香蕉干的護(hù)色劑及干燥參數(shù)的優(yōu)化

1、 欽 州學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）香蕉干的護(hù)色劑及干燥參數(shù)的優(yōu)化院 系 海洋學(xué)院 專 業(yè) 食品科學(xué)與工程（海產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)與加工）學(xué) 生 班 級(jí) 2011級(jí)2班 姓 名 李宏發(fā) 學(xué) 號(hào) 1149402230 指導(dǎo)教師單位 海洋學(xué)院 指導(dǎo)教師姓名 游剛 指導(dǎo)教師職稱 助教 2015 年 4 月香蕉干的護(hù)色劑及干燥參數(shù)的優(yōu)化食品科學(xué)與工程2011級(jí)2班 李宏發(fā)指導(dǎo)老師 游剛摘要以欽州浦北地區(qū)生產(chǎn)的矮香蕉為原料，采用感官評(píng)定，考察了檸檬酸濃度、亞硫酸鈉濃度、氯化鈉濃度對(duì)于香蕉干護(hù)色效果的影響；與干燥溫度、干燥時(shí)間、切片厚度對(duì)于香蕉干干燥效果的影響。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分別利用正交實(shí)驗(yàn)與響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)對(duì)香蕉干的

2、護(hù)色劑及干燥參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。得到最佳護(hù)色劑配方為：檸檬酸2.0g/L、亞硫酸鈉1.5g/L、氯化鈉1.5g/L。得到的最優(yōu)干燥參數(shù)為：干燥溫度81.26、干燥時(shí)間2.59h、切片厚度2.35mm。關(guān)鍵詞: 香蕉干；感官評(píng)定；護(hù)色劑；干燥參數(shù)；正交實(shí)驗(yàn)；響應(yīng)面分析Optimization color protection agents and drying parameters of banana figsFood Science and Engineering class 2 of grade 2011LihongfaInstructor YougangUse the banana that p

3、roduce in QinZhou PuBei area as raw material，use the way of the sensory evaluation to examines the influence of citric acid concentration and the concentration of sodium sulfite and sodium chloride concentration for banana figs color protection effect; And the influence of the drying temperature, dr

4、ying time, slice thickness for banana figs drying effect. Based on the single factor experiment, respectively by orthogonal experiment and response surface experiments. Get the result of the best color fixative formulation : citric acid 2.0g / L, sodium sulfite 1.5g / L, sodium chloride 1.5g / L. Th

5、e optimum drying parameters : drying temperature 81.26 , drying time2.59h, slice thickness2.35mm.Keywords: Banana figs, Sensory evaluation，Color fixative，Drying parameters，Orthogonal experimental design，Rresponse surface methodology目錄1前言11.1香蕉11.2香蕉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值11.3香蕉干燥的研究現(xiàn)狀11.4香蕉干的護(hù)色31.5選題意義32材料和方法42.1材料和儀

6、器42.1.1主要原料與試劑42.1.2主要儀器與設(shè)備42.2實(shí)驗(yàn)方法42.2.1香蕉干制作的工藝流程42.2.2香蕉干的制作42.2.3香蕉干含水率計(jì)算公式52.2.4護(hù)色劑單因素試驗(yàn)52.2.5護(hù)色劑正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)62.2.6干燥參數(shù)單因素試驗(yàn)62.2.7響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)73香蕉干護(hù)色劑優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果93.1護(hù)色劑單因素結(jié)果與分析93.1.1檸檬酸濃度對(duì)香蕉干護(hù)色效果的影響93.1.2亞硫酸鈉濃度對(duì)香蕉干護(hù)色效果的影響93.1.2氯化鈉濃度對(duì)香蕉干護(hù)色效果的影響103.2正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析114香蕉干干燥參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果134.1干燥參數(shù)單因素結(jié)果與分析134.1.1溫度對(duì)于香蕉干顏色品質(zhì)的

7、影響。134.1.2時(shí)間對(duì)于香蕉干顏色品質(zhì)的影響。144.1.3厚度對(duì)于香蕉干顏色品質(zhì)的影響。154.2響應(yīng)面分析方案與結(jié)果164.2.1響應(yīng)面優(yōu)化分析184.3香蕉干最佳干燥參數(shù)的確定22結(jié)論23致謝24參考文獻(xiàn)25欽州學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）1前言1.1香蕉香蕉是世界上產(chǎn)量第四大的水果，同時(shí)我國(guó)是全球第四大香蕉生產(chǎn)國(guó)。我國(guó)香蕉的種植主要分布在云南、廣西、廣東、海南、福建等華南地區(qū)1，廣西香蕉的種植主要分布在南寧、玉林、欽州、浦北、靈山。香蕉香甜可口，不僅能提供高能量，還富含營(yíng)養(yǎng)，深受人民喜愛(ài)，同時(shí)香蕉能給當(dāng)?shù)貛?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，占有當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)值中一個(gè)重要位置。但是由于香蕉生產(chǎn)于熱帶地區(qū)，氣

