雪莲果柚子皮低糖保健果冻的研制

任双,王恩胜,陈亚蓝,白娟,侯贺丽,严佩峰

(信阳农林学院 食品学院,河南 信阳 464000)

雪莲果(Smallanthussonchifolius)是一种传统的根茎食物,其果肉晶莹剔透,甘甜多汁,热量低,富含人体所需氨基酸、多种矿物质、类黄酮、水溶性纤维及低聚果糖等[1-2],在其干物质中,低聚果糖含量占比达到45%～65%[3]。在糖体系中添加低聚果糖能提高胃肠道耐受性[4],但人体内没有水解低聚果糖的酶,其难以被人体吸收[5],因此非常适合糖尿病患者及减肥人士食用。此外雪莲果还具有调节胃肠道、排毒通便、抗肿瘤、降血糖等保健功能[6]。但是,雪莲果果实含水量高,易氧化,不易贮藏,使鲜果销售受到了极大的限制。目前,雪莲果多应用于饮料、果酒、果脯、糕点、果冻等的开发。

柚子是芸香科柑橘亚科柑橘属的一种常青果树的果实[7],品种繁多,其柚皮重量约占整个柚子质量的1/3,但柚皮苦涩难以直接食用,往往被当作生活垃圾丢弃,不能充分利用[8]。柚皮不仅含有可溶性糖、维生素、矿物质、膳食纤维、果胶等营养成分和功能成分,同时内含柚皮苷、柚皮芸香苷、胰岛素类似物、酚酸等有益成分,极富营养和医药价值,具有降脂、抗氧化、杀菌消炎、防止代谢综合征发生等作用[9]。此外,柚皮中还含有大量果胶,其含量超过10%,利用其果胶的凝胶形成性能,可以降低果冻生产过程中凝胶剂的用量。

为提高产品附加值,减少资源浪费,本试验采用雪莲果和柚子皮为主要原料,以赤藓糖醇作为甜味剂,研制出复配胶含量低、低糖保健、风味独特、品质优良的果冻,为柚皮的综合利用和果冻的种类开发提供新思路。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

雪莲果,海南耕甜商贸有限公司;柚子,梅州市梅县区金诚水果专业合作社;赤藓糖醇、柠檬酸、卡拉胶、魔芋胶、刺槐豆胶、抗坏血酸、亚硫酸钠(食品级),河南万邦化工科技有限公司;D-果糖、橙皮苷标准品(高纯,99%),上海源叶生物。

1.2 仪器与设备

FTC质构仪,北京盈盛恒泰科技有限责任公司;FA2104精密天平,上海良平仪器表有限公司;DZKW-S-6电热恒温水浴锅,北京市光明医疗仪器有限公司;A390紫外可见分光光度计,上海翱艺仪器有限公司;C21-SX810电磁炉,九阳股份有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

(1)雪莲果→去皮→切块→护色剂浸泡[95℃护色剂溶液(0.1%无水柠檬酸+0.1%抗坏血酸+0.1%亚硫酸钠)浸泡10 min)]→烫漂(5min)→打浆(雪莲果∶水=2∶1)→过滤(4层纱布)→雪莲果汁

(2)柚皮→清洗→白色果皮和黄色果皮分离→切分→分别打浆、过滤→白色果皮浆液、黄色果皮滤液

(3)调配(复配胶溶于40～50℃温水中,搅拌溶解后,加柠檬酸和赤藓糖醇,搅拌均匀后,加白色柚皮浆液,搅拌约15 min)→煮胶(煮沸3～5 min,不断搅拌,加入雪莲果原汁和3%的黄色果皮滤液)→成型→冷却→成品

1.3.2 操作要点 黄色柚皮处理:将黄色柚皮切成2 cm×2 cm的薄片置于40～50℃温开水中浸泡5min,按果皮∶水质量比为1∶3打浆,过滤得黄色果皮滤液。

白色柚皮处理:将白色柚皮切成1cm×1cm×3cm的长条于沸水中加盐煮沸6～8min,捞出,凉水冲洗3～5次,除苦味。按果皮∶水质量比为1∶3打浆,过滤得白色果皮浆液。

1.3.3 复配胶种类确定 为改善单一凝胶的缺陷通过预试验确定:①魔芋胶∶卡拉胶=1∶2,添加量1%;②魔芋胶∶卡拉胶∶黄原胶=1∶2∶2,添加量2%;③魔芋胶∶结冷胶=3∶7,添加量1%;④卡拉胶∶魔芋胶∶刺槐豆胶=8∶5∶3,添加量2%。

