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1、现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2013, Vol.29, No.6 1281 响应面法分析 TPA 测试参数对酸奶质构的影响 杨莹莹1，贺红军1，郭萌萌1，孙宁1，李新2 （1.烟台大学生命科学学院，山东烟台 264005）(2.烟台大学文经学院，山东烟台 264005) 摘要：本文利用响应面方法分析在TPA测试中不同的压缩程度和压缩测试速率对凝固型酸奶质构参数的影响。结果表明压缩程度对硬度、粘性、内聚性、胶黏性影响极显著(P 值均为 P0.0001)；压缩测试速率对硬度、粘性有极显著影响(P 值均为 P0.0001)；对胶黏性有显著影响(
2、0.010.10，模型或考察因素影响不显著； P0.05)，说明模型拟合度良好；而且决定系数R2除内聚性外均在0.85 以上， 说明因变量与考察的自 变量之间线性关系显著，方程能够较好的反应硬度、粘性、内聚性、胶黏性与压缩程度和压缩测试速率的 关系。信噪比均较大说明模型可信度较高。综上所述可以用这些方程来较好的分析预测四个响应值随自变 量的变化规律。 表 3 响应值模型数学方差分析 Table 3 Analysis of variance for each term of developed quadratic regression model 响应值 名称 方差 来源 F 值 ProF 决定
3、系 数 R2 变异系数 CV/% 信噪比 硬度 模型 102.42 0.0001 0.9865 1.16 29.219 A 78.87 0.0001 B 336.57 0.0001 AB 15.02 0.0061 A2 30.16 0.0009 B2 61.32 0.0001 失拟项 6.31 0.0537 粘性 模型 68.13 0.0001 0.9799 17.00 24.649 A 46.39 0.0001 B 201.05 0.0001 AB 2.37 0.1334 A2 2.55 0.1935 B2 90.70 0.0001 失拟项 6.20 0.0552 内聚性 模型 0.020
4、0.0001 0.8400 6.62 15.059 A 0.020 0.0001 B 7.30310-5 0.6741 失拟项 3.21310-3 0.1432 胶黏性 模型 1.29 0.0001 0.8781 6.86 16.885 A 1.18 0.0001 B 0.11 0.0316 失拟项 0.16 0.0726 2.3 响应面分析 根据回归方程作出响应面，观察图像分析测试条 件对酸奶测试结果的影响。 由图 1 可以看出在研究范围内，硬度随压缩程度 和压缩测试速率的增加而增加，且在低压缩程度和低测试速率时，硬度随二者的增加而明显增加，在这两 个测试条件处于高水平时，硬度增加减缓。同时
5、可以 看出，硬度随测试速率的变化幅度较大，因此在研究 范围内如果以硬度为主要响应值，为减少实验误差可 选取测试条件的高水平。方差分析表3 中表明压缩测试速率和压缩程度 P0.0001，表明二者对硬度的影响极显著。图 1 中等高线趋于椭圆，说明二者的交互作 用对硬度有显著影响。 表 3 中 AB项 P=0.0061 说明交互作用对硬度的影响极显著。 图 1 压缩程度和压缩测试速率对硬度的影响 Fig.1 Surface plots of hardness affected by degree of deformation and compression speed 图 2 压缩程度和压缩测试速率
6、对粘性的影响 Fig.2 Surface plots of adhesiveness affected by degree of deformation and compression speed 图 2 中曲面阐释了，在研究范围内，粘性随压缩 程度增加缓慢增加，而粘性对压缩测试速率变化明显较大。且在低测试速率范围区，粘性随压缩测试速率 的增长缓慢增加，在较高测试速率范围，粘性随测试速率的增加呈二次方趋势。这种情况首先是粘性受测 试速率一次项 B的影响(P0.0001)，再次是粘性受测 试速率的二次项 B2的影响(P0.0001)。这种走势从方 程(2)也可看出，粘性模型是一个二次函数式，使粘
7、性随测试参数的变化轨迹较为复杂。 由图 3 看出，在研究范围内，内聚性随压缩程度 的增加呈上升趋势。在测试范围内，内聚性随压缩测 试速率改变而无明显变化。从方程(3)内聚性与测试参 数的函数模型及表3 的方差分析中可以看出压缩程度A对内聚性的影响极显著(P0.0001)。 压缩测试速率对 内聚性影响不显著(P=0.6741)。 现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2013, Vol.29, No.6 1284 图 3 压缩程度和压缩测试速率对内聚性的影响 Fig.3 Surface plots of cohesiveness affected b
8、y degree of deformation and compression speed 图 4 压缩程度和压缩测试速率对胶黏性的影响 Fig.4 Surface plots of gumminess affected by degree of deformation and compression speed 从图 4 可知胶黏性与压缩程度和压缩测试速率呈 线性相关关系。在研究范围中，胶黏性随压缩程度和压缩测试速率的增长呈上升趋势。随压缩程度增加的 趋势较明显。从方程(4)中看出，胶黏性为两个自变量的一次函数。 方差分析表 3 中压缩程度 A对于胶黏性影响极显著(P0.0001)，压缩测试
9、速率 B 对胶黏性影 响显著(P=0.03160.05)。 3 结论 本实验对凝固型酸奶进行TPA测试， 研究了压缩 程度和压缩测试速率对硬度、粘性、内聚性、胶黏性 的影响。结果表明压缩程度对硬度、粘性、内聚性、 胶黏性影响极显著。压缩测试速率对硬度、粘性有极显著影响， 对胶黏性影响显著， 对内聚性无显著影响。压缩程度和压缩测试速率的交互作用仅对硬度有极显 著影响，对其余三个质构特性参数显著影响不显著。 综上所述，压缩程度对各项质构结果影响较大，而压 缩测试速率对其影响较小。因此，在选择合适的测试条件时，可以更多地考虑压缩程度的影响。 参考文献 1 Meullenet J F, Lyon B,
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