菊粉花茶果凍制作工藝優(yōu)化

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(大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,遼寧大連 116600)

菊粉是一種果聚糖型生物多糖,由D-果糖通過(guò)β(1-2)鍵連接D-葡萄糖殘基而形成,聚合度在2～60,平均在10～12左右[1]。菊粉具有降低人體內(nèi)血糖和血脂、改善人體的腸道環(huán)境、促進(jìn)機(jī)體吸收礦物質(zhì)的功能[2],具有凝膠性、水溶性、表面活性和低熱值等特性[3],是一種富含膳食纖維的功能性食品原料,在食品加工中?？商娲?、脂肪和作為益生元。食用花卉是來(lái)自自然的無(wú)污染綠色食品原料[4],含有多種氨基酸、維生素、微量元素等有效成分,對(duì)人體能夠起到有益的保健作用[5]。以食用菊花泡制的菊花茶具有降低血壓、預(yù)防心血管疾病等藥用價(jià)值[6]。目前,食用花卉及其衍生產(chǎn)品因具備營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值,已成為21世紀(jì)蓬勃發(fā)展的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)[7],發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

果凍作為深受大眾喜愛(ài)的休閑食品,一直備受市場(chǎng)青睞。目前果凍的種類很多,包括營(yíng)養(yǎng)型果凍,如蘆薈果凍、低酸性果凍,或在果凍中添加人體必需營(yíng)養(yǎng)素[8-10],以及作為能量補(bǔ)充劑或非處方藥載體的功能型果凍[11-12],但關(guān)于果凍、布丁等食品與菊粉相結(jié)合的應(yīng)用研究仍然很少。近年來(lái),隨著人們對(duì)食品安全和功能性的重視,營(yíng)養(yǎng)功能型食品越來(lái)越受到消費(fèi)者的關(guān)注。本研究的目的即是利用菊粉的各種生理功能,將其與傳統(tǒng)果凍加工工藝相結(jié)合,研制開(kāi)發(fā)出一種新型菊粉花茶果凍,以豐富果凍的種類。

1　材料與方法

1.1　材料與儀器

菊粉西安澤邦生物科技有限公司;食用菊花大連千尋餐飲管理有限公司;黃原膠、魔芋粉內(nèi)蒙古阜豐生物科技有限公司;檸檬酸、氯化鉀、白砂糖大連圓緣園食品有限公司,均為食品級(jí);蘋(píng)果味、草莓味、菠蘿味、香橙味杯形透明凝膠果凍大連經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)萬(wàn)和匯超市。

表1　感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1　Sensory scoring standard

BWS-20型恒溫水浴鍋上海一恒科學(xué)儀器有限公司;GH-202型分析天平賽多利斯儀器(北京)有限公司;C20-SK2002型電磁爐廣東美的生活電器制造有限公司。

1.2　實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1工藝流程和操作要點(diǎn)本文參考了張弛的果凍制備方法[13],并加以適當(dāng)改進(jìn),確定了果凍制作工藝流程如下。

花茶水的制備:根據(jù)花茶水的顏色、香氣并考慮成本等因素,確定了食用菊花和純凈水的比例為1∶16 (m/v),煮沸3 min,過(guò)濾,冷卻至室溫備用。

將復(fù)配膠與白砂糖混勻后,在攪拌條件下緩慢地加入80 mL的花茶水,溶脹并間斷攪拌20 min后,放入水浴中煮沸15 min,同時(shí)緩慢攪拌并避免產(chǎn)生氣泡。待膠粉溶解后放入70 ℃水浴,同時(shí)加入預(yù)升溫至70 ℃的10 mL氯化鉀花茶水溶液和室溫條件下10 mL的檸檬酸花茶水溶液,保溫20 min。經(jīng)脫氣處理后趁熱將產(chǎn)品灌裝至消毒后的容器中,加蓋封口后于85 ℃下保持15 min殺菌,冷卻后低溫貯藏。

