蓋永強,藍天嬋,李金生,樸美子,李巖*
1. 青島農業(yè)大學食品科學與工程學院(青島 266109);2. 濰坊英軒實業(yè)有限公司(濰坊 262400)
葡萄籽是葡萄的種子,經(jīng)曬干后分離去除葡萄皮和葡萄梗后所得產(chǎn)物。世界每年有上百萬噸的葡萄籽產(chǎn)生,除小部分作為粗飼料使用外,大部分都被當作廢物丟棄[1]。葡萄籽的內部結構由外表皮、內表皮及胚乳3個組成部分[2-3],其中含有多種對人體有益的成分,如脂質、蛋白質、維生素及多酚物質等[4-6],具有抗氧化、抗輻射、抗炎抗過敏、保護心血管、降血糖、抑菌等功效[7-12],因此,研究葡萄籽及其相關產(chǎn)品將具有廣闊的市場應用前景。
作為一種新型植物資源,葡萄籽副產(chǎn)物如葡萄籽油、葡萄籽原花青素、葡萄籽蛋白等相關研究較為常見[13-15]。將葡萄籽以粉末的形式整體應用到果凍中,既能夠賦予果凍更多的營養(yǎng),減少環(huán)境污染和資源浪費,又可以增加葡萄酒產(chǎn)業(yè)的附加值,提高經(jīng)濟效益[16-17]。
1.1.1 原料與試劑
葡萄籽(徐州大自然食品有限公司);100%紅葡萄汁(北京餐飲驛站商城);北醇紅葡萄酒(青島大澤山自釀葡萄酒公司);κ型卡拉膠、魔芋膠(青島海維森生物科技有限公司)。其他原料均為食品級。
1.1.2 儀器與設備
XF-20C粉碎機(青島海泰生物技術有限公司);HH-4A水浴鍋(常州國華電器有限公司);AR1140電子天平(上海奧豪斯儀器有限公司);DZF-6050真空干燥箱(上海一恒科學儀器有限公司);TA-XT.Plus質構儀(英國Stable Micro Systems公司)。
1.2.1 樣品處理
將烘干后的葡萄籽置于粉碎機中充分粉碎,獲得細膩的葡萄籽粉末。在保證果凍總質量50 g、卡拉膠和魔芋膠總質量2.5 g前提下,選取卡拉膠與魔芋膠比例,按照配比(見1.2.3)準確稱取葡萄籽粉、卡拉膠、魔芋膠和白砂糖,混合均勻邊加水邊攪拌使之充分分散、吸水、溶脹。放置于90 ℃水浴加熱15 min,不斷攪拌,防止混合液液面單獨成膠,最終溶解為均勻的膠體溶液。待溶液冷卻至60 ℃左右,加入50 ℃葡萄酒或葡萄汁,邊加邊攪拌,避免局部酸度偏高,影響果凍膠體成型。倒入定型容器室溫冷卻至固體形態(tài),備用。
1.2.2 質構特性檢測
一般市售的果汁果凍硬度在358 g、咀嚼性82 g左右,以此為質構性能標準判斷試驗果凍品質。采用TA-XT.Plus質構儀考察果凍的硬度、咀嚼性指標,進行實際操作時,選擇P/0.5R探頭,在室溫下對果凍樣品進行TPA測定[18],觸發(fā)點負載值5 g,測試速度1.0 mm/s,壓縮變形量50%,停留時間5 s[19]。每個樣品測試3次后取平均值。
1.2.3 單因素試驗
利用1.2.2的檢測方法,分別對葡萄籽粉添加量(4%,5%,6%,7%和8%)、卡拉膠和魔芋膠添加比例(8∶2,7∶3,6∶4,5∶5和4∶6)、葡萄酒添加量(10%,15%,20%,30%和40%)、葡萄汁添加量(10%,15%,20%,30%和40%)和白砂糖添加量(7,10,12,14和15 g)進行單因素試驗,結合感官評定明確各因素條件對葡萄籽果凍質構(硬度和咀嚼性)品質的影響。
1.2.4 果凍的感官評分標準
隨機選取20名食品科學專業(yè)人員組成評定小組對冷卻好的果凍進行品評,品評標準如表1所示。
表1 葡萄籽果凍感官評分標準
