乳酸菌发酵胡萝卜汁最佳工艺条件研究

江西农业学报 2008, 20(7):95~97Acta Agricult urae Ji angxi

乳酸菌发酵胡萝卜汁最佳工艺条件研究

周剑忠, 李莹, 单成俊, 王英, 张丽霞, 刘小莉

(江苏省农业科学院农产品加工研究所, 江苏南京210014)

摘 要:为了寻求乳酸菌发酵胡萝卜汁的最佳工艺, 采用中心组合设计研究了发酵胡萝卜汁各参数的不同组合对发酵胡萝卜汁感官质量的影响, 建立各参数与产品感官质量之间的回归模型, 考查了各参数间的互作效应。获得了发酵胡萝卜汁的最优参数组合为:胡萝卜汁浓度(26. 8%) 、蔗糖添加量(6. 4%) 、接种量(2. 9%) 、菌种比例(1. 26B 1) 、发酵温度(28e ) 。

关键词:中心组合设计; 乳酸菌; 发酵胡萝卜汁; 优化

中图分类号:TS275. 5 文献标识码:A 文章编号:1001-8581(2008) 07-0095-03

Study on Op ti m um C onditions for Fer m enta tion of Ca rrot Ju ice by Lactic Acid Bacter ia

Z HO U Ji an-z ho ng , LI Y i ng , S HAN Cheng-j un , WAN G Y i ng , Z HA NG Li-xia , LI U Xiao-li

(Institute of Agr i cultura l P roducts P rocessi ng , Jiangsu Acade m y of Agr i cultura l Sc i ences , Nanji ng 210014, Chi na) Abstra ct :In order to o btai n o pti m um co nditi ons for fer m entatio n of carrot j u i ce by lactic acid bacter i a , t he i nfl uences of different cond i tio n co mb i nati ons o n sensory eva l uati on va l ue of fer m ented carrot j u i ce we re stud i ed usi ng central co m posite desi gn . R egressi ve model for the corre lati on bet ween ratio of co mponents and sensory evaluatio n val ue was establi shed . The resu lts suggested t hat the most excellent co nditi ons f or the fer mentati on of carrot j u i ce were carrot j u ice 26. 8%,cane sugar 6. 4%, t he additi on of starter cu lt ure 2. 9%, the proporti on of strai ns 1. 26B 1, and fer m entatio n te mpera t ure 28e .

K ey wor ds :Central co m posite desig n ; Lactic ac i d bacter i a ; Fe r mented carrot j uice ; Opti m izati on

随着人们生活水平提高, 健康意识的增强, 对饮料的选择也发生了很大的变化, 果蔬汁饮料因其含有丰富的维生素、矿物质、微量元素等, 作为一种健康饮品, 越来越受到消费者的青睐

[1, 2]

1. 3. 1. 2 操作要点 (1) 原料选择:选择颜色鲜艳, 表面光滑, 无病虫害、无公害的胡萝卜; (2) 破碎、榨汁:将胡萝卜切成3mm 厚的小片, 用多功能榨汁机榨汁; (3) 配料:按表1实验组合进行配料; (4) 杀菌、冷却:将配料在105e 杀菌20m i n , 冷却到30e ; (5) 接种发酵:按表1实验组合中的菌种配比和接种量进行接种; 30e 发酵24h ; (6) 灌装、杀菌:将调配好的料液灌装, 100e 、杀菌10m i n , 冷却, 即为成品。

1. 3. 2 实验设计 根据中心组合设计原理, 以胡萝卜汁浓度、蔗糖添加量、接种量、菌种比例和发酵温度5个因素为自变量, 以发酵胡萝卜汁的感官评定结果为响应值的中心组合设计, 用标准多项式回归方法, 对实验数据进行拟合, 获得响应变量与自变量关系的二阶经验模型。

C =b0+E bi V i+E bij V i V j+E bii V ii 2

(1)

式中, C 为预测响应值即发酵胡萝卜汁的感官评定分值, b 为回归系数, V i 为自变量的编码水平, 它与自变量真实值V i 的关系为:

V i=(V i-V io) /$Vi 自变量变化步长。

用国际上最常用的统计软件S AS /Statisticver s i on 8. 0进行实验设计及统计分析。实验设计见表1。1. 3. 3 感官评定 采用九点标度法, 指标体系及标度如表2。