1.2.2感官評(píng)價(jià)方法按照國(guó)標(biāo)GB/T 16860感官分析方法的要求對(duì)果凍樣品進(jìn)行感官評(píng)測(cè),由10名有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員組成感官評(píng)定小組,采用隨機(jī)雙盲實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),分別從色澤、風(fēng)味、組織狀態(tài)和口感四個(gè)方面對(duì)果凍樣品進(jìn)行評(píng)分,總分為100分,結(jié)果取平均值,具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1。

1.2.3單因素實(shí)驗(yàn)參考金劍[14]的配方,并根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)確定了菊粉花茶果凍的基礎(chǔ)配方:花茶水100 mL,檸檬酸0.04 g,氯化鉀0.05 g,白砂糖5.0 g,復(fù)配膠(菊粉∶黃原膠∶魔芋粉=4∶4∶2,m/m/m)1.0 g。

在基礎(chǔ)配方中分別改變復(fù)配膠的配比為5∶4∶1、3∶6∶1、4∶4∶2、4∶5∶1、3∶5∶2,復(fù)配膠總量為0.6、0.8、1.0、1.2 g,檸檬酸用量0.02、0.04、0.06、0.08、0.10 g,氯化鉀用量0.04、0.06、0.08、0.10、0.12 g,白砂糖用量3、4、5、6 g,以感官評(píng)分為標(biāo)準(zhǔn),分別確定各個(gè)單因素的適宜用量范圍。

1.2.4正交實(shí)驗(yàn)在單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果基礎(chǔ)之上,選擇復(fù)配膠總量、檸檬酸用量、氯化鉀用量、白砂糖用量4個(gè)因素,進(jìn)行4因素3水平設(shè)計(jì)L9(34)正交實(shí)驗(yàn)。通過(guò)感官評(píng)定,得出菊粉花茶果凍的最佳工藝配方。因素水平如表2所示。

表2　正交因素水平表Table 2　Factors and levels of orthogonal test

1.3　數(shù)據(jù)處理

2　結(jié)果與分析

2.1　復(fù)配膠配比對(duì)感官評(píng)分的影響

由圖1可見(jiàn),復(fù)配膠中菊粉含量與感官評(píng)分間無(wú)正相關(guān)關(guān)系。當(dāng)菊粉含量比較高時(shí),感官評(píng)定的得分并不高,其凝膠硬度、彈性和內(nèi)聚性較差;而降低菊粉含量,提高黃原膠的含量時(shí),凝膠狀態(tài)有所改善。在菊粉∶黃原膠∶魔芋粉為3∶5∶2時(shí),果凍的感官評(píng)定得分最高。黃原膠是一種酸性多糖[15],具有凝膠化作用等功能特性[16],由于黃原膠與魔芋膠均為非凝膠多糖,在一般條件下不易形成凝膠[17],故不研究單獨(dú)成膠或二元復(fù)配膠的膠體狀態(tài)。當(dāng)黃原膠與魔芋膠以7∶3的比例共混時(shí),協(xié)效凝膠性最強(qiáng)[18]。本實(shí)驗(yàn)在考慮黃原膠與魔芋粉最佳共混比例的同時(shí),加入了有一定的凝膠性質(zhì)的菊粉,形成一種三元復(fù)配膠,且目前在文獻(xiàn)中未見(jiàn)報(bào)道過(guò)。從圖1中最優(yōu)配比(菊粉∶黃原膠∶魔芋粉=3∶5∶2,m/m)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可發(fā)現(xiàn),與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)有一定的符合度。綜合感官評(píng)定的結(jié)果,對(duì)比5組不同復(fù)配膠配比下的凝膠狀態(tài),選擇3∶5∶2為適宜復(fù)配膠配比。

圖1　復(fù)配膠配比對(duì)果凍感官的影響Fig.1　Effect of the proportion of the complex gum on the sensory of jelly

