喬 興，陳 龍，趙曉梅，羅嶺慧

（四川旅游學(xué)院，四川成都 610100）

燕麥，屬于小雜糧，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，其蛋白質(zhì)、維E的含量均高于大米等谷物[1-2]。燕麥中含有的水溶性膳食纖維β-葡聚糖具有黏性[3]，可阻礙淀粉、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的消化和吸收[4]，使人體產(chǎn)生飽腹感，因此可降低餐后血糖的胰島素反應(yīng)[5]。燕麥也是一種營(yíng)養(yǎng)健康的降糖食品，并被美國(guó)FDA（美國(guó)食品藥品管理局）認(rèn)定為功能性食品[6]。燕麥的營(yíng)養(yǎng)成分包括燕麥淀粉（約60%）、燕麥蛋白質(zhì)（約15.6%）、燕麥脂肪（約8.8%）、燕麥膳食纖維和燕麥抗氧化物等[7]。

膳食纖維有許多重要的生理功能，如預(yù)防便秘、抑制腸癌發(fā)生、預(yù)防糖尿病、高血壓和肥胖癥等功能[8-10]。燕麥被認(rèn)為是最優(yōu)質(zhì)的谷物之一，具有較高的降血脂、降血糖，甚至抗疲勞的功效[11]，此類粗糧將會(huì)成為未來(lái)健康飲食發(fā)展的主流。有研究表明燕麥經(jīng)過(guò)蒸制、烘烤等工藝處理后，β-葡聚糖和脂肪含量及最終黏度和回生值均顯著升高[12]。報(bào)道稱微波處理能較好地抑制燕麥中脂酶活性[13]。

果凍是由果凍膠、甜味劑、增稠劑和香精等加工而成的膠狀食品，因其色彩豐富多樣、口感滑嫩、風(fēng)味清甜，受到人們的喜愛(ài)[14]。果凍在體內(nèi)產(chǎn)生熱能所占比例極低，有調(diào)節(jié)腸道菌群、增加雙歧桿菌等有益微生物、加強(qiáng)消化吸收功能等作用[15]。市售果凍多為水果味，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不高[16]。以燕麥為主要原料，研究燕麥提取液、食用級(jí)明膠、酸酸乳等對(duì)果凍品質(zhì)的影響，通過(guò)單因素試驗(yàn)及響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，結(jié)合感官評(píng)價(jià)得到最佳配方，制作出一種具有較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的降糖減脂食品。

1 材料與方法

1.1 材料

燕麥、明膠、酸酸乳，均為市場(chǎng)可食用級(jí)食材。

1.2 儀器和設(shè)備

FL1928型食物打磨機(jī)、JK-30H06型電煮鍋、BK802600型網(wǎng)紗、100 mL量筒、燒杯、BCD-319WTPZM型電冰箱、RZ-86844型電子秤等。

1.3 工藝流程

①明膠溶解→煮膠→得到產(chǎn)物進(jìn)行冷卻；

②酸酸乳；

③燕麥磨碎過(guò)濾→將燕麥粉煮后過(guò)濾→燕麥粉的濃縮液；

①+②+③→混合→煮沸→得到的產(chǎn)品灌裝封口→冷卻檢驗(yàn)→成品包裝。

1.4 操作要點(diǎn)

該產(chǎn)品的基本配方為燕麥汁添加量2.4%，明膠添加量4.3%，酸酸乳添加量20%。

1.4.1 燕麥的磨碎和熬制濃縮液

市售燕麥磨碎、過(guò)濾，稱取8 g燕麥粉用100 g冷水浸泡30 min，煮鍋加220 g水，將浸泡過(guò)后的燕麥和水一起倒入鍋內(nèi)，燒開(kāi)鍋后轉(zhuǎn)小火熬制，其間要適時(shí)攪拌，煮至燕麥粉完全溶解，勤加攪拌，煮至燕麥完全熟透即可，用6層網(wǎng)紗過(guò)濾3次[17]。

