甘薯叶复合凝胶无糖果冻的研制

李春英 ，孙义豪 ，艾志录 ，范会平 ，杨峰

1.河南农业大学食品科学技术学院（郑州 450002）；2.农村部大宗粮食加工重点实验室（郑州 450002）；3.郑州市营养与健康食品重点实验室（郑州 450002）；4.郑州市蔬菜加工贮藏与安全控制重点实验室（郑州 450002）；5.南阳固德威机械装备有限公司（南阳 473000）

果冻（jelly）是以水、食用糖和淀粉糖等为主要原料，辅以增稠剂等食品添加剂，添加或不添加果蔬制品、乳及乳制品等原料，经溶胶、调配、灌装、杀菌、冷却等工序而成的胶冻食品。根据组织形态可分为能基本保持形态的凝胶果冻和半流体吸食的可吸果冻[1]。果冻作为一种休闲食品，其晶莹剔透的外观、爽滑的口感以及各种诱人的色泽，深受各年龄段消费者的喜爱。果冻在我国的发展已有30年的历史。据统计，目前国内果冻市场已经达到了200亿元人民币产值的规模。果冻产品大量使用农产品原辅料，如魔芋粉、鲜海藻等[2]。随着健康意识的提高，人们对于食品的低热量、安全等需求大幅提高。因此很多学者将果冻的研发从传统的砂糖明胶果冻逐渐向低聚糖魔芋低热量保健果冻转型，这也是未来果冻发展的趋势之一[3]。

甘薯是我国主要粮食作物之一，其种植面积和产量居世界首位，占世界甘薯总产量的80%以上。甘薯叶、柄、茎作为甘薯副产品，在我国的加工综合利用较为落后。在日本、美国等发达国家有较多利用甘薯茎叶开发的方便食品[4]。甘薯副产品中含有丰富的蛋白质、钙及多糖、黄酮类化合物等营养成分和生理活性成分[5-6]。迄今为止，有许多研究资料报道甘薯叶的抗肿瘤、降血糖、降低胆固醇、防止心血管脂肪沉积等药理功效[7-8]。

研究以甘薯叶作为原材料，魔芋胶-琼胶为复合凝胶剂，聚葡萄糖和赤藓糖醇代替白砂糖制作甘薯叶无糖果冻，拓展甘薯副产品的综合利用，对提高甘薯附加值、增加农民收入、促进我国农业经济的发展，都具有极其重要的意义。

1 材料与方法

1.1 材料

新鲜甘薯、甘薯叶，由南阳固德威机械装备有限公司提供；魔芋粉（食品级）、琼胶粉（食品级）、柠檬酸（食品级）、聚葡萄糖、赤藓糖醇、氯化钾（分析纯）、乙醇（食用级），由郑州金图科贸有限公司提供。

1.2 方法

1.2.1 甘薯叶汁制备

新鲜的甘薯叶洗净，用沸水烫漂10 s，迅速冷却，打浆、过滤，将滤液置于4 ℃贮存，备用。

1.2.2 材料配比

将复合凝胶剂和聚葡萄糖50%、赤藓糖醇1%、氯化钾0.1%、柠檬酸混合，加水加热溶解后加入甘薯叶汁，搅拌，倒盘，置于4 ℃冷藏箱中过夜成型。

1.2.3 复合凝胶剂的制作

复合凝胶剂采用魔芋胶和琼胶，其配比及添加量如表1所示。

表1 甘薯叶无糖果冻中凝胶剂的添加量 单位：%

1.2.4 工艺流程

新型甘薯叶无糖果冻的制造方法参考Choi等[9]的方法。其加工工艺如图1所示。

图1 甘薯叶无糖果冻的制作工艺

1.2.5 质构特性测定

甘薯叶果冻质构特性分析采用TPA质构仪（Universal TA多功能质构仪，上海）测定，具体测试参数如表2所示。测试主要指标有硬度、脆性、弹性、黏聚性等。每个试样设置6个平行，算出平均值，阳性对照设为市售品牌果冻（喜之郎果冻）。

表2 TPA测试条件

1.2.6 甘薯叶无糖果冻感官评价

甘薯叶无糖果冻的感官评价在王巍杰等[10]的方法上进行改进。由20名感官评定员，对甘薯叶复合凝胶无糖果冻的色泽（20分）、风味（30分）、组织状态（20分）和口感（30分）进行感官评分，并通过权重综合评价甘薯叶复合凝胶无糖果冻的品质。

