西兰花薄片的研制及品质分析

董雨薇,张梦琪,封亚星,孙剑锋*,马倩云*

(河北农业大学食品科技学院,河北保定 071000)

摘 要:为充分利用西兰花全株的营养成分,丰富西兰花深加工产品种类。以西兰花为原料,通过真空冷冻干燥技术制得西兰花全粉,进而研制西兰花薄片。综合考虑感官评分和质构特性,通过单因素与响应面试验,得到西兰花薄片适宜的复配剂添加量为海藻酸钠添加量0.51%,果胶添加量0.57%,羧甲基纤维素钠(sodium carboxmethylcellulose,CMC-Na)添加量0.22%,碳酸氢钠添加量0.45%。西兰花薄片品质分析结果表明,西兰花薄片质构特性较好,含有蛋白质、多糖、总黄酮、总酚等成分且具有一定的自由基清除能力。

关键词:西兰花;薄片食品;复配剂;质构特性;品质分析

西兰花,十字花科芸薹属一年生或二年生草本植物,原产于意大利,19 世纪中叶传入我国南方[1]。西兰花含有多种营养成分,主要包括蛋白质、多糖、黄酮、多酚以及维生素等,是多酚和黄酮类的重要植物来源[2]。西兰花具有抗氧化、抗癌、抗微生物以及降低冠心病发病率的功效[3-5]。我国作为全球最大的西兰花出口国之一,西兰花种植范围广、产量丰富,总种植面积达6.67 万hm2,年出口量峰值可达15.8 万t[6]。西兰花通常以花球为食用部分,占比不到西兰花整体的50%,其同样含有大量营养物质和生物活性成分的茎部和叶片通常会被当作废弃物直接扔掉,造成巨大的资源浪费[7-8],西兰花茎叶资源的有效利用将提高西兰花的生产率和可持续性[9]。目前,西兰花深加工产品虽有一定的研究[10-11],但产品种类较少,市场占有率低,无法充分利用西兰花的营养成分。因此,利用西兰花全株进行深加工产品研发,丰富西兰花深加工产品种类,以更好地利用西兰花的营养成分,具有广阔的发展前景。

薄片食品水分含量低,有利于运输和储存,同时能较好地保留果蔬原有的色泽、风味和各种营养物质,口感独特,深受消费者喜爱。薄片食品中常加入各种复配剂以提升薄片食品的质地。食品胶在食品中可以起到连接支撑的骨架作用,能够将松散的果蔬泥粘连在一起,使其形成延展性好、成膜性好、质地均匀的薄片食品。食品工业中常用的食品胶有海藻酸钠、羧甲基纤维素钠(sodium carboxmethylcellulose,CMC-Na)、果胶、黄原胶、变性淀粉等。碳酸氢钠在食品业被广泛应用,除常见的调节果蔬质地、赋予食品膨松质地、促进淀粉糊化的作用外,还具有提高动物蛋白保水性、抑制脂肪氧化的作用[12]。近年来,薄片食品作为一种蔬菜深加工产品被广泛关注,具有广阔的发展前景。因此,本研究以西兰花为原料制备西兰花薄片,旨在为薄片食品的开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

西兰花:品种为新绿雪,市售;海藻酸钠、果胶、羧甲基纤维素钠、碳酸氢钠(均为食品级):连云港天天海藻工业有限公司;芦丁标准品、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)、没食子酸、2,2′-联氮基双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐[diammonium 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate),ABTS)](均为分析纯):上海源叶生物科技有限公司;苯酚、硝酸铝(均为分析纯):国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

超细研磨机(RS-FS1406):合肥荣事达电子电器集团有限公司;食品物性分析仪(TMS-Pro):美国FTC 公司;薄饼压片器(HSB-1):深圳巴泰电器有限公司;紫外可见分光光度计(TU-1810):北京普析通用仪器有限责任公司;扫描电子显微镜(TESCAN MIRALMS):捷克泰思肯有限公司;烤箱(海氏C40L):浙江海氏实业集团有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品前处理

选取新鲜西兰花全株,洗去表面泥沙,沥干水分,切块后在-40 ℃下真空冷冻干燥24 h,干燥后利用超细研磨机进行粉碎,过80 目筛,将过筛后的西兰花粉分装,置于-80 ℃条件下保存备用。

