響應(yīng)面法優(yōu)化杏鮑菇燙漂護(hù)色工藝

梁星，毛馨竹，吳曉彤

內(nèi)蒙古大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院（呼和浩特 010070）

杏鮑菇又名雪茸，是一種生長于北非、地中海和中東地區(qū)，同時(shí)也在亞洲局部地區(qū)生長的菇類，含有高蛋白、低脂肪和對人體活動(dòng)必不可少的各種氨基酸[1]，而且杏鮑菇中的主要提取物多糖類物質(zhì)更具有多種多樣的功效，如抗病毒、降血脂等功用[2-5]，但是由于呼吸作用以及生物酶活性的變化和微生物侵染等一系列因素的綜合作用，在采摘后極易發(fā)生褐變、菌體枯萎、失劣重、品質(zhì)變等一系列不好的生理變化[6-10]，致使新鮮的杏鮑菇貨架期非常短，這不僅給生產(chǎn)企業(yè)帶來巨大損失，也為產(chǎn)品運(yùn)輸和銷售過程制造諸多困難，嚴(yán)重影響相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。適當(dāng)?shù)臓C漂前處理可以抑制酶促褐變、軟化或改進(jìn)組織結(jié)構(gòu)，降低其中的污染物和微生物數(shù)量[11-12]。

試驗(yàn)以檸檬酸濃度、燙漂時(shí)間、燙漂溫度3個(gè)因素作為自變量，以杏鮑菇色差變化值為響應(yīng)值，經(jīng)響應(yīng)面分析法建立模型，對這3個(gè)因素進(jìn)行優(yōu)化，旨在獲得杏鮑菇燙漂護(hù)色的最佳條件，為杏鮑菇的后續(xù)生產(chǎn)提供理論依據(jù)及參考借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

杏鮑菇（市售）；檸檬酸（分析純，由天津風(fēng)船試劑公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

電子天平（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；WSL-2比較測色儀（上海新瑞儀器公司）；恒溫水浴箱（金壇市科興儀器廠）。

1.3 方法

1.3.1 處理方法

杏鮑菇洗凈，切成質(zhì)量約4.50 g，厚度約1 cm的薄片，放于蒸餾水中浸泡待用。選定料液比1∶10（g/mL），將定量的新鮮杏鮑菇切片浸入以下的溶液中，達(dá)規(guī)定時(shí)間后取出冷卻，在4 ℃下靜置48 h后測定色度變化值，從而確定其最佳影響因素[13]。

1) 檸檬酸溶液濃度0.3%，燙漂時(shí)間1 min，燙漂溫度分別選取50，60，70，80，90和100 ℃，確定出杏鮑菇最佳燙漂溫度。

2) 檸檬酸溶液濃度0.30%，燙漂溫度80 ℃，燙漂時(shí)間分別選取50，100，150，200，250和300 s，確定出杏鮑菇最佳燙漂時(shí)間。

3) 燙漂溫度80 ℃，燙漂時(shí)間200 s，檸檬酸濃度分別選取0.10%，0.20%，0.30%，0.40%，0.50%和0.60%，確定杏鮑菇最適的檸檬酸濃度。

4) 在單因素試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，規(guī)定燙漂料液比1∶10（g/mL），選取燙漂溫度范圍60～100 ℃，護(hù)色液檸檬酸濃度范圍0.15%～0.45%，燙漂時(shí)間范圍1～5 min，采用Design Expert 8.0軟件進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)表如表1所示，使用Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，用SPSS 18.0軟件進(jìn)行顯著性分析。

表1 色度值響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平

2 結(jié)果與分析

2.1 杏鮑菇燙漂護(hù)色單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 不同燙漂溫度對杏鮑菇褐變程度的影響

隨著燙漂溫度的提高，色差值呈現(xiàn)先減小后逐漸增大趨勢，燙漂溫度80 ℃時(shí)，色差值最小，可能是由于溫度越高，越破壞酶的活性，溫度過高導(dǎo)致杏鮑菇變熟顏色變深。