1.2.5 正交試驗設計
在單因素試驗基礎上,采用四因素三水平正交試驗和感官評定優(yōu)化葡萄籽果凍工藝,正交試驗因素水平設計見表2。
表2 正交試驗設計水平表
2.1.1 葡萄籽粉添加量的選擇
由表3可知,隨著葡萄籽粉添加量的增加,果凍的硬度和咀嚼性先增后降,當葡萄籽粉添加量大于5%時,果凍的硬度和咀嚼性逐漸降低,果凍成型變慢,顏色隨之加深,彈性變差。葡萄籽粉添加量5%時,果凍成型較快,顏色和彈性適宜,因此選擇葡萄籽粉添加量5%作為后續(xù)試驗。
表3 葡萄籽粉添加量對果凍質構的影響
2.1.2 卡拉膠和魔芋膠添加比例的選擇
由表4可知,隨著魔芋膠添加占比越高,果凍的成型時間變長,卡拉膠或魔芋膠添加占比過高時,會導致果凍的硬度和咀嚼性降低,而且果凍不穩(wěn)定,容易碎。在卡拉膠∶魔芋膠6∶4時,果凍凝固成型好且穩(wěn)定,果凍硬度和咀嚼性高于其他比例,這與沈夢等[20]研究相符合,因此選擇卡拉膠∶魔芋膠添加比例6∶4作為后續(xù)試驗。
表4 卡拉膠和魔芋膠添加比例對果凍質構的影響
2.1.3 葡萄酒添加量的選擇
由表5可知:葡萄酒添加量過多,果凍的硬度和咀嚼性變低,成型較慢,易軟塌;葡萄酒添加量過少,果凍成型、彈性雖好,但缺乏其獨特的酒香風味及口感。另外,葡萄酒添加過多會使成膠環(huán)境呈酸性,而混合膠在pH 4以下時易發(fā)生酸催化水解,從而使果凍膠體的凝膠強度和黏度都下降[21]。因此選擇葡萄酒添加量20%作為后續(xù)試驗。
表5 葡萄酒添加量對果凍質構的影響
2.1.4 葡萄汁添加量的選擇
由表6可知,葡萄汁添加量過多,使果凍pH降低,黏度增加,不易成型,果凍的硬度和咀嚼性變低,不是試驗所想要達到的效果,若葡萄汁過少又失去葡萄汁特有的香氣及口感。因此選擇葡萄汁添加量20%作為后續(xù)試驗。
表6 葡萄汁添加量對果凍質構的影響
2.1.5 白砂糖添加量的選擇
由表7可知,白砂糖添加量12%時,果凍的硬度和咀嚼性最高,而且成型較好,甜度適宜,穩(wěn)定性較好。白砂糖增加了果凍的膠黏性,使果凍更具彈性,中和添加葡萄汁或葡萄酒的酸度,平衡果凍的口感。因此選擇白砂糖添加量12%作為后續(xù)試驗。
表7 白砂糖添加量對果凍質構的影響
由表8可知,根據(jù)極差R值可以看出,各因素對果凍感官評分的影響大小順序為卡拉膠與魔芋膠添加比例>添加溶液類型>葡萄籽粉添加量>白砂糖添加量,最優(yōu)水平組合為A1B2C2D1,即白砂糖添加量10%,卡拉膠與魔芋膠添加比例6∶4,葡萄籽粉添加量5%,溶液類型添加葡萄汁最優(yōu)。在最優(yōu)成分分配比下制得的果凍產(chǎn)品感官評分為88.4分。
表8 L9(34)正交試驗結果表
以葡萄籽為原料,以卡拉膠、魔芋膠、白砂糖、葡萄酒或葡萄汁為主要添加物,制備多種類型果凍產(chǎn)品,以質構參數(shù)和感官評分為考察指標,通過單因素試驗和正交試驗分析葡萄籽粉添加量、復合膠添加比例、白砂糖添加量和添加溶液類型4個因素的影響,得到最佳的成分分配比,即白砂糖添加量10%、卡拉膠與魔芋膠添加比例6∶4、葡萄籽粉添加量5%,添加溶液類型為葡萄汁。在最優(yōu)條件下果凍感官評分為88.4分。
試驗所得果凍產(chǎn)品香甜可口,富有彈性,具有葡萄籽獨特的風味,與其他市售果凍比較,該果凍營養(yǎng)豐富,有抗氧化、抗衰老等作用,同時也為葡萄籽產(chǎn)品的開發(fā)提供重要參考價值。