1.3.2 西兰花营养品质测定

对1.3.1 所得西兰花冻干粉进行营养品质测定,包括蛋白质含量、总糖含量、总黄酮含量、总酚含量、DPPH 自由基清除率、ABTS+自由基清除率的测定。

1.3.3 西兰花薄片生产工艺

1.3.3.1 工艺流程

西兰花→真空冷冻干燥→粉碎过筛→添加复配剂→调味→涂布→烘烤→压片→冷却→西兰花薄片。

1.3.3.2 操作要点

添加复配剂:将不同比例的海藻酸钠、果胶、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)和碳酸氢钠复配加入西兰花冻干粉中,提高产品的成型性,改善食品的质地和口感。

调味:添加海鲜捞汁1 g、麦芽糖浆3 g 和生抽1.5 g对西兰花薄片进行调味,使产品风味更佳。

涂布:将配好的原料放在刷有大豆油的烘焙纸上,用薄饼压片器压成1 mm 厚的薄片。

烘烤:烤箱预热,设置产品烘烤温度100 ℃,烘烤时间1.5 h。

压片:为避免西兰花薄片因受热不均出现卷曲,烘烤后将西兰花薄片放至薄饼压片器中120 ℃压片2 min,使产品迅速失水定型。

1.3.4 单因素试验

以西兰花粉5.00 g、纯净水95.00 g,共100 g 为基准。以海藻酸钠添加量1.0%、果胶添加量1.0%、CMC-Na添加量0.3%、碳酸氢钠添加量1.0%为基础,单次改变海藻酸钠添加量(0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)、果胶添加量(0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)、CMC-Na 添加量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)和碳酸氢钠添加量(0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%),根据1.3.3 制备西兰花薄片,以感官评分作为评价标准,并结合质构测定分析不同因素对西兰花薄片品质的影响。

1.3.5 扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)试验

为进一步探究不同复配剂组合对西兰花薄片微观结构的影响,取西兰花薄片直接粘到导电胶上,使用Quorum SC7620 溅射镀膜仪喷金45 s,随后使用扫描电子显微镜放大500 ×和3 000 ×拍摄西兰花薄片形貌,形貌拍摄时加速电压为3 kV,得到不同复配剂组合的西兰花薄片的微观结构。

1.3.6 响应面试验

在单因素试验基础上,以海藻酸钠添加量(A)、果胶添加量(B)、CMC-Na 添加量(C)和碳酸氢钠添加量(D)为因素,以感官评分为响应值,设计四因素三水平响应面试验,响应面试验因素与水平如表1 所示。

表1 响应面试验因素与水平
Table 1 Factors and levels for response surface experiment

水平-1 0 1 A 海藻酸钠添加量/%0 0.5 1.0 B 果胶添加量/%0 0.5 1.0 C 羧甲基纤维素钠添加量/%0.1 0.2 0.3 D 碳酸氢钠添加量/%0 0.5 1.0

1.3.7 西兰花薄片品质测定

对1.3.6 所得适宜配方下的西兰花薄片进行品质测定,包括质构特性、水分活度、蛋白质含量、总糖含量、总黄酮含量、总酚含量、DPPH 自由基清除率、ABTS+自由基清除率的测定。

