郭峰君 楊樂樂

（1.北海職業(yè)學(xué)院，廣西 北海市 536000；2.北海市環(huán)境監(jiān)測中心站，廣西 北海市 536000）

果凍是一種外形晶瑩剔透、口感爽滑、色澤艷麗、香甜可口的半固體休閑食品。20世紀(jì)80年代果凍憑借獨(dú)特的風(fēng)味和口感進(jìn)入中國市場，受廣大消費(fèi)者歡迎，市場潛力巨大。傳統(tǒng)的果凍生產(chǎn)原料單一，缺乏保健功能，不能滿足消費(fèi)者的需求。預(yù)測未來復(fù)合果凍的增長率會達(dá)到14.2%以上，新型復(fù)合口味、具有保健功能的果凍具有較高的開發(fā)市場[1,2]。我國有高鈣果凍、益生菌果凍、果粒果凍等，亞洲其他國家有綠茶果凍、乳酸果凍、蘆薈果凍等。近年來流行的復(fù)合果凍主要有蔬菜?水果類、水果?五谷類，很少有水產(chǎn)品?水果類果凍。

海帶渣是指海藻酸鈉生產(chǎn)過程中，干海帶經(jīng)浸泡、堿液消化、粗濾得到的不溶性組分和膠液經(jīng)稀釋、發(fā)泡、漂浮后得到的懸浮性固體成分。海帶加工提取碘、甘露醇、褐藻酸鈉三大產(chǎn)品后剩余的下腳料富含大量的巖藻聚糖硫酸酯和其他營養(yǎng)物質(zhì)，直接丟棄易造成污染浪費(fèi)[3]。海帶提取的巖藻聚糖硫酸酯是一種含有巖藻糖和硫酸根離子的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的硫酸多糖，受其生長環(huán)境、提取方法、降解方法不同，獲得的多糖分子具有不同的結(jié)構(gòu)。巖藻聚糖硫酸酯具有抗凝血、降血脂、抗病毒、抗腫瘤、提高免疫力、抗氧化、抗疲勞、促益生菌生長等多種活性功能[4?8]。在果凍中添加海帶巖藻聚糖硫酸酯，既能廢物利用，又能保健。

百香果又名雞蛋果、愛情果，營養(yǎng)豐富，富含7種有機(jī)酸，17種氨基酸、21種微量元素，具有美容養(yǎng)顏、促消化、止咳化痰、延緩衰老等功效[9?12]。百香果維生素C含量高達(dá)240mg/kg，其中還含有芹菜素、木犀草素、葒草素、異葒草素、槲皮素等黃酮類化合物，能抗氧化、降血壓、降血脂等。張衡等研制的紅茶果凍，因?yàn)闇p少色譜和添加劑的使用，深受年輕人喜愛[13]。

本文通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面法優(yōu)化果凍最佳配方，研制出口感、氣味和外觀良好的水產(chǎn)品?水果復(fù)合的保健果凍，既能使海帶渣廢物利用，又能有鮮明的顏色和獨(dú)特的口感，又具有保健功效[14]。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料 海帶渣（模擬工廠提取后的狀態(tài)）：干海帶(購于海和安超市)將干海帶剪碎浸泡后，堿液消化，粗過濾得到的不溶性組分，稀釋、發(fā)泡、漂浮后得到的懸浮性固體。

百香果、瓊脂、木糖醇、食醋、檸檬酸。

1.1.2 設(shè)備 XFS?280MB+立式高壓蒸汽滅菌器；FW?100萬能粉碎機(jī)；DHG?9037A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱；AR224CN電子分析天平；ZL10?250C超聲儀；pHS?3C型酸度計；YGM/2WAJ阿貝折光儀；亞榮RE?52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。

1.2 加工方法

1.2.1 工藝流程 海帶渣巖藻聚糖硫酸酯制備：80℃熱水浸泡→旋蒸濃縮→30%乙醇醇沉→60%乙醇醇沉→90%乙醇醇沉→旋蒸濃縮→巖藻聚糖硫酸酯沉淀

果凍制備：巖藻聚糖硫酸酯→去腥→煮膠（瓊脂木糖醇）→加入百香果果汁→加入檸檬酸→混勻→滅菌→冷卻→檢驗(yàn)→成品

1.2.2 操作要點(diǎn)