[8]

[7]

[6]

, 近年来, 新技术特别是现代发酵

[3, 4]

技术的应用, 更加丰富了果蔬饮料的品种。中国拥

有丰富的水果与蔬菜资源, 非常适合发展果蔬型饮料, 同时它还有利于提高果蔬原料的附加值, 有利于促进农业产业化的共同发展, 因此, 发展果蔬饮料于国于民于企业都是极其有利的事。本研究以胡萝卜为原料, 利用从西藏灵菇中分离的乳酸菌作为菌种, 采用中心组合设计优化胡萝卜汁饮料的发酵工艺, 为发酵胡萝卜汁的工业化生产提供理论依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料 胡萝卜:市售鲜胡萝卜; 菌种:从西藏灵菇中分离的2种乳酸菌(乳酸乳球菌和肠膜明串珠菌)

[5]

; 白砂糖、柠檬酸为食用级。

1. 2 仪器与设备 电热恒温箱、p HS-3C 型酸度计、真空泵、打浆机、发酵罐等。1. 3 试验方法1. 3. 1 工艺流程

1. 3. 1. 1 胡萝卜汁发酵工艺流程 胡萝卜y 挑选y 清洗y 修整y 破碎y 榨汁y 配料y 杀菌、冷却y 接种y 发酵y 灌装y 杀菌y 发酵胡萝卜汁。

收稿日期:2008-04-01

基金项目:江苏省农业科学院科研基金(6110647) 。

, , 博士, (2)

式中, V io 为实验中心点处自变量的真实值, $V i 为

96

表1 中心组合设计及实验结果

序号[***********][***********]3242526

胡萝卜汁(A) (%) [***********][***********][**************]0

蔗糖接种量(B) (C) (%) (%) [***********][**************]

2. 04. 04. 04. 07. 64. 02. 06. 04. 04. 06. 06. 02. 06. 04. 00. 44. 06. 04. 02. 04. 04. 06. 04. 02. 04. 0

菌种

比例(D) 2. 001. 251. 251. 251. 251. 250. 500. 501. 252. 622. 002. 000. 500. 501. 251. 250. 502. 001. 252. 001. 251. 250. 501. 252. 001. 25

发酵温

度(E) (e ) [***********][***********][**************]0

江 西 农 业 学 报 20卷

结果及其预测值, 利用软件设计专家(Design-Expert

感官分值

6. 0. 5), 对响应值感官分值的实验值进行二次多项回归拟合, 建立感官分值的回归模型, 回归模型方程如下:

Y 感官分值=8. 59+0. 63A+0. 048B-0. 025C +0. 13D +0. 26E-0. 60A -0. 19B -0. 12C -0. 29D -0. 37E -0. 18AB+0. 007AC -0. 19AD -0. 25AE +0. 42BC+0. 35BD+0. 18B E+0. 37C D+0. 14CE+0. 099DE

通过对模型方程的方差分析(表3), 结果表明, 感官分值的线性混合模型和二次模型都达到0. 001的极显著水平, 判定系数R =0. 9994, 说明变量Y 的变异中有99. 9%是由变量(A、B 、C 、D 、E ) 引起的, 只有0. 1%不能用该模型解释。失拟项不显著(P>0. 05), 从另一角度说明该方程对数据进行了很好的拟合。

通过模型方程作响应面及等高线见图1、2、3, 通过该组动态图可评价实验因素对发酵胡萝卜汁的感官评定结果的两两交互作用及确定各因素的最佳水平范围。图1显示了接种量和菌种比例的交互作用对胡萝卜汁的感官评定结果的影响, 在接种量处于较低水平时, 随着菌种比例的增加, 感官评定的分值先呈上升的趋势, 当达一定值时, 随着菌种比例的增加, 感官评定的分值开始呈现下降趋势, 但随着接种量的增加, 菌种比例与感官评定的分值之间逐渐形成正效应; 图2显示了发酵温度和菌种比例的交互作用对胡萝卜汁的感官评定结果的影响, 从图上可以看出, 随着发酵温度的增加, 感官评定的分值随之增加, 当温度达一定值后, 随着发酵温度的增加, 感官评定的分值略呈下降趋势; 图3与图2有相似的变化趋势。