8、溫高，而且生產(chǎn)期集中，這提高了香蕉貯運(yùn)與保鮮的難度，使得在采收高峰時(shí)期以及運(yùn)輸過(guò)程中的香蕉易變質(zhì)腐爛，變質(zhì)腐爛率達(dá)到20%2，為了減少腐爛造成的損失，人們陸續(xù)研制各種香蕉制品，包括有香蕉干、香蕉粉、香蕉飲料等3。同時(shí)香蕉干作為以香蕉為原料進(jìn)行干制而成的果蔬干制品深受人們的喜愛(ài)，在日常生活中人們更視香蕉干為一種老少皆宜的休閑小食品。 1.2香蕉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值香蕉具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，生產(chǎn)產(chǎn)量高，因此是人類的重要的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源4。未成熟的香蕉具有豐富的膳食纖維5，而后熟香蕉富含由淀粉轉(zhuǎn)化的糖分，以葡萄糖、果糖、蔗糖為主。香蕉的營(yíng)養(yǎng)成分主要包括有淀粉、蛋白質(zhì)、糖分、碳水化合物、礦物質(zhì)以及胡蘿卜素、硫胺素、維

9、生素C、維生素E，還含有使人心情變得愉悅、平靜的物質(zhì)，被稱為“快樂(lè)食品”6。香蕉可以維持鉀鈉的平衡，有消除水腫的作用，能提高人的免疫力，調(diào)低血壓 ，緩沖貧血，非常有利于青少年的生長(zhǎng)發(fā)育。還使人有飽食感，有利于減肥，而且在進(jìn)食后可以刺激胃腸道，能防治便秘、痔瘡等疾病。在本草綱目中，李時(shí)珍寫(xiě)道：生食可以止咳潤(rùn)肺，通血脈，填骨髓，合金瘡，解酒毒。根治痛腫結(jié)熱，搗爛敷腫；搗汁服，治產(chǎn)后血脹悶、風(fēng)蟲(chóng)牙痛、天行狂熱7。由此可見(jiàn)，香蕉還具有豐富的藥用價(jià)值。1.3香蕉干燥的研究現(xiàn)狀用香蕉制成香蕉干的歷史悠久。香蕉由于具有大量的糖分、單寧以及多酚氧化酶，使其在加工過(guò)程中更具難度。香蕉的干燥技術(shù)研究始于由Wood

10、s等對(duì)太陽(yáng)能干燥的研究8。以此為始香蕉的干燥技術(shù)分為五個(gè)歷程：第一代為太陽(yáng)能干燥、熱風(fēng)干燥和油炸干燥，這些方法操作簡(jiǎn)單，但是耗時(shí)長(zhǎng)，且產(chǎn)品色澤差9；第二代主要以高溫短時(shí)干燥與真空油炸干燥為主，此類方法雖然能縮短干燥時(shí)間，但不利于產(chǎn)品的保藏、食用10；第三代為真空冷凍干燥與變溫壓差干燥，此時(shí)代技術(shù)所產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量最高，但是成本高，效率低；第四代主要使用電磁波與微波發(fā)射的能量進(jìn)行加熱干燥，此類方法成本高，效率高，適用于大型企業(yè)；第五代主要為以幾種干燥方式進(jìn)行混合操作11，此類方法操作復(fù)雜，成本高，但產(chǎn)品品質(zhì)最優(yōu)。國(guó)內(nèi)外近些年來(lái)對(duì)于香蕉干的干燥技術(shù)也發(fā)表了多篇文章，在不斷的發(fā)掘各種干燥方法的最優(yōu)方案時(shí)，

11、筆者發(fā)現(xiàn)一處十分明顯的差異，即研究不同地域生產(chǎn)的香蕉所制成的香蕉干，其最佳的含水率差距明顯，如大連民族學(xué)院國(guó)家民委重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室得出的最佳香蕉干含水率為30%，廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)的文章指出最佳的香蕉干含水率為18%2，湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)的文章對(duì)香蕉干要求含水率為16%12，而在國(guó)標(biāo)中僅對(duì)香蕉脆片的含水率要求為小于5%13，但對(duì)香蕉干無(wú)國(guó)標(biāo)要求，證明了香蕉干含水率具有特殊地域性與品種性。在當(dāng)前市場(chǎng)中我們常見(jiàn)的香蕉干產(chǎn)品主要使用的是一代干燥技術(shù)方法，即熱風(fēng)干燥與油炸干燥法進(jìn)行生產(chǎn)。但由于在油炸過(guò)程中會(huì)生成對(duì)人體有害的丙烯酰胺，同時(shí)油脂易氧化影響產(chǎn)品質(zhì)量11，因此小規(guī)模生產(chǎn)出最佳香蕉干的方法無(wú)疑是使用熱風(fēng)干燥法。熱