1.3.7.1 水分活度的测定

根据GB 5009.238—2016《食品安全国家标准食品水分活度的测定》测定水分活度。

1.3.7.2 蛋白质含量测定

参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》,采用凯氏定氮法测定蛋白质含量。

1.3.7.3 多糖含量的测定

参照DB 22/T 1685—2012《人参中人参多糖的测定分光光度法》,以葡萄糖作标准品测定多糖含量。

1.3.7.4 总黄酮含量的测定

参照袁定帅[13]的检测方法,以芦丁作标准品测定总黄酮含量。

1.3.7.5 总酚含量的测定

参照孙亚天[14]的检测方法,以没食子酸作标准品测定总酚含量。

1.3.7.6 DPPH 自由基清除率的测定

参照樊田利等[15]的方法测定DPPH 自由基清除率。

1.3.7.7 ABTS+自由基清除率的测定

参照Yan 等[16]的方法测定ABTS+自由基清除率。

1.3.7.8 感官评价

由感官评定小组6 人,参考姜鹏飞等[17]的方法建立西兰花薄片复配剂添加量感官评价标准,见表2。

表2 感官评价标准
Table 2 Sensory evaluation standard

感官指标脆性(25 分)成型性(25 分)色泽(25 分)黏性(25 分)标准入口酥脆,韧度较好中等咀嚼感较差,偏硬成型性好,表面平整,平滑成型性较好,完整,有小裂缝表面有明显裂痕,不均匀色泽均匀色泽比较均一色泽不均匀,偏黑或偏黄口感好,不粘牙中等粘牙严重,难以下咽分值20~<25 15~<20 1~<15 20~<25 15~<20 1~<15 20~<25 15~<20 1~<15 20~<25 15~<20 1~<15

1.3.7.9 西兰花薄片质构测定

将西兰花薄片裁剪成直径在20 mm 内的小片,准确平整的放在质构仪测试台中央。测定参数:起始力0.8 N,测前速度1.00 mm/s,测试速度0.5 mm/s,形变量50%,两次压缩间隔时间为5.00 s,探头型号SMSP50[18],每组样品做10 次平行试验,取平均值。

1.4 数据处理

采用Origin 2021 软件对数据进行分析并作图,采用SPSS 26.0 对数据进行显著性分析,采用Design-Expert 8.0.6 软件进行响应面分析。

2 结果与分析

2.1 西兰花营养品质分析

通过对西兰花粉进行营养成分测定,得到西兰花营养品质结果见表3,各物质含量以西兰花冻干粉计。

表3 西兰花营养品质
Table 3 Nutritional quality of broccoli

蛋白质含量/%多糖含量/(mg/g)总酚含量/(mg/g)29.30±0.91 22.23±0.07总黄酮含量/(mg/g)4.89±0.18 11.11±0.72 DPPH 自由基清除率/%89.11±0.15 ABTS+自由基清除率/%59.10±0.09

由表3 可知,西兰花蛋白质含量较高,占比为(29.30±0.91)%。西兰花中含有多种生物活性成分如多糖、总黄酮、总酚并具有一定的自由基清除能力。西兰花营养价值较高,具有深加工产品开发价值。

2.2 西兰花薄片复配剂添加量单因素试验结果

2.2.1 海藻酸钠添加量对西兰花薄片品质的影响

海藻酸钠添加量对西兰花薄片感官评分的影响见图1。

图1 海藻酸钠添加量对感官评分的影响
Fig.1 Effect of sodium alginate additive amount on sensory scores

由图1 可知,随着海藻酸钠添加量的增加,西兰花薄片感官评分呈现先上升后下降的趋势。当不添加海藻酸钠时,西兰花薄片成型性差,无法完整地揭膜。随着海藻酸钠添加量增加,感官评分上升,当海藻酸钠添加量为0.5%时,西兰花薄片的感官评分最高,此时西兰花薄片成型性较好且口感较为平衡。随着海藻酸钠添加量继续增加,西兰花薄片感官评分下降,当海藻酸钠添加量达到1.5%时,西兰花薄片成型性好,但口感较黏。

海藻酸钠添加量对西兰花薄片质构特性的影响见表4。

表4 海藻酸钠添加量对质构特性的影响
Table 4 Effect of sodium alginate additive amount on texture properties

注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

海藻酸钠添加量/%0 0.5 1.0 1.5 2.0硬度/N 弹性/mm 胶黏性/N 咀嚼性/mJ 15.93±3.03d 30.37±1.24c 32.31±1.59bc 35.67±1.11b 44.53±3.48a 0.23±0.02c 0.27±0.01bc 0.29±0.01b 0.31±0.06b 0.44±0.02a 1.07±0.15e 3.35±0.35d 6.22±0.43c 13.77±1.83b 19.03±0.45a 2.81±0.40e 4.17±0.50d 5.00±0.36c 5.87±0.67b 7.97±0.25a