22

2

2

2

2

实测值预测值7. 228. 348. 617. 858. 178. 137. 157. 267. 787. 847. 247. 146. 966. 718. 558. 268. 166. 628. 586. 887. 367. 237. 028. 627. 188. 65

7. 228. 358. 597. 868. 188. 147. 157. 267. 797. 857. 247. 146. 956. 718. 598. 278. 176. 628. 596. 887. 377. 247. 028. 597. 188. 59

2 结果与分析

2. 1 模型建立 表1列出了发酵胡萝卜汁的感官评定

项目香味滋味色泽酸味可接受程度

1无1差1差1差1厌恶

22

33

44

2

3

4

2

3

4

2

3

4

表2 感官评价指标体系

分值5适中5一般5一般5一般5

既不厌恶也不喜欢

66

77

88

6

7

8

6

7

8

6

7

8

9浓9好9好9好9喜欢

表3 感官分值的二次多项模型方差分析

变异源模型失拟项误差项总和

自由度201425

平方和11. 130. 00120. 005911. 13

2

R 2=0. 9994R Ad . 9968j =0

定在10%~30%、6%~12%、2%~6%、0. 5%~2%、25%~35e , 并将目标值即感官评定分值设定为最大值, 软件给出10组最优组合, 并提供了预测值(表4) 。从表可以看出, 最优组合为胡萝卜汁浓度(26. 8%) 、蔗糖添加量(6. 4%) 、接种量(2. 9%) 、菌种比例(1. 26B 1) 、发酵温度(28e ) 。

按照优化后的参数进行发酵, 发酵胡萝卜汁的感官评定结果为8. 90? 0. 01, 与预测值相一致。

均方0. 560. 000120. 0015

F 值394. 070. 80

P 值

2. 2 发酵胡萝卜汁各参数优化 当胡萝卜汁浓度、蔗糖

表4 各成分最佳组合及预测结果

序号[1**********]

胡萝卜汁浓度(%) 22. 5126. 7721. 27. 20. 17. 20. 20. 23. [1**********]881

蔗糖(%) 10. 546. 409. 6311. 9110. 5110. 976. 066. 036. 6610. 33

接种量

(%) 4. 072. 834. 5. 5. 5. 2. 2. 3. [1**********]278

菌种比例1. 891. 261. 1. 1. 1. 0. 0. 0. [1**********]171

发酵温度(e ) 31. 6828. 2231. 30. 34. 33. 27. 26. 30. [1**********]211

感官分值8. 778. 858. 8. 8. 8. 8. 8. 8. [1**********]371

17. 975. 391. 9030. 238. 81

3 讨论

将中心组合设计应用于食品、生物技术、化工等领

域的试验中, 可通过较少的试验次数, 利用回归分析, 获

(下转第101页)

应进一步调查水源地周边污染源分布和排污状况, 制定水源地有机物污染的防治措施, 保证居民健康饮水。

参考文献:

[1]温国明, 李翔, 马红霞, 等. 洛阳市饮用水源地水质安全研究

[J].中国安全科学学报, 2007, 17(3):16.

[2]雷刚, 崔彩贤, 田义文. 农村饮用水安全问题研究[J].安徽农

业科学, 2007, 35(5):1481~1482.

[3]国家环境保护/十一五0科技发展规划[M].北京:国家环境保

护总局, 2006. 16~17.

[4]丁桑岚. 环境评价概论[M].北京:化学工业出版社, 2004. 100. [5]陈牧霞, 地里拜尔#苏力坦, 杨潇, 等. 新疆污灌区重金属含量

及形态研究[J].干旱区资源与环境, 2007, 21(1):152. [6]江苏省环境工程咨询中心. 江苏省典型社区可持续发展指标

体系及度量研究

[R].2000, 30.