1.2.7 统计分析

试验所得数据通过SPSS 17.0统计软件包（Inc.Chicago，IL，USA）分析，组间比较采用单因素方差分析（One-way ANOVA），以p＜0.05为差异，有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 魔芋胶与琼胶的复配

2.1.1 魔芋胶和琼胶的添加量对甘薯叶无糖果冻质地的影响

魔芋胶或琼胶均是果冻生产行业常使用的凝胶剂。凝胶剂的种类不同，其凝胶性、稳定性、吸水性等性质均不同，甘薯叶无糖果冻制作中使用的魔芋胶和琼胶，可提供丰富的膳食纤维，热量低，来源于植物和海藻，符合21世纪消费者崇尚健康的消费理念。甘薯叶无糖果冻制作中，使用了魔芋胶和琼胶两种凝胶剂，其最佳添加量以市售品牌果冻为阳性对照，通过质构特性进行分析比较。魔芋胶和琼胶的添加量对果冻质地的影响如表3所示。

表3 魔芋胶和琼胶对甘薯叶无糖果冻的质构特性

在甘薯叶无糖果冻制作中，添加0.5%魔芋胶和0.5%琼胶的甘薯叶无糖果冻的硬度、黏性、弹性和凝聚力与市售品牌果冻没有显著性差异。而在此基础上增加魔芋胶的量（+0.3%）或者同时增加魔芋胶（+0.3%）和琼胶（+0.2%）的量，硬度、黏性、弹性和凝聚力均不及0.5%魔芋胶-0.5%琼胶的果冻的质构。当魔芋胶和琼胶的量分别增加到2倍时，黏性最接近对照，但过度凝聚而表现出硬度过大、弹性小的质构特性。因此，在甘薯叶无糖果冻生产中添加0.5%魔芋胶和0.5%琼胶，可得到熟悉的果冻质构。

2.1.2 魔芋胶和琼胶的添加与甘薯叶无糖果冻的感官评定

对利用魔芋胶和琼胶两种凝胶剂制作的甘薯叶无糖果冻的组织状态和口感进行了双盲法定量分析，其结果如图2所示。感官评定员在对照的组织状态和口感的喜好程度上，感官评分为99±1.3分。在魔芋胶和琼胶复合凝胶剂果冻的组织状态和口感的喜好程度上，0.5%-0.5%添加量的果冻感官评分为90±0.8分，0.8%-0.7%添加量的感官评分为86±1.8分，其他的感官评分较低。消费者对对照的熟悉，而使得喜好度提升，感官评分获得较高。在魔芋胶和琼胶的使用中，遵循消费者的喜好程度，0.5%魔芋胶和0.5%琼胶凝胶剂，在质构特性上与对照相似，也是消费者喜欢的最佳添加量。

图2 魔芋胶和琼胶的添加量对甘薯叶无糖果冻的感官评价的影响

2.1.3 魔芋胶-琼胶复合凝胶剂的配比

通过上述试验可知，消费者喜欢的甘薯叶无糖果冻的最佳质构状态是0.5%魔芋胶和0.5%琼胶的添加。为了果冻的工业化生产过程中加工工艺的简便性，将魔芋胶和琼胶进行1∶1复配，探索其最佳添加量，其结果如图3所示。

图3 复合凝胶剂添加量对甘薯叶无糖果冻的感官影响

魔芋胶和琼胶1∶1复配后，随添加量的增加，甘薯叶无糖果冻的质地爽滑细腻度增加，黏性好，弹性增加，随之喜好度增加。添加量增加到1%时，甘薯叶无糖果冻的质地爽滑细腻，硬度和弹性最适，感官评分达到最高值，为89±1分。增加到1.2%时，果冻的品质反而下降，表现在果冻的质地变硬，黏性差，弹性差等，喜好度也随之下降，感官评分仅为65±1.2分。

