徽 合肥 230031)

        蓮藕為多年生宿根水生草本植物,以肥嫩根狀莖供食用,是中國極重要的水生蔬菜[1]。蓮藕多為栽培,在中國分布較廣,其中以湖北和江蘇兩省種植面積最大[2]。隨著蓮藕種植面積的擴大,其加工需求也日益迫切。在市場上,蓮藕加工產(chǎn)品主要有保鮮藕片、蓮藕脆片,藕粉和藕汁飲料等[3-4],其中,蓮藕脆片因食用方便,符合現(xiàn)階段食品休閑化的趨勢,市場需求正在不斷增加。目前,蓮藕脆片加工工藝主要有熱風干燥、真空低溫油浴干燥、真空微波干燥和氣流膨化干燥等,其中,真空低溫油浴技術(shù)是生產(chǎn)蓮藕脆片的主要加工技術(shù)[5]。

        適宜的原料是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)加工產(chǎn)品的基礎(chǔ)條件。國內(nèi)外學(xué)者對不同品種的果蔬原料進行了加工適宜性評價,篩選出一批適合加工成不同產(chǎn)品的果蔬品種。在水果加工方面,研究學(xué)者[6-9]對梨、柑桔、葡萄和蘋果等水果開展了加工適宜性研究,篩選出一批適宜制汁和制干的原料品種。在蔬菜加工方面,國內(nèi)外研究學(xué)者[10-14]對馬鈴薯、番茄、青椒等蔬菜開展了加工適宜性研究,篩選出一批適宜加工成脆片、鮮切片、蔬菜醬和蔬菜汁的原料品種。目前,關(guān)于蓮藕加工的研究報道[15-19]主要集中在功能性成分活性與結(jié)構(gòu)分析、保鮮護色、淀粉特性、加工工藝等方面,關(guān)于不同品種蓮藕加工特性的研究則鮮有報道,僅有學(xué)者[20]對蓮藕蒸煮加工過程中揮發(fā)性風味物質(zhì)變化情況進行過研究。

        食品感官品質(zhì)評價方法大多采用感官評分法,主要是考察食品在評分者心中產(chǎn)生的總體印象[21]。但是,這種方法容易因評分者的主觀因素而影響評分結(jié)果。模糊綜合評價法則是將一些邊界不清、不易定量的因素定量化、綜合評價的一種方法,能夠在一定程度上消除傳統(tǒng)感官評分法的主觀性和片面性。近年來,研究學(xué)者[22-24]采用模糊數(shù)學(xué)綜合評價法來評判食品感官品質(zhì)的報道也日益豐富。

        本試驗通過收集安徽種植面積較大的4個品種蓮藕,測定原料及其脆片制品的各項理化指標,分析品種間指標差異性和相關(guān)性。同時,采用模糊綜合評價法對不同脆片產(chǎn)品的感官品質(zhì)進行綜合評定,進而篩選出適宜加工脆片的蓮藕品種,旨在為蓮藕加工專用品種的選育和種植結(jié)構(gòu)調(diào)整提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 材料與儀器

        1.1.1 材料與試劑

        蓮藕:鄂蓮5號、鄂蓮6號、鄂蓮7號和飄花蓮藕,于成熟時采自舒城縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū);

        沒食子酸、福林試劑、無水乙醇、鹽酸、氫氧化鈉、石油醚、甲基紅、甲醇、碘化鉀、乙酸:分析純,國藥集團化學(xué)試劑公司。

        1.1.2 儀器與設(shè)備

        真空低溫油炸機:VF2L型,海陽鑫銳食品設(shè)備有限公司;

        色差儀:CR-400型,美國柯尼卡美能達公司;

        電子天平:JA1003B型,上海越平科學(xué)儀器有限公司;

        質(zhì)構(gòu)儀:TA.XT Plus型,英國Stable Micro Systems公司。

        1.2 方法

        1.2.1 蓮藕脆片制備 取不同品種的蓮藕原料,每個品種取3份,每份約為3.5 kg,洗凈去皮后按下述工藝流程制備蓮藕脆片:

        蓮藕→切片→漂洗→速凍→真空低溫油炸→調(diào)味→包裝

        1.2.2 蓮藕原料及脆片品質(zhì)測定

        (1)水分含量:按GB 5009.3—2016執(zhí)行。

        (2)淀粉含量:按GB 5009.9—2016執(zhí)行。

        (3)粗纖維含量:按GB/T 5009.10—2003執(zhí)行。

        (4)直鏈淀粉含量:采用比色法[25]15。

        (5)總酚含量:采用福林—酚比色法[25]13-14。

        (6)硬度和脆度:蓮藕原料樣品測定參照文獻[25]12和[26];蓮藕脆片測定參照文獻[27],修改如下:測前速度5.0 mm/s;測試速度0.5 mm/s;返回速度3.0 mm/s;測試距離5 mm,硬度值為曲線中最大峰值;脆度值為曲線中第一個峰的數(shù)值。