1.3.4 单因素试验 分别考虑复配胶配比(卡拉胶∶魔芋胶∶刺槐豆胶质量比分别为6∶3∶3、7∶4∶4、8∶5∶3、9∶6∶6、10∶7∶7),复配胶总添加量(2.4%、2.6%、2.8%、3.0%、3.2%),原料配比(白色柚皮浆液与雪莲果果汁质量比分别为2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4),赤藓糖醇添加量(5%、6%、7%、8%、9%),柠檬酸添加量(0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%)对雪莲果柚子皮低糖保健果冻品质的影响。

1.3.5 正交试验设计 基于单因素试验的结果,选取原料配比、复配胶总添加量、赤藓糖醇添加量和柠檬酸添加量四个对果冻品质具有显著性影响的因素,进行4因素3水平的正交试验,见表1。

表1 正交试验因素与水平表

1.3.6 感官评定——模糊数学评价法 以果冻品质特性为依据,参考刘晓伟等[10]、段秋红等[11]、何玲玲等[12]文献,确定其评价因素集分别为色泽(U1)、组织状态(U2)、滋味及气味(U3)、口感(U4),得到的评价因素集U=(U1,U2,U3,U4)。确定评价因素权重色泽20%、组织状态20%、滋味及气味30%、口感30%,各项指标的权重域为X=(X1,X2,X3,X4),即X=(0.2,0.2,0.3,0.3)。雪莲果柚子皮低糖保健果冻的感官评价标准如表2所示。按照果冻产品的品质建立评价得分集优、良、中、差所对应分值是90、80、70、60。用V表示,V=(V1,V2,V3,V4)。

表2 雪莲果柚子皮低糖保健果冻的感官评价标准

选定10名食品专业的学生作为产品感官评审员,按要求进行评定,并对各项指标划分等级如表3所示。统计各个产品各项目的等级所获得的票数除以总人数10,得到矩阵R。将权重集X与矩阵R得到模糊关系评价集即Y=X×R,依次类推,第i组试验就是Yi=X×Ri。最后,引入综合评分模糊关系评价集T得到果冻的模糊关系综合评分T=Yi×V。

表3 被评定因素各分值段打分人数汇总

对各评定因素建立由U至V的模糊关系评判矩阵运算关系R;综合评价的结果用Y表示,Y是权重X和模糊矩阵R的合成:

综合评价得分T= Yi×V=y1×90+y2×80+y3×70+y4×60

1.3.7 泌水稳定性测定 方法用滤纸将果冻表面渗出的液体吸干,称重记录除去渗出液前后的质量,并计算泌水稳定性[13]。计算公式为:

泌水稳定性(%)=[1-(m1-m2)/m1]×100

式中:m1——果冻总质量;m2——果冻除去渗出液后的质量。

1.3.8 质构特性测定 参考扶庆权等[14]的研究利用质构仪对雪莲果柚子皮低糖保健果冻的品质进行分析。物性测试的测定参数:测定模式为TPA;测量探头为下压探头432-009;测试速度为60 mm/min,力量感应量程20 N;形变50%;起始力0.01 N。

1.4 数据处理

数据采用SPSS20进行分析,Origin 2018作图,所有试验重复3次测定,取其平均值。

3 结果与分析

3.1 复配胶种类确定

不同复配胶组合的凝胶试验结果如表4所示,选用卡拉胶∶魔芋胶∶刺槐豆胶=8∶5∶3的复配胶做出来的产品凝胶效果最好,因此选择卡拉胶、魔芋胶、刺槐豆胶进行复配胶试验。

表4 不同种类和配比的复配胶凝胶效果

3.2 复配胶配比对果冻品质的影响

按照1.3.6要求对不同复配胶配比的五个产品进行等级评价,评价结果如表5所示,后根据1.3.6方法计算感官评分结果(其他单因素及正交试验感官分析均按照1.3.6方法获得数据)。

表5 复配胶配比单因素感官评价结果

复配胶配比对果冻感官评分和泌水稳定性的影响如图1所示,随着复配胶比例的变化,果冻的感官评分呈先升后降的变化规律,当卡拉胶∶魔芋胶∶刺槐豆胶质量比为8∶5∶3时,果冻的感官评分最高,组织状态和口感较好。其他配比的果冻组织状态和口感较差,果冻结构较松散。果冻制品开封渗液现象严重影响了果冻的食用体验感,一般来说泌水稳定性越强,渗水现象越弱。当卡拉胶:魔芋胶:刺槐豆胶质量比为8∶5∶3时,果冻的泌水稳定性最高。综合分析,当卡拉胶:魔芋胶∶刺槐豆胶质量比为8∶5∶3时,雪莲果柚子皮低糖保健果冻的品质最佳。

