劉媛媛,張亞林,姚丹丹,魏 登,呂聞明
(吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院食品工程學(xué)院,吉林吉林 132101)
柳蒿芽別名柳蒿菜,廣泛分布于我國東北及內(nèi)蒙地區(qū)[1],具有很高的可食用和藥用價值[2],是民間最常見和喜食用的山野菜之一[3]。真空冷凍干燥技術(shù)能使柳蒿芽干料復(fù)水后最大限度地保持原來的品質(zhì),不僅可久藏,且在吸水后能最大限度地恢復(fù)原有的色、香、味[4-5]。
柳蒿芽:5月中旬采自吉林地區(qū)郊區(qū),新鮮,無色斑,無病蟲害。抗壞血酸(食品級),購自吉林市凱帝食品添加劑有限公司;食鹽、食用色拉油、食品級自封袋,市售。
真空冷凍干燥機;AL104 型電子天平,梅特勒—托利多儀器有限公司;PL203型電子分析天平,上海精密儀器廠。
1.3.1 工藝流程
真空冷凍干燥柳蒿芽的工藝流程為新鮮柳蒿芽→清洗→護色→漂燙→瀝水→快速預(yù)凍→真空冷凍干燥→真空包裝→成品。
1.3.2 操作關(guān)鍵
(1)護色。柳蒿芽經(jīng)整理,每50 g為一捆,置于0.5%濃度的抗壞血酸溶液中浸泡15 min。
(2)漂燙。將柳蒿芽置于5 L的60~80 ℃熱水鍋中漂燙,同時加食鹽5 g,植物油10 g,漂燙時間為2~3 min。
(3)瀝水后快速預(yù)凍。其有利于定型,防止在超低溫冷凍干燥開始時破壞柳蒿芽的理化性質(zhì),保持柳蒿芽生物和化學(xué)結(jié)構(gòu)及其活性的完整性。
(4)冷凍干燥。提前1 h運行真空冷凍干燥機降低溫度,設(shè)定壓力和溫度,將預(yù)凍的柳蒿芽置于真空冷凍干燥箱的冷凍干燥室中,冷凍干燥 40~50 h。
1.3.3 試驗設(shè)計
(1)感官試驗設(shè)計。由食品加工研究領(lǐng)域的10名專家組成感官評價小組,感官綜合評價項目由復(fù)水后的色澤(20%)、外形(10%)、質(zhì)地(30%)、香氣(15%)和復(fù)水性(25%)組成。由專家現(xiàn)場打分、評分。
(2)單因素試驗設(shè)計。在真空度10 Pa,冷凍溫度-60 ℃條件下,考察不同的護色時間(5 min、 10 min、15min、20 min和25 min)、漂燙溫度(60 ℃、65 ℃、70 ℃、75 ℃和80 ℃)和冷凍干燥時間(36 h、40 h、44 h、48 h和52 h)對預(yù)制復(fù)水即食柳蒿芽成品品質(zhì)的影響,獲取各影響因素最佳條件。
(3)響應(yīng)面優(yōu)化試驗。根據(jù)單因素試驗結(jié)果,設(shè)計響應(yīng)面優(yōu)化試驗,確定真空冷凍干燥柳蒿芽加工工藝的最佳參數(shù)組合。
在漂燙溫度70 ℃,真空冷凍干燥溫度為-60 ℃條件下,分別考察不同護色時間、漂燙溫度以及真空冷凍干燥時間對預(yù)制復(fù)水即食柳蒿芽成品品質(zhì)的影響,獲取護色各因素的最適條件,結(jié)果見圖1。
由圖1可知,在護色時間為15 min時達到最高分,繼續(xù)延長護色時間,柳蒿芽感官分值下降。這是由于柳蒿芽在短時間或較長時間護色時,抗氧化反應(yīng)不完全使護色效果不佳或過度抗氧化導(dǎo)致柳蒿芽的葉片組織受到破壞而影響其品質(zhì)。因此,最佳護色時間為10~20 min。在漂燙溫度為70 ℃時,感官分值最高,繼續(xù)升溫,感官分值快速下降。這是由于漂燙加熱使葉綠素凸顯,成品色澤變深,同時去除苦味和澀味;溫度過高則對品質(zhì)產(chǎn)生不利影響,因此最佳漂燙溫度為65~75 ℃。在冷凍干燥44 h時柳蒿芽的感官評分達到最高,繼續(xù)冷凍,其感官評分開始逐漸下降,這是因為水分含量過低,成品硬脆,不利于保存。因此,柳蒿芽加工中的冷凍干燥時間應(yīng)為40~48 h為宜。
圖1 各因素對柳蒿芽品質(zhì)的影響圖
2.2.1 響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果
以護色時間(A)、漂燙溫度(B)、真空冷凍干燥時間(C)3個因素作為自變量,感官評分為響應(yīng)值,設(shè)計3因素3水平響應(yīng)面試驗,因素與水平見表1,響應(yīng)面設(shè)計結(jié)果見表2。
表1 響應(yīng)面試驗因素及水平
表2 響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果
2.2.2 二次回歸模型的擬合及方差分析
經(jīng)響應(yīng)面設(shè)計試驗并進行二次回歸模型擬合分析,確定各變量響應(yīng)的二次回歸方程式為Y=95.68-0.80A-0.84B-0.91C+1.22AB+3.17AC-0.25BC-4.27A2-5.54B2-5.04C2。顯著差異性分析結(jié)果如表3所示。
由表3可知,回歸模型P<0.0001,表明回歸模型與試驗結(jié)果誤差小?;貧w模型中A、B、C、AB、AC、A2、B2和C2對響應(yīng)值(Y)影響極顯著(P<0.01),BC對響應(yīng)值影響不顯著(P>0.05),失擬檢驗結(jié)果P=0.4128>0.05,決定系數(shù)R2=0.9911,R2接近于1,表明該模型能較好地預(yù)測試驗結(jié)果,可靠性高,模型擬合充分。各自變量對響應(yīng)值的影響程度依次為C>B>A,即真空冷凍干燥時間>漂燙溫度>護色時間。
表3 回歸系數(shù)及顯著性檢驗
對回歸模型進行一階偏導(dǎo)求導(dǎo),求得感官分Y=93.414分,此模型最優(yōu)工藝為護色時間 18.26 min,漂燙溫度69.97 ℃,真空冷凍干燥時間44.46 h。為了便于生產(chǎn),修正護色時間為18 min,漂燙溫度為70 ℃,真空冷凍干燥時間為44 h,按此工藝進行3次平行試驗,感官評分為94分,與理論值(93.414分)接近。
通過單因素和響應(yīng)面優(yōu)化試驗,確定真空冷凍干燥柳蒿芽最佳加工工藝為護色時間18 min,漂燙溫度70 ℃,真空冷凍干燥時間44 h。此條件下的干制柳蒿芽色澤碧綠鮮艷,具有較高的脆度以及濃郁的特有異香。