◎ 張雅玲,晏永球,2,孫 藝,郁新弟,王鵬澤,賈福懷,2
(1.寧波御坊堂生物科技有限公司,浙江 寧波 315016;2.寧波御益生物科技有限公司,浙江 寧波 315016;3.浙江大醫(yī)德美生物科技有限公司,浙江 寧波 315016)
桑椹屬于桑科植物的果實(shí),是藥食同源物質(zhì),享有21 世紀(jì)優(yōu)質(zhì)保健果品[1-2]之美譽(yù)。桑椹不僅含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分,如粗纖維、氨基酸、維生素及鈣、磷、鐵等礦物質(zhì)成分,而且富含生物堿、花青素、多酚、黃酮類(lèi)、多糖等活性成分,具有抗氧化、降血脂、降血糖等功效。李德龍等[3]發(fā)現(xiàn),桑椹多糖具有清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基的能力,以及鐵離子還原/抗氧化能力(FRAP)。龍曉珊等[4]研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)發(fā)酵和加工,可加強(qiáng)桑椹抗氧化和降血糖功能。此外,桑椹富含碳水化合物,不利于控糖人士或糖尿病人直接食用,而發(fā)酵可通過(guò)微生物代謝,去除桑椹中的碳水化合物。
桑葉是我國(guó)藥食同源物質(zhì)之一,被列入《神農(nóng)本草經(jīng)》,具有“神仙葉”之稱(chēng)。其富含多糖類(lèi)、生物堿、揮發(fā)油、甾類(lèi)等多種活性成分,具有抗炎、預(yù)防動(dòng)脈硬化、降血壓、降血脂等多種功效。食用植物酵素是植物經(jīng)微生物發(fā)酵制成的酵素產(chǎn)品,其發(fā)酵液除了原有的營(yíng)養(yǎng)成分外,還可以生成新的生物活性成分[5],更易于人體吸收利用??晌麅鍪且环N老少皆宜的休閑食品,方便易食,但是市場(chǎng)上的果凍大多是由果汁、果味香精、食品色素制成,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低。對(duì)此,本文以桑椹桑葉復(fù)合酵素為主要原料,研制出一款既美味,又具有抗氧化、降血糖、潤(rùn)腸通便等保健效果的果凍制品,旨在為桑椹或桑葉的深加工提供技術(shù)參考。
1.1.1 原輔料
干桑葉(市售)、植物乳桿菌(河北一然生物科技有限公司)、食用葡萄糖(秦皇島驪驊淀粉股份有限公司)、桑椹酵素液(陜西天酵集團(tuán)有限公司)、卡拉膠、魔芋精粉、檸檬酸鈉、碳酸氫鈉。
1.1.2 儀器與設(shè)備
MJ-WBL2501B 攪拌機(jī)(上海存騏智能科技有限公司);PHSJ-4F pH 檢測(cè)儀(上海雷磁儀器有限公司);ME3002E 型電子天平(上海梅特勒-托利多有限公司);TD5A 低速離心機(jī)(湖南凱達(dá)科學(xué)儀器有限公司);HWS-26 恒溫水浴鍋(浙江賽德儀器設(shè)備有限公司);發(fā)酵罐5 L(上海保興生物設(shè)備工程有限公司)。
1.2.1 工藝流程
1.2.2 操作要點(diǎn)
(1)酵素的制備。選擇完整度好的干桑葉洗凈,加入適量純化水并低速勻漿,得到細(xì)膩桑葉漿液并按桑葉漿液30%、一水葡萄糖8%和純化水(定容至5 L)制成發(fā)酵原液;將發(fā)酵原液進(jìn)行高溫高壓滅菌(121 ℃,30 min),待冷卻后,接入發(fā)酵儀器設(shè)備,并進(jìn)行無(wú)菌接種操作(菌種液使用前需活化),發(fā)酵7 d(無(wú)氧37 ℃),制得酵素原液,再經(jīng)離心和減壓濃縮,制得酵素液。
(2)酵素果凍制備。將卡拉膠、魔芋精粉溶于水中,并加熱煮沸,待靜置至70~75 ℃,倒入酵素、檸檬酸鈉液并混合均勻,裝袋制成果凍。
1.2.3 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.2.3.1 酵素添加量的選擇
設(shè)定白砂糖添加量8%,檸檬酸鈉添加量0.1%,復(fù)合食品膠體(卡拉膠∶魔芋精粉=2 ∶1)添加量0.14%,考量不同復(fù)合酵素(桑葚酵素∶桑葉酵素=1 ∶2)添加量(20%、25%、30%、35%、40%),對(duì)可吸果凍感官品質(zhì)的影響。