由表4 可知,随着海藻酸钠添加量的增加,西兰花薄片的硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性均呈现上升趋势。海藻酸钠可以与纤维分子形成一定的网状结构[19],有利于西兰花薄片凝胶的形成,但海藻酸钠添加量达到1.5%时,西兰花薄片胶黏性明显上升。综合考虑感官评分和质构分析结果,选取海藻酸钠添加量0.5%为中心点进行响应面试验。

2.2.2 果胶添加量对西兰花薄片品质的影响

果胶添加量对西兰花薄片感官评分的影响见图2。

图2 果胶添加量对感官评分的影响
Fig.2 Effect of pectin additive amount on sensory scores

由图2 可知,随着果胶添加量的增加,西兰花薄片感官评分呈现先上升后下降的趋势。当不添加果胶时,西兰花薄片无法成型。随着果胶添加量增加,西兰花薄片感官评分上升,当果胶添加量为0.5%时,西兰花薄片的感官评分最高,此时西兰花薄片成型性好、质地均匀,无结块现象。但随着果胶添加量进一步增加,感官评分下降,当果胶添加量达到1.5%时,西兰花薄片出现明显的结块现象,且胶黏性明显,口感下降。果胶添加量对西兰花薄片质构特性的影响见表5。

表5 果胶添加量对质构特性的影响
Table 5 Effect of pectin additive amount on texture properties

注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

果胶添加量/%0 0.5 1.0 1.5 2.0硬度/N 9.47±0.32d 12.27±2.60d 32.13±3.02c 37.73±1.02b 42.80±1.00a弹性/mm 0.09±0.02d 0.25±0.05c 0.34±0.03b 0.43±0.02a 0.46±0.02a胶黏性/N 1.20±0.26e 3.33±0.29d 5.43±0.29c 9.43±0.15b 14.57±1.36a咀嚼性/mJ 2.67±0.15e 3.33±0.23d 5.33±0.25c 6.70±0.17b 8.67±0.21a

由表5 可知,随着果胶添加量的增加,西兰花薄片的硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性均呈现上升趋势。果胶具有良好的稳定性,在一定程度上提高果胶添加量可以增强西兰花薄片的韧性和抗张强度[20],但果胶添加量达到2.0%时,果胶难以溶解,在产品中出现结块现象,在影响西兰花薄片均匀性同时使西兰花薄片的胶黏性大幅度上升。综合考虑感官评分和质构分析结果,选取果胶添加量0.5%为中心点进行响应面试验。

2.2.3 CMC-Na 添加量对西兰花薄片品质的影响

CMC-Na 添加量对西兰花薄片感官评分的影响见图3。

图3 羧甲基纤维素钠添加量对感官评分的影响
Fig.3 Effect of sodium carboxymethyl cellulose additive amount on sensory scores

由图3 可知,随着CMC-Na 添加量的增加,西兰花薄片感官评分呈现先上升后下降的趋势。当CMC-Na添加量为0.1%时,西兰花薄片存在断裂情况,无法完全胶黏在一起。随着CMC-Na 添加量增加,感官评分呈上升趋势,当CMC-Na 添加量为0.2% 时,西兰花薄片的感官评分最高,此时西兰花薄片成型性好、口感酥脆适口。进一步提高CMC-Na 添加量,CMC-Na 无法完全溶解,会出现明显的胶团,影响西兰花薄片的均匀性和咀嚼性。CMC-Na 添加量对西兰花薄片质构特性的影响见表6。

表6 羧甲基纤维素钠添加量对质构特性的影响
Table 6 Effect of CMC-Na additive amount on texture properties

注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

CMC-Na 添加量/%0.1 0.2 0.3 0.4 0.5硬度/N 11.70±1.48e 23.63±1.12d 31.83±0.58c 36.77±1.70b 40.70±0.98a弹性/mm 0.11±0.02d 0.26±0.03c 0.31±0.02c 0.43±0.03b 0.56±0.05a胶黏性/N 2.37±0.40d 3.07±0.72d 4.53±0.31c 6.87±0.55b 8.63±0.47a咀嚼性/mJ 3.23±0.09c 3.73±0.81c 5.68±0.34b 6.28±0.15b 8.58±0.54a