1.2.2.1 海帶渣巖藻聚糖硫酸酯提取、除腥 采用水提醇沉法對海帶渣巖藻聚糖硫酸酯進(jìn)行提取。將海帶渣清洗、烘干、粉碎后過篩，制成粉末；水提醇沉法，80℃熱水提取，上清液旋蒸濃縮，分別用30%、60%、85%乙醇醇沉獲得巖藻聚糖硫酸酯沉淀，用透析袋透析除金屬離子和鹽，旋蒸濃縮后用鼓風(fēng)干燥機(jī)烘干，得到海帶粗多糖。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室前期實(shí)驗(yàn)成果，采用15%H2O2反應(yīng)6h，聯(lián)合超聲功率500W，溫度50℃，pH值7.5，60min進(jìn)行降解。稱取1g海帶巖藻聚糖硫酸酯于容器中，加入等體積0.1%食醋和1%檸檬酸浸泡0.5h，除去腥味，清水漂洗多次，除去酸液[15]，定容至1L。

1.2.2.2 凝膠劑制備 將瓊脂和木糖醇按比例緩慢加入水中，不斷攪拌溶解，緩慢加熱4 min，得到熱凝膠溶液，靜置片刻，消去表面泡沫，用100目濾布過濾。

1.2.2.3 百香果果汁制備 選用新鮮百香果，挖出果肉，1：1加水用榨汁機(jī)攪拌，用100目濾布過濾。

1.3 果凍配方研究

1.3.1 感官評定 將果凍放于白色搪瓷盤上，由10人進(jìn)行感官評定。采用雙盲法，從色澤、風(fēng)味、組織結(jié)構(gòu)、口感四方面進(jìn)行評定[16]，評定各樣品之間用礦泉水漱口。具體評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.2 單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化 固定海帶巖藻聚糖硫酸酯1mg/mL，取100mL巖藻聚糖硫酸酯溶液分別對瓊脂、木糖醇、檸檬酸、百香果果汁的添加量進(jìn)行研究，具體見表2，在單因素的基礎(chǔ)上，采用Box?Benhnken設(shè)計原理[17]，在四因素三水平的響應(yīng)面分析法對果凍加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，確定最優(yōu)工藝參數(shù)。

表1 果凍感官評定評分標(biāo)準(zhǔn)

表2 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)與水平

1.3 理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)測定

可溶性固形物用阿貝折光儀測定，參照GB/T 19299－2015[18]；pH用酸度計測定。

菌落總數(shù)GB 4789.2—2016[19]；大腸菌群GB 4789.3—2016[20]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Design?Expert 8.0.6軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素分析

2.1.1 瓊脂添加量對果凍品質(zhì)的影響

以瓊脂添加量分別為0.5%，1%，1.5%，2%，2.5%進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行感官評定。由圖1可以看出，當(dāng)瓊脂含量為1.5%時，制作出的果凍感官評定分?jǐn)?shù)最高。當(dāng)瓊脂含量為0.5%和1%時，果凍成型狀態(tài)不佳，偏軟。當(dāng)瓊脂含量大于1.5%時，果凍硬度較高口感較差。

2.2.2 百香果果汁添加量對果凍品質(zhì)的影響 在瓊脂添加量為1.5%、木糖醇添加量為15%、檸檬酸添加量為0.15%的條件下，以百香果果汁添加量分別為5%，10%，20%，30%，40%進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行感官評定。百香果果汁的添加能改變果凍口味，掩蓋海帶腥味，對其他因素的影響不大。當(dāng)果汁添加量較少時，百香果的風(fēng)味及香氣不足，當(dāng)果汁添加量過多時，酸度較高，口感不夠細(xì)膩，不符合大眾口味。

2.2.3 檸檬酸添加量對果凍品質(zhì)的影響 檸檬酸作為食品添加劑能調(diào)節(jié)食品風(fēng)味，對果凍的凝膠穩(wěn)定性有一定的影響。在瓊脂添加量為1.5%、木糖醇添加量為15%、百香果果汁添加量為20%的條件下，考察檸檬酸添加量對果凍感官評定分?jǐn)?shù)的影響。得出結(jié)論，當(dāng)檸檬酸添加量為0.15%時效果最佳。由于百香果果汁呈酸性，相比其他因素，檸檬酸添加量不必過多，對口感影響不大。

2.2.4 木糖醇添加量對果凍品質(zhì)的影響 在瓊脂添加量為1.5%、檸檬酸添加量為0.15%、百香果果汁添加量為20%的條件下，以木糖醇添加量分別為5%，10%，15%，20%，25%進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行感官評定。得出結(jié)論，當(dāng)木糖醇添加量為15%時效果最好。木糖醇添加量較多，甜度過高，會掩蓋百香果的風(fēng)味；木糖醇添加量少，果凍口感偏酸，風(fēng)味不佳。

2.2.5 產(chǎn)品指標(biāo)測定 可溶性固形物大于15%，pH=3.32，菌落總數(shù)≤100 CFU/100mL，大腸桿菌未檢出，符合GB19299果凍衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖1 不同瓊脂添加量的感官評定分?jǐn)?shù)

圖2 不同百香果果汁添加量的感官評定分?jǐn)?shù)

圖3 不同檸檬酸添加量的感官評定分?jǐn)?shù)

