徐立榮,孫培成,于修燭,曲慶祿,張志宇
(西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 楊凌 712100)
基于電子鼻檢測(cè)五香調(diào)味油加工條件的優(yōu)化
徐立榮,孫培成,于修燭*,曲慶祿,張志宇
(西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 楊凌 712100)
為優(yōu)化五香調(diào)味油加工工藝條件,以五香調(diào)味料和大豆油為原料,以電子鼻為檢測(cè)手段,通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面分析,探討油料比值、浸提溫度、浸提時(shí)間和保溫時(shí)間等因素對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響,并對(duì)五香調(diào)味油的理化指標(biāo)進(jìn)行分析。結(jié)果表明:選用配方1五香調(diào)味油最優(yōu)工藝條件為油料比值4(m/m)、浸提時(shí)間10 min、浸提溫度150 ℃、保溫時(shí)間18 h。五香調(diào)味油各項(xiàng)理化指標(biāo)均符合三級(jí)大豆油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),表明基于電子鼻檢測(cè)五香調(diào)味油的加工工藝優(yōu)化是可行的。
五香調(diào)味油;電子鼻;響應(yīng)面;工藝優(yōu)化
調(diào)味油因食用便捷、性質(zhì)穩(wěn)定而深受廣大消費(fèi)者喜愛[1-3]。高延等[3]以五香調(diào)味料和大豆油為原料研制五香調(diào)味油并對(duì)其氧化穩(wěn)定性進(jìn)行研究,為五香調(diào)味油的生產(chǎn)開發(fā)提供了有益的參考。但其研究是基于感官評(píng)定,受限于主觀因素,其加工工藝有待進(jìn)一步完善。
電子鼻技術(shù)是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的一種人工嗅覺技術(shù),是用氣體傳感器陣列對(duì)不同氣味的響應(yīng)信號(hào)來(lái)模擬人的鼻子嗅聞,以獲得樣品揮發(fā)性氣體成分的綜合信息,并應(yīng)用化學(xué)計(jì)量學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行定性和定量分析[4]。電子鼻技術(shù)在食用油氣味及揮發(fā)性物質(zhì)研究上取得一定進(jìn)展[5-10],Aparicio等[6]利用電子鼻技術(shù)對(duì)原生橄欖油酸敗進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果與感觀評(píng)價(jià)結(jié)果具有良好相關(guān)性。Yangm等[7]使用便攜式電子鼻檢測(cè)大豆色拉油氧化酸敗情況;電子鼻技術(shù)在食用油品質(zhì)及安全性和食用油摻假檢測(cè)方面也有一些報(bào)道[8-10]。目前,國(guó)內(nèi)外利用電子鼻技術(shù)結(jié)合感官評(píng)定對(duì)產(chǎn)品加工工藝進(jìn)行優(yōu)化研究的報(bào)道較少。本研究利用電子鼻技術(shù),以五香調(diào)味料和食用油為原料,以電子鼻相對(duì)電阻率值為考核指標(biāo)并結(jié)合感官評(píng)定,通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面分析対五香調(diào)味油加工工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)五香調(diào)味油理化指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),以期為電子鼻技術(shù)在風(fēng)味食品加工工藝優(yōu)化應(yīng)用方面提供參考。
1.1 材料與試劑
大料、干姜、小茴香、花椒、陳皮、砂仁、丁香、豆蔻、肉桂、三柰、桂皮,均購(gòu)于陜西省楊凌區(qū)大型農(nóng)貿(mào)市場(chǎng);金龍魚牌一級(jí)大豆油 西安益海嘉里有限公司。
冰乙酸、異辛烷、碘化鉀、硫代硫酸鈉、無(wú)水乙醇、氫氧化鉀(均為分析純) 西安三浦化學(xué)試劑有限公司。
1.2 儀器與設(shè)備
PEN3電子鼻 德國(guó)Airsense公司。電子鼻的傳感器陣列由10 個(gè)不同的金屬氧化物傳感器組成,不同傳感器響應(yīng)不同香氣物質(zhì)具體見表1[8,11]。