5 结束语

本文通过专家咨询, 结合层次分析法建立了水源地水质评价指标体系, 并利用该指标体系, 运用综合指数法对某水源地水质进行了评价。该指标体系层次分明, 水质指标全面且标准明确, 实用性较强, 评价结果能较好地体现水质总体情况和主要污染方面, 可为有关部门的水质污染防治决策的制定提供科学依据。值得说明的是, 该指标体系对流域水质进行综合评价, 分析流域水源水质污染的空间变化情况也具有一定的指导意义。

(上接第97页)

得实验各参数与指标之间的定量关系, 从而得到较佳的参数组合, 起到事半功倍的作用。Torrian, i S . 等用中心组合实验评价了发酵酸奶过程中各因素对酸奶p H 变化

和乳酸菌数量变化的影响, 获得有效的预测模型[9]; 胡升等人采用中心组合设计进行了纳豆激酶液体发酵条件优化, 获得了最大产酶量

[10]

[1]武杰. 新型果蔬食品加工工艺与配方[M].北京:科学技术出

版社, 2001.

[2]郭莉, 江燕, 黄明发. 胡萝卜发酵饮料的研究进展[J].食品与

药品, 2007, 9(4):35~37.

[3]张亚雄, 李伟. 果蔬发酵饮料的研制[J].中国乳品工业,

2004, 32(8):19~21.

[4]卢学根. 果蔬混合汁发酵酸乳的工艺研究[J].食品科技,

2005, (1):68~70.

[5]周剑忠, 董明盛, 江汉湖. PCR-DGGE 指纹技术与分离技术

结合筛选藏灵菇奶发酵过程的优势菌[J].中国农业科学, 2006, 39(8):1632~1638.

[6]Montg o meryD. C . 著. 汪仁官, 陈荣昭译. 实验设计[M].北

京:中国统计出版社, 1998.

[7]洪南, 候军. S AS fo r W i ndo w s (V8) 统计分析系统教程新编

[M].北京:清华大学出版社, 2004.

[8]La w l essH. T . 著. 王栋, 李崎译. 食品感官评价原理与技术

[M].北京:中国轻工业出版社, 2001.

[9]Torri an, i S . , G ardi n, i F . , Guerzo n, i M . E ., et a. l U se of Re 2

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食品与发酵工业, 2003, 29(1):13~17.

[11]K i m me, l S . A., Ro berts , R . F. and Zi egler , G . , R . Opti m i 2

zati o n of Exo poly sacchar i de Pro ducti o n by Lact obac ill us del 2brueckii s ubs p . bul garicus RR G ro wn i n a Se m i defi ned Medi u m [J].Applied and Environ m entalM icro bi ol o gy , 1998, 64(2):659~664.

; K m i me, l S . A. 等人用中

[11]

心组合设计对保加利亚乳杆菌产胞外多糖的培养基进行了优化, 获得了胞外多糖产量最高的培养基配方

本文采用中心组合设计试验方案, 以发酵胡萝卜汁的感官评分为指标, 探讨了发酵胡萝卜汁各参数确定的新方法。通过各指标的回归模型的建立, 各组分间的交互作用分析, 结合软件的优化功能, 表明中心组合设计可有效地应用于发酵胡萝卜汁各参数优化, 这种方法可缩短发酵产品的开发周期, 提高设计的准确性。

4 结论

用中心组合设计对发酵胡萝卜汁各参数进行优化, 获得了发酵胡萝卜汁的最优参数组合为胡萝卜汁浓度(26. 8%) 、蔗糖添加量(6. 4%) 、接种量(2. 9%) 、菌种比

例(1. 26B 1) 、发酵温度(28e ) 。

本实验采用的中心组合设计通过建立试验指标与各组分的回归模型, 考查发酵胡萝卜汁各参数中的互作效应, 并通过模型优化得到了发酵胡萝卜汁各参数的最优组合, 这种方法不仅科学合理, 而且快速有效。参考文献:

江西农业学报 2008, 20(7):95~97Acta Agricult urae Ji angxi

乳酸菌发酵胡萝卜汁最佳工艺条件研究

周剑忠, 李莹, 单成俊, 王英, 张丽霞, 刘小莉

(江苏省农业科学院农产品加工研究所, 江苏南京210014)

摘 要:为了寻求乳酸菌发酵胡萝卜汁的最佳工艺, 采用中心组合设计研究了发酵胡萝卜汁各参数的不同组合对发酵胡萝卜汁感官质量的影响, 建立各参数与产品感官质量之间的回归模型, 考查了各参数间的互作效应。获得了发酵胡萝卜汁的最优参数组合为:胡萝卜汁浓度(26. 8%) 、蔗糖添加量(6. 4%) 、接种量(2. 9%) 、菌种比例(1. 26B 1) 、发酵温度(28e ) 。