2.2　復(fù)配膠總量對(duì)感官評(píng)分的影響

由圖2可知,隨著復(fù)配膠總量的增大,感官評(píng)定的分值呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì),在復(fù)配膠總量為1.0 g/100 mL時(shí)評(píng)分最高。當(dāng)水分子的數(shù)目不變時(shí),膠體分子越少,與水分子發(fā)生的交聯(lián)越不完全,形成的膠體質(zhì)構(gòu)不夠緊密,凝膠性質(zhì)較差[14];隨著復(fù)配膠總量的增多,果凍中膠體分子增多,當(dāng)膠體分子增多后,在氫鍵的作用下,分子之間的交聯(lián)增強(qiáng),與水分子的接觸更頻繁,形成的膠體結(jié)構(gòu)更緊密,相應(yīng)的凝膠性質(zhì)也更強(qiáng)[19],口感相應(yīng)有所提升。本實(shí)驗(yàn)中,對(duì)比4組不同膠總量下感官評(píng)定得分的變化趨勢(shì),選擇復(fù)配膠總量為1.0 g/100 mL。

圖2　復(fù)配膠總量對(duì)果凍感官的影響Fig.2　Effect of the amount of complex gum on sensory of jelly

2.3　檸檬酸用量對(duì)感官評(píng)分的影響

檸檬酸的加入使膠體處于酸性環(huán)境中,能夠抑制微生物的生長(zhǎng),對(duì)于膠體具有一定的抑菌效果[20]。由圖3可知,隨著檸檬酸用量的增加,感官得分先升后降,檸檬酸用量為0.06 g/100 mL時(shí)得分最佳,繼續(xù)添加檸檬酸,分值下降明顯。究其原因可能為檸檬酸用量的增加使體系pH降低,膠體中大分子之間的斥力下降[21],發(fā)生酸水解作用,降解為小分子,所形成的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)變少,三維網(wǎng)絡(luò)松弛[22],使凝膠硬度和彈性降低,同時(shí)也使膠體分子結(jié)合水分子的能力變?nèi)?體系膠黏性降低,影響樣品的整體感官評(píng)定結(jié)果。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與比較,并考慮生產(chǎn)需要,選擇檸檬酸用量為0.06 g/100 mL。

圖3　檸檬酸用量對(duì)果凍感官的影響Fig.3　Effect of citric acid dosage on sensory of jelly

2.4　氯化鉀用量對(duì)感官評(píng)分的影響

鉀離子能夠?qū)δz起到誘導(dǎo)作用,形成一種緊密纏繞的超分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[23],可以在一定用量范圍內(nèi)改變凝膠性能,進(jìn)而改善樣品的口感與組織狀態(tài)。由圖4可知,在氯化鉀用量為0.08 g/100 mL時(shí)獲得最高評(píng)分,隨后評(píng)分下降。這可能是由于鉀離子增多后,誘導(dǎo)形成的超分子束數(shù)目增多,剛性變強(qiáng),超分子網(wǎng)絡(luò)更緊密,硬度增強(qiáng),口感接近最佳。但繼續(xù)增加氯化鉀用量,膠體分子可能產(chǎn)生脫水收縮現(xiàn)象[24],使凝膠彈性、膠黏性和回彈性變劣,組織狀態(tài)變差,影響感官評(píng)分?？紤]不同氯化鉀用量對(duì)于感官評(píng)定的影響結(jié)果,選擇氯化鉀用量為0.08 g/100 mL。

圖4　氯化鉀用量對(duì)果凍感官的影響Fig.4　Effect of potassium chloride dosage on sensory of jelly