表1 電子鼻不同傳感器對(duì)應(yīng)香氣種類Table1 Aroma types corresponding to different sensors of E-nose
1.3 方法
1.3.1 工藝流程
所選調(diào)味料進(jìn)行篩選、除雜,并用粉碎機(jī)對(duì)其進(jìn)行粉碎,過(guò)40 目篩,并干燥后備用。將大豆油加熱至所需溫度,加入五香料,浸提、攪拌、冷卻、保溫、過(guò)濾,得到調(diào)味油[3],利用電子鼻測(cè)定其相對(duì)電阻率值,并由評(píng)定小組對(duì)調(diào)味油進(jìn)行品嘗打分,考察五香調(diào)味料配方、油料比值、浸提溫度、浸提時(shí)間和保溫時(shí)間等因素對(duì)調(diào)味油風(fēng)味的影響。
1.3.2 單因素試驗(yàn)
1.3.2.1 五香料配方對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響
分別對(duì)各種調(diào)味料篩選、除雜、干燥處理后,用粉碎機(jī)對(duì)其進(jìn)行粉碎,按設(shè)計(jì)的3 種不同配方進(jìn)行混合。五香料配方如下:配方1:花椒20%、大料25%、小茴香25%、桂皮12.5%、干姜12.5%、丁香:5%;配方2:砂仁61.2%、丁香12.2%、豆蔻7.2%、肉桂7.2%、三柰12.2%;配方3:大料35.1%、干姜8.8%、小茴香14%、花椒31.6%、陳皮10.5%。
將100 g大豆油加熱至120 ℃,各加入不同配方五香料20 g,浸提攪拌4 min,冷卻至70 ℃,保溫18 h后,過(guò)濾得到調(diào)味油,利用電子鼻測(cè)定其相對(duì)電阻率值,并由評(píng)定小組對(duì)調(diào)味油進(jìn)行品嘗打分,考察五香調(diào)味料配方對(duì)調(diào)味油風(fēng)味的影響。
1.3.2.2 保溫時(shí)間對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響
將100 g大豆油加熱至120 ℃,加入五香料20 g,浸提4 min,冷卻到70 ℃,分別保溫6、8、10、12、14、16、18、20、22、24 h后,過(guò)濾得到調(diào)味油,利用電子鼻測(cè)定其相對(duì)電阻率值,由評(píng)定小組對(duì)調(diào)味油進(jìn)行品嘗打分,考察保溫時(shí)間對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響。
1.3.2.3 浸提溫度對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響
將100 g大豆油分別設(shè)置不同的溫度90、100、110、120、130、140、150 ℃,加入五香料20 g,浸提4 min,冷卻到70 ℃,保溫18 h后,過(guò)濾得到調(diào)味油,利用電子鼻測(cè)定其相對(duì)電阻率值,由評(píng)定小組對(duì)調(diào)味油進(jìn)行品嘗打分,考察浸提溫度對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響。
1.3.2.4 浸提時(shí)間對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響
將100 g大豆油加熱至120 ℃,加入五香料20 g,分別設(shè)置浸提時(shí)間2、4、6、8、10、12、14、16 min,浸提完畢后將混合物冷卻到70 ℃,保溫18 h后,過(guò)濾得到調(diào)味油,利用電子鼻測(cè)定其相對(duì)電阻率值,由評(píng)定小組對(duì)調(diào)味油進(jìn)行品嘗打分,考察浸提時(shí)間對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響。
1.3.2.5 油料比值對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響
將100 g大豆油加熱至120 ℃,分別設(shè)置油料比值(m/m)3、4、5、6、7、8、9、10,浸提4 min,冷卻到70 ℃,保溫18 h后,過(guò)濾得到調(diào)味油,利用電子鼻測(cè)定其相對(duì)電阻率值,由評(píng)定小組對(duì)調(diào)味油進(jìn)行品嘗打分,考察油料比值對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響。
1.3.3 響應(yīng)面分析
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選取浸提溫度、油料比值和浸提時(shí)間為主要因素,設(shè)計(jì)三因素Box-Behnken試驗(yàn)[12],因素水平編碼見表2。