关键词:中心组合设计; 乳酸菌; 发酵胡萝卜汁; 优化

中图分类号:TS275. 5 文献标识码:A 文章编号:1001-8581(2008) 07-0095-03

Study on Op ti m um C onditions for Fer m enta tion of Ca rrot Ju ice by Lactic Acid Bacter ia

Z HO U Ji an-z ho ng , LI Y i ng , S HAN Cheng-j un , WAN G Y i ng , Z HA NG Li-xia , LI U Xiao-li

(Institute of Agr i cultura l P roducts P rocessi ng , Jiangsu Acade m y of Agr i cultura l Sc i ences , Nanji ng 210014, Chi na) Abstra ct :In order to o btai n o pti m um co nditi ons for fer m entatio n of carrot j u i ce by lactic acid bacter i a , t he i nfl uences of different cond i tio n co mb i nati ons o n sensory eva l uati on va l ue of fer m ented carrot j u i ce we re stud i ed usi ng central co m posite desi gn . R egressi ve model for the corre lati on bet ween ratio of co mponents and sensory evaluatio n val ue was establi shed . The resu lts suggested t hat the most excellent co nditi ons f or the fer mentati on of carrot j u i ce were carrot j u ice 26. 8%,cane sugar 6. 4%, t he additi on of starter cu lt ure 2. 9%, the proporti on of strai ns 1. 26B 1, and fer m entatio n te mpera t ure 28e .

K ey wor ds :Central co m posite desig n ; Lactic ac i d bacter i a ; Fe r mented carrot j uice ; Opti m izati on

随着人们生活水平提高, 健康意识的增强, 对饮料的选择也发生了很大的变化, 果蔬汁饮料因其含有丰富的维生素、矿物质、微量元素等, 作为一种健康饮品, 越来越受到消费者的青睐

[1, 2]

1. 3. 1. 2 操作要点 (1) 原料选择:选择颜色鲜艳, 表面光滑, 无病虫害、无公害的胡萝卜; (2) 破碎、榨汁:将胡萝卜切成3mm 厚的小片, 用多功能榨汁机榨汁; (3) 配料:按表1实验组合进行配料; (4) 杀菌、冷却:将配料在105e 杀菌20m i n , 冷却到30e ; (5) 接种发酵:按表1实验组合中的菌种配比和接种量进行接种; 30e 发酵24h ; (6) 灌装、杀菌:将调配好的料液灌装, 100e 、杀菌10m i n , 冷却, 即为成品。

1. 3. 2 实验设计 根据中心组合设计原理, 以胡萝卜汁浓度、蔗糖添加量、接种量、菌种比例和发酵温度5个因素为自变量, 以发酵胡萝卜汁的感官评定结果为响应值的中心组合设计, 用标准多项式回归方法, 对实验数据进行拟合, 获得响应变量与自变量关系的二阶经验模型。

C =b0+E bi V i+E bij V i V j+E bii V ii 2

(1)

式中, C 为预测响应值即发酵胡萝卜汁的感官评定分值, b 为回归系数, V i 为自变量的编码水平, 它与自变量真实值V i 的关系为:

V i=(V i-V io) /$Vi 自变量变化步长。

用国际上最常用的统计软件S AS /Statisticver s i on 8. 0进行实验设计及统计分析。实验设计见表1。1. 3. 3 感官评定 采用九点标度法, 指标体系及标度如表2。

[8]

[7]

[6]

, 近年来, 新技术特别是现代发酵

[3, 4]

技术的应用, 更加丰富了果蔬饮料的品种。中国拥

有丰富的水果与蔬菜资源, 非常适合发展果蔬型饮料, 同时它还有利于提高果蔬原料的附加值, 有利于促进农业产业化的共同发展, 因此, 发展果蔬饮料于国于民于企业都是极其有利的事。本研究以胡萝卜为原料, 利用从西藏灵菇中分离的乳酸菌作为菌种, 采用中心组合设计优化胡萝卜汁饮料的发酵工艺, 为发酵胡萝卜汁的工业化生产提供理论依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料 胡萝卜:市售鲜胡萝卜; 菌种:从西藏灵菇中分离的2种乳酸菌(乳酸乳球菌和肠膜明串珠菌)

