响应面法优化黄精铁棍山药酸奶工艺研究

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20230510

浙江农业科学 ›› 2024, Vol. 65 ›› Issue (2): 413-419.DOI: 10.16178/j.issn.0528-9017.20230510

响应面法优化黄精铁棍山药酸奶工艺研究

李嘉瑜¹(), 焦佳音¹, 魏诗婷¹^,², 樊淑淼¹, 余忠臣¹^,³, 黄晓明¹, 李明婉⁴, 洪利亚¹^,⁵^,^*()

1.河南农业大学农学院,河南郑州 450046
2.河南中医药大学药学院,河南郑州 450046
3.云南师范大学生命科学学院,云南昆明 650500
4.河南农业大学林学院,河南郑州 450046
5.北京大学药学院,北京 100191

收稿日期:2023-05-13 出版日期:2024-02-11 发布日期:2024-02-28
通讯作者: 洪利亚(1984—),女,讲师,博士,药用植物资源开发与利用,E-mail:hongliya@henau.edu.cn。
作者简介:洪利亚(1984—),女,讲师,博士,药用植物资源开发与利用,E-mail:hongliya@henau.edu.cn。
李嘉瑜(2000—),女,硕士研究生,药用植物资源开发与利用,E-mail:lijiayu829@126.com。
基金资助:
国家自然科学基金青年基金(32300334);河南省高等学校重点科研项目(20B360002);河南农业大学自然科学类创新基金(KJCX2019A02);国家级大学生创新创业训练项目(202010466044);河南省大学生创新创业训练项目(202210466054)

Optimization of yogurt preparation process of Polygonatum sibiricum and Dioscorea polystachya Turczaninow. cv. Tiegun using response surface methodology

Jiayu LI¹(), Jiayin JIAO¹, Shiting WEI¹^,², Shumiao FAN¹, Zhongchen YU¹^,³, Xiaoming HUANG¹, Mingwan LI⁴, Liya HONG¹^,⁵^,^*()

1. College of Agriculture, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450046, Henan
2. College of Pharmacy, Henan University of Chinese Medicine, Zhengzhou 450046,Henan
3. College of Life Sciences, Yunnan Normal University, Kunming 650500, Yunnan
4. College of Forestry, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450046, Henan
5. College of Pharmacy,Peking University, Beijing 100191

Received:2023-05-13 Online:2024-02-11 Published:2024-02-28
Contact: Liya HONG

摘要/Abstract

摘要：

以黄精、铁棍山药为主要原料研究黄精铁棍山药酸奶的制备工艺,采用单因素试验研究黄精浆添加量、铁棍山药浆添加量、白砂糖添加量和发酵时间对黄精铁棍山药酸奶理化性质的影响,基于感官评分测定结果,利用响应面法优化黄精铁棍山药酸奶制备工艺。结果表明,黄精铁棍山药酸奶最佳工艺为黄精浆添加量6.00%、铁棍山药浆添加量8.00%、白砂糖添加量7.00%、发酵时长10 h,其感官评分达到86.93分,在此条件下生产的黄精铁棍山药酸奶组织细腻,质地均匀,黄精与铁棍山药风味浓郁且与酸奶味相互协调,具有较高的营养价值。

关键词: 黄精, 铁棍山药, 理化性质, 感官评分, 响应面法, 酸奶制备工艺

Abstract:

The yogurt preparation process of Polygonatum sibiricum and Dioscorea polystachya Turczaninow. cv. Tiegun was studied. Single factor experiments were conducted to investigate the effects of Polygonatum sibiricum syrup, Dioscorea polystachya Turczaninow. cv. Tiegun syrup, white sugar addition, and fermentation time on the physicochemical properties of yogurt of Polygonatum sibiricum and Dioscorea polystachya Turczaninow. cv. Tiegun. Based on the sensory evaluation results, the response surface methodology was used to optimize the preparation process of yogurt of Polygonatum sibiricum and Dioscorea polystachya Turczaninow. cv. Tiegun. The results showed that the optimal process of Polygonatum sibiricum and Dioscorea polystachya Turczaninow. cv. Tiegun was Polygonatum sibiricum syrup 6.00%, Dioscorea polystachya Turczaninow. cv. Tiegun syrup 8.00%, white sugar 7.00%, and a fermentation time of 10 hours. The sensory score reached 86.93 points. Under these conditions, the yogurt of Polygonatum sibiricum produced was delicated in texture, uniform in quality, rich in Polygonatum sibiricum and Dioscorea polystachya Turczaninow. cv. Tiegun flavor, and coordinated with the yogurt flavor, with high nutritional value.