12、風(fēng)干燥根據(jù)傳質(zhì)傳熱原理，將熱源提供的熱量，用風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹入干燥室或者烘箱內(nèi)，利用流動(dòng)的熱風(fēng)將熱量傳遞給物料，使物料發(fā)生兩個(gè)擴(kuò)散，即物料表面水分到干燥介質(zhì)的外擴(kuò)散與物料內(nèi)部由于物料外部水分過(guò)低而形成的水分梯度而向表面擴(kuò)散的內(nèi)擴(kuò)散14。這兩個(gè)擴(kuò)散持續(xù)進(jìn)行直至物料達(dá)到一定的含水率后達(dá)到干燥目標(biāo)15。在熱風(fēng)干燥中溫度和時(shí)間對(duì)于物料的品質(zhì)影響十分顯著，而香蕉因?yàn)槠浜泻芨哌€原糖，使其對(duì)于干燥溫度更為敏感。香蕉的切片厚度影響其內(nèi)部水分遷移過(guò)程16，影響香蕉干干燥速率，增加了成本17。隨著科技的發(fā)展，越來(lái)越多香蕉干制的方法涌現(xiàn)，但如何優(yōu)化成本、高效保質(zhì)、適用于廣大農(nóng)民制作的研究還在繼續(xù)進(jìn)行。1.4香蕉干的護(hù)

13、色果蔬干制品中的護(hù)色一直是果蔬干制品中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，護(hù)色效果的好壞影響著果蔬干制品的產(chǎn)品外觀與質(zhì)量。而影響香蕉干色、香、味的重要原因有，香蕉中的丹寧，使香蕉在加工過(guò)程中容易發(fā)生褐變與復(fù)澀現(xiàn)象；香蕉的果肉與空氣中的氧氣接觸后，在氧化酶催化下生成褐色或黑褐色的醌類；香蕉所含的還原糖發(fā)生非酶褐變，使產(chǎn)品變黑且產(chǎn)生異味18。這些原因?qū)е铝讼憬对谶M(jìn)行干制前，必需經(jīng)過(guò)護(hù)色處理，才能更好的保證香蕉的色、香、味。因此，抑制香蕉發(fā)生酶促褐變也成為香蕉干護(hù)色的首要問(wèn)題19。對(duì)于香蕉干護(hù)色的方法主要采取化學(xué)的方法，即通過(guò)還原劑與抗氧化劑來(lái)一直酶促褐變的發(fā)生。目前對(duì)于香蕉干常用的護(hù)色方法為包括有：（1）熏硫法，使二

14、氧化硫與香蕉中的過(guò)氧化物反應(yīng)生成過(guò)氧化氫，使氧化酶失去活性。（2）浸硫法，亞硫酸能使過(guò)氧化酶失去氧化作用20。（3）氯化物處理法，氯化物溶于水減少水中溶解酶，抑制氧化酶活性，還可以與二氧化硫控制褐變作用21。（4）浸泡于護(hù)色劑中。當(dāng)前護(hù)色劑主要包括有檸檬酸、氯化鈉、亞硫酸鈉、D-抗壞血酸鈉，EDTA-2Na、亞硫酸氫鈉等22。護(hù)色劑的研究始終是香蕉制品的一個(gè)科研難題，由于香蕉品種不同，香蕉成熟度不同，都影響著護(hù)色劑的配方。當(dāng)前普遍使用多種護(hù)色劑相互配合，配制成復(fù)合護(hù)色劑來(lái)使護(hù)色效果達(dá)到最佳。1.5選題意義2009年初冬，廣西香蕉銷售出現(xiàn)“寒流”，90多萬(wàn)噸香蕉滯銷，價(jià)格一路狂跌，低至0.2元/

15、kg，無(wú)數(shù)蕉農(nóng)慘遭損失，一夜白頭，所幸經(jīng)各級(jí)黨政府部門采取措施與幫扶才使蕉農(nóng)挽回部分損失23。廣西香蕉以鮮銷為主，加工處理商品化技術(shù)比較落后，這才導(dǎo)致了這一悲劇產(chǎn)生24。在多種香蕉制品中，香蕉干作為人們喜愛(ài)的休閑小食品，且制作工藝簡(jiǎn)單，假使當(dāng)初廣西當(dāng)?shù)負(fù)碛休^多的香蕉加工生產(chǎn)廠家，那么就能避免“寒流”的發(fā)生。本文在考慮人們?nèi)粘Ｔ谫?gòu)買食品時(shí)主要以感官判斷產(chǎn)品好壞，且從小廠家的成本角度出發(fā)，主要研究以感官評(píng)定為標(biāo)準(zhǔn)，采用熱風(fēng)干燥方法，使用欽州浦北地區(qū)生產(chǎn)的香蕉為原料，對(duì)香蕉干的護(hù)色劑配方與干燥參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，旨在能給生產(chǎn)廠家一定理論依據(jù)。272材料和方法2.1材料和儀器2.1.1主要原料與試劑材料：欽

16、州矮香蕉 采自欽州浦北試劑：檸檬酸 AR 天津市津北精細(xì)化工有限公司氯化鈉 AR 天津市鼎盛鑫化工有限公司亞硫酸鈉 AR 天津市北辰方正試劑廠2.1.2主要儀器與設(shè)備電子天平 上海智誠(chéng)分析儀器制造有限公司 鼓風(fēng)干燥箱 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司 2.2實(shí)驗(yàn)方法2.2.1香蕉干制作的工藝流程香蕉干制作：選擇原料剝皮切片護(hù)色干燥包裝貯藏2.2.2香蕉干的制作（1）原料選擇：香蕉干對(duì)于香蕉成熟度要求較高，一般使用9成熟的香蕉進(jìn)行干制。青香蕉有澀味，干制出來(lái)顏色發(fā)白，過(guò)熟香蕉偏軟爛，不適宜加工。（2）剝皮：手工剝皮。（3）切片：因切片大小對(duì)于干燥的效果有影響，故需要用尺子進(jìn)行仔細(xì)測(cè)量，并以圓形