[5]

; 白砂糖、柠檬酸为食用级。

1. 2 仪器与设备 电热恒温箱、p HS-3C 型酸度计、真空泵、打浆机、发酵罐等。1. 3 试验方法1. 3. 1 工艺流程

1. 3. 1. 1 胡萝卜汁发酵工艺流程 胡萝卜y 挑选y 清洗y 修整y 破碎y 榨汁y 配料y 杀菌、冷却y 接种y 发酵y 灌装y 杀菌y 发酵胡萝卜汁。

收稿日期:2008-04-01

基金项目:江苏省农业科学院科研基金(6110647) 。

, , 博士, (2)

式中, V io 为实验中心点处自变量的真实值, $V i 为

96

表1 中心组合设计及实验结果

序号[***********][***********]3242526

胡萝卜汁(A) (%) [***********][***********][**************]0

蔗糖接种量(B) (C) (%) (%) [***********][**************]

2. 04. 04. 04. 07. 64. 02. 06. 04. 04. 06. 06. 02. 06. 04. 00. 44. 06. 04. 02. 04. 04. 06. 04. 02. 04. 0

菌种

比例(D) 2. 001. 251. 251. 251. 251. 250. 500. 501. 252. 622. 002. 000. 500. 501. 251. 250. 502. 001. 252. 001. 251. 250. 501. 252. 001. 25

发酵温

度(E) (e ) [***********][***********][**************]0

江 西 农 业 学 报 20卷

结果及其预测值, 利用软件设计专家(Design-Expert

感官分值

6. 0. 5), 对响应值感官分值的实验值进行二次多项回归拟合, 建立感官分值的回归模型, 回归模型方程如下:

Y 感官分值=8. 59+0. 63A+0. 048B-0. 025C +0. 13D +0. 26E-0. 60A -0. 19B -0. 12C -0. 29D -0. 37E -0. 18AB+0. 007AC -0. 19AD -0. 25AE +0. 42BC+0. 35BD+0. 18B E+0. 37C D+0. 14CE+0. 099DE

通过对模型方程的方差分析(表3), 结果表明, 感官分值的线性混合模型和二次模型都达到0. 001的极显著水平, 判定系数R =0. 9994, 说明变量Y 的变异中有99. 9%是由变量(A、B 、C 、D 、E ) 引起的, 只有0. 1%不能用该模型解释。失拟项不显著(P>0. 05), 从另一角度说明该方程对数据进行了很好的拟合。

通过模型方程作响应面及等高线见图1、2、3, 通过该组动态图可评价实验因素对发酵胡萝卜汁的感官评定结果的两两交互作用及确定各因素的最佳水平范围。图1显示了接种量和菌种比例的交互作用对胡萝卜汁的感官评定结果的影响, 在接种量处于较低水平时, 随着菌种比例的增加, 感官评定的分值先呈上升的趋势, 当达一定值时, 随着菌种比例的增加, 感官评定的分值开始呈现下降趋势, 但随着接种量的增加, 菌种比例与感官评定的分值之间逐渐形成正效应; 图2显示了发酵温度和菌种比例的交互作用对胡萝卜汁的感官评定结果的影响, 从图上可以看出, 随着发酵温度的增加, 感官评定的分值随之增加, 当温度达一定值后, 随着发酵温度的增加, 感官评定的分值略呈下降趋势; 图3与图2有相似的变化趋势。

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2

实测值预测值7. 228. 348. 617. 858. 178. 137. 157. 267. 787. 847. 247. 146. 966. 718. 558. 268. 166. 628. 586. 887. 367. 237. 028. 627. 188. 65

7. 228. 358. 597. 868. 188. 147. 157. 267. 797. 857. 247. 146. 956. 718. 598. 278. 176. 628. 596. 887. 377. 247. 028. 597. 188. 59

