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        大豆膳食纖維果凍配方的優(yōu)化

        2024-03-21 08:55:56喬毓茜宋錦華尚彩霞馬吉帆
        農(nóng)產(chǎn)品加工 2024年3期
        關(guān)鍵詞:大豆

        喬毓茜,宋錦華,尚彩霞,馬吉帆,徐 婷,王 展

        (武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,湖北武漢 430023)

        大豆膳食纖維(Soybean dietary fiber,SDF) 由纖維素、半纖維素、果膠和果膠類(lèi)物質(zhì)、糖蛋白和木質(zhì)素組成[1],總膳食纖維含量達(dá)到60%以上[2],蛋白質(zhì)含量可達(dá)19%[3],被稱(chēng)之為“蛋白- 纖維粉”。研究表明,大豆膳食纖維具有調(diào)節(jié)人體血糖水平、預(yù)防肥胖、促進(jìn)雙歧桿菌的增殖、提高抗病能力的功能[4]。同時(shí),大豆膳食纖維營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特[5]。世界衛(wèi)生組織和各國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)界建議膳食纖維的攝入量為每人每天25~35 g[6]。據(jù)調(diào)查,我國(guó)成人每人每日平均攝入的膳食纖維為13 g[7],攝入量不足以滿(mǎn)足人體需求,所以增加人們對(duì)膳食纖維的攝入量非常必要。目前,大豆膳食纖維已廣泛應(yīng)用于面包、饅頭、餅干等的制作中[8],但將大豆膳食纖維加入果凍的研究較少,何安樂(lè)等人[9]研究發(fā)現(xiàn),不可溶性膳食纖維經(jīng)過(guò)烘烤處理后,會(huì)伴隨有風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生,可提高整體香味。張倩芳等人[10]研究表明,經(jīng)烘烤處理后青稞麩皮膳食纖維的含量變化不大,但物化性質(zhì)有明顯改變,持水力、膨脹力、對(duì)膽固醇的吸附作用都有不同程度的提高。因此,將大豆膳食纖維經(jīng)烘烤處理后加入果凍不僅可增加人體對(duì)膳食纖維攝入量,提高果凍品質(zhì),還能夠豐富果凍營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,改善果凍口感。

        以感官評(píng)價(jià)和果凍彈性為指標(biāo),通過(guò)對(duì)復(fù)配膠添加量、白砂糖添加量、檸檬酸添加量、大豆膳食纖維添加量及大豆膳食纖維預(yù)處理方式進(jìn)行單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)分析,以確定大豆膳食纖維果凍的最佳配方。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        無(wú)水檸檬酸,濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司提供;魔芋粉,湖北強(qiáng)森魔芋科技有限公司提供;卡拉膠,綠新(福建) 食品有限公司提供;大豆膳食纖維,山東嘉華油脂有限公司提供;黃原膠,山東阜豐發(fā)酵有限公司提供;白砂糖,湖北黑糖源食品有限公司提供。

        1.2 儀器與設(shè)備

        磁力攪拌水浴鍋,常州恩培儀器制造有限公司產(chǎn)品;電子天平,梅特勒- 托利多儀器(上海) 有限公司產(chǎn)品;101 型電熱鼓風(fēng)干燥箱,北京科偉永興儀器有限公司產(chǎn)品;質(zhì)構(gòu)儀,上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司產(chǎn)品。

        1.3 方法

        1.3.1 果凍的制備

        (1) 復(fù)配膠的制備。將黃原膠、卡拉膠、魔芋膠按質(zhì)量比1∶2∶1 干混。

        (2) 調(diào)配。復(fù)配膠中加適量水,于80 ℃水浴鍋中攪拌15~20 min ,使膠完全溶解。將白砂糖、復(fù)合膠、檸檬酸在70 ℃左右時(shí)混合,充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/p>

