覃韋艷,盧珍蘭,韋珍悅,覃 丹,黃麗吉
(廣西民族師范學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院,廣西崇左 532200)
番茄(Lycopersicon esculentum Mill) 即西紅柿,富含維C 、番茄紅素、維生素A 族、維生素B 族、胡蘿卜素及多種礦物元素等營養(yǎng)物質(zhì)[1],具有降低血壓、對抗腫瘤、利于排尿和通便、提高機(jī)體免疫力、延緩衰老、護(hù)膚美容等功效[2]。
百香果學(xué)名西番蓮,含有豐富的營養(yǎng)成分,如多種維生素、多種氨基酸、多種微量元素及多種常量元素等營養(yǎng)成分[3-4],具有控制血糖、降低血壓、對抗炎癥、降低人體脂肪含量[5]和調(diào)節(jié)人體心臟自主神經(jīng)系統(tǒng)功能[6]等多種生理作用,可以說百香果具有較高的營養(yǎng)價值和藥用價值,綜合開發(fā)利用價值高,市場前景和發(fā)展?jié)摿α己谩?/p>
木糖醇、羅漢果甜苷、甜菊糖苷、三氯蔗糖、甜茶素、赤蘚糖醇等甜味劑被廣泛應(yīng)用于調(diào)制乳、糕點、果凍和飲料等產(chǎn)品,主要是由于其具有甜度高、熱量低,以及多種生物活性和藥理活性[7]。木糖醇與蔗糖甜度相當(dāng),屬于低熱量的糖醇,入口后往往伴有微微的清涼感,易溶于水,并在溶解時會吸收一定熱量。赤蘚糖醇的甜度只有蔗糖的60%~70%,入口具有清涼味,口味純正,沒有后苦感[8],是低熱量、零熱量的天然高倍甜味劑,非常適用于對產(chǎn)品有低熱量、低蔗糖或者無蔗糖要求的食品。甜菊糖苷的甜度是蔗糖的200~300 倍,熱值僅為蔗糖的1/300[9],具有高甜度、低熱能的特點。此外,甜菊糖苷還可通過矯正α 細(xì)胞功能錯亂來達(dá)到治療糖尿病的目的[10]。由于甜菊糖苷及其他高倍甜味劑含有不良風(fēng)味,所以可通過添加赤蘚糖醇與其復(fù)合使用來達(dá)到掩蓋其不佳風(fēng)味的目的。傳統(tǒng)飲料使用的甜味劑主要是蔗糖、果糖和葡萄糖等帶有甜味的小分子碳水化合物,研究表明,蔗糖含有較高熱量[11],過量食用容易患上肥胖癥、高血糖癥、心血管疾病等[12],甚至可能會抑制胰島素的分泌,所以糖尿病患者不宜食用含有蔗糖、果糖和葡萄糖等容易使血糖升高的飲料。因此,飲料中可采用添加木糖醇、赤蘚糖醇、甜菊糖苷等新型天然甜味劑來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的甜味劑,使產(chǎn)品具有風(fēng)味好、熱量低、安全性高的優(yōu)點。
番茄和百香果雖然營養(yǎng)價值高,功效成分和品質(zhì)風(fēng)味也較好,但成熟的果實不易保鮮、不耐貯藏,且容易發(fā)生腐爛,此外,番茄精深加工產(chǎn)品比較少,且無蔗糖產(chǎn)品鮮見報道,不利于豐富飲料等產(chǎn)品的種類。將廣西產(chǎn)量豐富的番茄和百香果作為主要原料,木糖醇、甜菊糖苷、赤蘚糖醇代替蔗糖作為輔料,通過單因素試驗和正交試驗對番茄和百香果復(fù)合果汁的調(diào)配方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,研制一款口感風(fēng)味好、營養(yǎng)又健康、低熱量并滿足愛美人士和糖尿病患者需求的新型無蔗糖番茄百香果復(fù)合果汁飲品。
1.1.1 材料與試劑
番茄,崇左市周邊的農(nóng)戶提供;百香果,廣西北流市純香百香果種植專業(yè)合作社提供;赤蘚糖醇、木糖醇、甜菊糖苷、果膠酶等,河南萬邦實業(yè)有限公司提供。
1.1.2 儀器設(shè)備
YS-002 型榨汁機(jī)、多功能電磁爐,廣東美的生活電器制造有限公司產(chǎn)品;電子分析天平,力辰科技有限公司產(chǎn)品;HH-S6 型數(shù)顯電熱恒溫水浴鍋,江蘇金怡儀器科技有限公司產(chǎn)品;RCD-1A 型高速均質(zhì)乳化機(jī),常州越新儀器制造有限公司產(chǎn)品;H1650 型臺式高速離心機(jī),湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司產(chǎn)品;手持糖度計,廣州市愛拓科技有限公司產(chǎn)品;UV-5200 型紫外分光光度計,上海元析儀器有限公司產(chǎn)品。