2 结果与分析

2. 1 模型建立 表1列出了发酵胡萝卜汁的感官评定

项目香味滋味色泽酸味可接受程度

1无1差1差1差1厌恶

22

33

44

2

3

4

2

3

4

2

3

4

表2 感官评价指标体系

分值5适中5一般5一般5一般5

既不厌恶也不喜欢

66

77

88

6

7

8

6

7

8

6

7

8

9浓9好9好9好9喜欢

表3 感官分值的二次多项模型方差分析

变异源模型失拟项误差项总和

自由度201425

平方和11. 130. 00120. 005911. 13

2

R 2=0. 9994R Ad . 9968j =0

定在10%~30%、6%~12%、2%~6%、0. 5%~2%、25%~35e , 并将目标值即感官评定分值设定为最大值, 软件给出10组最优组合, 并提供了预测值(表4) 。从表可以看出, 最优组合为胡萝卜汁浓度(26. 8%) 、蔗糖添加量(6. 4%) 、接种量(2. 9%) 、菌种比例(1. 26B 1) 、发酵温度(28e ) 。

按照优化后的参数进行发酵, 发酵胡萝卜汁的感官评定结果为8. 90? 0. 01, 与预测值相一致。

均方0. 560. 000120. 0015

F 值394. 070. 80

P 值

2. 2 发酵胡萝卜汁各参数优化 当胡萝卜汁浓度、蔗糖

表4 各成分最佳组合及预测结果

序号[1**********]

胡萝卜汁浓度(%) 22. 5126. 7721. 27. 20. 17. 20. 20. 23. [1**********]881

蔗糖(%) 10. 546. 409. 6311. 9110. 5110. 976. 066. 036. 6610. 33

接种量

(%) 4. 072. 834. 5. 5. 5. 2. 2. 3. [1**********]278

菌种比例1. 891. 261. 1. 1. 1. 0. 0. 0. [1**********]171

发酵温度(e ) 31. 6828. 2231. 30. 34. 33. 27. 26. 30. [1**********]211

感官分值8. 778. 858. 8. 8. 8. 8. 8. 8. [1**********]371

17. 975. 391. 9030. 238. 81

3 讨论

将中心组合设计应用于食品、生物技术、化工等领

域的试验中, 可通过较少的试验次数, 利用回归分析, 获

(下转第101页)

应进一步调查水源地周边污染源分布和排污状况, 制定水源地有机物污染的防治措施, 保证居民健康饮水。

参考文献:

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体系及度量研究

[R].2000, 30.

5 结束语

本文通过专家咨询, 结合层次分析法建立了水源地水质评价指标体系, 并利用该指标体系, 运用综合指数法对某水源地水质进行了评价。该指标体系层次分明, 水质指标全面且标准明确, 实用性较强, 评价结果能较好地体现水质总体情况和主要污染方面, 可为有关部门的水质污染防治决策的制定提供科学依据。值得说明的是, 该指标体系对流域水质进行综合评价, 分析流域水源水质污染的空间变化情况也具有一定的指导意义。

(上接第97页)

得实验各参数与指标之间的定量关系, 从而得到较佳的参数组合, 起到事半功倍的作用。Torrian, i S . 等用中心组合实验评价了发酵酸奶过程中各因素对酸奶p H 变化

和乳酸菌数量变化的影响, 获得有效的预测模型[9]; 胡升等人采用中心组合设计进行了纳豆激酶液体发酵条件优化, 获得了最大产酶量

[10]

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; K m i me, l S . A. 等人用中

[11]

心组合设计对保加利亚乳杆菌产胞外多糖的培养基进行了优化, 获得了胞外多糖产量最高的培养基配方

本文采用中心组合设计试验方案, 以发酵胡萝卜汁的感官评分为指标, 探讨了发酵胡萝卜汁各参数确定的新方法。通过各指标的回归模型的建立, 各组分间的交互作用分析, 结合软件的优化功能, 表明中心组合设计可有效地应用于发酵胡萝卜汁各参数优化, 这种方法可缩短发酵产品的开发周期, 提高设计的准确性。

4 结论

用中心组合设计对发酵胡萝卜汁各参数进行优化, 获得了发酵胡萝卜汁的最优参数组合为胡萝卜汁浓度(26. 8%) 、蔗糖添加量(6. 4%) 、接种量(2. 9%) 、菌种比

例(1. 26B 1) 、发酵温度(28e ) 。

本实验采用的中心组合设计通过建立试验指标与各组分的回归模型, 考查发酵胡萝卜汁各参数中的互作效应, 并通过模型优化得到了发酵胡萝卜汁各参数的最优组合, 这种方法不仅科学合理, 而且快速有效。参考文献:


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