圖4 不同木糖醇添加量的感官評定分?jǐn)?shù)

表3 Box-Benhnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計與結(jié)果

2.2 響應(yīng)面結(jié)果分析

采用Design?Expert軟件進(jìn)行分析，分析結(jié)果如下：對不同因素下感官評定數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸擬合分析，得到感官評定分?jǐn)?shù)的回歸方程：

感官評定分?jǐn)?shù)=87.27?0.4*A+3.53*B?0.42*C?1.05*D+3.21*A*B?1.04*A*C?3.39*A*D+2.11*B*C?3.37*B*D?0.24*C*D?13.9*A^2?3.07*B^2?8.33*C^2?7.87*D^2

由響應(yīng)面數(shù)據(jù)結(jié)果方差分析可知，模型的F值為15.15，模型是顯著的，說明建模成功。P值小于0.01，表現(xiàn)為極顯著水平，失擬項(xiàng)P=0.1418，表現(xiàn)為不顯著水平，說明該模型模擬四因素三水平的分析是可行的。模型中B，AD，BD，A2，B2，C2，D2對感官評定的影響顯著或極顯著，說明回歸方程非線性關(guān)系。根據(jù)表4的數(shù)據(jù)F值得大小可以得出結(jié)論，各因素對感官評定得分的影響排序是：B（木糖醇）＞D（百香果果汁）＞C（檸檬酸）＞A（瓊脂）。

回歸方程的各因變量和全體自變量之間的回歸系數(shù)R2為0.8762，說明響應(yīng)值（感官評定分?jǐn)?shù)）的變化有87%來源于瓊脂、木糖醇、檸檬酸、百香果果汁添加量這四個因素，信噪比12.259＞4，說明模型可靠，因此回歸方程能較好的描述四個因素與響應(yīng)值之間的真實(shí)關(guān)系，可用該回歸方程確定最佳制備工藝。

images/BZ_59_259_1308_2276_1383.png模型significant A B C D A B**AC AD BC BD CD A2 B2 C2 D2殘差失擬檢驗(yàn)純誤差全相關(guān)系數(shù)1930.94 1.88 149.74 2.07 13.23 41.34 4.33 45.9 17.89 45.36 0.24 1252.82 61.24 449.96 401.89 127.45 112.98 14.47 2058.39 137.92 1.88 149.74 2.07 13.23 41.34 4.33 45.9 17.89 45.36 0.24 1252.82 61.24 449.96 401.89 9.1 11.3 3.62 15.15 0.21 16.45 0.23 1.45 4.54 0.48 5.04 1.97 4.98 0.026 137.62 6.73 49.43 44.15<0.0001 0.6565 0.0012 0.6411 0.248 0.0513 0.5019 0.0414 0.1827 0.0425 0.8733<0.0001 0.0212<0.0001<0.0001* * ******3.120.1418No significant

注：*表示差異性顯著，p＜0.05；**表示差異性極顯著，p＜0.01

表5 模型可信度分析

2.3 響應(yīng)面圖形分析

等高線是橢圓形說明自變量之間兩兩交互作用顯著，圓形則相反。響應(yīng)面的坡度變化反映各因素變化時響應(yīng)值的變化情況[21?23]。從圖5中可以看出，木糖醇使用量對果凍的感官評定得分影響作用最大，隨著木糖醇添加量增大，感官評定得分先增后減。

2.4 配方參數(shù)優(yōu)化

根據(jù)響應(yīng)面分析結(jié)果，得到巖藻聚糖硫酸酯果凍的最佳配方為：瓊脂添加量為1.5%，木糖醇添加量為10%，檸檬酸添加量為0.15%，百香果果汁添加量為20%，感官評定得分87.266分。根據(jù)此配方三次平行試驗(yàn)，感官評定分?jǐn)?shù)為83.43±0.15分，接近預(yù)測值，說明響應(yīng)面法優(yōu)化巖藻聚糖硫酸酯果凍加工工藝可行。

圖5 兩因素交互作用響應(yīng)面3D圖

3 討論與結(jié)論

本文在海帶渣中提取并降解了巖藻聚糖硫酸酯，將其添加到果凍中，在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,根據(jù)Box?Behnken試驗(yàn)設(shè)計原理建立數(shù)學(xué)模型，對海帶巖藻聚糖硫酸酯、瓊脂、木糖醇、檸檬酸的添加量為自變量進(jìn)行顯著性和交互性分析研究,獲得了最佳配比參數(shù)瓊脂添加量為1.5%，木糖醇添加量為10%，檸檬酸添加量為0.15%，百香果果汁添加量為20%，感官評定得分87.266分。制得的果凍口感爽滑、酸甜可口、具有百香果特有的香味，無腥臭味。添加木糖醇的果凍，糖尿病人可食用，具有保健功效。