魔芋胶的主要成分是葡甘露聚糖，是一种低热能、高膳食纤维的食品，常作为食品添加剂被广泛使用于食品工业。利用魔芋胶制作的果冻晶莹透亮，有弹韧性，口感脆嫩滑爽，不析水，易离杯。但魔芋胶的凝胶能力不均匀，操作不宜控制，易导致魔芋粉制成的果冻的品质不稳定[11]。琼胶是一种特殊的海藻产品中提取出来的藻胶，在食品中可作胶凝剂、稳定剂、水分保持剂，赋予食品滑润而富有弹韧性的口感，能明显改变果冻的品质，提高果冻的档次[12]。琼胶的性质及用途与骨胶有许多相似之处，因此最初出现在世界市场上是作为一种骨胶的替代品[13]。在果冻制造中，琼胶使果冻不分层，45 ℃以下开始凝固，常温下不会溶解，但单独使用时，其用量较多[14]。魔芋胶和琼胶均为多糖，被大肠中双歧杆菌等有益菌利用后大量繁殖，可改善肠道微环境，有效预防体内有害菌产生毒素侵袭身体，同时有益菌产生的短链脂肪酸，增加人体免疫功能。因此，魔芋胶-琼胶复合凝胶剂的甘薯叶无糖果冻是一种新兴保健食品，具有重要的开发意义。

氯化钾的投入，使钾离子协同凝胶剂，增强魔芋胶和琼胶的凝胶强度，改善果冻口感。钾离子的协同作用对果冻酸度没有严格要求，而且氯化钾能够减少琼胶的使用量，以及弥补魔芋胶的欠凝胶弹性[15]。

2.2 甘薯叶汁的添加

甘薯叶中含有丰富的蛋白质、膳食纤维、钙等无机矿物质营养素。但在甘薯叶果冻的加工中添加量过多，果冻的风味变劣，导致果冻的品质下降，失去商品性。在甘薯叶无糖果冻的加工过程中，新鲜甘薯叶汁的最适添加量如图4所示。甘薯叶汁添加25%时，甘薯叶果冻的特有色泽淡；增加到35%时，果冻呈绿色带有光泽，无涩味，果冻质地光滑；添加量继续增加到45%时，果冻的颜色过深，青草味重，开始出现涩感，果冻品质下降。感官评定员最喜欢35%添加量的甘薯叶无糖果冻，其感官评分为92±1分；其次是加入45%的，其感官评分为83±1.2分。甘薯叶汁添加量的多少，与加工制成的果冻的色泽、异味、涩感有关，而甘薯叶的预处理时间长，则可提高感官品质，随之可增加甘薯叶汁添加量。但从营养价值层面上，过度的热处理，营养、功能成分的损失率大大增加。综合考虑，加入35%甘薯叶汁的甘薯叶无糖果冻的品质最好。

图4 甘薯叶汁添加量对甘薯叶无糖果冻品质的影响

2.3 柠檬酸的添加

由于甘薯叶无糖果冻在加工过程中甜度由聚葡萄糖和赤藓糖醇代替以往果冻中使用的白砂糖，因此需要探索最佳口味的柠檬酸添加量。其结果如图5所示。当柠檬酸添加量为0.06%时，甘薯叶无糖果冻的甜/酸比最适，果冻的品质最佳，其感官评分为93±0.8分，为最高。柠檬酸是一种酸味剂，甜度/酸度的适当比例可增加食品的风味。但是过度的柠檬酸会使胶液的pH降低，发生水解，可能会影响果冻凝胶成型[16]。试验表明，0.06%柠檬酸的添加，不会影响甘薯叶无糖果冻的质地，仅仅用于风味的调节。

图5 柠檬酸添加量对甘薯叶无糖果冻风味的影响

3 结论

在甘薯叶无糖果冻的制作中，在50%聚葡萄糖和0.1%赤藓糖醇的基础上，添加35%甘薯叶汁、1%魔芋胶和琼胶（1∶1）、0.1%氯化钾、0.06%柠檬酸，甘薯叶果冻的感官特性以及品质最佳。甘薯叶的无糖果冻，以聚葡萄糖和赤藓糖醇代替传统果冻的白砂糖，在保持甜味的基础上大大降低了热量。魔芋胶和琼胶的多糖成分是大肠中有益微生物的良好益生元；甘薯叶中富含多糖、蛋白质、钙以及叶黄素等营养功能成分，对于预防和控制超体重人群、高血压、糖尿病、高血脂、心脑血管疾病患者，是一种理想的食品。因此，甘薯叶无糖果冻是一种新型的功能性食品。