彭傳友,李建鳳,廖立敏*
(1.重慶化工職業(yè)學院,重慶 401228;2.內(nèi)江師范學院化學化工學院,四川 內(nèi)江 641100)
桑葚為??浦参锷涞墓?,又叫桑果、桑泡。桑葚有黑桑葚、白桑葚,黑桑葚花色苷含量高因而外觀顯示黑色。研究表明桑葚具有增強免疫、延壽、抗誘變等作用。桑葚已被列為“既是食品又是藥品”的農(nóng)產(chǎn)品之一,既具有較高的食用價值又具有較高的藥用價值,是開發(fā)功能性食品、休閑食品的優(yōu)質(zhì)原料[1-3]。桑葚含有豐富的花色苷[4-6]、多酚類[7]、黃酮類[8-9]、多糖[10-12]、白黎蘆醇[13]等多種活性成分,表現(xiàn)出良好的抗氧化、抗衰老、抗癌、降血脂、降血糖等活性和功能,此外桑葚還含有豐富的胡蘿卜素、維生素B1、維生素B2等。桑葚在4月份~6月份成熟,目前農(nóng)戶主要以鮮銷和吸引游客采摘為主獲得收益。成熟的桑葚水分含量在80%以上,不易儲存、銷售期短、經(jīng)濟回報有限,這些問題限制了桑葚產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。果糕產(chǎn)品是目前較受小孩和老人歡迎的休閑食品,營養(yǎng)豐富,附加值較高[14-15]。本文以桑葚為主要原料,開發(fā)一種富含花色苷的桑葚果糕,以期為桑葚產(chǎn)品開發(fā)提供參考。
桑葚:市售,產(chǎn)自內(nèi)江市市中區(qū)獅灣村;純凈水:市售;蔗糖:安琪酵母股份有限公司;麥芽糖:上海鴻樂食品有限公司;檸檬酸:碩之隆實業(yè)有限公司;瓊脂:浙江一諾生物科技有限公司;果膠:河南萬邦實業(yè)有限公司;黃原膠:健隆生物科技股份有限公司;以上均為食品級。pH1.0的氯化鉀緩沖溶液、pH4.5的醋酸鈉緩沖溶液:焦作市維聯(lián)精細化工有限公司。
CP2202S電子分析天平:北京賽多利斯儀器公司;FW200高速萬能粉碎機:北京成萌偉業(yè)科技有限公司;752型紫外可見分光光度計:上海精密科學儀器有限公司;FL-1電子萬用電爐:北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司。
1.2.1 制備方法
桑葚洗凈、烘干,密封儲存。桑葚干經(jīng)粉碎機粉碎1 min,將桑葚干粉和水以1∶10(質(zhì)量比)的比例混合,置于燒杯中,電爐上小火加熱,沸騰開始計時,保持微沸2 min,再用4層紗布過濾,得到桑葚汁,棄去殘渣??刂莆锪峡偭繛?0 g,在潔凈燒杯中加入一定量的桑葚汁、蔗糖、麥芽糖,溫度控制在85℃左右,加熱攪拌使物料溶解均勻(約3 min~5 min),在加熱和攪拌下緩慢加入膠凝劑(瓊脂、果膠、黃原膠),繼續(xù)攪拌至物料均勻,加入檸檬酸,玻璃棒攪拌并不時蘸取少許物料觀察,物料稠液從玻璃棒流下呈細長條不易斷落狀時停止加熱,繼續(xù)攪拌,待物料冷卻至約75℃時,倒入預先準備好的硅膠立體模盤,冷卻至室溫(25℃左右)后脫模得桑葚果糕。
1.2.2 正交試驗設計
考察蔗糖、麥芽糖、檸檬酸、瓊脂、果膠、黃原膠的用量6個因素,每個因素取5個水平,以感官評分為評價指標,設計六因素五水平的正交試驗,因素水平見表1。
表1 因素及水平Table 1 Factors and levels
1.2.3 感官評價
感官評價小組由10名固定人員組成,針對桑葚果糕的色澤、組織狀態(tài)、風味及口感等方面進行評分,不同樣品間以純凈水漱口,并記錄評分結(jié)果(評分總分為10分,取10人的平均值),評分標準見表2。
表2 桑葚果糕感官評分標準Table 2 Sensory scoring standard of mulberry fruit cake
1.2.4 桑葚果糕花色苷含量的測定
取1 g桑葚果糕,溶于10 mL 60℃蒸餾水,4 000 r/min離心2 min,分別取上層清液1 mL置于2支帶刻度的比色管中,分別向兩支比色管中加入pH1.0的氯化鉀緩沖溶液、pH4.5的醋酸鈉緩沖溶液至比色管的10 mL刻度線,搖勻,用紫外可見分光光度計分別在波長為520 nm和700 nm處,以蒸餾水為空白測定吸光度。桑葚果糕的花色苷含量按下式計算。
