任雙,王恩勝,陳亞藍,白娟,侯賀麗,嚴佩峰

(信陽農(nóng)林學院 食品學院,河南 信陽 464000)

雪蓮果(Smallanthussonchifolius)是一種傳統(tǒng)的根莖食物,其果肉晶瑩剔透,甘甜多汁,熱量低,富含人體所需氨基酸、多種礦物質(zhì)、類黃酮、水溶性纖維及低聚果糖等[1-2],在其干物質(zhì)中,低聚果糖含量占比達到45%～65%[3]。在糖體系中添加低聚果糖能提高胃腸道耐受性[4],但人體內(nèi)沒有水解低聚果糖的酶,其難以被人體吸收[5],因此非常適合糖尿病患者及減肥人士食用。此外雪蓮果還具有調(diào)節(jié)胃腸道、排毒通便、抗腫瘤、降血糖等保健功能[6]。但是,雪蓮果果實含水量高,易氧化,不易貯藏,使鮮果銷售受到了極大的限制。目前,雪蓮果多應(yīng)用于飲料、果酒、果脯、糕點、果凍等的開發(fā)。

柚子是蕓香科柑橘亞科柑橘屬的一種常青果樹的果實[7],品種繁多,其柚皮重量約占整個柚子質(zhì)量的1/3,但柚皮苦澀難以直接食用,往往被當作生活垃圾丟棄,不能充分利用[8]。柚皮不僅含有可溶性糖、維生素、礦物質(zhì)、膳食纖維、果膠等營養(yǎng)成分和功能成分,同時內(nèi)含柚皮苷、柚皮蕓香苷、胰島素類似物、酚酸等有益成分,極富營養(yǎng)和醫(yī)藥價值,具有降脂、抗氧化、殺菌消炎、防止代謝綜合征發(fā)生等作用[9]。此外,柚皮中還含有大量果膠,其含量超過10%,利用其果膠的凝膠形成性能,可以降低果凍生產(chǎn)過程中凝膠劑的用量。

為提高產(chǎn)品附加值,減少資源浪費,本試驗采用雪蓮果和柚子皮為主要原料,以赤蘚糖醇作為甜味劑,研制出復配膠含量低、低糖保健、風味獨特、品質(zhì)優(yōu)良的果凍,為柚皮的綜合利用和果凍的種類開發(fā)提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雪蓮果,海南耕甜商貿(mào)有限公司;柚子,梅州市梅縣區(qū)金誠水果專業(yè)合作社;赤蘚糖醇、檸檬酸、卡拉膠、魔芋膠、刺槐豆膠、抗壞血酸、亞硫酸鈉(食品級),河南萬邦化工科技有限公司;D-果糖、橙皮苷標準品(高純,99%),上海源葉生物。

1.2 儀器與設(shè)備

FTC質(zhì)構(gòu)儀,北京盈盛恒泰科技有限責任公司;FA2104精密天平,上海良平儀器表有限公司;DZKW-S-6電熱恒溫水浴鍋,北京市光明醫(yī)療儀器有限公司;A390紫外可見分光光度計,上海翱藝儀器有限公司;C21-SX810電磁爐,九陽股份有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

(1)雪蓮果→去皮→切塊→護色劑浸泡[95℃護色劑溶液(0.1%無水檸檬酸+0.1%抗壞血酸+0.1%亞硫酸鈉)浸泡10 min)]→燙漂(5min)→打漿(雪蓮果∶水=2∶1)→過濾(4層紗布)→雪蓮果汁

(2)柚皮→清洗→白色果皮和黃色果皮分離→切分→分別打漿、過濾→白色果皮漿液、黃色果皮濾液

(3)調(diào)配(復配膠溶于40～50℃溫水中,攪拌溶解后,加檸檬酸和赤蘚糖醇,攪拌均勻后,加白色柚皮漿液,攪拌約15 min)→煮膠(煮沸3～5 min,不斷攪拌,加入雪蓮果原汁和3%的黃色果皮濾液)→成型→冷卻→成品