1.4.2 溶膠、煮膠

按基本配方稱取明膠，倒入燒杯，加入50 g水?dāng)嚢? min，放入85℃的水中水浴加熱[18]，直至明膠完全溶解，用6層網(wǎng)紗過(guò)濾3次，除去不溶性雜質(zhì)，保證果凍口感。

1.4.3 調(diào)配

熬制好的明膠加入稱量好的燕麥汁、酸酸乳，攪拌均勻。

1.4.4 灌裝、密封、滅菌

將果凍瓶用沸水清洗，裝入80～85℃的料液，用蓋子密封。將灌裝封蓋好的果凍于85℃熱水中殺菌10 min。

1.4.5 冷卻

將滅菌后的果凍冷卻到26℃，放入冰箱冷藏2 h后取出。

1.5 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.5.1 單因素試驗(yàn)

（1）明膠添加量對(duì)果凍質(zhì)構(gòu)和感官的影響。在基礎(chǔ)配方基礎(chǔ)上，以明膠添加量3.1%，3.7%，4.3%，4.9%，5.5%進(jìn)行單因素試驗(yàn)，使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分析并進(jìn)行感官評(píng)分。每組做3次平行測(cè)試。

（2） 燕麥汁添加量對(duì)果凍質(zhì)構(gòu)和感官的影響。在基礎(chǔ)配方基礎(chǔ)上，以燕麥添加量0.6%，1.5%，2.4%，3.3%，4.2%進(jìn)行單因素試驗(yàn)，使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分析并進(jìn)行感官評(píng)分。

（3） 酸酸乳添加量對(duì)果凍質(zhì)構(gòu)和感官的影響。在基礎(chǔ)配方基礎(chǔ)上，以酸酸乳添加量14.2%，14.6%，20.0%，20.4%，20.8%進(jìn)行單因素試驗(yàn)，使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分析并進(jìn)行感官評(píng)分[19]。

1.5.2 數(shù)據(jù)分析

對(duì)質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定結(jié)果進(jìn)行分析，試驗(yàn)結(jié)果均用Excel軟件進(jìn)行處理。

1.5.3 感官評(píng)價(jià)

邀請(qǐng)20位有專業(yè)知識(shí)的教師對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行品嘗和評(píng)價(jià)，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查的方式得出該產(chǎn)品在色澤、口感、香味、硬度、組織狀態(tài)等5個(gè)方面的感官評(píng)價(jià)[20]。

產(chǎn)品綜合評(píng)定見(jiàn)表1。

表1 產(chǎn)品綜合評(píng)定

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 明膠添加量對(duì)果凍品質(zhì)的影響

明膠添加量對(duì)果凍質(zhì)構(gòu)的影響見(jiàn)圖1，明膠添加量對(duì)果凍感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖2。

由圖1、圖2可知，隨著明膠添加量的增加，果凍的彈性和膠黏性增加，咀嚼性也增加，有研究表明復(fù)合膠的濃度越大，其凝膠強(qiáng)度也增大，故明膠的濃度越大，凝膠強(qiáng)度也越大。明膠添加量為3.7%時(shí)，果凍過(guò)硬，彈性、咀嚼性也逐步增大，明膠本身有種淡淡的腥味，當(dāng)明膠添加量過(guò)大時(shí)，果凍的腥味過(guò)大，不易讓人接受，食用效果不佳，當(dāng)明膠添加量為3.1%時(shí)，果凍接近市售果凍的口感，故選用明膠添加量為3.1%。

2.1.2 燕麥汁添加量對(duì)果凍品質(zhì)的影響

燕麥汁添加量對(duì)果凍質(zhì)構(gòu)的影響見(jiàn)圖3，燕麥汁添加量對(duì)果凍感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖4。

由圖3、圖4可知，隨著燕麥汁添加量的增加，彈性和膠黏性先增加后降低，咀嚼性依次增加。燕麥汁的添加量較高時(shí)，果凍的滑嫩效果不佳，但營(yíng)養(yǎng)價(jià)值卻最高。兩者平衡之下，選擇燕麥添加量為0.6%時(shí)，口感和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最佳。