Key words: Polygonatum sibiricum, Dioscorea polystachya Turczaninow. cv. Tiegun, physicochemical property, sensory score, response surface method, yogurt preparation process

中图分类号:

TS252

李嘉瑜, 焦佳音, 魏诗婷, 樊淑淼, 余忠臣, 黄晓明, 李明婉, 洪利亚. 响应面法优化黄精铁棍山药酸奶工艺研究[J]. 浙江农业科学, 2024, 65(2): 413-419.

Jiayu LI, Jiayin JIAO, Shiting WEI, Shumiao FAN, Zhongchen YU, Xiaoming HUANG, Mingwan LI, Liya HONG. Optimization of yogurt preparation process of Polygonatum sibiricum and Dioscorea polystachya Turczaninow. cv. Tiegun using response surface methodology[J]. Journal of Zhejiang Agricultural Sciences, 2024, 65(2): 413-419.

图/表 13

表1 响应面试验因素与水平编码

Table 1 Response surface test factors and levels单位:%

水平	因素
水平	A	B	C
-1	4	6	6
0	6	8	7
1	8	10	8

表2 黄精铁棍山药酸奶感官评价标准

Table 2 Sensory evaluation standards for yogurt of Polygonatum sibiricum and Dioscorea polystachya Turczaninow. cv. Tiegun

类别	标准	分值
外观(20分)	乳白色,颜色均一,有光泽	15~20
	颜色较均匀,光泽不明显	10~14
	颜色不均匀,无光泽	1~10
组织状态(25分)	组织凝固细腻,无乳清析出,无杂质	16~25
	质地紧密,不松散,没有显著分层,无杂质	10~15
	组织松散,有严重乳清析出,凝固性差	1~10
风味(25分)	奶香宜人,黄精和山药风味协调,无不适味	20~25
	具有酸奶气味,黄精和山药味不协调,无异味	10~19
	不具有发酵乳风味,有异味	1~10
口感(30分)	酸甜适中,口感细腻,顺滑,绵密	21~30
	酸甜尚可,口感较细腻	10~20
	酸甜严重失调,颗粒感严重	1~10

图1 黄精浆添加量对酸奶感官评分的影响

Fig.1 Effect of the amount of Polygonatum sibiricum syrup added on the sensory score of yogurt

图2 黄精浆添加量对酸奶品质的影响

Fig.2 Effect of the amount of Polygonatum sibiricum syrup added on the quality of yogurt

图3 铁棍山药浆添加量对酸奶感官评分的影响

Fig.3 Effect of the amount of Dioscorea polystachya Turczaninow. cv. Tiegun syrup added on the sensory score of yogurt

图4 铁棍山药浆添加量对酸奶品质的影响

Fig.4 Effect of the amount of Dioscorea polystachya Turczaninow. cv. Tiegun syrup added on the quality of yogurt