表2 響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平編碼Table2 Code and level of independent variables used for Box-Behnken experimental design
1.3.4 理化指標(biāo)測(cè)定
酸價(jià)測(cè)定:參照GB/T 5530—2005《動(dòng)植物油脂:酸值和酸度測(cè)定》[13];過(guò)氧化值測(cè)定:參照GB/T 5538—2005《動(dòng)植物油脂:水分及揮發(fā)物含量度測(cè)定》[14];水分測(cè)定:參照GB/T 5528—2008《動(dòng)植物油脂:過(guò)氧化值測(cè)定》[15];色澤測(cè)定:參照GB/T 22460—2008《動(dòng)植物油脂:羅維朋色澤的測(cè)定》[16]。
1.3.5 五香調(diào)味油感官評(píng)分
五香調(diào)味油的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分3 項(xiàng),香味滿分30 分,滋味滿分40 分,色澤滿分30 分,合計(jì)滿分100 分,五香調(diào)味油的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參照參考文獻(xiàn)[3]。由10 人組成的評(píng)議組對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)打分,取平均值。
1.3.6 電子鼻檢測(cè)
PEN3型便攜式電子鼻包含10 個(gè)金屬氧化物傳感器陣列。根據(jù)氣味標(biāo)識(shí)利用化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件對(duì)不同氣味進(jìn)行快速鑒別,對(duì)每一樣品進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和識(shí)別,可得到樣品的氣味圖譜和氣味標(biāo)記[17]。
樣品氣體采集方法:量取樣品5 mL置于30 mL樣品瓶中,用封口膜封口,于25 ℃平衡2 min后進(jìn)行電子鼻分析,采用頂空吸氣法,直接將進(jìn)樣針頭插入樣品瓶,完成一次檢測(cè)后系統(tǒng)進(jìn)行清零和標(biāo)準(zhǔn)化,然后再進(jìn)行第二次頂空采樣,每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。
電子鼻檢測(cè)條件:樣品準(zhǔn)備時(shí)間5 s,檢測(cè)時(shí)間120 s,測(cè)量計(jì)數(shù)1 s,零點(diǎn)計(jì)數(shù)100 s,自動(dòng)調(diào)零時(shí)間5 s,清洗時(shí)間300 s,內(nèi)部流量300 mL/min,進(jìn)樣流量300 mL/min。
1.4 數(shù)據(jù)處理
1.4.1 電子鼻傳感器貢獻(xiàn)率的Loadings分析
利用Loadings分析可以幫助區(qū)分當(dāng)前模式下傳感器的相對(duì)重要性,傳感器貢獻(xiàn)率越高, 則該傳感器的識(shí)別能力越強(qiáng)。如果某個(gè)傳感器在模式識(shí)別中負(fù)載參數(shù)近乎零,那該傳感器的識(shí)別能力可以忽略不計(jì);如果響應(yīng)值較高,則該傳感器就是識(shí)別傳感器[18-19]。分別對(duì)油料比值、五香料配方、浸提時(shí)間、浸提溫度和保溫時(shí)間對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味影響結(jié)果進(jìn)行Loadings分析,選取出識(shí)別傳感器。
對(duì)選擇出的識(shí)別傳感器的響應(yīng)信號(hào)值與感官評(píng)分值進(jìn)行相關(guān)分析,考察傳感器響應(yīng)信號(hào)值與感官評(píng)分的一致性,從而判斷利用電子鼻傳感器響應(yīng)的信號(hào)值來(lái)代替感官評(píng)分值進(jìn)行五香調(diào)味油風(fēng)味分析的可行性。
2.1 五香調(diào)味油對(duì)傳感器響應(yīng)信號(hào)的影響
圖l為檢測(cè)五香調(diào)味油時(shí)電子鼻的10 個(gè)傳感器相對(duì)電阻率值隨時(shí)間變化的響應(yīng)曲線圖,每一條曲線為一個(gè)傳感器響應(yīng)。