        (3) 滅菌。將調(diào)配好的果凍裝入模具中并封口,迅速投入到85 ℃水浴鍋中滅菌,待成品冷卻至室溫,放入4 ℃冰箱中冷藏備用[11]。

        1.3.2 單因素試驗(yàn)

        (1) 復(fù)配膠添加量的確定。以檸檬酸添加量0.10%,白砂糖添加量15%為定量,改變復(fù)配膠添加量(1.00%,1.20%,1.40%,1.60%,1.80%) 制作果凍成品,進(jìn)行感官評(píng)價(jià)和質(zhì)構(gòu)測(cè)定,探討復(fù)配膠添加量對(duì)果凍感官品質(zhì)和彈性的影響。

        (2) 檸檬酸添加量的確定。以復(fù)配膠添加量1.40%,白砂糖添加量15%為定量,改變檸檬酸添加量(0,0.05%,0.10%,0.15%,0.20%) 制作果凍成品,進(jìn)行感官評(píng)價(jià)和質(zhì)構(gòu)測(cè)定,探討檸檬酸添加量對(duì)果凍感官品質(zhì)和彈性的影響。

        (3) 白砂糖添加量的確定。以復(fù)配膠添加量1.40%,檸檬酸添加量0.10%為定量,改變白砂糖添加量(5%,10%,15%,20%,25%) 制作果凍成品,進(jìn)行感官評(píng)價(jià)和質(zhì)構(gòu)測(cè)定,探討白砂糖添加量對(duì)果凍感官品質(zhì)和彈性的影響。

        1.3.3 果凍配方的優(yōu)化

        根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果得到最佳的復(fù)配膠、檸檬酸和白砂糖添加量,在此基礎(chǔ)上設(shè)置三因素三水平正交試驗(yàn),以此確定果凍的最佳配方。

        果凍正交設(shè)計(jì)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

        表1 果凍正交設(shè)計(jì)因素與水平設(shè)計(jì)/%

        1.3.4 大豆膳食纖維添加量的確定

        根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果得到最佳的復(fù)配膠、檸檬酸和白砂糖添加量,在此基礎(chǔ)上改變大豆膳食纖維添加量(0,0.25%,0.50%,0.75%,1.00%) 制作果凍成品,進(jìn)行感官評(píng)價(jià),探討大豆膳食纖維添加量對(duì)大豆膳食纖維果凍感官品質(zhì)的影響,確定最佳添加量。

        1.3.5 大豆膳食纖維烘烤處理對(duì)果凍感官品質(zhì)影響的確定

        對(duì)大豆膳食纖維進(jìn)行焙烤處理,處理方式為150 ℃烘烤20 min[11]。根據(jù)1.3.4 中確定的最適添加量,分別加入未焙烤和焙烤后的大豆膳食纖維制備果凍,并進(jìn)行感官評(píng)分,探討大豆膳食纖維焙烤處理對(duì)大豆膳食纖維果凍感官品質(zhì)的影響。

        1.3.6 果凍質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

        采用TPA 模式測(cè)試,P/100 型探頭,測(cè)前速度2 mm/s,測(cè)中速度1 mm/s,測(cè)后速度1 mm/s,位移5 mm,2 次壓縮時(shí)間間隔10 s,觸發(fā)力5.0 g,每個(gè)樣品測(cè)試3 次,取平均值。

        1.3.7 果凍感官評(píng)價(jià)

        選取12 名專(zhuān)業(yè)人員組成感官評(píng)價(jià)小組,對(duì)產(chǎn)品色澤、滋味、口感、組織形態(tài)4 個(gè)方面進(jìn)行感官評(píng)分,取平均值為最終結(jié)果。每項(xiàng)評(píng)分分別乘系數(shù)0.25,各項(xiàng)相加計(jì)為總分,滿(mǎn)分為25 分。

        果凍感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2[12]。

        表2 果凍感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

        2 結(jié)果與分析

        2.1 單因素試驗(yàn)分析

        2.1.1 復(fù)配膠添加量對(duì)果凍品質(zhì)的影響

        復(fù)配膠添加量對(duì)果凍感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖1,復(fù)配膠添加量對(duì)果凍彈性的影響見(jiàn)圖2。