1.2.3.2 白砂糖添加量的選擇
設(shè)定復(fù)合酵素添加量30%,檸檬酸鈉添加量0.1%,復(fù)合食品膠體添加量0.14%,考量不同白砂糖添加量(4%、6%、8%、10%、12%),對(duì)桑椹桑葉復(fù)合酵素可吸果凍感官品質(zhì)的影響。
1.2.3.3 檸檬酸鈉添加量的選擇
設(shè)定復(fù)合酵素添加量30%,白砂糖添加量8%,復(fù)合食品膠體添加量0.14%,考量不同檸檬酸鈉添加量(0.08%、0.1%、0.12%、0.14%、0.16%),對(duì)桑椹桑葉復(fù)合酵素可吸果凍感官品質(zhì)的影響。
1.2.3.4 復(fù)合食品膠添加量的選擇
設(shè)定復(fù)合酵素添加量30%,白砂糖添加量8%,檸檬酸鈉添加量為0.1%,考量不同復(fù)合食品膠添加量(0.12%、0.14%、0.16%、0.18、2%),對(duì)桑椹桑葉酵素可吸果凍感官品質(zhì)的影響。
1.2.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
采用四因素三水平正交試驗(yàn)法,對(duì)復(fù)合酵素添加量、白砂糖添加量、檸檬酸添加量、復(fù)合食品膠添加量各個(gè)因素進(jìn)行優(yōu)化,以感官評(píng)價(jià)確定最優(yōu)桑椹桑葉復(fù)合酵素可吸果凍加工工藝(見(jiàn)表1)。
表1 桑椹桑葉復(fù)合酵素可吸果凍響應(yīng)因素水平表
1.2.5 感官品質(zhì)評(píng)定
對(duì)桑椹桑葉酵素可吸果凍進(jìn)行感官評(píng)價(jià),評(píng)定小組由15 名(8 女7 男,年齡25~35 歲)身體狀況良好的食品專(zhuān)業(yè)人員組成,評(píng)價(jià)環(huán)境符合要求,品嘗前后均用清水漱口,根據(jù)外觀色澤、風(fēng)味、口感、組織狀態(tài)進(jìn)行評(píng)分并以百分制計(jì),評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表2。
表2 桑椹桑葉酵素可吸果凍感官評(píng)價(jià)表
1.2.6 測(cè)定項(xiàng)目與方法
使用pH 計(jì),測(cè)定pH。
1.2.7 數(shù)據(jù)處理
采用OriginPro 2016 軟件,對(duì)單因素試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行作圖;使用SPSS 22.0 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2.1.1 復(fù)合酵素添加量對(duì)可吸果凍感官品質(zhì)的影響
復(fù)合酵素添加量會(huì)影響果凍風(fēng)味及香氣,從而影響產(chǎn)品的感官品質(zhì)。由圖1 可知,復(fù)合酵素添加量為30%時(shí),可吸果凍的感官評(píng)分最優(yōu),有明顯的桑葉風(fēng)味,微有澀味,酸甜比適宜,此時(shí)pH 為3.85;當(dāng)復(fù)合酵素添加量小于30%時(shí),可吸果凍酸甜感不協(xié)調(diào),桑葉風(fēng)味和酵感均較弱;當(dāng)添加量大于30%時(shí),pH 降低幅度較大,可吸果凍偏酸,且桑葉風(fēng)味偏強(qiáng)。
圖1 復(fù)合酵素添加量對(duì)可吸果凍感官品質(zhì)的影響圖
2.1.2 白砂糖添加量對(duì)可吸果凍感官品質(zhì)的影響
由圖2 可知,隨著白砂糖用量的增加,產(chǎn)品pH變化不明顯,感官評(píng)分在白砂糖添加量為10%時(shí)最佳。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)白砂糖用量為4%時(shí),產(chǎn)品酸味突出,酸甜感明顯不協(xié)調(diào);當(dāng)白砂糖用量為6%和8%時(shí),酸味和甜味均不明顯;當(dāng)白砂糖用量為10%時(shí),產(chǎn)品酸甜感協(xié)調(diào),綜合感官評(píng)分較高。因此,白砂糖添加量10%最為適宜。
圖2 白砂糖添加量對(duì)可吸果凍感官品質(zhì)的影響圖