由圖1可知,電子鼻的7、9、10號(hào)傳感器響應(yīng)值較大,其響應(yīng)曲線首先急劇升高,而后又迅速下降并最終趨于平穩(wěn)。響應(yīng)曲線在115~119 s達(dá)到平穩(wěn),因此實(shí)驗(yàn)選擇115~119 s進(jìn)行數(shù)據(jù)分析[20]。電子鼻對(duì)五香調(diào)味油的芳香成分有明顯響應(yīng),并且每一個(gè)傳感器對(duì)五香調(diào)味油的響應(yīng)各不相同,其中7、9、10號(hào)傳感器較其他傳感器有較高的相對(duì)電阻率值。7號(hào)傳感器對(duì)硫化氫類物質(zhì)最為靈敏,9號(hào)傳感器對(duì)有機(jī)硫化物類物質(zhì)最為靈敏,10號(hào)傳感器對(duì)烷烴類物質(zhì)最為靈敏。因此,五香調(diào)味油以7、9、10號(hào)傳感器所響應(yīng)的香氣成分為主[21]。
圖1 電子鼻傳感器對(duì)五香調(diào)味油的響應(yīng)曲線Fig.1 Electronic nose response curves of five-spice condiment oil
2.2 電子鼻傳感器貢獻(xiàn)率的Loadings分析
圖2 Loadings分析Fig.2 Loadings analysis of the first principal component (PC1) and the second principal component (PC2)
由圖2可以看出,1、3、4、5號(hào)傳感器分布接近于(0,0),并且位置接近,說(shuō)明其信號(hào)變化比較弱,貢獻(xiàn)率比較小,即芳香苯類、氨類、氫氣、烷烴類物質(zhì)對(duì)于主成分分析(principal component analysis,PCA)貢獻(xiàn)率較小[8];8號(hào)和10號(hào)傳感器具有相似的負(fù)載因子,因此可以選擇其中一個(gè)來(lái)代表其他的傳感器[22];2、6、7、9號(hào)傳感器在當(dāng)前條件下貢獻(xiàn)率較大,即氨氧化合物、甲烷、硫化氫、有機(jī)硫化物類物質(zhì)對(duì)于PCA貢獻(xiàn)率較大[21]。對(duì)五香料配方、浸提時(shí)間、浸提溫度和保溫時(shí)間對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味影響結(jié)果進(jìn)行Loadings分析,其結(jié)論與油料比值對(duì)風(fēng)味影響的結(jié)論一致。結(jié)合響應(yīng)曲線和Loadings分析,最終選取2、6、7、9、10號(hào)傳感器在115~119 s時(shí)的平均相對(duì)電阻率值作為樣品的特征數(shù)據(jù)。
2.3 五香調(diào)味油對(duì)應(yīng)傳感器響應(yīng)信號(hào)與感官評(píng)分關(guān)系
基于適用于水利建設(shè)的地理水紋記號(hào)系統(tǒng)化研究,本文提出了系統(tǒng)化的研究方法及流程,把視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)運(yùn)用于具體的水利水紋記號(hào)改良設(shè)計(jì)。我國(guó)現(xiàn)代水利中的地理水紋記號(hào)還有待于規(guī)范、完善,這對(duì)于我國(guó)水利現(xiàn)代化建設(shè)以及水文化發(fā)展具有重大現(xiàn)實(shí)意義。
對(duì)2、6、7、9、10號(hào)傳感器響應(yīng)信號(hào)值與感官評(píng)分值進(jìn)行相關(guān)分析,結(jié)果見表3。
由表3可知,感官評(píng)分值與2、6、7、9、10號(hào)傳感器響應(yīng)的信號(hào)值均為正相關(guān)關(guān)系,其中與7號(hào)、9號(hào)達(dá)到極顯著水平,與2號(hào)、6號(hào)達(dá)到顯著水平。表明2、6、7、9號(hào)傳感器響應(yīng)信號(hào)值與感官評(píng)分相一致,可利用電子鼻傳感器響應(yīng)的信號(hào)值來(lái)代替感官評(píng)分值進(jìn)行五香調(diào)味油風(fēng)味分析。
表3 傳感器響應(yīng)信號(hào)值與感官評(píng)分值的相關(guān)性Table3 Correlations between response signal values and sensory scores
2.4 單因素試驗(yàn)
2.4.1 五香料配方對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響
浸提溫度120 ℃、浸提時(shí)間4 min,冷卻至70 ℃,保溫18 h,考察不同五香料配方對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響,其結(jié)果如圖3所示。