17、切取。（4）護(hù)色：配制護(hù)色劑，放入香蕉，比例為3:1。香蕉要被護(hù)色劑完全浸沒(méi)且接觸均勻。浸泡時(shí)間為10分鐘25。（5）干燥：將香蕉片從護(hù)色劑中取出，均勻擺放在鋪有紗窗網(wǎng)的小托盤(pán)上（為了使香蕉片上下受熱均勻與排除水分）放入烘箱進(jìn)行干燥。（6）包裝、貯藏：成品在達(dá)到室溫后用聚乙烯薄膜袋包裝，并放置在干燥陰涼處。2.2.3香蕉干含水率計(jì)算公式香蕉干含水率（m2-m1）/（m1-m）×100式 中 ，m： 干燥皿的重量，g； m1：干燥皿和香蕉干樣品的重量，g。m2：干燥皿和香蕉干干燥后的重量，g。2.2.4護(hù)色劑單因素試驗(yàn)采用感官評(píng)定法決定最佳的復(fù)合護(hù)色劑配比。影響香蕉干風(fēng)味顏色的護(hù)色劑配

18、方主要考慮有檸檬酸、亞硫酸鈉、氯化鈉的濃度。2.2.4.1 不同檸檬酸濃度對(duì)香蕉干護(hù)色效果的影響各切取6片厚度為3mm 的香蕉片，在配置有亞硫酸鈉0.7g/L，氯化鈉1.5 g/L，檸檬酸1.0g/L、1.5 g/L、2.0 g/L、2.5 g/L、3.0 g/L濃度的護(hù)色劑溶液中均浸泡10分鐘，后均勻擺放在紗窗網(wǎng)上放入干燥箱在80下干燥3小時(shí)，然后根據(jù)表2.125進(jìn)行感官評(píng)定評(píng)分，記錄。表2.1 護(hù)色效果評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分/分色澤黃亮 ， 有光澤 ， 風(fēng)味純正豐滿10色澤黃， 有光澤 ， 風(fēng)味純正8色澤黃， 風(fēng)味純正 ， 稍淡薄6色澤黃， 無(wú)光澤 ， 風(fēng)味純正4色澤黃， 稍暗 ， 風(fēng)味純正 ，

19、 稍淡薄22.2.4.2不同亞硫酸鈉濃度對(duì)香蕉干護(hù)色效果的影響各切取6片厚度為3mm 的香蕉片，在配置有亞硫酸鈉0.3 g/L、0.5 g/L、0.7 g/L、1.0 g/L、1.5 g/L，氯化鈉1.5 g/L，檸檬酸2.0 g/L濃度的護(hù)色劑溶液中均浸泡10分鐘，后均勻擺放在紗窗網(wǎng)上放入干燥箱在80下干燥3小時(shí)，然后根據(jù)表2.1進(jìn)行感官評(píng)定評(píng)分，記錄。2.2.4.3不同氯化鈉濃度對(duì)香蕉干護(hù)色效果的影響各切取6片厚度為3mm 的香蕉片，在配置有亞硫酸鈉0.7 g/L，氯化鈉0.5 g/L、1.0 g/L、1.5 g/L、2.0 g/L、2.5 g/L，檸檬酸2.0 g/L濃度的護(hù)色劑溶液中均

20、浸泡10分鐘，后均勻擺放在紗窗網(wǎng)上放入干燥箱在80下干燥3小時(shí)，然后根據(jù)表2.1進(jìn)行感官評(píng)定評(píng)分，記錄。2.2.5護(hù)色劑正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)依據(jù)正交實(shí)驗(yàn)選定出最佳的護(hù)色劑配方，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上選取檸檬酸(a)、亞硫酸鈉（b）、氯化鈉（c）作3因素3水平的正交實(shí)驗(yàn)。根據(jù)DPS分析軟件設(shè)計(jì)一個(gè)L9(34)的正交表頭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并分析，其中d為空列，設(shè)計(jì)因素水平如圖2.2所示26。表2.2正交試驗(yàn)水平設(shè)計(jì)表水平因素ABC檸檬酸/g/L亞硫酸鈉/g/L 氯化鈉/g/L11.50.70.522.01.01.032.51.51.52.2.6干燥參數(shù)單因素試驗(yàn)用感官評(píng)定來(lái)確定最佳的干燥參數(shù)并且觀察在最優(yōu)感官值下得出