        圖1 復(fù)配膠添加量對(duì)果凍感官品質(zhì)的影響

        圖2 復(fù)配膠添加量對(duì)果凍彈性的影響

        由圖1 可知,復(fù)配膠添加量對(duì)果凍的滋味、口感、組織形態(tài)均有顯著差異。當(dāng)復(fù)配膠添加量為1.6%時(shí)評(píng)分最高,此時(shí)果凍組織形態(tài)穩(wěn)定,無(wú)雜質(zhì)和沉淀,硬度適中,有果凍獨(dú)特的風(fēng)味。由圖2 可知,當(dāng)復(fù)配膠添加量為1.4%和1.6%時(shí),果凍彈性最好,可能是因?yàn)樵诖颂砑恿肯拢瑥?fù)配膠之間形成了氫鍵,使得果凍結(jié)構(gòu)致密[13]。若復(fù)合膠添加量繼續(xù)增加,則果凍彈性變差,感官評(píng)分也隨之下降??赡苁怯捎谶^(guò)量的復(fù)合膠會(huì)導(dǎo)致果凍硬度變大、組織狀態(tài)不均一[14]。綜合果凍感官和彈性考慮,復(fù)配膠最佳添加量為1.6%。

        2.1.2 檸檬酸添加量對(duì)果凍品質(zhì)的影響

        檸檬酸添加量對(duì)果凍感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖3,檸檬酸添加量對(duì)果凍彈性的影響見(jiàn)圖4。

        圖3 檸檬酸添加量對(duì)果凍感官品質(zhì)的影響

        圖4 檸檬酸添加量對(duì)果凍彈性的影響

        由圖3 可知,檸檬酸對(duì)果凍的滋味、口感、組織形態(tài)都有顯著影響。隨著檸檬酸添加量的增加,評(píng)分均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。當(dāng)不添加檸檬酸時(shí),果凍沒(méi)有其特有的風(fēng)味;當(dāng)檸檬酸添加量為0.10%時(shí),果凍評(píng)分最高,組織形態(tài)最好,口感適中。繼續(xù)增加檸檬酸添加量,果凍酸味過(guò)重,果凍整體酸甜失調(diào),導(dǎo)致感官評(píng)分下降。且果凍的凝膠效果變差。由圖4 可知,當(dāng)檸檬酸添加量為0.10%時(shí),果凍彈性最好,與感官評(píng)分結(jié)果一致。綜合果凍感官和彈性考慮,檸檬酸最佳添加量為0.10%。

        2.1.3 白砂糖添加量對(duì)果凍品質(zhì)的影響

        白砂糖添加量對(duì)果凍感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖5,白砂糖添加量對(duì)果凍彈性的影響見(jiàn)圖6。

        圖5 白砂糖添加量對(duì)果凍感官品質(zhì)的影響

        圖6 白砂糖添加量對(duì)果凍彈性的影響

        由圖5 可知,白砂糖添加量對(duì)果凍的滋味、口感、色澤均有顯著差異,隨著白砂糖添加量的增加,評(píng)分均呈現(xiàn)出先增加后下降的趨勢(shì)。當(dāng)白砂糖添加量為15%時(shí),果凍感官評(píng)分最高。當(dāng)白砂糖添加量繼續(xù)增大時(shí),甜度過(guò)大,口感甜膩導(dǎo)致果凍感官評(píng)分下降。由圖6 可知,當(dāng)白砂糖添加量為20%時(shí),果凍彈性最好。此時(shí)白砂糖增加了果凍的膠黏性,使果凍更具彈性[15]。考慮到白砂糖添加量過(guò)大會(huì)導(dǎo)致高血糖、肥胖等慢性病的發(fā)生,且當(dāng)白砂糖添加量為15%時(shí),果凍具有較好彈性。綜合果凍感官和彈性考慮,白砂糖最佳添加量為15%。