1.3.2 操作要點 黃色柚皮處理:將黃色柚皮切成2 cm×2 cm的薄片置于40～50℃溫開水中浸泡5min,按果皮∶水質(zhì)量比為1∶3打漿,過濾得黃色果皮濾液。

白色柚皮處理:將白色柚皮切成1cm×1cm×3cm的長條于沸水中加鹽煮沸6～8min,撈出,涼水沖洗3～5次,除苦味。按果皮∶水質(zhì)量比為1∶3打漿,過濾得白色果皮漿液。

1.3.3 復配膠種類確定 為改善單一凝膠的缺陷通過預試驗確定:①魔芋膠∶卡拉膠=1∶2,添加量1%;②魔芋膠∶卡拉膠∶黃原膠=1∶2∶2,添加量2%;③魔芋膠∶結(jié)冷膠=3∶7,添加量1%;④卡拉膠∶魔芋膠∶刺槐豆膠=8∶5∶3,添加量2%。

1.3.4 單因素試驗 分別考慮復配膠配比(卡拉膠∶魔芋膠∶刺槐豆膠質(zhì)量比分別為6∶3∶3、7∶4∶4、8∶5∶3、9∶6∶6、10∶7∶7),復配膠總添加量(2.4%、2.6%、2.8%、3.0%、3.2%),原料配比(白色柚皮漿液與雪蓮果果汁質(zhì)量比分別為2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4),赤蘚糖醇添加量(5%、6%、7%、8%、9%),檸檬酸添加量(0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%)對雪蓮果柚子皮低糖保健果凍品質(zhì)的影響。

1.3.5 正交試驗設(shè)計 基于單因素試驗的結(jié)果,選取原料配比、復配膠總添加量、赤蘚糖醇添加量和檸檬酸添加量四個對果凍品質(zhì)具有顯著性影響的因素,進行4因素3水平的正交試驗,見表1。

表1 正交試驗因素與水平表

1.3.6 感官評定——模糊數(shù)學評價法 以果凍品質(zhì)特性為依據(jù),參考劉曉偉等[10]、段秋紅等[11]、何玲玲等[12]文獻,確定其評價因素集分別為色澤(U1)、組織狀態(tài)(U2)、滋味及氣味(U3)、口感(U4),得到的評價因素集U=(U1,U2,U3,U4)。確定評價因素權(quán)重色澤20%、組織狀態(tài)20%、滋味及氣味30%、口感30%,各項指標的權(quán)重域為X=(X1,X2,X3,X4),即X=(0.2,0.2,0.3,0.3)。雪蓮果柚子皮低糖保健果凍的感官評價標準如表2所示。按照果凍產(chǎn)品的品質(zhì)建立評價得分集優(yōu)、良、中、差所對應(yīng)分值是90、80、70、60。用V表示,V=(V1,V2,V3,V4)。

表2 雪蓮果柚子皮低糖保健果凍的感官評價標準

選定10名食品專業(yè)的學生作為產(chǎn)品感官評審員,按要求進行評定,并對各項指標劃分等級如表3所示。統(tǒng)計各個產(chǎn)品各項目的等級所獲得的票數(shù)除以總?cè)藬?shù)10,得到矩陣R。將權(quán)重集X與矩陣R得到模糊關(guān)系評價集即Y=X×R,依次類推,第i組試驗就是Yi=X×Ri。最后,引入綜合評分模糊關(guān)系評價集T得到果凍的模糊關(guān)系綜合評分T=Yi×V。

表3 被評定因素各分值段打分人數(shù)匯總

對各評定因素建立由U至V的模糊關(guān)系評判矩陣運算關(guān)系R;綜合評價的結(jié)果用Y表示,Y是權(quán)重X和模糊矩陣R的合成:

綜合評價得分T= Yi×V=y1×90+y2×80+y3×70+y4×60

1.3.7 泌水穩(wěn)定性測定 方法用濾紙將果凍表面滲出的液體吸干,稱重記錄除去滲出液前后的質(zhì)量,并計算泌水穩(wěn)定性[13]。計算公式為:

泌水穩(wěn)定性(%)=[1-(m1-m2)/m1]×100

式中:m1——果凍總質(zhì)量;m2——果凍除去滲出液后的質(zhì)量。

1.3.8 質(zhì)構(gòu)特性測定 參考扶慶權(quán)等[14]的研究利用質(zhì)構(gòu)儀對雪蓮果柚子皮低糖保健果凍的品質(zhì)進行分析。物性測試的測定參數(shù):測定模式為TPA;測量探頭為下壓探頭432-009;測試速度為60 mm/min,力量感應(yīng)量程20 N;形變50%;起始力0.01 N。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS20進行分析,Origin 2018作圖,所有試驗重復3次測定,取其平均值。

3 結(jié)果與分析

3.1 復配膠種類確定

不同復配膠組合的凝膠試驗結(jié)果如表4所示,選用卡拉膠∶魔芋膠∶刺槐豆膠=8∶5∶3的復配膠做出來的產(chǎn)品凝膠效果最好,因此選擇卡拉膠、魔芋膠、刺槐豆膠進行復配膠試驗。

表4 不同種類和配比的復配膠凝膠效果

3.2 復配膠配比對果凍品質(zhì)的影響

按照1.3.6要求對不同復配膠配比的五個產(chǎn)品進行等級評價,評價結(jié)果如表5所示,后根據(jù)1.3.6方法計算感官評分結(jié)果(其他單因素及正交試驗感官分析均按照1.3.6方法獲得數(shù)據(jù))。

表5 復配膠配比單因素感官評價結(jié)果

復配膠配比對果凍感官評分和泌水穩(wěn)定性的影響如圖1所示,隨著復配膠比例的變化,果凍的感官評分呈先升后降的變化規(guī)律,當卡拉膠∶魔芋膠∶刺槐豆膠質(zhì)量比為8∶5∶3時,果凍的感官評分最高,組織狀態(tài)和口感較好。其他配比的果凍組織狀態(tài)和口感較差,果凍結(jié)構(gòu)較松散。果凍制品開封滲液現(xiàn)象嚴重影響了果凍的食用體驗感,一般來說泌水穩(wěn)定性越強,滲水現(xiàn)象越弱。當卡拉膠:魔芋膠:刺槐豆膠質(zhì)量比為8∶5∶3時,果凍的泌水穩(wěn)定性最高。綜合分析,當卡拉膠:魔芋膠∶刺槐豆膠質(zhì)量比為8∶5∶3時,雪蓮果柚子皮低糖保健果凍的品質(zhì)最佳。

圖1 復配膠配比對果凍感官和泌水穩(wěn)定性的影響

3.3 復配膠總添加量對果凍品質(zhì)的影響

復配膠總添加量對果凍品質(zhì)感官和泌水穩(wěn)定性的影響見圖2。當復配膠總添加量在2.4%～3.2%時,果凍的感官評分呈先升后降的變化規(guī)律。當復配膠總添加量不足時,果凍組織狀態(tài)較差,果凍倒出杯后表面不完整,有部分膠體粘在杯壁;當復配膠總添加量過大時,果凍質(zhì)地較硬,口感變差,果香味微弱,有增稠劑本身的氣味。綜合分析,復配膠總添加量在2.8%時,果凍的感官評分和泌水穩(wěn)定性最高。

圖2 復配膠總添加量對果凍感官和泌水穩(wěn)定性的影響

3.4 原料配比對果凍品質(zhì)的影響

原料配比對果凍品質(zhì)感官和泌水穩(wěn)定性的影響見圖3。隨著雪蓮果果汁添加比例的增大,產(chǎn)品的感官評分呈先升后降的變化規(guī)律。白色柚皮漿液添加比例較大時,果凍有輕微苦澀味,顏色較淺,雪蓮果風味被掩蓋。雪蓮果果汁添加比例過大時,果凍顏色較重,柚子風味被掩蓋。當白色柚皮漿液與雪蓮果果汁的添加比1∶2時,果凍的泌水穩(wěn)定性數(shù)值達到最優(yōu)。綜上所述,當白色柚皮漿液與雪蓮果果汁的添加比例為1∶2時,雪蓮果柚子皮低糖保健果凍的品質(zhì)最佳。