21、最佳含水率，影響香蕉干風(fēng)味顏色以及含水率的干燥參數(shù)主要考慮有干燥溫度，干燥時(shí)間，切片厚度。2.2.6.1不同溫度對(duì)香蕉干顏色品質(zhì)的影響各切取6片厚度3 mm的香蕉片，放置在由2.2.5得出最佳配比的護(hù)色劑溶液中浸泡10分鐘，后均勻擺放在紗窗網(wǎng)上放入干燥箱分別在70、75、80、85、90下干燥3小時(shí)，取出由表2.3進(jìn)行感官評(píng)定，記錄。放置在干燥皿待室溫稱重，再放入108的干燥箱內(nèi)完全烘干，待其恒重稱量。按照2.2.3計(jì)算含水率，記錄。2.2.6.2不同時(shí)間對(duì)香蕉干顏色品質(zhì)的影響各切取6片厚度3 mm的香蕉片，放置在由2.2.5得出最佳配比的護(hù)色劑溶液中浸泡10分鐘，后均勻擺放在紗窗網(wǎng)上放入干燥

22、箱在80下分別干燥2小時(shí)、2.5小時(shí)、3小時(shí)、3.5小時(shí)、4小時(shí)，取出由表2.3進(jìn)行感官評(píng)定，記錄。放置在干燥皿待室溫稱重，再放入108的干燥箱內(nèi)完全烘干，待其恒重稱量。按照2.2.3計(jì)算含水率，記錄。表2.3干燥效果評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分/分色澤黃亮 ， 有酥脆感， 10色澤黃， 有酥脆感 ，8色澤黃黑， 有酥脆感，6色澤黃， 無(wú)酥脆感 ，發(fā)軟4色澤發(fā)黑 ，有酥脆感22.2.6.3不同切片厚度對(duì)香蕉干顏色品質(zhì)的影響分別切取6片厚度1mm、2mm、3mm 、4mm、5mm、6mm的香蕉片，放置在由2.2.5得出最佳配比護(hù)色劑溶液中浸泡10分鐘，后均勻擺放在紗窗網(wǎng)上放入干燥箱在80下干燥3小時(shí)27，取

23、出由表2.3進(jìn)行感官評(píng)定，記錄。放置在干燥皿待室溫稱重，再放入108的干燥箱內(nèi)完全烘干，待其恒重稱量。按照2.2.3計(jì)算含水率，記錄。2.2.7響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)根據(jù)響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)原理，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上選取溫度(A)、時(shí)間（B）、切片厚度（C）作3因素3水平的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，根據(jù)響應(yīng)面Box-Benhnken中心組合設(shè)計(jì)原理，因素優(yōu)化組合實(shí)驗(yàn)及響應(yīng)面分析因素與水平分別如表2.4、2.5所示28。表 2.4Box-Benhnken設(shè)計(jì)試驗(yàn)號(hào)ABC含水率感官值100021-1030004011501-16-10-1710180-1-1911010-11011-1101200013-101140

24、00150001610-1170-11表2.5響應(yīng)面分析因素與水平水平因素ABC溫度/°C時(shí)間/h 厚度/mm-1752.520803.031853.543香蕉干護(hù)色劑優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果3.1護(hù)色劑單因素結(jié)果與分析3.1.1檸檬酸濃度對(duì)香蕉干護(hù)色效果的影響根據(jù)方法2.2.4.1，檸檬酸對(duì)于香蕉的感官分值如圖3.1.1：圖3.1.1不同檸檬酸濃度對(duì)香蕉干護(hù)色效果的影響由圖3.1.1可知，當(dāng)護(hù)色劑中檸檬酸濃度在1.0g/L2.0g/L范圍時(shí)，香蕉干的護(hù)色效果隨著檸檬酸濃度的升高而升高，2.0g/L時(shí)達(dá)到最佳。2.0g/L以后香蕉干的感官值隨檸檬酸濃度的升高而降低。說(shuō)明檸檬酸的還原性對(duì)于香蕉剝皮

25、后果肉發(fā)生的氧化現(xiàn)象有抑制作用，但是在達(dá)到一定濃度后，檸檬酸所帶有的酸味會(huì)影響香蕉本身的氣味，影響其品質(zhì)，因此，選2.0g/L為宜。3.1.2亞硫酸鈉濃度對(duì)香蕉干護(hù)色效果的影響根據(jù)方法2.2.4.2，亞硫酸鈉對(duì)香蕉干的感官分值如圖3.1.2所示：圖3.1.2不同亞硫酸鈉濃度對(duì)香蕉干護(hù)色效果的影響由圖3.1.2可知，當(dāng)護(hù)色劑中亞硫酸鈉濃度在0.3g/L1.0g/L范圍時(shí)，香蕉干護(hù)色效果持續(xù)上升，在1.0g/L達(dá)到最佳，在1.0g/L濃度后，護(hù)色效果隨著亞硫酸鈉濃度的升高而變差。說(shuō)明亞硫酸鈉能有效抑制香蕉果肉中的多酚氧化酶的活性，但是達(dá)到一定濃度后，會(huì)使單寧發(fā)生復(fù)澀現(xiàn)象，使香蕉干出現(xiàn)澀味與變黑。因