2.1.3 檸檬酸鈉添加量對(duì)可吸果凍感官品質(zhì)的影響
檸檬酸鈉具有調(diào)節(jié)風(fēng)味、調(diào)節(jié)pH、促進(jìn)食品膠體成分溶解等作用,其用量會(huì)明顯影響可吸果凍風(fēng)味和膠體的彈性及咀嚼感。由圖3 可知,檸檬酸鈉添加量為0.14%時(shí),感官評(píng)分最優(yōu),產(chǎn)品酸甜適宜,此時(shí)pH 為3.8;當(dāng)檸檬酸鈉添加量小于0.14%時(shí),其產(chǎn)品pH 小于3.8,酸甜感不適口,且膠體彈性及咀嚼感均較差,可吸果凍感官評(píng)分偏低;當(dāng)添加量大于0.14%時(shí),pH 接近4.0,此時(shí),酸甜感協(xié)調(diào)感較差,且膠體偏硬及咀嚼性偏差,整體風(fēng)味和口感偏差。
圖3 檸檬酸鈉添加量對(duì)可吸果凍感官品質(zhì)的影響圖
2.1.4 復(fù)合食品膠添加量對(duì)可吸果凍感官品質(zhì)的影響
卡拉膠具有凝膠性、增稠性和可逆性等,但κ-卡拉膠自身形成的凝膠具有脆性大、彈性差、易脫水收縮等缺點(diǎn)。因此,食品企業(yè)多復(fù)配其他食品膠體,如黃原膠、魔芋精粉等,以提升凝膠性能[6]。由圖4 可知,隨著復(fù)合膠用量的增加,pH 逐漸升高,感官評(píng)分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。pH 變化可能是由于食品膠呈弱酸性,故復(fù)合膠含量的提高使果凍產(chǎn)品pH 升高。隨著復(fù)合膠用量從0.12%提高至0.18%過(guò)程中,果凍由凝膠較弱、析水嚴(yán)重轉(zhuǎn)變成凝膠軟、微析水、彈性偏差;當(dāng)添加量為0.18%時(shí),膠體軟硬適宜,彈性好,咀嚼性好,其感官評(píng)分最高。因此,復(fù)合膠用量0.18%最為適宜。
圖4 復(fù)合食品膠添加量對(duì)可吸果凍感官品質(zhì)的影響圖
從單因素試驗(yàn)可知,復(fù)合酵素、白砂糖、檸檬酸鈉、復(fù)合食品膠添加量,對(duì)可吸果凍品質(zhì)都有明顯影響。采用以上4 個(gè)因素進(jìn)行正交試驗(yàn),以獲取最佳方案及最優(yōu)的感官評(píng)分,從而優(yōu)化可吸果凍的加工工藝條件。
從表3 可知,最優(yōu)工藝條件為A2B2C2D1,即可吸果凍的最優(yōu)用量為復(fù)合酵素30%、白砂糖10%、檸檬酸鈉0.14%、復(fù)合食品膠0.16%。由于最佳組合不在正交試驗(yàn)內(nèi),故按照最佳組合的參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),再經(jīng)品評(píng)組進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),獲得感官評(píng)分為91.6 分,pH 為3.87,最終得知,A2B2C2D1為最佳方案。此外,從極差分析可得,各因素對(duì)可吸果凍品質(zhì)影響的主次按順序?yàn)锳>B>D>C,即復(fù)合酵素添加量>白砂糖添加量>復(fù)合食品膠添加量>檸檬酸鈉添加量,即復(fù)合酵素添加量對(duì)桑椹桑葉復(fù)合酵素果凍感官可接受度影響最大。因此,在桑椹桑葉復(fù)合酵素果凍研制過(guò)程中,需嚴(yán)格控制復(fù)合酵素添加量。
表3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果表
本研究通過(guò)采用單因素和正交試驗(yàn),獲得桑椹桑葉復(fù)合酵素果凍的最優(yōu)研制工藝組合條件為復(fù)合酵素30%、白砂糖10%、檸檬酸鈉0.14%、復(fù)合食品膠0.16%。該配方制備的果凍入口細(xì)膩、有彈性、有嚼勁、酸甜適口,具有桑葉特有的風(fēng)味。此產(chǎn)品不但能滿(mǎn)足消費(fèi)者的口感需求,而且具有一定的保健功效??傊?,本研究結(jié)果既可以改善產(chǎn)品的風(fēng)味,也可以提升果凍的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及生物活性成分,還可以為桑葉桑椹復(fù)合酵素果凍深加工,提供理論參考。