由表6 可知,随着CMC-Na 添加量的增加,西兰花薄片的硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性均呈现上升趋势。CMC-Na 具有很好的亲水性可以增加西兰花薄片润滑的口感[21],少量添加可以提升西兰花薄片的弹性,但CMC-Na 添加量达到0.3%时,西兰花薄片的咀嚼性和胶黏性会明显升高。综合考虑感官评分和质构分析结果,选取CMC-Na 添加量0.2% 为中心点进行响应面试验。

2.2.4 碳酸氢钠添加量对西兰花薄片品质的影响

碳酸氢钠添加量对西兰花薄片感官评分的影响见图4。

图4 碳酸氢钠添加量对感官评分的影响
Fig.4 Effect of sodium bicarbonate additive amount on sensory scores

由图4 可知,随着碳酸氢钠添加量的增加,西兰花薄片感官评分呈现先上升后下降的趋势。当不添加碳酸氢钠时,西兰花薄片感官评分较低,此时西兰花薄片虽然成型但口感酥脆度不明显。随着碳酸氢钠添加量增加,感官评分呈上升趋势,当碳酸氢钠添加量为0.5%时,西兰花薄片的感官评分最高,此时西兰花薄片成型性好且酥脆度最佳。当碳酸氢钠添加量进一步提高时,西兰花薄片具有明显的碱味,感官评分呈现下降趋势。碳酸氢钠添加量对西兰花薄片质构特性的影响见表7。

表7 碳酸氢钠添加量对质构特性的影响
Table 7 Effect of sodium bicarbonate additive amount on texture properties

注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

碳酸氢钠添加量/%0 0.5 1.0 1.5 2.0硬度/N 30.43±1.53b 31.97±2.73ab 32.60±0.46ab 34.40±0.44a 34.67±0.15a弹性/mm 0.30±0.06b 0.33±0.02b 0.41±0.05a 0.23±0.01c 0.28±0.01bc胶黏性/N 5.43±0.32c 6.63±0.29ab 6.30±0.61abc 7.07±0.25a 5.93±0.78bc咀嚼性/mJ 2.83±0.42c 3.67±0.12c 5.93±0.64a 5.33±0.06ab 5.03±0.70b

由表7 可知,随着碳酸氢钠添加量的增加,西兰花薄片硬度呈现上升趋势,咀嚼性呈现先上升后下降的趋势,弹性与胶黏性虽然存在变化,但趋势性不强,与孙瑞[18]的研究结果相符。综合考虑感官评分和质构分析结果,选取碳酸氢钠添加量0.5%为中心点进行响应面试验。

2.3 西兰花薄片扫描电子显微镜分析

通过扫描电子显微镜放大500 倍和3 000 倍得到添加不同复配剂的西兰花薄片的微观结构,结果见图5。

图5 西兰花薄片扫描电子显微镜图
Fig.5 Scanning electron micrograph of broccoli thin slices

由图5 可知,添加3 种复配剂(果胶1.0%、CMC-Na 0.3%、碳酸氢钠1.0%;海藻酸钠1.0%、CMC-Na 0.3%、碳酸氢钠1.0%;海藻酸钠1.0%、果胶1.0%、碳酸氢钠1.0%;海藻酸钠1.0%、果胶1.0%、CMC-Na 0.3%;)的西兰花薄片凸起较多,颗粒部分明显,表面粗糙,产品均匀性差;添加4 种复配剂(海藻酸钠1.0%、果胶1.0%、CMC-Na 0.3%、碳酸氢钠1.0%)的西兰花薄片较添加3 种复配剂的西兰花薄片表面更加均匀平滑,质地均匀性更好。其原因可能是海藻酸钠、果胶和CMC-Na复配使其凝胶协同作用增强[22],碳酸氢钠的加入使得西兰花薄片质地更加蓬松[23]。复配海藻酸钠、果胶、CMC-Na 和碳酸氢钠可以有效提高西兰花薄片的均匀性。

2.4 复配剂添加量响应面试验结果与分析

2.4.1 响应面试验结果及方差分析

响应面试验结果见表8。利用Design-Expert 8.0.6软件对西兰花薄片复配剂添加量响应面试验结果进行多项回归拟合、方差分析和显著性检验。结果表明,西兰花薄片感官评分与海藻酸钠添加量、果胶添加量、CMC-Na 添加量和碳酸氢钠添加量的二次多项回归模型:感官评分=81.58+2.46A+2.15B+7.03C+1.22D-13.30AB-1.77AC-1.91AD-0.16BC-0.18BD-8.62CD-16.58A2-7.41B2-16.43C2-4.32D2