26、此，選1.0g/L為宜。3.1.2氯化鈉濃度對(duì)香蕉干護(hù)色效果的影響根據(jù)方法2.2.4.3，氯化鈉對(duì)香蕉干的感官分值如圖3.1.3所示：圖3.1.3不同氯化鈉濃度對(duì)香蕉干護(hù)色效果的影響由圖3.1.3可知，當(dāng)護(hù)色劑中氯化鈉的濃度在0.5g/L1.0g/L范圍時(shí)，香蕉干的護(hù)色效果隨著濃度上升而提高，在1.0g/L時(shí)達(dá)到最佳，在1.0g/L濃度后的感官值隨著濃度上升而下降。表明氯化鈉的對(duì)于香蕉發(fā)生的酶促褐變有抑制作用，但在濃度達(dá)到一定時(shí)，抑制作用會(huì)下降。因此，選1.0g/L為宜。3.2正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析表2.2正交實(shí)驗(yàn)因素水平表水平因素ABC檸檬酸/g/L亞硫酸鈉/g/L 氯化鈉/g/L11.50.7

27、0.522.01.01.032.51.51.5表3.2正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與極差分析實(shí)驗(yàn)號(hào)因素感官分值A(chǔ)BC空列X1X2X3111112443.3333212224665.3333313336887.333342123888852231610108.66676231210888.666773132610888321368108933218888K148586060K276666466K372727270k15.33336.44446.66676.6667k28.44447.33337.11117.3333k38887.7778R3.11111.55561.33331.1111R2.80211.4010

28、1.20081.0007表3.2數(shù)據(jù)方差分析變異來(lái)源平方和自由度均方F值p值顯著性A50.9629621.03325.48180.00043*B10.9629620.045795.481480.09855C8.296320.748084.148150.1643空列5.6296322.943492.814810.2825誤差37.3333180.05915注: P值是方差齊性檢查的結(jié)果；*表示極顯著水平(P<0.01)；*表示顯著水平(0.01<P<0.05)。由表中極差R可知，正交實(shí)驗(yàn)考察的三個(gè)因素對(duì)于香蕉干護(hù)色劑護(hù)色效果影響的主次順序?yàn)锳>B>C，即檸檬酸濃度&

29、gt;亞硫酸鈉濃度>氯化鈉濃度。同時(shí)，A因素，即檸檬酸濃度對(duì)于香蕉干護(hù)色劑的護(hù)色效果影響非常顯著，而B(niǎo)因素、C因素，即亞硫酸鈉濃度、氯化鈉濃度對(duì)于香蕉干護(hù)色劑的護(hù)色效果影響不顯著。實(shí)驗(yàn)表明，香蕉干復(fù)合護(hù)色劑的最佳配方為A2B3C3，即由濃度為檸檬酸2.0g/L、亞硫酸鈉1.5g/L、氯化鈉1.5g/L配制的護(hù)色劑對(duì)于香蕉干的護(hù)色效果最好。在此條件下進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，得到平均感官值為9.667分，均高于表中的感官分值，表明正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的護(hù)色劑配方可行。4香蕉干干燥參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果4.1干燥參數(shù)單因素結(jié)果與分析4.1.1溫度對(duì)于香蕉干顏色品質(zhì)的影響。根據(jù)方法2.2.6.1，溫度對(duì)于香蕉干顏色品

30、質(zhì)的感官值如圖4.1.1.1所示，含水率如圖4.1.1.2所示圖4.1.1.1不同溫度對(duì)香蕉干的感官影響圖4.1.1.2不同溫度對(duì)香蕉干含水率的影響從圖中可知，溫度在7080范圍時(shí)，香蕉干的顏色品質(zhì)感官值隨著溫度升高而升高，在80達(dá)到最高值后，感官值隨著溫度上升而下降，同時(shí)香蕉干的含水率隨著溫度上升而下降，這表明香蕉干在達(dá)到一定溫度后會(huì)由于糖分的焦化與美拉德反應(yīng)而影響其顏色。而同時(shí)對(duì)比兩圖發(fā)現(xiàn)在感官值最高時(shí)，含水率接近10%。因此，選80最佳。4.1.2時(shí)間對(duì)于香蕉干顏色品質(zhì)的影響。根據(jù)方法2.2.6.2，溫度對(duì)于香蕉干顏色品質(zhì)的感官值如圖4.1.2.1所示，含水率如圖4.1.2.2所示圖4.

31、1.2.1不同時(shí)間對(duì)香蕉干的感官影響圖4.1.2.2不同溫度對(duì)香蕉干含水率的影響由圖4.1.2.1與4.1.2.2可知，干燥時(shí)間對(duì)于香蕉干的顏色品質(zhì)有影響，含水率隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而減小，當(dāng)含水率太高時(shí)香蕉干軟化，而時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，與空氣中氧氣接觸時(shí)間長(zhǎng)，易氧化發(fā)生褐變。因此，選3h為宜，且此時(shí)含水率接近為10%。4.1.3厚度對(duì)于香蕉干顏色品質(zhì)的影響。根據(jù)方法2.2.6.3，溫度對(duì)于香蕉干顏色品質(zhì)的感官值如圖4.1.3.1所示，含水率如圖4.1.3.2所示圖4.1.3.1不同時(shí)間對(duì)香蕉干的感官影響圖4.1.3.2不同厚度對(duì)香蕉干含水率的影響由圖4.1.3.1與圖4.1.3.2可知，當(dāng)厚度為2mm3mm