式中:F為稀釋倍數(shù);V為稀釋體積,mL;m為樣品質(zhì)量,g;ε為標準品矢車菊-3-葡萄糖苷的摩爾吸收系數(shù),26 900 L/(cm·mg);MW為矢車菊-3-葡萄糖苷相對分子質(zhì)量,443.2;A520nm,pH1.0為 pH1.0、波長 520 nm 下樣品溶液的吸光度值;A700nm,pH1.0為pH1.0、波長700 nm下樣品溶液的吸光度值;A520nm,pH4.5為pH4.5、波長520 nm 下樣品溶液的吸光度值;A700nm,pH4.5為 pH4.5、波長700 nm下樣品溶液的吸光度值。
采用SPSS 13.0軟件設計正交試驗方案、處理數(shù)據(jù)及建模分析。
配方中的蔗糖和麥芽糖主要用于控制果糕的甜度,兩者用量及比例恰當,可使果糕甜度適中且柔和。配方中的檸檬酸主要用于調(diào)節(jié)果糕的最終酸度,用量恰當可使果糕表現(xiàn)出恰當?shù)乃岫龋鰪娛秤谜叩氖秤?;同時,檸檬酸使果糕呈酸性,使花色苷更加穩(wěn)定。瓊脂、果膠、黃原膠為凝膠劑,可使果糕具有一定的硬度,用量和比例恰當可使果糕軟硬適中、口感良好。
通過試驗可得到各制備條件下桑葚果糕感官評分值,將各因素及交互影響作為自變量,桑葚果糕感官評分值作為因變量,建立桑葚果糕感官評分預測模型,對進一步優(yōu)化桑葚果糕制備工藝具有指導作用。正交試驗結(jié)果及模型預測值見表3。
表3 正交試驗安排及結(jié)果Table 3 Orthogonal experimental arrangement and results
將表3中數(shù)據(jù)進行處理,得到極差分析結(jié)果,見表4。
表4 極差分析結(jié)果Table 4 Range analysis results
表4中可以發(fā)現(xiàn)檸檬酸用量的極差最大,說明檸檬酸的用量對桑葚果糕的最終評分影響較大。制備過程中,發(fā)現(xiàn)檸檬酸的用量稍微過大會使桑葚果糕偏酸,影響風味;而檸檬酸的用量稍微過小,則桑葚果糕酸度不夠,不能刺激唾液分泌,起不到增強食欲的作用。因而制備過程應嚴格控制檸檬酸的用量。果膠用量的極差大小次之,也說明果膠的用量對桑葚果糕的最終評分影響較大。制備過程中,發(fā)現(xiàn)果膠的用量稍微偏小會使桑葚果糕偏軟、影響口感,且果糕在脫模過程中形狀容易被破壞;果膠用量偏大會使桑葚果糕略微偏硬,對口感影響不大,更利于脫模。因而,在制備過程需嚴格控制果膠用量,不能使果膠用量過小,果膠用量略微偏大對桑葚果糕風味、口感影響不大。
從表4中可以得到最優(yōu)組合為A3B3C3D2E5F3,即蔗糖用量為24.00%、麥芽糖用量為7.00%、檸檬酸用量為0.50%、瓊脂用量為0.70%、果膠用量為0.90%、黃原膠為0.15%(其余為桑葚汁)。
用標準多項式回歸的方法,將表3中的試驗數(shù)據(jù)進行擬合,可得到二次多項式模型。由于變量較多,變量間可能存在過擬合現(xiàn)象,因而需要對變量篩選以優(yōu)化模型,最終得到擬合效果良好的模型,如下式。
上述模型相關(guān)系數(shù)(R)為0.967,標準偏差為0.166,說明模型擬合效果好,誤差小,可以用于指導桑葚果糕的制備。將正交設計得到的最優(yōu)組合A3B3C3D2E5F3各條件代入上述方程,得到桑葚果糕評分的理論預測值為9.4。為進一步驗證正交試驗結(jié)果的是否正確,在組合A3B3C3D2E5F3(即蔗糖為24.00%、麥芽糖為7.00%、檸檬酸為0.50%、瓊脂為0.70%、果膠為0.90%、黃原膠為0.15%,其余為桑葚汁)的條件下進行3次重復試驗,獲得桑葚果糕平均得分為9.8分,高于表3各組合的試驗結(jié)果,制得的桑葚果糕(見圖1)色澤均勻、酸甜可口、風味獨特、軟硬適度、口感良好。
圖1 最優(yōu)條件下制得的產(chǎn)品Fig.1 Products made under optimal conditions
取1 g桑葚果糕樣品,按照1.2.4中的方法進行測定和計算,樣品中的花色苷含量高達0.683 2 mg/g。
以桑葚、蔗糖、麥芽糖、檸檬酸、瓊脂、果膠和黃原膠為原料,制備一種富含花色苷的桑葚果糕。通過正交試驗對配方進行了優(yōu)化,結(jié)果顯示在蔗糖用量為24.00%、麥芽糖用量為7.00%、檸檬酸用量為0.50%、瓊脂為0.70%、果膠用量為0.90%、黃原膠用量為0.15%(以上均為質(zhì)量分數(shù),其余為桑葚汁)時,制備的桑葚果糕色澤均勻、酸甜可口、風味獨特、軟硬適度、口感良好。經(jīng)測定,桑葚果糕中的花色苷含量高達0.683 2 mg/g。本研究對于桑葚產(chǎn)品的研究與開發(fā)具有一定的參考價值。