图5 白砂糖添加量对酸奶感官评分的影响

Fig.5 Effect of white sugar added on the sensory score of yogurt

图6 白砂糖添加量对酸奶品质的影响

Fig.6 Effect of white sugar added on the quality of yogurt

图7 发酵时间对酸奶感官评分的影响

Fig.7 Effect of fermentation time on the sensory score of yogurt

图8 发酵时间对酸奶品质的影响

Fig.8 Effect of fermentation time on the quality of yogurt

表3 响应面试验方案与结果

Table 3 Response surface test plan and results

序号	A	B	C	Y/分
1	1	1	0	73.42
2	1	0	-1	71.33
3	-1	0	-1	69.41
4	0	1	-1	76.97
5	-1	-1	0	69.74
6	0	-1	1	75.87
7	0	1	1	75.23
8	1	-1	0	65.59
9	0	0	0	86.96
10	0	0	0	87.13
11	1	0	1	72.43
12	-1	0	1	68.98
13	0	0	0	86.15
14	0	0	0	87.24
15	-1	1	0	67.67
16	0	-1	-1	74.27
17	0	0	0	87.19

表4 回归方程方差分析

Table 4 Regression equation analysis of variance

变异来源	平方和	自由度	均方	F值	P值	显著性
模型	948.84	9	105.43	168.38	<0.000 1	高度显著
A	6.07	1	6.07	9.70	0.017 0	显著
B	7.64	1	7.64	12.21	0.010 1	显著
C	0.04	1	0.04	0.06	0.819 6	不显著
AB	24.50	1	24.50	39.13	0.000 4	极显著
AC	0.59	1	0.59	0.93	0.365 9	不显著
BC	2.79	1	2.79	4.45	0.072 7	不显著
A²	550.88	1	550.88	879.84	<0.000 1	高度显著
B²	171.96	1	171.96	274.65	<0.000 1	高度显著
C²	103.51	1	103.51	165.33	<0.000 1	高度显著
残差	4.38	7	0.63
失拟项	3.57	3	1.19	5.86	0.060 4	不显著
纯误差	0.81	4	0.20
总变异	953.23	16

图9 各因素之间交互作用对酸奶感官评分的响应曲面图

Fig.9 Response surface graph of the interaction between various factors on the sensory score of yogurt

