【正文】 行單體實驗，以低脂冰激凌的膨脹率、融化率、粘度及口感作為指標，獲得低脂冰激凌單體膠體對抗融性的影響，結果 見表 21 不同膠體對低脂冰激凌的抗融性影響。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 13 表 21 不同膠體對低脂冰淇凌的抗融性影響 膠體 添加料 （ %） 膨脹率 （ %） 融化率 （ %） 粘度（ 25℃） 口感 均質(zhì)前 凝凍前 空白 柔軟、無嚼勁并有砂感 黃原膠 有冰晶、嚼勁不夠太軟 卡拉膠 158 柔軟、無嚼勁 瓜爾豆膠 柔軟、有空氣氣泡 莿瑰豆膠 細膩、無砂感 甘露膠 有冰晶氣泡、組織疏松 海藻酸鈉 入口細膩、組織結構好 CMCF9 氣泡較大、組織疏松 阿拉伯膠 入口細膩、組織緊密 瓊脂 無冰晶 亞麻籽膠 氣泡較大、入口細膩 明膠 有冰晶、結構不緊密 選擇影響低脂冰激凌品質(zhì)的幾種主要穩(wěn)定劑 從表 21中可以看出，瓜爾豆膠對低脂冰激凌膨脹率的提高有顯著的效果，這可能與其水溶性好，吸水性好等理化特性有關。通過比較其均質(zhì)后與凝揀前的牯度，發(fā)現(xiàn)瓜爾豆皎在操作過程中穩(wěn)定性好，但其漿料中有明顯的空氣泡，保藏一段時間容易出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，所以可以考慮將其與其它膠體 復配一在融化率方面，卡拉膠對低脂冰激凌的抗融性較好，這可能與卡拉膠和冰激凌原料中的糖、脂肪、蛋白質(zhì)、水等相互作用優(yōu)于其它膠體與這些組分之問作用效果，但是僅由卡拉膠所配成的冰激凌無咬勁，在操作過程中粘度變化較大，所以也可以考慮與其它膠體進行復配?？紤]冰激凌混臺料液的粘度、膨脹率、抗融性及價格等因素，選取卡拉膠、瓜爾豆膠、海藻酸鈉、剌槐豆膠為主要穩(wěn)定劑。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 14 第三章 主要穩(wěn)定劑的正交試驗 正交試驗設計的基本概念 正交試驗設計法（簡稱正交法）是統(tǒng)計數(shù)學的重要分支。它是以概率論數(shù)理統(tǒng)計、專業(yè)技術知識和實踐經(jīng) 驗為基礎 , 充分利用標準化的正交表來安排試驗方案，并對試驗結果進行計算分析，最終達到減少試驗次數(shù)，縮短試驗周期，迅速找到優(yōu)化方案的一種科學計算方法。它是產(chǎn)品設計過程和質(zhì)量管理的重要工具和方法。 正交法應用中幾個常用名詞 。 在試驗中需要考查的效果的特性值，簡稱為指標 [9]。指標與試驗目的是相對應的。例如，試驗目的是提高產(chǎn)量，則產(chǎn)量就是試驗要考查的指標；如果試驗目的是降低成本，則成本就成了試驗要考查的指標。總之，試驗目的多種多樣，而對應的指標也各不相同。指標一般分為定量指標和定性指標，正交 試驗需要通過量化指標以提高可比性，所以，通常把定性指標通過評分定級等方法轉化為定量指標。例如，可把色澤按不同深度分成不同等級，否則試驗結果難以處理和分析。 。 因素也稱因子，是試驗中考查對試驗指標可能有影響的原因或要素 !, 它是試驗當中重點要考查的內(nèi)容。通常用大寫英文字母 A、 B、 C 等來表示。一個字母表示一個因素，因素又分為可控因素和不可控因素。可控因素指在現(xiàn)有科學技術條件下，能人為控制調(diào)節(jié)的因素；不可控因素指在現(xiàn)有科學技術條件下，暫時還無法控制和調(diào)節(jié)的因素。正交試驗中，首先要選擇可控因素列入到試驗當 中，而對不可控因素，要盡量保持一致，即在每個方案中，要對試驗指標可能有影響的不可就可以忽略不可控因素對試驗造成的影響。 。 試驗中選定的因素所處的狀態(tài)和條件稱為水平或位級。例如：加熱溫度為 70、80、 90 這 3 個狀態(tài)，可分別用“ 1”、“ 2”、“ 3”來表示。又如 1 個因素分為 2 水平，用“ 1”和“ 2”來表示。同理，一個因素也可分為 4 水平、 5 水平或更多水平，以此類推驗證。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 15 試驗方案的制訂 以 49L（ 3） 正交表為例，符號 L表示正交表?！?9”表示有 9行，即需要安排做 9次試驗。括號中“ 3”，表示每個因素 取 3個水平 (位級 )。指數(shù)“ 4”，表示該表有 4列，最多可安排四個因素，因此，該表可作四因素 3水平試驗之用，需做 9次試驗，如方案為三因素 3水平，也可用這表，只需任意去掉表中一列安排即可，但試驗次數(shù)不減。 本實驗以瓜爾豆膠（ A)、卡拉膠 (B)、海藻酸鈉（ C）、剌槐豆膠 (D)等乳化劑及穩(wěn)定劑進行復配試驗，以制品的膨脹率、融化率、粘度、口感為指標，獲得冰激凌自配乳化穩(wěn)定劑的優(yōu)良組成。其方法是四因素三水平的正交試驗。 即：瓜爾豆膠 A(1)0． 08％、 (2)0． 10％、 (3)0． 12％； 卡拉膠 B(1)0． 02％、 (2)0． 03％、 (3)0． 04％； 海藻酸鈉 C(1)0． 02％、 (2)0． 03％、 (3)0． 04％； 剌槐豆膠 D(1)0． 03％、 (2)0． 04％、 (3)0． 05％。 根據(jù)上述實驗計劃進行九次實驗，有關制品的膨脹率、融化率、粘度、口感。