圖3 五香料配方對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響Fig.3 Effect of different formulations of five-spice powder on flavor of five-spice condiment oil
由圖3可以看出,五香料配方對(duì)調(diào)味油的風(fēng)味有一定影響。配方1制得的五香調(diào)味油2、6、7、9、10號(hào)傳感器響應(yīng)信號(hào)值均較高,且感官評(píng)定分值高于其他配方,品質(zhì)最好。選用配方1作為五香調(diào)味油的五香料原料配方。
2.4.2 保溫時(shí)間對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響
圖4 保溫時(shí)間對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響Fig.4 Effect of holding time at 70 ℃ on flavor of five-spice condiment oil
由圖4可知,五香調(diào)味油的風(fēng)味與保溫時(shí)間有密切關(guān)系,保溫時(shí)間短可能會(huì)導(dǎo)致五香料中的香味和香辛物質(zhì)浸提不充分,相對(duì)電阻率值較低,經(jīng)感官評(píng)定調(diào)味油香味過(guò)淡;隨保溫時(shí)間的延長(zhǎng),相對(duì)電阻率值有緩慢增大趨勢(shì),當(dāng)保溫時(shí)間大于18 h,五香調(diào)味油各傳感器相對(duì)電阻率值減少,這可能與長(zhǎng)時(shí)間的浸提,部分揮發(fā)性物質(zhì)逸出損失有關(guān)。故保溫時(shí)間確定為18 h。
2.4.3 浸提溫度對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響
圖5 浸提溫度對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響Fig.5 Effect of extraction temperature on flavor of five-spice condiment oil
由圖5可知,五香調(diào)味油隨浸提溫度的升高,2號(hào)傳感器相對(duì)電阻率值升高幅度較大,其余傳感器相對(duì)電阻率值略有升高,當(dāng)溫度超過(guò)130 ℃,變化較為平緩,而溫度過(guò)高會(huì)有焦糊異味。故浸提溫度確定為130 ℃。
2.4.4 浸提時(shí)間對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響
圖6 浸提時(shí)間對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響Fig.6 Effect of extraction time on flavor of five-spice condiment oil
由圖6可以看出,浸提時(shí)間對(duì)五香調(diào)味油的風(fēng)味有顯著影響,浸提時(shí)間過(guò)短,五香料浸提不充分;時(shí)間過(guò)長(zhǎng),五香料又會(huì)焦化,產(chǎn)生糊味。當(dāng)浸提時(shí)間為8 min時(shí),除2號(hào)傳感器外,其他傳感器相對(duì)電阻率值均較高,五香調(diào)味油品質(zhì)較好。因此,浸提時(shí)間確定為8 min。
2.4.5 油料比值對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響
圖7 油料比值對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響Fig.7 Effect of ratio of soybean oil to five spice powder on flavor of five-spice condiment oil
由圖7可知,油料比值對(duì)五香調(diào)味油的風(fēng)味有著較大影響。五香料用量較大,浸提不充分,五香調(diào)味油香味不足,各傳感器的響應(yīng)不明顯;但用量太小,對(duì)五香調(diào)味油的香味、滋味增進(jìn)作用不明顯;當(dāng)油料比值為6時(shí),調(diào)味油的香味、滋味明顯,而且對(duì)色澤影響較小,各傳感器有明顯的響應(yīng),相對(duì)電阻率值最高。因此,油料比值為6時(shí)效果較好。
2.5 響應(yīng)面分析