3.5 赤蘚糖醇添加量對果凍品質(zhì)的影響

赤蘚糖醇添加量對果凍品質(zhì)感官和泌水穩(wěn)定性的影響見圖4。赤蘚糖醇添加量在5%～9%時,果凍的感官評分呈先升后降的變化規(guī)律,在添加量為7%時達到最大值。赤蘚糖醇添加量為7%時,果凍的泌水穩(wěn)定性最高,赤蘚糖醇添加量過高或過低都會降低果凍的泌水穩(wěn)定性。試驗過程中發(fā)現(xiàn),當赤蘚糖醇添加量不足時,果凍甜味較弱;當赤蘚糖醇添加量過多時,口感甜膩。因此,赤蘚糖醇添加量為7%時,果凍甜味適宜,風味、口感良好,此時產(chǎn)品品質(zhì)最佳。

圖4 赤蘚糖醇添加量對雪蓮果柚子皮低糖保健果凍感官和泌水穩(wěn)定性的影響

3.6 檸檬酸添加量對果凍品質(zhì)的影響

檸檬酸添加量對果凍品質(zhì)感官和泌水穩(wěn)定性的影響見圖5。檸檬酸添加量在0.05%～0.25%時,果凍的感官評分和泌水穩(wěn)定性都呈先升后降的變化規(guī)律,在添加量為0.15%時,果凍的感官評分和泌水穩(wěn)定性最高。試驗過程中發(fā)現(xiàn),檸檬酸添加量不足,果凍酸甜味較淡,風味不明顯;檸檬酸添加量過多,會使果凍口味過酸,難以適口,甚至有輕微苦味。因此,檸檬酸添加量為0.15%時,產(chǎn)品品質(zhì)最佳。

圖5 檸檬酸添加量對雪蓮果柚子皮低糖保健果凍感官和泌水穩(wěn)定性的影響

3.7 正交試驗結(jié)果與分析

雪蓮果柚子皮低糖保健果凍加工工藝正交試驗結(jié)果如表6所示。各指標間的顯著性分析結(jié)果如表7所示,感官評分在不同試驗間差異顯著(P< 0.05),而泌水穩(wěn)定性的變化不顯著。因此,以感官評分為主要考評指標,選定A2B1C1D1為最優(yōu)組合,而A2B1C1D1不在這9次試驗之中,故選定A2B1C1D1進行驗證試驗。

表6 正交試驗表

表7 正交試驗顯著性分析結(jié)果

通過驗證試驗發(fā)現(xiàn)A2B1C1D1條件下得到的產(chǎn)品實際感官評分為86.9,泌水穩(wěn)定性為97.47%,質(zhì)構(gòu)測定硬度2.551 N,內(nèi)聚性0.64 Ratio,彈性14.99 mm,膠黏性1.619N,咀嚼性24.27 mj。通過與正交試驗數(shù)據(jù)對比,該組合各項指標均優(yōu)于正交試驗組合,是最優(yōu)的雪蓮果柚子皮低糖保健果凍配方。

4 結(jié)論

本試驗采用雪蓮果和柚子皮作為主要原料,添加一些輔料,通過單因素水平試驗和正交試驗,最終確定雪蓮果柚子皮低糖保健果凍的最優(yōu)配方:白色柚皮漿液與雪蓮果果汁的質(zhì)量比為1∶2,復配膠總添加量為2.6%,赤蘚糖醇添加量為6%,檸檬酸添加量為0.10%。根據(jù)此配方研制出的雪蓮果柚子皮低糖保健果凍色澤呈淺黃色,富有光澤;結(jié)構(gòu)緊密,質(zhì)地均勻;酸甜適宜,具有雪蓮果和柚子混合的特有香氣。雪蓮果柚子皮低糖保健果凍的研制不僅為雪蓮果的深加工提供新思路,而且重新利用了柚皮資源,避免浪費。此外在果凍中加入功能性成分,更使果凍不僅作為休閑食品,同時也兼具營養(yǎng)保健功能。