1.2.1 工藝流程
①番茄汁:番茄→挑選清洗→熱湯去皮→榨汁→加入果膠酶酶解→過濾→取汁;
②百香果汁:百香果→清洗切半→挖出果肉→過濾去籽→取果汁;
①+②+赤蘚糖醇、木糖醇、甜菊糖苷→調(diào)配→均質(zhì)→灌裝→脫氣、滅菌→冷卻→成品。
1.2.2 操作要點
(1) 番茄汁的制備。選擇九分熟且成熟度一致的無霉變的新鮮番茄,洗凈后晾干水分,熱燙1 min后去皮,加入1 倍番茄質(zhì)量的水與番茄混合進(jìn)行打漿,并加入0.11%異抗壞血酸鈉進(jìn)行護(hù)色。然后加入果膠酶進(jìn)行酶解(果膠酶添加量0.2%,酶解溫度40 ℃,酶解時間40 min)。酶解結(jié)束后滅酶(90 ℃條件下滅酶30 s),再用300 目濾布過濾得到番茄汁備用。
(2) 百香果汁制備。選擇九分熟且成熟度一致的無霉變的新鮮百香果,洗凈后切開,取出果肉,加入1 倍百香果質(zhì)量的水,用300 目濾布過濾得到百香果汁備用。
(3) 混合調(diào)配。按一定比例加入番茄汁和百香果汁,再添加一定量的木糖醇、甜菊糖苷、赤蘚糖醇進(jìn)行調(diào)配,充分?jǐn)嚢琛?/p>
(4) 均質(zhì)。將產(chǎn)品在高速均質(zhì)乳化機(jī)中進(jìn)行均質(zhì)(均質(zhì)溫度為50~60 ℃,均質(zhì)壓力為25~30 MPa),進(jìn)一步增強產(chǎn)品口感和穩(wěn)定性。
(5) 灌裝。將調(diào)配好的復(fù)合果汁灌入干凈的玻璃瓶內(nèi),封蓋。
(6) 脫氣、殺菌、冷卻。放入95 ℃以上的熱水中,預(yù)封蓋脫氣5~6 min 后趁熱密封(排氣與殺菌同時進(jìn)行,即將瓶蓋未擰緊進(jìn)行脫氣5~6 min,再在沸水浴中進(jìn)行殺菌),在100 ℃條件下殺菌15 min 后,分段冷卻至室溫,即為成品。
選取10 名食品專業(yè)的學(xué)生,根據(jù)產(chǎn)品的色澤、氣味和口感3 個方面對產(chǎn)品進(jìn)行感官品質(zhì)評價。
感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。
以感官評價為指標(biāo),分別考查百香果汁與番茄汁(V/V) 配比、赤蘚糖醇添加量、木糖醇添加量、甜菊糖苷添加量對無糖番茄百香果復(fù)合果汁感官評分的影響,以期獲得最佳的工藝參數(shù)。
根據(jù)單因試驗結(jié)果,采用L16(45)正交試驗設(shè)計,選擇百香果汁與番茄汁配比、赤蘚糖醇添加量、木糖醇添加量、甜菊糖苷添加量為自變量,以感官評分為因變量,進(jìn)行四因素四水平正交試驗,按照表1的評分標(biāo)準(zhǔn)對復(fù)合果汁進(jìn)行評分,以期獲得最佳的調(diào)配方案。
(1) 可溶性固形物含量的測定。采用手持折光儀進(jìn)行測定。
(2) 總酸含量測定(以檸檬酸計)。依據(jù)GB 12456—2021 中規(guī)定的方法進(jìn)行操作。
(3) pH 值的測定。采用pH 計進(jìn)行測定。
按照GB/T 4789.21《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗 冷凍飲品、飲料檢驗》中測定細(xì)菌、大腸菌群和致病菌的方法進(jìn)行測定。
試驗數(shù)據(jù)采用WPS Office 自帶的軟件繪圖處理以及SPSS V19.0 軟件進(jìn)行一般線性模型方差分析,每組試驗3 次平行。
2.1.1 百香果汁與番茄汁配比對復(fù)合果汁感官評定的影響
百香果汁與番茄汁配比的感官評分結(jié)果見圖1。
圖1 百香果汁與番茄汁配比的感官評分結(jié)果
由圖1 可知,百香果汁與番茄汁配比對產(chǎn)品感官評分的影響達(dá)到顯著水平(p<0.05)。當(dāng)百香果汁添加量較多時,百香果味掩蓋番茄味,口感過酸,在百香果與番茄汁配比為2∶2 時感官評分最高為90分,隨著番茄汁添加量不斷增加,番茄汁中含有一定的糖分,口感過甜,番茄味逐漸掩蓋百香果味,感官評分逐漸降低,所以選用百香果汁與番茄汁配比為2∶1,1∶2,2∶2,2∶3 這4 個水平進(jìn)行正交試驗。
2.1.2 赤蘚糖醇添加量對復(fù)合果汁感官評定的影響
