实验三十八热处理对食品营养价值的影响

1、实验三十八热处理对食品营养价值的影响一、实验目的与要求理解食品加工工艺与食品营养价值间的相互关系；掌握评价食品加工对其营养价值影响的指标；了解食品加工对食品营养价值影响的实验设计的一般方法。二、实验原理正交试验法，又叫正交设计，也称多因素正交选优法，简称正交法。它是一种利用正交 表来安排多因素试验的科学方法。用正交试验法来安排试验，最大的优点在于正交表具有均 衡分散，整齐可比，试验次数只有通常方法的1/2、1/3甚至1/243次，而且计算简单，试 验结果代表性好。例如，过去采用8因素3水平的抗生素培养基试验，用完全设计法安排必须做6561组 试验，历时两年半才能完成；后来采用正交法安排试验，结

2、果只用了一个星期做了其中27 组试验，就达到了需做6561组试验的效果。从这个试验中可以看出正交试验法在科学研究 中有着不可估量的价值。对正交法的具体细节我们不能详细介绍。在这里我们简单解释一下正交法中的几个关键 概念，这些对于理解正交法是非常重要的。即正交法中的因子(又称因素)、水平(又称试 验点)、正交表等，并介绍一下关于正交法试验结果的数学处理问题。正交试验法的几个重要的概念因子(素)：指的是完成一项研究，或生产一个产品的工艺条件。例如，我们要研究如何煮米饭，在这个课题中，米、水、火是煮米饭的三个重要条件，即它 们是煮米饭的三个参与因素。水平：指的是因素所处的不同状态。如煮米饭研究中的米

3、因素具有许多不同的状态， 如早釉米、晚釉米等，这早釉米和晚釉米就是米因素的两个不同水平；500g米加1000g水 好呢还是加1400g水好，这1000g和1400g就是水因素的不同水平；同样，煮米饭时，是先 大火后小火好呢，还是先小火后大火好，这先大火后小火与先小火后大火就是火因素的不同 水平。如果要做上述条件的煮饭试验，用正交试验法安排首先将上述因素和水平归纳成表 381。表3813因素2水平正交试验表因子水平A米B水C火1早釉米1000g先大火后小火2晚釉米1400g先小火后大火称煮饭试验的因子水平归纳表，即试验方案。由于正交表是由数字组成，所以在组织试验计 划时，不用具体的因素名称，如米

4、、水、火等，而改用A、B、C或1、2、3等符号，所以米 的两个不同水平可分别表示为A1和A2,它们分别指早釉米和晚釉米，其余依次类推。这个 煮饭试验方案，如果按传统的方法相互都搭配做一次试验，即早釉米有加水1000g和1400g 的，在这两种不同加水量中，又有用先大火后小火煮和先小火后大火煮的，这样要进行8 次试验才能鉴别出这些因素及其水平的搭配哪种效果最佳。正交表：指正交试验中安排试验和分析试验的一种工具，它是一种按照某些数学统 计规律编排的表格。每张正交表都有其自己的名字，并反映出表所具有的内容。如某一正交表的表达式为L4 (23)，该正交表可以反映出以下内容：3表示这张正交表有3纵列，其

5、名分别叫列1、列2、列3。用它最多可以安排3个因素的试 验。2表示这张正交表内只有两种数字，即1和2,分别称水平1和水平2,用它可以安排2个 水平的试验。4表示这张正交表内有4个横行，每一横行分别叫1号、2号、3号和4号试验。用它可以 安排4组试验。L表示正交的意思因此，L4 （23）是一张安排2水平3因素做4组试验的正交表，其安排方式见图381。所有正交表都具有以下两个数学性质。以L4（23）为例：任何一列，各水平出现的次数相同，即列1有两个1，必然有两个2,其他列亦如此。任何两列的同一横行，有序数对出现次数相同，如列1和列2有序数对分别为一个（1， 1）、一个（1，2）、一个（2，1）、一

6、个（2, 2），那么列1与列3，或列2与列3，也是如此。 我们再来看看上面所说的煮米饭的研究，若用通常的相互搭配来安排试验，我们需要做8 组试验，但用正交表L4（23）来安排试验，只需要做4组试验就可以达到做8组试验的目 的。所以说，正交试验法可以合理地减少试验组数，提高科学效率。图381正交表结构图 表382L4（23）正交表列号试号 1231111212232124221正交试验结果的数据统计方法用正交表安排试验，试验数据不需经过复杂的整理手续，只要根据表格要求，做些简单计算，就可对试验结果进行分析研究。下面举一简单例子，来说明如何对正交试验所获得的结果进行分析。这里有三种球，每一种球有两

7、种重量，见表383。用正交法进行试验，找出一种组合，使三 球重量之和最大。这一试验可以利用正交表L4 （23）来安排。试验获得表384所列之结果。 表383关于球的重量的正交试验表因子水平A铜球B银球C金球1铜甲（25g）银甲（30g）金甲（22g） 2铜乙（21g）银乙（20g） 金乙（34g）表384正交试验统计表表头试验号 ABC123 试验结果 111177212279321285422163 计算部分 K1K2R1561488/216214220/214016424/2T=304Y=T/N=76表384计算部分，K值表示各因子的相同水平所对应的试验值之和，如A项下所对应K1的 156

8、表示A水平1所对应试验值之和，即77和79相加，用A1表示。其他依次类推。 A2=85+63=148B1=77+85=162R值表示极差，即日=最大水平试验值平均数-最小水平试验值平 均数如 RA=1562-1482=8/2 （或 4） RC=1642-1402=24/2 （或 12）根据上述简单的计算结果，就可对本试验作出如下的直观分析：（1）首先比较R值大小，就可以看出某因子在这试验中是起主要作用或起次要作用。据表 384结果，RC最大，RB次之，RA最小。这说明因子C在这项试验中影响最大，而因子A对 本次试验结果的影响最小。（2）比较K值大小，可以知道该因子的不同水平对试验影响的程度。如

9、本次试验中，C1 VC2、B2VB1、A2VA1，如果试验指标值是愈大愈好，则说明用A1比A2效果好、选B1比 B2好、C2比C1好（反之则相反）。经过以上分析，我们可以获得本次试验的最终结果，即采用A1B1C2的组合，三球重量之和 最大。三、实验设计本次试验就是利用正交法设计蔬菜烹调工艺的试验方案。用抗坏血酸含量作为该试验的测试 指标。试验条件包括蔬菜的前处理、烹调时间和辅料添加种类等三个因素，采用每个因素两 个水平进行试验。试验方案见表385所示。表385蔬菜烹调工艺试验方案因子水平前处理A烹调时间B调料1先切后洗1min加食碱2先洗后切3min加食醋据此方案，可采用L4 (23)正交表设计试验组。根据表382，即L4 (23)正交表，可制定 出下列试验计划：第一组试验：先洗后切，炒1min，并加食碱保色，起锅后立即测定抗坏血酸。第二组试验：先洗后切，炒5min，并加食醋调味，起锅后立即测定抗坏血酸。第三组试验：先切后洗，炒1min，并加食醋调味，起锅后立即测定抗坏血酸。第四组试验：先切后洗，炒5min，并加食碱保色，起锅后立即测定抗坏血酸。四、实验步骤取新鲜蔬菜200g，清洗时间均定为1min，切成3cm长，前处理结束到下锅开始炒的时 间不超过1min。食碱和