2.1.2 不同檸檬酸濃度對杏鮑菇褐變程度的影響

隨著檸檬酸濃度不斷增大，色差值先減小后增大，檸檬酸濃度0.3%時(shí)，色差值達(dá)到最小，此時(shí)褐變程度最低。

2.1.3 不同燙漂時(shí)間對杏鮑菇褐變程度的影響

隨著燙漂時(shí)間延長，色差值先減小，燙漂時(shí)間200 s時(shí)，色差值最小，褐變程度最低，但是由于杏鮑菇片在熱水中浸泡時(shí)間過長，顏色又逐漸加深，故最佳的燙漂時(shí)間為200 s。

2.2 響應(yīng)面法優(yōu)化杏鮑菇燙漂護(hù)色的最佳條件

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

根據(jù)Box-Behnken設(shè)計(jì)原理，以杏鮑菇色差變化值為響應(yīng)值（W），以燙漂溫度（A）、燙漂液濃度（B）、燙漂時(shí)間（C）為自變量設(shè)計(jì)三因素三水平的響應(yīng)面試驗(yàn)。響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表2。根據(jù)色度值可以看出，護(hù)色效果最好的工藝條件為：燙漂溫度80 ℃、燙漂液濃度0.3%、燙漂時(shí)間3 min。

表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

通過Design Expert 8.0軟件對表2做多元回歸擬合分析，得到燙漂過程中杏鮑菇黃度值化量（W）與燙漂溫度（A）、燙漂液濃度（B）、燙漂時(shí)間（C）的二次方程模型為：W=4.824 00-0.084 650A-6.410 00B-0.146 50C+0.021 667AB+1.375 00E-003AC+3.238 15E-016BC+4.400 00E-004A2+7.155 56B2+6.500 00E-003C2，對其進(jìn)行方差分析，分析結(jié)果如表3。

表3 響應(yīng)面結(jié)果方差分析

從表3可以看出，該模型回歸顯著（p=0.007 9＜0.01），失擬項(xiàng)不顯著，因此，方程對試驗(yàn)擬合較好，可進(jìn)行響應(yīng)面分析和優(yōu)化，由F值大小可知影響杏鮑菇顏色變化的各因素主次順序?yàn)锳＞B＞C。一次項(xiàng)中A顯著（0.01＜p＜0.05），B、C不顯著，二次項(xiàng)中A2、B2極顯著（p＜0.01），C2不顯著，交互項(xiàng)都不顯著。在此基礎(chǔ)上優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)得到的最優(yōu)燙漂工藝條件為：燙漂溫度80 ℃，檸檬酸濃度0.3%，燙漂時(shí)間3 min。按照優(yōu)化的工藝參數(shù)得到的實(shí)際色差值為0.05，與理論值相對誤差為25%，建立的模型可以對實(shí)際工藝進(jìn)行預(yù)測。

2.2.2 響應(yīng)面交互作用分析

圖1 燙漂溫度與檸檬酸濃度的交互作用對杏鮑菇黃度值影響的響應(yīng)曲面圖

圖2 檸檬酸濃度與燙漂時(shí)間的交互作用對杏鮑菇黃度值影響的響應(yīng)曲面圖

圖3 燙漂溫度與燙漂時(shí)間的交互作用對杏鮑菇黃度值影響的響應(yīng)曲面圖

各個(gè)試驗(yàn)因子對響應(yīng)值所構(gòu)成的三維空間響應(yīng)面-等高線圖如圖1～圖3所示，綜合反映燙漂溫度、燙漂液濃度和燙漂時(shí)間等各個(gè)因素的交互作用對杏鮑菇色差值的影響。由圖2進(jìn)入圖3可以觀測到燙漂溫度、濃度與燙漂時(shí)間之間的交互作用對杏鮑菇護(hù)色效果有一定影響，而圖1反映出燙漂溫度和燙漂液濃度的交互作用不明顯。

3 結(jié)論

杏鮑菇中營養(yǎng)成分含量豐富，但是由于呼吸作用、及生物酶活性的變化和微生物侵染等一系列因素的綜合作用，其在采摘后極易發(fā)生褐變、品質(zhì)變劣等一系列不好的生理變化，故研究通過響應(yīng)面法對杏鮑菇燙漂護(hù)色條件進(jìn)行優(yōu)化，以檸檬酸濃度、燙漂時(shí)間、燙漂溫度3個(gè)因素作為自變量，以杏鮑菇色差變化值為響應(yīng)值，得到的最佳燙漂工藝為：燙漂溫度80℃、檸檬酸濃度0.3%、燙漂時(shí)間3 min。