        (7)L值:蓮藕原料切片后,采用色差儀直接測定;蓮藕脆片樣品粉碎后,采用色差儀測定。每個樣品隨機抽取5個樣本,取平均值。

        (8)蓮藕脆片產(chǎn)出率:按式(1)計算。

        (1)

        式中:

        c——產(chǎn)出率,%;

        m1——脆片質(zhì)量,g;

        m2——新鮮蓮藕片質(zhì)量,g。

        (9)蓮藕脆片收縮率:參照文獻[5]。

        (10)蓮藕脆片總酚保留率:采用福林—酚比色法測定脆片總酚含量[5],并按式(2)計算總酚保留率。

        (2)

        式中:

        R——總酚保留率,%;

        w1——脆片總酚質(zhì)量分數(shù),%;

        w2——鮮樣總酚質(zhì)量分數(shù),%。

        1.2.3 感官評價 參照文獻[28]的方法進行蓮藕脆片感官評價,并作如下修改:評價小組由10名具有食品專業(yè)背景的人員組成。所有待評價樣品,經(jīng)隨機取樣后重新編號,置于統(tǒng)一容器中。評價小組成員對蓮藕脆片的色澤、外觀形態(tài)、風味、口感4項指標進行評定,評定標準見表1。

        1.2.4 模糊數(shù)學(xué)模型建立

        (1)因素集與評語集的確立:以蓮藕脆片感官評價指標為評價因素集,即評價因素集U=[u1,u2,u3,u4],其中u1代表色澤,u2代表外觀形態(tài),u3代表風味,u4代表口感。

        以蓮藕脆片感官評價得分等級為評語集,即評語集V=[v1,v2,v3,v4],v1~v4分別代表的等級為優(yōu)、良、中、差。評語集對應(yīng)的分數(shù)為v1=9,v2=7,v3=5,v4=3。

        表1 蓮藕脆片感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria forlotus root chips

        (2)因素權(quán)重比確定:選擇具有豐富經(jīng)驗的5名技術(shù)人員對每個評價因素在整體質(zhì)量因素中的重要性進行賦分。4個因素合計10分,評價人員認為該因素越重要則賦分越高。結(jié)果匯總后,每個因素總分除以50,即為該因素權(quán)重比。

        (3)模糊綜合評價:模糊綜合評價模型建立首先要經(jīng)過模糊變換,模糊合成算子是模糊變換的手段。由文獻[29]可知,M(·,+·)算子屬于加權(quán)平均型算子,其綜合程度強,體現(xiàn)全數(shù)作用明顯,是進行綜合排序評價較為合適的算子。故試驗采用此算子來建立綜合評價模型。模型公式為:

        Yj=Rj·A,

        (3)

        式中:

        Yj——樣品模糊綜合評價結(jié)果;

        Rj——樣品矩陣序列;

        ·——模糊合成算子,本試驗采用M(·,+·)算子;

        A——因素權(quán)重集。

        1.2.5 數(shù)據(jù)處理 采用SPSS 23.0和Excel 2016軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 蓮藕原料與脆片品質(zhì)數(shù)據(jù)分析

        從表2可以看出,4個蓮藕品種在硬度、脆度和粗纖維含量3項指標上具有顯著差異,其變異系數(shù)均>10%,而在水分含量、L值、淀粉含量、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量和總酚含量6項指標上,數(shù)據(jù)離散程度較小,差異不明顯,其變異系數(shù)均<10%,其中水分含量指標的變異系數(shù)最小,僅為2.74%,說明4個蓮藕品種在水分含量上基本保持同等水平。比較中位數(shù)和均值之間差異可以看出,各指標的數(shù)據(jù)變差均<5%,說明數(shù)據(jù)離群點較少,具有一定的代表性。

        從表3可以看出,4種蓮藕脆片在脆度、硬度、收縮率、總酚保留率和產(chǎn)出率5項指標上存在較大差異,其變異系數(shù)均>10%,其中收縮率指標差異最大,變異系數(shù)達49.55%,而在L值、脂肪含量和水分含量3項指標上差異較小,其變異系數(shù)均<10%,說明各脆片樣品在這3項指標上基本處于同等水平,尤其是脆片的L值指標,其變異系數(shù)僅為0.44%,說明各脆片樣品的白度基本相同。通過比較中位數(shù)和均值之間的差異可以看出,除收縮率指標以外,其他指標的數(shù)據(jù)變差均<5%,說明除收縮率指標外,其他指標的數(shù)據(jù)離群點較少,具有一定的代表性。

        對蓮藕原料理化指標和脆片品質(zhì)指標數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析。從相關(guān)性分析結(jié)果可以看出,蓮藕原料水分含量和脆度兩個指標之間呈顯著負相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.988,說明水分含量越高的蓮藕品種,其脆度越??;蓮藕原料粗纖維含量和脆度兩個指標之間呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.997,說明粗纖維含量高的蓮藕品種,其脆度也高;蓮藕原料水分含量和粗纖維含量兩個指標之間呈顯著負相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.986,說明水分含量越高的蓮藕品種,其粗纖維含量越低。