赤蘚糖醇添加量的感官評分結(jié)果見圖2。
由圖2 可知,赤蘚糖醇添加量對產(chǎn)品感官評分的影響不顯著(p>0.05)。在赤蘚糖醇添加量為1.6%時酸甜可口,口感最佳,感官評分為89 分。隨著赤蘚糖醇添加量的逐漸增多,口感趨于甜膩,導(dǎo)致感官評分降低,所以選用赤蘚糖醇添加量為1.2%,1.6%,2.0%,2.4%這4 個水平進(jìn)行正交試驗。
2.1.3 木糖醇添加量對復(fù)合果汁感官評定的影響
木糖醇添加量的感官評分結(jié)果見圖3。
圖3 木糖醇添加量的感官評分結(jié)果
由圖3 可知,木糖醇添加量對產(chǎn)品感官評分的影響達(dá)到顯著水平(p<0.05)。隨著木糖醇添加量的增多,感官評分先升高后下降,當(dāng)木糖醇添加量為12%時感官評分達(dá)88 分,口感最佳,但當(dāng)木糖醇添加量大于12%時,感官評分下降,口感過甜、不夠協(xié)調(diào),所以選用木糖醇添加量為8%,10%,12%,14%這4 個水平進(jìn)行正交試驗。
2.1.4 甜菊糖苷添加量對復(fù)合果汁感官評定的影響
甜菊糖苷添加量的感官評分結(jié)果見圖4。
圖4 甜菊糖苷添加量的感官評分結(jié)果
由圖4 可知,甜菊糖苷添加量對產(chǎn)品感官評分的影響達(dá)到顯著水平(p<0.05)。隨著甜菊糖苷添加量的增大,感官評分逐漸的升高,當(dāng)甜菊糖苷添加量為0.01%時,感官評分達(dá)最高值,為90 分。當(dāng)甜菊糖苷添加量超過0.01%,赤蘚糖醇無法掩蓋甜菊糖苷的苦澀味,適口性逐漸降低,感官評分也降低。所以選取甜菊糖苷添加量為0.006%,0.008%,0.010%,0.012%這4 個水平進(jìn)行正交試驗。
根據(jù)獲得的單因素試驗結(jié)果,選擇百香果汁與番茄汁配比(A)、赤蘚糖醇添加量(B)、木糖醇添加量(C)、甜菊糖苷添加量(D) 為自變量,以感官評分為因變量,進(jìn)行四因素四水平正交試驗,按照表1 的評分標(biāo)準(zhǔn)對復(fù)合果汁進(jìn)行評分,以期獲得最佳的調(diào)配方案。
正交試驗因素與水平設(shè)計見表2,正交試驗結(jié)果見表3,正交試驗結(jié)果方差分析見表4。
表2 正交試驗因素與水平設(shè)計
表3 正交試驗結(jié)果
表4 正交試驗結(jié)果方差分析
根據(jù)表3 正交試驗結(jié)果中的極差R 值可知,該4 個因素對無糖番茄百香果復(fù)合果汁口感的影響大小依次為D>C>A>B,即甜菊糖苷添加量是影響產(chǎn)品感官評分的最大因素,其次是木糖醇添加量和百香果汁與番茄汁配比,赤蘚糖醇添加量是影響最小的因素。由表4 可知,百香果汁與番茄汁配比(A)、木糖醇添加量(C)、甜菊糖苷添加量(D) 對產(chǎn)品感官評分的影響均顯著(p<0.05),赤蘚糖醇添加量(B)對產(chǎn)品感官評分的影響不顯著(p>0.05)。由表3 可知,最優(yōu)組合為A1B2C3D4,由于此最佳組合不在正交分析試驗中,所以按照該工藝進(jìn)行3 次平行驗證性試驗,得到無糖番茄百香果復(fù)合果汁口感更佳,具有明顯的番茄和百香果特有風(fēng)味,感官評分平均分為92 分,高于所有試驗測得的分值,因此,無糖番茄百香果復(fù)合果汁的最佳配方為百香果汁與番茄汁配比2∶1,赤蘚糖醇添加量1.6%,木糖醇添加量12%,甜菊糖苷添加量0.012%。
2.3.1 感官指標(biāo)
(1) 色澤:呈橙紅色,色澤明亮。
(2) 氣味:有濃厚的番茄、百香果特有香味。
(3) 口感:具有明顯的番茄、百香果特有風(fēng)味,酸甜適口,口感佳。
2.3.2 理化指標(biāo)
可溶性固形物含量10.2%,pH 值3~4,總酸含量3.8 g/100 mL。
2.3.3 微生物指標(biāo)
細(xì)菌總數(shù)≤100 CFU/mL,大腸菌群≤3 CFU/mL,致病菌未檢出。
無糖番茄百香果復(fù)合果汁的最佳配方為百香果汁與番茄汁配比2∶1(V/V),赤蘚糖醇添加量1.6%,木糖醇添加量12%,甜菊糖苷添加量0.012%。在此配方下,所制得的復(fù)合果汁呈橙紅色,香氣濃郁、酸甜適口、健康營養(yǎng)、熱量低,可以更好地滿足愛美人士和糖尿病患者對低熱量、無蔗糖復(fù)合果汁飲品的追求,具有廣闊的市場空間和發(fā)展?jié)摿Α?/p>