2.1.3 酸酸乳添加量對(duì)果凍品質(zhì)的影響

酸酸乳添加量對(duì)果凍質(zhì)構(gòu)的影響見(jiàn)圖5，酸酸乳添加量對(duì)果凍感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖6。

由圖5、圖6可知，果凍的彈性、膠黏性、咀嚼性隨酸酸乳添加量的上升先增大后降低。由于酸酸乳的pH值＜7，所以酸酸乳降低了果凍的pH值，從而改變了明膠的膠凝性，最終影響果凍的口感。當(dāng)酸酸乳添加量為20%時(shí)，果凍的彈性、咀嚼性都達(dá)到了峰值，但酸酸乳的風(fēng)味不夠濃郁，口感略硬；當(dāng)酸酸乳添加量為20.4%時(shí)，果凍的彈性、咀嚼性較低，由于酸酸乳添加量過(guò)高，果凍酸味較重，口味不佳；當(dāng)酸酸乳添加量為14.6%時(shí)，果凍的彈性、咀嚼性略低于峰值，但果凍的酸味適中，口感更佳。故選酸酸乳添加量14.6%為最佳。

2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 自變量的取值

通過(guò)單因素試驗(yàn)選明膠、燕麥、酸酸乳為自變量。

2.2.2 響應(yīng)面回歸模型的建立與分析

通過(guò)以上單因素試驗(yàn)可知燕麥果凍的優(yōu)化配方，在此基礎(chǔ)上通過(guò)響應(yīng)面法得到最佳配方。選感官評(píng)分（Y）為響應(yīng)值，選取明膠添加量（A）、燕麥添加量（B）、酸酸乳添加量（C） 等為自變量，按照Design Expert 8.0.6軟件設(shè)計(jì)的三因素三水平表格。

響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/%

試驗(yàn)方案以感官評(píng)分為單一響應(yīng)值。利用Boxbehnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸和方差分析，來(lái)確定模型及各項(xiàng)顯著性水平。

Box-behnken設(shè)計(jì)方案及響應(yīng)值見(jiàn)表3，回歸方程的方差分析見(jiàn)表4，R2綜合分析見(jiàn)表5。

利用Design Expert 8.0.6軟件對(duì)各因素及響應(yīng)值進(jìn)行二項(xiàng)多次回歸擬合，方程如下：

Y=88.45-1.60A-1.48B+0.27C+0.22AB+0.72AC+0.90 BC-1.93A2-1.97B2-3.16C2.

失擬項(xiàng)的p值為0.196 9＞0.1不顯著，說(shuō)明回歸模型與實(shí)際相統(tǒng)一，試驗(yàn)誤差小。由表3可知，R2為0.992 4，R2adj為0.982 7，說(shuō)明此回歸模型與實(shí)際試驗(yàn)統(tǒng)一程度較好；R2Pred為0.916 7，說(shuō)明該模型預(yù)測(cè)性良好。變異系數(shù)CV為0.43%，小于5%、信噪比27.284＞4，信噪比的值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于4，表明該試驗(yàn)在可控的誤差范圍內(nèi)，信度較高。因此，可以用此模型來(lái)分析預(yù)測(cè)響應(yīng)值隨自變量的變化規(guī)律。

表3 Box-behnken設(shè)計(jì)方案及響應(yīng)值

表4 回歸方程的方差分析

表5 R2綜合分析

一次項(xiàng)中A、B的p值都小于0.000 1，遠(yuǎn)小于0.05；C的p值為0.089，大于0.05；AC、BC的p值均小于0.05，AB項(xiàng)p值為0.285 8，大于0.05；A2、B2、C2的p值也均小于0.000 1，遠(yuǎn)小于0.05，則表明 A、B、AC、BC、A2、B2、C2均顯著差異，說(shuō)明其影響燕麥果凍的的口感。各因素對(duì)燕麥果凍的影響程度為A＞B＞C，所以主要影響燕麥果凍口感的是明膠添加量。