图1 复配胶配比对果冻感官和泌水稳定性的影响

3.3 复配胶总添加量对果冻品质的影响

复配胶总添加量对果冻品质感官和泌水稳定性的影响见图2。当复配胶总添加量在2.4%～3.2%时,果冻的感官评分呈先升后降的变化规律。当复配胶总添加量不足时,果冻组织状态较差,果冻倒出杯后表面不完整,有部分胶体粘在杯壁;当复配胶总添加量过大时,果冻质地较硬,口感变差,果香味微弱,有增稠剂本身的气味。综合分析,复配胶总添加量在2.8%时,果冻的感官评分和泌水稳定性最高。

图2 复配胶总添加量对果冻感官和泌水稳定性的影响

3.4 原料配比对果冻品质的影响

原料配比对果冻品质感官和泌水稳定性的影响见图3。随着雪莲果果汁添加比例的增大,产品的感官评分呈先升后降的变化规律。白色柚皮浆液添加比例较大时,果冻有轻微苦涩味,颜色较浅,雪莲果风味被掩盖。雪莲果果汁添加比例过大时,果冻颜色较重,柚子风味被掩盖。当白色柚皮浆液与雪莲果果汁的添加比1∶2时,果冻的泌水稳定性数值达到最优。综上所述,当白色柚皮浆液与雪莲果果汁的添加比例为1∶2时,雪莲果柚子皮低糖保健果冻的品质最佳。

3.5 赤藓糖醇添加量对果冻品质的影响

赤藓糖醇添加量对果冻品质感官和泌水稳定性的影响见图4。赤藓糖醇添加量在5%～9%时,果冻的感官评分呈先升后降的变化规律,在添加量为7%时达到最大值。赤藓糖醇添加量为7%时,果冻的泌水稳定性最高,赤藓糖醇添加量过高或过低都会降低果冻的泌水稳定性。试验过程中发现,当赤藓糖醇添加量不足时,果冻甜味较弱;当赤藓糖醇添加量过多时,口感甜腻。因此,赤藓糖醇添加量为7%时,果冻甜味适宜,风味、口感良好,此时产品品质最佳。

图4 赤藓糖醇添加量对雪莲果柚子皮低糖保健果冻感官和泌水稳定性的影响

3.6 柠檬酸添加量对果冻品质的影响

柠檬酸添加量对果冻品质感官和泌水稳定性的影响见图5。柠檬酸添加量在0.05%～0.25%时,果冻的感官评分和泌水稳定性都呈先升后降的变化规律,在添加量为0.15%时,果冻的感官评分和泌水稳定性最高。试验过程中发现,柠檬酸添加量不足,果冻酸甜味较淡,风味不明显;柠檬酸添加量过多,会使果冻口味过酸,难以适口,甚至有轻微苦味。因此,柠檬酸添加量为0.15%时,产品品质最佳。

图5 柠檬酸添加量对雪莲果柚子皮低糖保健果冻感官和泌水稳定性的影响

3.7 正交试验结果与分析

雪莲果柚子皮低糖保健果冻加工工艺正交试验结果如表6所示。各指标间的显著性分析结果如表7所示,感官评分在不同试验间差异显著(P< 0.05),而泌水稳定性的变化不显著。因此,以感官评分为主要考评指标,选定A2B1C1D1为最优组合,而A2B1C1D1不在这9次试验之中,故选定A2B1C1D1进行验证试验。

表6 正交试验表

表7 正交试验显著性分析结果

通过验证试验发现A2B1C1D1条件下得到的产品实际感官评分为86.9,泌水稳定性为97.47%,质构测定硬度2.551 N,内聚性0.64 Ratio,弹性14.99 mm,胶黏性1.619N,咀嚼性24.27 mj。通过与正交试验数据对比,该组合各项指标均优于正交试验组合,是最优的雪莲果柚子皮低糖保健果冻配方。

4 结论

本试验采用雪莲果和柚子皮作为主要原料,添加一些辅料,通过单因素水平试验和正交试验,最终确定雪莲果柚子皮低糖保健果冻的最优配方:白色柚皮浆液与雪莲果果汁的质量比为1∶2,复配胶总添加量为2.6%,赤藓糖醇添加量为6%,柠檬酸添加量为0.10%。根据此配方研制出的雪莲果柚子皮低糖保健果冻色泽呈浅黄色,富有光泽;结构紧密,质地均匀;酸甜适宜,具有雪莲果和柚子混合的特有香气。雪莲果柚子皮低糖保健果冻的研制不仅为雪莲果的深加工提供新思路,而且重新利用了柚皮资源,避免浪费。此外在果冻中加入功能性成分,更使果冻不仅作为休闲食品,同时也兼具营养保健功能。