2.5　白砂糖用量對(duì)感官評(píng)分的影響

白砂糖與檸檬酸的加入能夠改變凝膠體系的糖酸比,進(jìn)而改變樣品的口感與風(fēng)味。從圖5可看出,白砂糖用量在4.0 g/100 mL時(shí),感官評(píng)定的得分最高。當(dāng)體系中的糖分子數(shù)目較少時(shí)不能與水分子緊密結(jié)合[25],影響凝膠品質(zhì),不利于與酸結(jié)合形成良好的風(fēng)味;而當(dāng)糖分子繼續(xù)加入后,能夠優(yōu)先與水分子結(jié)合,削弱了膠體大分子與水分子的相互作用,影響多糖分子之間的交聯(lián)[26],同樣能起到改變凝膠性質(zhì)與感官效果的作用?？紤]到成年人每日攝入的總糖量不宜超過(guò)50 g,且攝入糖量過(guò)多可能會(huì)影響人體健康,綜合不同白砂糖用量對(duì)于感官評(píng)定的影響結(jié)果,選擇白砂糖用量為4.0 g/100 mL。

圖5　白砂糖用量對(duì)果凍感官的影響Fig.5　Effect of the amount of sugar on sensory of jelly

2.6　果凍基本配方的優(yōu)化

正交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如表3所示。依據(jù)表中極差(R)的結(jié)果分析可知,在4個(gè)因素中,對(duì)果凍成品感官質(zhì)量影響的順序依次為C>A>B>D,即氯化鉀用量對(duì)于產(chǎn)品品質(zhì)的影響最大,復(fù)配膠總量次之,檸檬酸用量第三,白砂糖用量的影響最小。由表3中指標(biāo)均值(k)分析可知,果凍的最優(yōu)水平組合為A2B2C2D2,即100 mL花茶水中,復(fù)配膠總量為1.0 g,檸檬酸用量為0.06 g,氯化鉀用量為0.08 g,白砂糖用量為4.0 g。

表3　正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 3　The results of orthogonal test

2.7　驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)獲得的果凍最佳工藝配方制備菊粉花茶果凍,并對(duì)該樣品進(jìn)行感官評(píng)定,同時(shí)與4組市售均在保質(zhì)期內(nèi)的果凍進(jìn)行比較,結(jié)果如表4。

表4　菊粉花茶果凍與市售果凍的比較結(jié)果Table 4　Sensory evaluation of the development jelly and commercial jelly

注：同列數(shù)據(jù)肩標(biāo)字母不同表示差異顯著(p<0.05),字母相同表示差異不顯著(p>0.05)。

由表4可知,按照最佳配方制得的果凍樣品感官評(píng)定結(jié)果與市售果凍B之間具有顯著性差異(p<0.05),與市售果凍A、C、D之間不具有顯著差異(p>0.05)。根據(jù)市售果凍標(biāo)簽標(biāo)示成分分析,具有顯著性差異的原因可能是市售果凍中添加了甜蜜素等甜味劑和食用香精,對(duì)于改善口感具有一定的效果?？傮w而言,本研究開(kāi)發(fā)的菊粉果凍與市售果凍間差異不顯著,說(shuō)明以此配方制得樣品質(zhì)地良好,配方可行。

3　結(jié)論

通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)與正交實(shí)驗(yàn),并結(jié)合感官評(píng)定,確定了菊粉花茶果凍的最優(yōu)工藝配方為:花茶水100 mL,復(fù)配膠含量為1.0 g/100 mL(菊粉∶黃原膠∶魔芋粉=3∶5∶2,m/m/m),檸檬酸用量為0.06 g/100 mL,氯化鉀用量為0.08 g/100 mL,白砂糖用量為4.0 g/100 mL。制品質(zhì)地均勻,色澤宜人,風(fēng)味良好,營(yíng)養(yǎng)健康,豐富了果凍的品種。但由于本制品未添加任何防腐劑,需于冷藏條件下進(jìn)行保藏,添加防腐劑后果凍制品的質(zhì)構(gòu)變化與感官狀態(tài)的調(diào)整有待進(jìn)一步研究。同時(shí),本研究的結(jié)果應(yīng)用到果凍的制備時(shí)可外推于其他的花茶果凍。

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