        由蓮藕原料和脆片品質(zhì)指標相關(guān)性分析可以看出,蓮藕原料的脆度和脆片的脆度兩個指標之間呈顯著的正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.97,說明脆度越大的原料加工制成的蓮藕脆片脆度也越大;而原料水分含量和脆片脆度之間呈極顯著負相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.995,說明水分含量高的蓮藕原料加工制得的蓮藕脆片脆度較??;此外,原料的粗纖維含量與脆片的脆度、原料的總酚含量和脆片的總酚保留率之間均呈顯著正相關(guān)。

        2.2 感官評定結(jié)果

        10名感官評價人員對4種脆片樣品進行感官評分,根據(jù)分值確定4種脆片樣品在各等級的票數(shù)分布,結(jié)果見表4。

        表2 蓮藕原料各指標數(shù)值分布Table 2 Data distribution of lotus root samples’ indicators

        表3 蓮藕脆片各指標數(shù)值分布Table 3 Data distribution of lotus root chips

        表4 蓮藕脆片感官評價票數(shù)分布Table 4 Vote distribution for sensory evaluation of lotus root chips

        2.3 基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評價結(jié)果

        2.3.1 建立模糊矩陣 根據(jù)表4感官評價票數(shù)分布,將脆片樣品評價指標各等級得票數(shù)除以總?cè)藬?shù),即可建立各樣品的模糊矩陣。鄂蓮5號、鄂蓮6號、鄂蓮7號、飄花蓮藕4個蓮藕品種制得的脆片產(chǎn)品的4因素模糊矩陣依次表示為R1、R2、R3、R4。模糊矩陣如下:

        2.3.2 確定因素權(quán)重集 5位專業(yè)技術(shù)人員對色澤、外觀形態(tài)、風味、口感4個因素的重要性進行賦分,并依據(jù)賦分情況計算各評價指標的權(quán)重,結(jié)果見表5。

        表5 4個因素的權(quán)重分布統(tǒng)計Table 5 Weight distribution and statistics of four factor

        從表5可見,5名技術(shù)人員認為4個評價因素對蓮藕脆片整體品質(zhì)的重要性各有不同。從綜合結(jié)果來看,人們覺得風味對脆片的綜合品質(zhì)影響最大,其次是口感,外觀形態(tài)影響最小。綜合5名技術(shù)人員的評分結(jié)果,得到蓮藕脆片模糊綜合評價因素權(quán)重集為A=[0.14,0.12,0.40,0.34]。

        2.3.3 模糊綜合評價模型 根據(jù)模糊變換原理,建立模糊綜合評價模型。以R1矩陣為例。

        同理,可得其他3個樣品的模糊評價模型。將各樣品的模糊綜合評價模型與評語集對應(yīng)的分數(shù)相乘,即得到不同品種蓮藕脆片的綜合評價分數(shù),結(jié)果見表6。

        表6 蓮藕脆片綜合評價結(jié)果Table 6 Comprehensive evaluation result of lotus root chips

        由表6可知,4個蓮藕品種制得的脆片產(chǎn)品綜合評價結(jié)果均處于“優(yōu)”和“良”2個等級,產(chǎn)品品質(zhì)較受評分人員的認可。通過比較分值可知,鄂蓮5號品種的綜合評價分數(shù)最高,為8.384,其綜合評價等級相比其他品種更接近于“優(yōu)”等級。由此可判斷,鄂蓮5號蓮藕品種比其他3個品種更適宜加工蓮藕脆片。

        3 結(jié)論

        本試驗對鄂蓮5號、鄂蓮6號、鄂蓮7號、飄花蓮藕4個蓮藕品種的原料及其脆片制品的理化指標、加工指標進行分析測定,并采用模糊綜合評價法對4種蓮藕脆片的感官品質(zhì)進行綜合評定,為加工蓮藕脆片篩選適宜的品種。結(jié)果表明,蓮藕原料的品質(zhì)在一定程度上決定了蓮藕脆片制品的質(zhì)量,原料的水分含量、粗纖維含量和脆度與脆片產(chǎn)品的脆度之間具有顯著的相關(guān)性。模糊綜合評價結(jié)果顯示鄂蓮5號制成的脆片綜合評分最高,其為最適宜加工蓮藕脆片的產(chǎn)品。

        本試驗僅對4種蓮藕原料的加工脆片適宜性進行了研究。蓮藕在制汁、制粉等方面仍然具有很好的產(chǎn)業(yè)前景。在未來的研究中,一方面應(yīng)該擴大研究對象的數(shù)量,以便更好地篩選出適宜加工的品種;另一方面應(yīng)該開展蓮藕原料制汁、制粉的適宜性研究,為蓮藕加工產(chǎn)業(yè)提供更好的理論支撐。

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