為了簡(jiǎn)化響應(yīng)分析指標(biāo),對(duì)2、6、7、9、10號(hào)傳感器的相對(duì)電阻率值進(jìn)行PCA分析[23],獲得簡(jiǎn)化指標(biāo)PC1,其方差貢獻(xiàn)率為65.2%,表明PC1在全部主成分中處于重要位置[24],因此選取相對(duì)電阻率值的PC1值作為響應(yīng)面分析的Y進(jìn)行數(shù)據(jù)分析[25]。以2、6、7、9、10號(hào)傳感器在115~119 s的平均相對(duì)電阻率值分別為z1、z2、z3、z4、z5,a1j為第1個(gè)變量X1在第1個(gè)主成分Y的載荷。對(duì)應(yīng)5個(gè)傳感器有a11、a12、a13、a14、a15,響應(yīng)面分析時(shí)相應(yīng)的Y=z1×a11+z2×a12+z3×a13+z4×a14+z5×a15[26-27]。
以2、6、7、9、10號(hào)傳感器綜合的PC1相對(duì)電阻率值作為響應(yīng)值Y,結(jié)果見表4[12]。
表4 響應(yīng)面試驗(yàn)方案及結(jié)果Table4 Experimental design and results for response surface analysis
采用Design Expert 8.0.6軟件對(duì)表4中的數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合,可得X1、X2、X3與Y間的回歸方程:
Y=1.94+0.098X-0.040X+0.009 927X+0.072+
1230.11+0.049
由回歸方程顯著性檢驗(yàn)可以看出(表5),模型的P=0.041 2<0.05,顯著,失擬項(xiàng)的P=0.509 1>0.05,不顯著,表明回歸方程對(duì)試驗(yàn)的擬合較好,所建二次回歸模型有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可用于預(yù)測(cè)和控制[12]?;貧w系數(shù)檢驗(yàn)表明,浸提溫度一次項(xiàng)、油料比值二次項(xiàng)對(duì)相對(duì)電阻率值有顯著影響,其余影響不顯著。各因素對(duì)相對(duì)電阻率值影響主次順序?yàn)榻釡囟龋居土媳戎担窘釙r(shí)間。
表5 方差分析Table5 nalysis of variance
對(duì)回歸方程分析,五香調(diào)味油加工的最佳工藝參數(shù)為浸提溫度150 ℃,油料比值為4,浸提時(shí)間10 min,所制五香油的相對(duì)電阻率值為2.313 0。經(jīng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明,實(shí)際測(cè)得的相對(duì)電阻率值與理論預(yù)測(cè)值的相對(duì)誤差很小(0.5%),且五香調(diào)味油色澤金黃,香氣濃郁,滋味突出。
2.6 理化指標(biāo)檢測(cè)
表6 五香調(diào)味油理化特性Table6 Physiochemical properties of five-spice condiment oil
由表6可知,五香調(diào)味油的酸價(jià)、過(guò)氧化值和水份及揮發(fā)物指標(biāo)均符合三級(jí)大豆油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB 1535—2003《大豆油》[28]),表明基于電子鼻檢測(cè)手段來(lái)優(yōu)化五香調(diào)味油加工工藝條件是可行的。
通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面分析,利用電子鼻技術(shù)與感官評(píng)定相結(jié)合,探討了五香料配比及使用量、浸提溫度、浸提時(shí)間和保溫時(shí)間等因素對(duì)五香調(diào)味油風(fēng)味的影響,選用配方1:花椒20%、大料25%、小茴香25%、桂皮12.5%、干姜12.5%、丁香:5%五香調(diào)味油的最優(yōu)加工工藝條件為油料比值4(m/m)、浸提溫度150 ℃、浸提時(shí)間10 min、保溫時(shí)間18 h,同時(shí)五香調(diào)味油各項(xiàng)指標(biāo)均符合三級(jí)大豆油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),表明基于電子鼻檢測(cè)對(duì)五香調(diào)味油的加工工藝進(jìn)行優(yōu)化是可行的。
參考文獻(xiàn):
[1] 陳文學(xué), 胡月英, 豆海港, 等. 胡椒調(diào)味油的研制[J]. 中國(guó)調(diào)味品, 2008, 33(6): 54-56.