表8 响应面试验结果
Table 8 Response surface test results

试验号1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 A 海藻酸钠添加量/%0.0 1.0 0.0 1.0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.0 1.0 0.0 1.0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.0 1.0 0.0 1.0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 B 果胶添加量/%0.0 0.0 1.0 1.0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.0 1.0 0.0 1.0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.0 1.0 0.0 1.0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 C 羧甲基纤维素钠添加量/%0.2 0.2 0.2 0.2 0.1 0.3 0.1 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.3 0.3 0.1 0.1 0.3 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 D 碳酸氢钠添加量/%0.5 0.5 0.5 0.5 0.0 0.0 1.0 1.0 0.0 0.0 1.0 1.0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.0 0.0 1.0 1.0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5感官评分35.2 69.2 69.5 50.3 39.8 70.1 65.7 61.5 57.8 65.3 60.7 60.5 47.7 51.5 65.1 68.3 40.1 47.3 55.7 55.8 70.2 72.2 70.2 71.5 83.6 80.2 83.3 80.2 80.6

模型的方差分析见表9。

表9 响应面试验方差分析
Table 9 Analysis of variance for response surface test

注:*表示影响显著,P<0.05;**表示影响极显著,P<0.01。

来源模型A 海藻酸钠添加量B 果胶添加量C CMC-Na添加量D 碳酸氢钠添加量AB AC AD BC BD CD平方和4 785.32 72.47自由度14均方341.81 72.47 F 值33.22 7.04 P 值<0.000 1 0.018 9显著性**55.56 55.56 5.40 0.035 7 593.19 593.19 57.66<0.000 1** **17.86 17.86 1.74 0.208 8**A2 B2 C2 D2 68.77 1.21 1.42 0.01 0.01 28.87 173.38 34.59 170.10 11.75<0.000 1 0.289 0 0.253 5 0.923 2 0.911 0<0.000 1<0.000 1<0.000 1<0.000 1 0.0041**********残差失拟项纯误差总和707.56 12.50 14.59 0.10 0.13 297.05 1 783.74 355.84 1 750.02 120.87 144.04 132.23 11.81 4 929.36 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 10 4 28 707.56 12.50 14.59 0.10 0.13 297.05 1 783.74 355.84 1 750.02 120.87 10.29 13.22 2.95 4.48 0.080 7

由表9 可知,根据感官评分建立的回归模型P<0.01,模型极显著;失拟项P=0.080 7 为不显著,R2=0.970 8,R2Adj=0.941 6,信噪比为19.188>4,表明模型的拟合度和可信度高。一次项C,交互项ABCD,二次项A2B2C2D2 为极显著。一次项AB 影响显著。由方差分析结果可知,复配剂添加量对西兰花薄片感官评分的影响程度由大到小顺序为CMC-Na 添加量>海藻酸钠添加量>果胶添加量>碳酸氢钠添加量。

2.4.2 复配剂添加量响应面试验交互作用分析

通过响应面分析,得到不同复配剂添加量之间的交互作用对感官评分的影响见图6。

图6 各试验因素交互作用的响应面和等高线
Fig.6 Response surface and contour plots of interaction between experimental factors

由图6 可知,ABCD 等高线中心图形呈椭圆形,证明其组合的交互作用对感官评分影响显著,即海藻酸钠添加量与果胶添加量的交互作用和CMC-Na 添加量与碳酸氢钠添加量的交互作用对西兰花薄片的感官评分影响显著。

2.4.3 响应面验证试验

根据响应面软件得到西兰花薄片适宜复配剂添加量为海藻酸钠添加量0.51%,果胶添加量0.57%,CMC-Na添加量0.22%,碳酸氢钠添加量0.45%,感官评分预测值为82.5187。根据该试验结果进行验证试验,得到西兰花薄片感官评分为82.3±0.7,与模型预计值相近。