参考文献 35

[1]	YANG M, LI N N, TONG L T, et al. Comparison of physicochemical properties and volatile flavor compounds of pea protein and mung bean protein-based yogurt[J]. LWT, 2021, 152:112390.
[2]	王娟, 孙瑞琳, 刘欣, 等. 藜麦黑枸杞酸奶的工艺优化及其抗氧化活性研究[J]. 食品工业科技, 2022, 43(12):240-245.
[3]	AL-SHERAJI S H, ISMAIL A, MANAP M Y, et al. Hypocholesterolaemic effect of yoghurt containing Bifidobacterium pseudocatenulatum G4 or Bifidobacterium longum BB536[J]. Food Chemistry, 2012, 135(2): 356-361.
[4]	BENMEZIANE F, RAIGAR R K, AYAT N E H, et al. Lentil (Lens culinaris) flour addition to yogurt: impact on physicochemical, microbiological and sensory attributes during refrigeration storage and microstructure changes[J]. LWT, 2021, 140: 110793.
[5]	赵仲霞, 张文艳, 邓雍, 等. 功能保健型酸奶研发及抗氧化性研究进展[J]. 广州化工, 2022, 50(21):33-35.
[6]	CHENG M E, WANG D Q. Anatomical structure and histochemical localization about rhizomes of five species of Polygonatum[J]. China Journal of Chinese Materia Medica, 2013, 38(13):2068-2072.
[7]	ZHANG H Y, HU W C, MA G X, et al. A new steroidal saponin from Polygonatum sibiricum[J]. Journal of Asian Natural Products Research, 2018, 20(6):586-592.
[8]	GONG L M, et al. A Review of Polygonatum Mill. Genus: Its Taxonomy, Chemical Constituents, and Pharmacological Effect Due to Processing Changes[J]. Molecules, 2022, 27(15):4821.
[9]	张宇, 林川, 段丹, 等. 芦笋-黄精凝固型酸奶的工艺优化[J]. 农产品加工, 2021 (9): 48-50,55.
[10]	李果果, 张祥, 王强, 等. 铁棍山药及其山药豆中无机元素含量对比分析[J]. 河南化工, 2023, 40(1):56-58.
[11]	刘玉琦, 邢艺煊, 贾静莹, 等. 菠萝山药复合酸奶的研制[J]. 中国果菜, 2021, 41(12):17-21.
[12]	梁海燕. 花生蛋白青枣酸奶的发酵工艺及品质特性研究[J]. 粮食与油脂, 2023, 36(2):81-86.
[13]	王玉茜, 范宜雯, 张学新, 等. 响应面法优化黄精红枣酸奶的工艺配方[J]. 食品研究与开发, 2021, 42(9):67-74.
[14]	翟丽丽, 由大鹏. 响应面法优化黑木耳多糖酸奶工艺[J]. 食品安全质量检测学报, 2022, 13(21):7111-7117.
[15]	康林芝, 吴居雄, 唐惠妍, 等. 金耳发酵液酸奶制作及品质分析研究[J]. 食品研究与开发, 2020, 41(11):141-146.
[16]	成堃, 袁雪娇, 高星, 等. 响应面法优化金银花枸杞风味酸奶的发酵工艺[J]. 中国酿造, 2020, 39(2):206-210.
[17]	杜晶晶, 白语嫣, 陆毅, 等. 藜麦功能性酸奶的制作工艺研究[J]. 现代食品, 2022, 28(19):68-72.
[18]	庞泽翀, 黄君红. 猴头菇超微粉酸奶的研制及营养成分测定[J]. 中国乳业, 2022(1):88-93.
[19]	麻泽宇, 吴峰华, 何志平, 等. 响应面法优化黄秋葵酸奶发酵工艺[J]. 北方园艺, 2019 (6):129-135.
[20]	崔艳伟, 张筠, 付红岩, 等. 高蛋白酸奶的开发与研究[J]. 中国食品添加剂, 2022, 33(8):142-146.
[21]	SHANG W H, YAN J N, DU Y N, et al. Functional properties of gonad protein isolates from three species of sea urchin: a comparative study[J]. Journal of Food Science, 2020, 85(11):3679-3689.
[22]	岳娟, 姚晓琳, 缑青霞, 等. 酸乳凝胶稳定性改善研究进展[J]. 食品科学, 2023, 44(13): 253-260.
[23]	LUCEY J A, MUNRO P A, SINGH H. Whey separation in acid skim milk gels made with glucono-δ-lactone: effects of heat treatment and gelation temperature[J]. Journal of Texture Studies, 1998, 29(4): 413-426.
[24]	BARANOWSKA H M, SIKORA M, KOWALSKI S, et al. Interactions of potato starch with selected polysaccharide hydrocolloids as measured by low-field NMR[J]. Food Hydrocolloids, 2008, 22(2):336-345.
[25]	刘玉琦, 邢艺煊, 贾静莹, 等. 菠萝山药复合酸奶的研制[J]. 中国果菜, 2021, 41(12):17-21.
[26]	SODINl I, REMEUF F, HADDAD S, et al. The relative effect of milk base, starter, and process on yogurt texture: a review[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2004, 44(2):113-137.
[27]	SERRA M, TRUJILLO A J, QUEVEDO J M, et al. Acid coagulation properties and suitability for yogurt production of cows' milk treated by high-pressure homogenisation[J]. International Dairy Journal, 2007, 17(7):782-790.
[28]	CRUZ N, CAPELLAS M, HERNÁNDEZ M, et al. Ultra high pressure homogenization of soymilk: microbiological, physicochemical and microstructural characteristics[J]. Food Research International, 2007, 40(6):725-732.
[29]	孙佳. 紫山药酸奶发酵工艺研究[J]. 粮食与油脂, 2022, 35(5):134-137.
[30]	聂卫东, 陈钢, 简素平. 桑叶多糖发酵酸奶的研究[J]. 食品研究与开发, 2018, 39(18):139-145.
[31]	覃引, 何晓亮, 张建昆, 等. 黄精-枸杞复合酸奶工艺条件优化及其品质分析[J]. 中国酿造, 2022, 41(8):156-162.
[32]	周美东, 吴淑清. 响应面法优化黑芝麻枸杞功能性酸奶的工艺研究[J]. 现代食品, 2023, 29(4):48-52.
[33]	郑玲艳, 马小龙, 孙艺琦. 药食同源黄精的资源分布与开发应用现状[J]. 浙江农业科学, 2022, 63(8):1679-1684.
[34]	柯俊涛, 王孟娇, 郭可依, 等. 基于响应面设计的黄精代餐饼干工艺配方优化研究[J]. 保鲜与加工, 2022, 22(12):38-43.
[35]	张云娟, 侯洪波, 章金龙, 等. 西番莲山药果糕加工工艺的研究[J]. 现代食品, 2022, 28(11):88-92.