[2] 周書來(lái), 劉學(xué)文. 香椿調(diào)味油制作工藝研究[J]. 中國(guó)調(diào)味品, 2011, 36(3): 80-83.
[3] 高延, 萬(wàn)穎敏, 于修燭, 等. 五香調(diào)味油研制及其氧化穩(wěn)定性研究[J].中國(guó)調(diào)味品, 2012, 37(10): 25-29.
[4] GARDNER J W, BARTLETT P N. A brief history of electronic noses[J]. Sensors and Actuators B: Chemical, 1994, 18(1): 210-211.
[5] MELTON S L, JAFAR S, SYKES D, et al. Review of stability measurements for frying oils and fried food flavor[J]. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 1994, 71(12): 1301-1308.
[6] APARICIO R, ROCHA S M, DELGADILLO I, et al. Detection of rancid defect in virgin olive oil by the electronic nose[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2000, 48(3): 853-860.
[7] YANGM Y, HAN K Y, NOH B S. Analysis of lipid oxidation of soybean oil using the portable electronic nose[J]. Food Science and Biotechnology, 2000, 9(3): 146-150.
[8] 李靖, 王成濤, 劉國(guó)榮, 等. 電子鼻快速檢測(cè)煎炸油品質(zhì)[J]. 食品科學(xué), 2013, 34(8): 236-239.
[9] GAN H L, CHE MAN Y B, TAN C P, et al. Characterisation of vegetable oils by surface acoustic wave sensing electronic nose[J]. Food Chemistry, 2005, 89(4): 507-518.
[10] TAURINO A, CAPONE S, DISTANTE C, et al. Recognition of olive oils by means of an integrated sol-gel SnO2electronic nose[J]. Thin Solid Films, 2002, 418(1): 59-65.
[11] BENEDETTI S, SUSANNA S, SPINARDI A, et al. Electronic nose as a non-destructive tool to characterise peach cultivars and to monitor theirripening stage during shelf-life[J]. Postharvest Biology and Technology, 2008, 47(2): 181-188.
[12] 丁雙華, 葉立斌, 陳衛(wèi), 等. 響應(yīng)面優(yōu)化提取桑葉多酚的研究[J]. 中國(guó)食品學(xué)報(bào), 2012, 12(1): 52-58.
[13] 國(guó)家糧食局西安油脂食品及飼料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心. GB/T 5530—2005 動(dòng)植物油脂: 酸值和酸度測(cè)定[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2005.
[14] 中糧北海糧油工業(yè)(天津)有限公司. GB/T 5528—2008 動(dòng)植物油脂:水分及揮發(fā)物含量度測(cè)定[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2008.
[15] 南京經(jīng)濟(jì)學(xué)院. GB/T 5538—2005 動(dòng)植物油脂: 過(guò)氧化值測(cè)定[S].北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2005.
[16] 國(guó)家糧食局科學(xué)研究院. GB/T 22460—2008 動(dòng)植物油脂: 羅維朋色澤的測(cè)定[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2008.
[17] 張擁軍, 何杰民, 蔣家新, 等. 不同處理工藝楊梅果汁風(fēng)味成分的電子鼻檢測(cè)[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào), 2010, 41(12): 134-137.