2.5 西兰花薄片品质分析

通过对适宜复配剂添加量下的西兰花薄片进行品质分析,得到西兰花薄片质构品质和营养品质结果,分别见表10、表11。

表10 西兰花薄片质构品质
Table 10 Texture quality of broccoli thin slices

硬度/N 19.29±0.43弹性/mm 0.22±0.02胶黏性/N 3.24±0.18咀嚼性/mJ 2.60±0.21

表11 西兰花薄片营养品质
Table 11 Nutritional quality of broccoli thin slices

水分活度0.371±0.008蛋白质含量/%16.25±2.98多糖含量/(mg/g)35.40±0.29总黄酮含量/(mg/g)1.23±0.04总酚含量/(mg/g)8.04±0.44 DPPH 自由基清除率/%78.07±0.03 ABTS+自由基清除率/%78.99±0.54

由表10 可知,西兰花薄片质构特性较好,口感平衡适口。由表11 可知,西兰花薄片水分活度为0.371±0.008,水分活度较低,有利于抑制西兰花薄片中各种化学反应的进行与微生物的繁殖。西兰花薄片蛋白质含量为(16.25±2.98)%,换算成营养素参考值为27.08%,高于固体高蛋白食物蛋白含量不小于20%的标准,因此西兰花薄片属于高蛋白食品。同时,西兰花薄片中含有多糖、总黄酮、总酚等生物活性成分且具备一定的自由基清除能力,营养价值较高。

3 结论

以西兰花为原料制备西兰花薄片,通过单因素试验和响应面试验得到西兰花薄片适宜的复配剂添加量为海藻酸钠添加量0.51%,果胶添加量0.57%,CMCNa 添加量0.22%,碳酸氢钠添加量0.45%,感官评分为82.3±0.7。对不同复配剂添加的西兰花薄片进行质构测定发现,随着海藻酸钠添加量、果胶添加量和CMCNa 添加量的增加,西兰花薄片的硬度、弹性、胶黏性、咀嚼性在整体上均呈现上升趋势。扫描电子显微镜结果表明复配海藻酸钠、果胶、CMC-Na 和碳酸氢钠可以有效提高西兰花薄片的均匀性。所得西兰花薄片质构特性较好,其蛋白质营养素参考值为27.08%,属于高蛋白食品。西兰花薄片中含有多种生物活性成分,具有一定的营养价值。

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Development and Quality Analysis of Broccoli Thin Slices

DONG Yuwei,ZHANG Mengqi,FENG Yaxing,SUN Jianfeng*,MA Qianyun*
(College of Food Science and Technology,Hebei Agricultural University,Baoding 071000,Hebei,China)

Abstract:In order to fully utilize the nutrients of the entire broccoli plant and diversify deep-processed broccoli products,this study used broccoli as raw material to produce whole broccoli powder by vacuum freeze-drying technology,and then broccoli thin slices were developed. The sensory scores and texture properties were taken into account,and the appropriate additive amounts for broccoli thin slices was determined through singlefactor and response surface experiments. The addition of sodinm alginate was 0.51%,pectin 0.57%,sodium carboxymethylcellulose(CMC-Na)0.22%,sodinm bicarbonate 0.45%. The quality analysis of broccoli thin slices showed that broccoli thin slices had good texture properties,containing components such as proteins,polysaccharides,total flavonoids,total phenols,and exhibiting certain free radical scavenging ability.

Key words:broccoli;thin slices;additives;texture properties;quality analysis

DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2024.13.016

基金项目:河北省现代农业产业技术体系开露地蔬菜储运保鲜与加工创新团队项目(HBCT2023110208)

作者简介:董雨薇(1998—),女(汉),硕士,研究方向:食品加工技术。

*通信作者:孙剑锋(1979—),男(汉),教授,博士,研究方向:食品加工技术;马倩云(1993—),女(汉),副教授,博士,研究方向:农产品加工与贮藏。

引文格式:

董雨薇,张梦琪,封亚星,等.西兰花薄片的研制及品质分析[J].食品研究与开发,2024,45(13):112-119.

DONG Yuwei,ZHANG Mengqi,FENG Yaxing,et al. Development and Quality Analysis of Broccoli Thin Slices[J]. Food Research and Development,2024,45(13):112-119.

加工编辑:王雪

收稿日期:2023-11-09