32、范圍時(shí)，香蕉干的顏色品質(zhì)逐漸上升且含水率逐漸升高，當(dāng)厚度達(dá)到3mm時(shí)，感官值達(dá)到最大，含水率接近10%，厚度在3mm之上的感官值隨著厚度增加而下降、含水率逐漸升高。可見(jiàn)香蕉厚度的大小與香蕉干的含水率成正比，而厚度越厚，香蕉中水分?jǐn)U散慢，影響香蕉干品質(zhì)與生產(chǎn)效率，但厚度太小，含水率過(guò)低，影響顏色且不易保存。因此，選3mm為宜。4.2響應(yīng)面分析方案與結(jié)果對(duì)溫度（A）、溫度（B）、厚度（C）作以下變換：a=（A-80）/5；b=（B-3）/0.5；c=（C-3）/1，以為自變量，以試驗(yàn)所得感官值為響應(yīng)值（Y），試驗(yàn)結(jié)果如表4.2.1所示：表4.2.1響應(yīng)面分析方案及結(jié)果試驗(yàn)號(hào)ABC含水率/%感官值1

33、00010.63921-109.5310300010.639401112.167501-18.4886-10-110.269710111.12780-1-19.831091108.67710-11013.41411-11011.4571200010.63913-10114.1851400010.6391500010.6391610-198170-1113.584對(duì)回歸模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果如表4.2.2所示表4.2.2回歸模型方程方差分析方差來(lái)源平方和自由度均方F值Pr>F顯著性模型53.7895.9811.150.0022*A-溫度6.1316.1311.430.0117*B-時(shí)間0.

34、1310.130.230.6438C-厚度18.00118.0033.600.0007*AB9.0019.0016.800.0046*AC2.2512.254.200.0796*BC6.2516.2511.670.0112*A24.2114.217.860.0264*B24.2114.217.860.0264*C22.3712.374.420.0736剩余項(xiàng)3.7870.54失擬項(xiàng)3.7531.25純誤差0.00040.000總和57.5316注: Pr值是方差齊性檢查的結(jié)果；*表示極顯著水平(P<0.01)；*表示顯著水平(0.01<P<0.05)。使用Design Exp

35、ert8.05b統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)表4.2.2數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多元回歸擬合,得到感官值3個(gè)因素a、b、c之間的二次回歸方程為：Y=9.00+0.88*a+0.13*b-1.50*c-1.50*a*b+0.75*a*c+1.25*b*c-1.00*a2-1.00b2-0.75c2根據(jù)表4.2.2的方差分析結(jié)果，回歸方程顯著，相關(guān)系數(shù)R2=93.48，說(shuō)明感官值的變化有93.48%來(lái)源與因變量，即干燥時(shí)間、干燥溫度和香蕉切片厚度。回歸方程擬合良好，可以使用該方程代替真實(shí)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。由F值檢驗(yàn)因變量，P值越小顯著性越高，發(fā)現(xiàn)方程中c、ab、ac對(duì)于Y值影響極顯著，a、bc、a2、c2影響顯著。表明方程不

36、是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，交互作用對(duì)于響應(yīng)值影響很大，方程二次項(xiàng)對(duì)響應(yīng)值影響也很大。失擬項(xiàng)值為1.25，表明數(shù)據(jù)沒(méi)有異常點(diǎn)，無(wú)需分析更高次數(shù)項(xiàng)，模型顯著。 4.2.1響應(yīng)面優(yōu)化分析由Design Expert8.05b統(tǒng)計(jì)分析軟件得到的二次回歸方程的響應(yīng)面及其等高線如下圖16。由圖4.2.1發(fā)現(xiàn)，香蕉干的感官值在干燥溫度83、干燥時(shí)間為2.9-3.0h之間時(shí)最高，等高線近似橢圓，且由圖4.2.2中3D模型的傾斜度很高，證明干燥時(shí)間與干燥溫度的交互作用非常明顯。由圖4.2.3發(fā)現(xiàn)，香蕉干的感官值在干燥溫度為83-85，切片厚度為2.3mm時(shí)最高，等高線近似于橢圓形，且圖4.2.4的3D模型傾斜度高，證明

37、干燥時(shí)間與切片厚度的交互作用明顯。由圖4.2.4發(fā)現(xiàn)，香蕉干的感官值在干燥時(shí)間為2.7h，切片厚度為2.0mm時(shí)候最高，等高線近似于橢圓形，且圖4.2.6中的3D模型的傾斜度較高，表明干燥時(shí)間與切片厚度的交互作用明顯。由以上分析可以得出，所研究的三個(gè)因素，即干燥時(shí)間、干燥溫度、切片厚度，兩兩直接的交互作用都明顯，影響任何一數(shù)值，對(duì)于香蕉干的感官值都影響。圖4.2.1干燥溫度和干燥時(shí)間對(duì)感官值影響的等高線圖4.2.2干燥溫度和干燥時(shí)間對(duì)感官值影響的響應(yīng)面圖4.2.3干燥溫度和切片厚度對(duì)感官值影響的等高線圖4.2.4干燥溫度和切片厚度對(duì)感官值影響的響應(yīng)面圖4.2.5干燥時(shí)間和切片厚度對(duì)感官值影響的