2.2.3 響應(yīng)面圖形分析

燕麥汁和明膠添加量對(duì)感官評(píng)分影響的三維響應(yīng)分析圖（a） 和等高線圖（b） 見(jiàn)圖7，酸酸乳和明膠添加量對(duì)感官評(píng)分影響的三維響應(yīng)分析圖（c）和等高線圖（d） 見(jiàn)圖8，酸酸乳和燕麥汁添加量對(duì)感官評(píng)分影響的三維響應(yīng)分析圖（e）和等高線圖（f）見(jiàn)圖9。

由圖7可知，隨著明膠添加量的增加，感官評(píng)分先增加后減少，隨著燕麥添加量的增加，感官評(píng)分同樣也是先增加后降低，從響應(yīng)面的陡峭程度來(lái)看，明膠和燕麥汁添加量對(duì)果凍感官評(píng)分影響基本一致且顯著。由圖8可知，隨著酸酸乳添加量的增加，感官評(píng)分先增加后減少，隨著明膠添加量的增加，感官評(píng)分同樣也是先增加后減少，但是從響應(yīng)面的陡峭程度來(lái)看，明膠添加量對(duì)果凍感官評(píng)分顯著，而酸酸乳添加量對(duì)果凍感官評(píng)分不顯著。由圖9可知，隨著燕麥汁添加量增加和酸酸乳添加量增加，果凍的感官評(píng)分先增加后減少，從響應(yīng)面的陡峭程度看，酸酸乳添加量對(duì)果凍感官評(píng)分不顯著，燕麥汁添加量對(duì)果凍評(píng)分顯著。

2.2.4 配方優(yōu)化

經(jīng)過(guò)響應(yīng)面回歸分析得到最佳燕麥果凍參數(shù)為明膠添加量2.65%，燕麥汁添加量0.18%，酸酸乳添加量14.53%，在此配方下感官評(píng)分高達(dá)89分，根據(jù)實(shí)際操作，將配方改為明膠添加量2.7%，燕麥汁添加量0.2%，酸酸乳添加量14.5%。試驗(yàn)表明回歸方程模型對(duì)燕麥果凍配方是可行的。

2.3 產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)

2.3.1 感官評(píng)定

（1） 色澤。因燕麥本色為乳白色稍帶淡黃色，加入的酸酸乳為乳白色，所以燕麥果凍為乳白色稍帶淡黃色。

（2）口感。彈性適中、口感滑嫩、奶香味濃郁，略帶甜味和酸味。

（3）形狀。采用的罐裝法，果凍成型為瓶狀。

2.3.2 理化指標(biāo)

降糖燕麥果凍微生物檢驗(yàn)，參考GB 19299—2015食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)果凍中的方法。經(jīng)檢測(cè)，果凍中細(xì)菌總數(shù)＜100 CFU/100 g；大腸菌群10 CFU/100 g；致病菌均未檢出，符合國(guó)標(biāo)要求。降糖燕麥果凍污染物檢驗(yàn)，參考GB 2762—2017食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量，經(jīng)檢測(cè)無(wú)鉛、鎘、汞等重金屬，以及亞硝酸鹽、硝酸鹽等有毒有害物的檢出。根據(jù)最佳工藝得到的燕麥果凍，參考GB 2762—2017食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可溶性固形物＞25%，3.5＜pH值＜2.5。

3 結(jié)論

通過(guò)單因素試驗(yàn)及響應(yīng)面法研究了燕麥果凍的最佳制作工藝條件，確定了制作該果凍的最佳配方為明膠添加量2.7%，燕麥汁添加量0.2%，酸酸乳添加量14.5%。根據(jù)此配方制作的燕麥果凍成品色澤均勻、口感細(xì)膩、風(fēng)味獨(dú)特、具有良好的感官評(píng)價(jià)和理化特性。