        2.2 果凍的正交試驗(yàn)結(jié)果

        果凍正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

        結(jié)果表明,各影響因素的主次順序?yàn)闄幟仕崽砑恿浚緩?fù)配膠添加量>白砂糖添加量。通過(guò)正交表分析得到的最佳配方為A2B1C3,即復(fù)配膠添加量1.6%,檸檬酸添加量0.07%,白砂糖添加量17%,這與正交試驗(yàn)4 中評(píng)價(jià)得分最高的組合A2B1C2不同,因此進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,驗(yàn)證組A2B1C3的彈性與驗(yàn)證組相同,感官評(píng)分為91 分,與正交試驗(yàn)4 相比高0.7 分,感官評(píng)分差異不顯著。從健康和經(jīng)濟(jì)角度考慮,正交試驗(yàn)4 白砂糖添加量少于驗(yàn)證組,更符合當(dāng)下人們對(duì)低糖食物的追求。因此,A2B1C2組合,即復(fù)配膠添加量1.6%,檸檬酸添加量0.07%,白砂糖添加量15%為最佳果凍配方。

        2.3 大豆膳食纖維添加量和烘烤處理對(duì)果凍品質(zhì)的影響

        大豆膳食纖維添加量對(duì)果凍感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖7。

        圖7 大豆膳食纖維添加量對(duì)果凍感官品質(zhì)的影響

        由圖7 可知,大豆膳食纖維對(duì)果凍的滋味、色澤、口感、組織形態(tài)均有影響。隨著大豆膳食纖維添加量的增加,大豆膳食纖維果凍的感官評(píng)分逐漸降低。大豆膳食纖維添加量高于0.25%時(shí)果凍出現(xiàn)異味,果凍內(nèi)部有固體殘?jiān)?,口感粗糙,且果凍整體形態(tài)軟榻。可能是因?yàn)榇蠖股攀忱w維顆粒過(guò)大[16],且不可溶性大豆膳食纖維占比較高[17],在果凍體系中溶解度較低所導(dǎo)致。綜上所述,大豆膳食纖維最佳添加量為0.25%。

        大豆膳食纖維烘烤處理對(duì)果凍感官品質(zhì)的影響(大豆膳食纖維添加量0.25%) 見(jiàn)圖8。

        圖8 大豆膳食纖維烘烤處理對(duì)果凍感官品質(zhì)的影響(大豆膳食纖維添加量0.25%)

        由圖8 可知,大豆膳食纖維的烘烤處理主要對(duì)果凍的滋味、口感產(chǎn)生影響。大豆膳食纖維經(jīng)烘烤后會(huì)產(chǎn)生令人愉悅的香氣,添加到果凍中可以改善果凍的口感。與空白組相比,添加經(jīng)烘烤的大豆膳食纖維的果凍感官評(píng)分更高。

        3 結(jié)論

        研究大豆膳食纖維果凍的最佳配方,以復(fù)配膠、檸檬酸、白砂糖、大豆膳食纖維作為影響因素,以感官評(píng)價(jià)和彈性為評(píng)價(jià)指標(biāo),通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定大豆膳食纖維果凍的最佳配方為復(fù)配膠添加量1.6%,檸檬酸添加量0.07%,白砂糖添加量15%,大豆膳食纖維添加量為0.25%。在此配方的基礎(chǔ)上,對(duì)大豆膳食纖維進(jìn)行焙烤預(yù)處理,制得的果凍質(zhì)地均勻,組織形態(tài)完整,口感酸甜適中,有良好的咀嚼性和獨(dú)特的風(fēng)味。與其他市售果凍比較,該果凍營(yíng)養(yǎng)豐富,可以提高膳食纖維攝入量,市場(chǎng)前景廣闊,同時(shí)也為果凍的開(kāi)發(fā)提供重要參考價(jià)值。

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