38、等高線圖4.2.6干燥時(shí)間和切片厚度對(duì)感官值影響的響應(yīng)面4.3香蕉干最佳干燥參數(shù)的確定在單因素實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)含水率接近10%時(shí)感官值最高。經(jīng)由Design Expert8.05b統(tǒng)計(jì)分析軟件中根據(jù)模型方程得出的Solutions確定，能達(dá)到最高感官值所選擇三因素的最佳搭配是：A干燥溫度：81.26，B干燥時(shí)間：2.59h，C切片厚度：2.35mm；得出的感官值為9.87，含水率為9.99%。在此條件下進(jìn)行了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，即在干燥溫度：81.3、干燥時(shí)間2.6h、切片厚度2.4mm的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并經(jīng)多人感官分析與測(cè)定其含水率，與軟件處理結(jié)果基本一致，故采用響應(yīng)面法優(yōu)化得到的干燥條件是可靠的，

39、具有實(shí)用價(jià)值。結(jié)論本實(shí)驗(yàn)采用感官評(píng)定方法，使用欽州浦北地區(qū)生產(chǎn)的香蕉，經(jīng)多人進(jìn)行評(píng)定得出數(shù)據(jù)。根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)與正交實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：當(dāng)復(fù)合護(hù)色劑中檸檬酸濃度為2.0g/L，香蕉干的感官值最高；對(duì)亞硫酸鈉濃度進(jìn)行單因素分析，為1.0g/L濃度時(shí)感官值最佳，但正交試驗(yàn)分析1.5g/L濃度最佳，根據(jù)香蕉內(nèi)含還原糖較多，故選擇1.5g/L；對(duì)于氯化鈉濃度因素分析，單因素實(shí)驗(yàn)顯示1.0g/L能達(dá)到最佳護(hù)色效果，但正交試驗(yàn)分析1.5g/L濃度最佳，從抗氧化角度考慮，選擇1.5g/L濃度的氯化鈉最佳。綜上所述，欽州浦北地區(qū)所產(chǎn)香蕉使用的護(hù)色劑最佳配方為：檸檬酸2.0g/L、亞硫酸鈉1.5g/L、氯化鈉1.5g/

40、L。根據(jù)響應(yīng)面Box-Behnken中心組合設(shè)計(jì)原理和響應(yīng)面分析法，借助Design Expert軟件進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)的安排和數(shù)據(jù)分析。對(duì)影響香蕉干干燥效果的三個(gè)參數(shù)進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，三者對(duì)香蕉干感官效果的影響，且香蕉干接近含水率為10%的時(shí)候，感官效果最佳。通過(guò)響應(yīng)面法建立干燥參數(shù)對(duì)于香蕉干感官值的二次多項(xiàng)數(shù)學(xué)模型，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)該模型進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，優(yōu)化工藝參數(shù)，探討各因素間的交互作用。由Design Expert8.05b統(tǒng)計(jì)分析軟件得出：使由欽州浦北地區(qū)生產(chǎn)的香蕉干感官值最高、且含水率接近10%的條件下，最佳的干燥參數(shù)為：干燥溫度81.26、干燥時(shí)間：2.59h、切片厚度：2.35mm

41、。致謝畢業(yè)論文的暫告收尾，這也意味著我在欽州學(xué)院四年的學(xué)習(xí)活即將結(jié)束。回憶這四年的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，依稀如昨日歷歷在目，讓人十分留戀與不舍。四年期間，我在知識(shí)、能力、閱歷都得到了提升，這是我的自身努力的結(jié)果，也與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)息息相關(guān)。非常感謝游剛老師在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給自己的指導(dǎo)，從最初的定題，到資料收集，到寫(xiě)作、修改，到論文定稿，他給了我耐心的指導(dǎo)和無(wú)私的幫助。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。在此特向游剛老師致以衷心的謝意，向他無(wú)可挑剔的敬業(yè)精神、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度、深厚的專業(yè)修養(yǎng)和平易近人的待人方式表示深深的敬意

42、。此外，還要感謝龐庭才老師、廖日權(quán)老師、甘紅老師，他們?cè)谖业膶?shí)驗(yàn)過(guò)程中提供了我很多支持，解決了我很多的難題，我很感謝他們的幫助。同時(shí)，我還要感謝與我一起在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)們，是他們幫助我完成了感官評(píng)定，使我得到了客觀的數(shù)據(jù)。畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，通過(guò)設(shè)計(jì)，我深刻領(lǐng)會(huì)到學(xué)術(shù)的無(wú)止境與基礎(chǔ)的重要性，畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅僅能幫助我檢驗(yàn)大學(xué)四年的學(xué)習(xí)成果，更多的是畢業(yè)設(shè)計(jì)可以幫助我更加清楚的認(rèn)識(shí)自我，磨練我的意志與耐性，這會(huì)對(duì)我今后的工作生活帶來(lái)很大的幫助。在本論文完成之際，再次感謝關(guān)心我、幫助我的老師、同學(xué)和朋友們。并對(duì)即將參加本論文評(píng)閱、答辯以及對(duì)本論文提出寶貴意見(jiàn)和建議的所有老師表示最誠(chéng)摯的謝意。參考文獻(xiàn)1

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