見表 31 正交試驗表。 表 31 正交試驗表 實驗號 瓜爾豆膠（ A) 卡拉膠 (B) 海藻酸鈉（ C） 剌槐豆膠 (D) 1 0． 08％ 0． 02％ 0 .02％ 0 .03％ 2 0． 08％ 0 .03％ 0 .03％ 0． 04％ 3 0． 08％ 0. 04％ 0 04％ 0． 05％ 4 0. 10％ 0． 02％ 0 .03％ 0． 05％ 5 0. 10％ 0 .03％ 0 04％ 0 .03％ 6 0. 10％ 0. 04％ 0 .02％ 0． 04％ 7 0． 12％ 0． 02％ 0 04％ 0． 04％ 8 0． 12％ 0 .03％ 0 .02％ 0． 05％ 9 0． 12％ 0. 04％ 0 .03％ 0 .03％ 原料及產(chǎn)品質(zhì)量控制指標 感官評價 食品感官評價 [7]是以人的視覺、聽覺、味覺、嗅覺等感覺器官為工具，利用客觀內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 16 方法收集產(chǎn)品對人類刺激的感官 反應，從而感知到的食品的特征或者性質(zhì)的一種科學方法，以得到或推測消費者對產(chǎn)品的反映。 表 32 冰激凌感官測定標準表 評價內(nèi)容 評價標準 色澤 乳白色或微黃色 氣味和滋味 具有牛奶特有香味 組織形態(tài) 均勻流體、無沉淀、無凝塊、無肉眼可見雜質(zhì) 理化指標 食品的理化指標是評價食品營養(yǎng)性與安全性的重要指標。低脂冰激凌制作工藝研究中安全指標主要有蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、總固形物含量、乳酸菌活菌數(shù)、酸度等。 表 33 冰激凌理化指標標準表 項目 理化指標 脂肪（ %） ≥ 總糖（以葡萄糖計 ， %） ≥ 蛋白質(zhì)（ %） ≥ 總固形物含量（ %） ≥ 衛(wèi)生指標 衛(wèi)生指標主要是原料及產(chǎn)品不含雜質(zhì)，致病菌不得檢出 [5]。 實驗結果 根據(jù)上述實驗計劃進行了九次實驗，有關制品的膨脹率、融化率、粘度、口感見表 32 正交試驗數(shù)據(jù)分析表。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 17 表 34 正交試驗數(shù)據(jù)分析表 試驗號 膨脹率 （ %） 融化率 （ %） 粘度 口感 均質(zhì)后 老化后 1 氣泡大、口感粗糙 2 有冰晶 3 氣泡小、口感細膩、無冰晶 4 氣泡大、有嚼勁、組織太緊密 5 組織結構緊密、入口細膩 6 組織結構緊密、口感好、無冰晶 7 粗大冰晶、氣泡較大 8 有嚼勁、組織細膩、有細微冰晶 9 有冰晶、氣泡較大 數(shù)據(jù)分析 對 9 個試驗結果直接進行比較，找出最好的方案，顯然膨脹率最高者是 9 號方案，膨脹率為 %，方案為 A3B3C2D1，即：瓜爾豆膠 A 為 %、卡拉膠 B 為 %、海藻酸鈉 C 為 %、剌槐豆膠 D為 %。融化率最低者為 6 號方案，融化率為內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 18 %，方案為 A2B3C1D2，即：瓜爾豆膠 A為 %、卡拉膠 B 為 %、海藻酸鈉C 為 %、剌槐豆膠 D為 %。 計算分析。因為 49L（ 3） 正交表，實際有 81個方案， 49L（ 3） 僅做了 9 次試驗，最佳方案可能在做過的 9次試驗中，也可能不在，所以必須計算分析，找出最佳方案。 計算分析方法如下： 首先，把每個因素 1 水平所有方案試驗結果相加；把 2 水平方案試驗結果相加；把 3 水平方案試驗結果相加。這實際上是把每 1 個因素的試驗結果分成了 3 組。分別用 K K K3 來表示，如 A因素 1水平方案試驗結果即是 A 因素的 K1，記在 A因素下方。 A 的 K1=++= A 的 K2=++= A 的 K3=++= 同理 B 因素的： K1= K2= K3= C 因素的： K1= K2= K3= D 因素的： K1= K2= K3= 把計算結果分別記在 A、 B、 C、 D 這 4個因素下方。為了直觀，再分別計算各自的算術平均值：各自的 K 值均為 3 個值的和，所以： A1 的算術平均值： K4=K1/3=A2 的算術平均值： K5=K2/3=A3 的算術平均值： K6=K3/3=同理： B1 的算術平均值： K4=K1/3= B2 的算術平均值： K5=K2/3= B3 的算術平均值： K6=K3/3= C1 的算術平均值： K4=K1/3= C2 的算術平均值： K5=K2/3= 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 19 C3 的算術平均值： K6=K3/3= D1 的算術平均值： K4=K1/3= D2 的算術平均值： K5=K2/3= D3 的算術平均值： K6=K3/3= 其次計算各因素的極差 R:各因素算術平均值 K K K6 中最大值 最小值 =極差。 A 的極差 R== B 的極差 R== C 的極差 R== D 的極差 R== 最后分析計算結果，分析表明極差越大的因素重要程度越高。從而知道影響膨脹率的因素主次順序為： B（ ）、 C（ ）、 A（ ）、 D（ ）。 為了直觀起見， 用因素的水平變化為橫坐標，指標的平均值為縱坐標，