[18] 宋偉, 劉璐, 支永海, 等. 電子鼻判別不同儲(chǔ)藏條件下糙米品質(zhì)的研究[J]. 食品科學(xué), 2010, 31(24): 360-365.
[19] 趙丹, 張玉榮, 林家永, 等. 電子鼻在小麥品質(zhì)控制中的應(yīng)用研究[J].糧食與飼料工業(yè), 2012(3): 10-15.
[20] 趙夢(mèng)醒, 丁曉敏, 曹榮, 等. 基于電子鼻技術(shù)的鱸魚新鮮度評(píng)價(jià)[J].食品科學(xué), 2013, 34(6): 143-147.
[21] 朱麗云, 張擁軍, 何杰民, 等. 不同工藝熱反應(yīng)風(fēng)味香料的電子鼻檢測(cè)[J]. 中國(guó)食品學(xué)報(bào), 2012, 12(2): 207-212.
[22] 張紅梅, 王俊. 電子鼻傳感器陣列優(yōu)化及其在小麥儲(chǔ)藏年限檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2006, 22(12): 164-167.
[23] 蘆筱菲, 鄭麗敏, 賈宗艷, 等. 電子鼻對(duì)干酪識(shí)別的數(shù)據(jù)預(yù)處理和特征提取[J]. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用, 2007, 27(增刊1): 65-67.
[24] 袁志發(fā), 周靜芋. 多元統(tǒng)計(jì)分析[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2002: 199.
[25] 岳田利, 彭幫柱, 袁亞宏, 等. 基于主成分分析法的蘋果酒香氣質(zhì)量評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2007, 23(6): 223-227.
[26] 李艷雙, 曾珍香, 張閩, 等. 主成分分析法在多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法中的應(yīng)用[J]. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 1999, 28(1): 96-99.
[27] 于秀林, 任雪松. 多元統(tǒng)計(jì)分析[M]. 北京: 中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社, 1999: 162-168.
[28] 國(guó)家糧食局標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量中心. GB 1535—2003 大豆油[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2003.
Optimization of Processing Conditions for Five-Spice Condiment Oil Based on Electronic Nose Analysis
XU Li-rong, SUN Pei-cheng, YU Xiu-zhu*, QU Qing-lu, ZHANG Zhi-yu
(College of Food Science and Engineering, Northwest A & F University, Yangling 712100, China)
This study aimed to optimize the processing conditions for five-spice condiment oil. The oil was prepared using five-spice powder and soybean oil as raw materials based on electronic nose analysis. The effects of ratio of soybean oil to five-spice powder, initial oil temperature, extraction time, and holding time (at 70 ℃) on the flavor were examined using single factor design and response surface methodology and physicochemical properties of five-spice condiment oil were investigated. The results demonstrated that the optimal five-spice powder consisted of 20% Sichuan pepper, 25% star anise, 25% fennel, 12.5% cinnamon, 12.5% dry ginger, and 5% clove, and the optimum processing conditions for five-spice condiment oil were as follows: mass ratio of oil to five-spice powder, 4:1; initial oil temperature, 150 ℃; extraction time, 10 min; and holding time, 18 h. All measured physiochemical indexes of five-spice condiment oil met the national standards of third-grade soybean oil. The results show that it is feasible to optimize the processing conditions for five-spice condiment oil based on electronic nose detection.
five-spice condiment oils; electronic nose; response surface methodology; process optimization
TS225.3
B
1002-6630(2014)20-0308-06
10.7506/spkx1002-6630-201420060
2013-06-25
中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(QN2009074);西北農(nóng)林科技大學(xué)大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目(1201210712119)
徐立榮(1991—),女,碩士研究生,研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工。E-mail:xingfude12cifang@163.com
*通信作者:于修燭(1974—),男,副教授,博士,研究方向?yàn)楣δ苄杂椭捌浒踩珯z測(cè)。E-mail:xiuzhuyu1004@hotmail.com