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[1]	金惠芳, 孔国夫, 厉方桢, 闻秀娟, 肖炳虎, 孙叶芳, 章海波. 生物炭基肥对水稻土理化性质、作物产量及化肥减量的影响[J]. 浙江农业科学, 2024, 65(2): 262-267.
[2]	何华军, 张辉, 夏丽敏, 王远远. 改进QuEChERS-液质联用法测定黄精中23种农药残留[J]. 浙江农业科学, 2024, 65(2): 420-426.
[3]	徐四新, 严谨, 诸海焘, 蔡树美, 张德闪, 金海洋. 餐厨有机肥对设施菜地土壤理化性质的影响[J]. 浙江农业科学, 2024, 65(1): 90-94.
[4]	张玉, 李雪, 王伟, 白丽萍, 王君虹. 金针菇蛋白源抗氧化肽精准制备条件优化[J]. 浙江农业科学, 2023, 64(9): 2256-2261.
[5]	魏彦梅, 吉璠. 藜麦红枣酸奶的制作工艺研究[J]. 浙江农业科学, 2023, 64(9): 2277-2283.
[6]	廖水成, 华飞, 林晓燕, 吴超, 郭方其, 付曼曼. 适宜丽水栽培黄精品种筛选与种苗繁育技术[J]. 浙江农业科学, 2023, 64(8): 1868-1872.
[7]	沈盟, 权新华, 袁晔, 王保君, 王瑞森, 姚祥坦. 双孢蘑菇菌渣对土壤营养成分和新丰生姜生长和产量的影响[J]. 浙江农业科学, 2023, 64(7): 1728-1730.
[8]	张龙, 翟绪, 王梅, 刘燕翔, 杨肖娥. 毕节烟区土壤理化性质与烟叶化学品质指标的关系研究[J]. 浙江农业科学, 2023, 64(7): 1797-1801.
[9]	张立华, 陈国培, 姜武. 浙西南多花黄精品质评价研究[J]. 浙江农业科学, 2023, 64(6): 1475-1477.
[10]	戴惠明, 段晓婧, 何全全, 郑洁敏, 朱建军, 姜武. 菌根共生对多花黄精种子萌发的研究[J]. 浙江农业科学, 2023, 64(6): 1478-1480.
[11]	叶伟芬, 陆晓林, 姚燕来, 王卫平, 朱为静. 强还原处理对青菜连作土壤理化性质及产量的影响[J]. 浙江农业科学, 2023, 64(2): 355-358.
[12]	蒋淑君, 钟晓涵, 姜创, 徐红霞, 刘彩娟, 何浙华, 夏国华, 余琳, 姜武, 陶正明. 香榧林下套种3种黄精技术研究初报[J]. 浙江农业科学, 2022, 63(9): 1978-1981.
[13]	郑玲艳, 马小龙, 孙艺琦. 药食同源黄精的资源分布与开发应用现状[J]. 浙江农业科学, 2022, 63(8): 1679-1684.
[14]	徐晓强, 舒月文, 俞春英, 江建铭. 浙产道地多花黄精种子繁育技术研究[J]. 浙江农业科学, 2022, 63(8): 1685-1688.
[15]	蔡达明, 王海锋, 沈秋兰, 洪春来. 花卉连作年限对土壤理化性质的影响[J]. 浙江农业科学, 2022, 63(7): 1524-1525.