高鈣高膳食纖維無花果果凍加工工藝

張莉，毛玲，陳一萌，柏紅梅*，游勇，王波

1.四川省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計(jì)院有限公司（成都 611130）；2.成都中醫(yī)藥大學(xué)（成都 611130）；3.威遠(yuǎn)縣金四方果業(yè)有限責(zé)任公司（威遠(yuǎn) 642452）

無花果，又稱隱花果、奶漿果、蜜果等，是一種營養(yǎng)豐富且低熱量的堿性食品，其中含有多種活性功能成分，如多糖、黃酮類、揮發(fā)油、花青素等，已證實(shí)其具有提高免疫力、降糖降脂、清熱生津、健胃清腸、潤肺止咳、消腫解毒、抗氧化、抗疲勞等功能[1-5]。不僅無花果的果實(shí)對(duì)人類身體有益，無花果果樹也是大有益處，可以作為城市觀賞型花卉，有凈化城市空氣、降低噪音的作用[6]。

隨著消費(fèi)者生活質(zhì)量不斷提升，在日常膳食中，食物精細(xì)化程度越來越高，導(dǎo)致一些所謂“現(xiàn)代文明病”的發(fā)生，如糖尿病、肥胖癥、高脂血高血壓等疾病，加強(qiáng)膳食纖維的攝入可以有效防治這類疾病的發(fā)生，有助于提升消費(fèi)者的生活品質(zhì)。營養(yǎng)學(xué)會(huì)提出的膳食纖維的最佳攝入量約30 g/d，但我國實(shí)際人均攝入量僅14 g/d，攝入量嚴(yán)重不足[7]。因此，綠色營養(yǎng)健康且富含膳食纖維的食品將會(huì)成為消費(fèi)者的第一選擇，而休閑食品在市場中占比較大，果凍作為一種攜帶方便、易于儲(chǔ)存、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、飽腹感強(qiáng)的休閑食品，受到廣大消費(fèi)者的青睞[8-9]。

市面上以無花果為原料生產(chǎn)的產(chǎn)品有果干、果汁、果茶、休閑點(diǎn)心等食品，但無花果的食用方式更多是以鮮食和果干為主，相關(guān)的果凍產(chǎn)品鮮見。108B無花果因礦物質(zhì)、膳食纖維、酚類物質(zhì)、黃酮、蛋白酶等成分含量相對(duì)較高，且果肉淡粉色、黏聚性大，更適宜作為加工原料。此次研究以108B無花果為主要原料，魔芋膠、卡拉膠為復(fù)合凝膠劑，研制具有一定營養(yǎng)保健作用的低糖低脂高膳食纖維無花果果凍，為市場開發(fā)無花果果凍提供必要的加工依據(jù)，對(duì)無花果深加工利用以及市場空間開拓具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

108B無花果（四川省內(nèi)江市威遠(yuǎn)金四方果業(yè)公司）；魔芋膠、卡拉膠、無水檸檬酸、果葡糖漿等（食品級(jí)，市售）；氯化鈉、氯化鉀（均為分析純，天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司）；2, 2’-聯(lián)氨-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）試劑盒（碧云天公司）。品牌A果凍（喜之郞果凍，市售）；品牌B果凍（親親果凍，市售）。

1.2 儀器與設(shè)備

ESJ200-4B型電子天平（兄弟儀器設(shè)備有限公司）；HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋（常州溴華儀器有限公司）；WB2000-A型均質(zhì)攪拌器（北京明陽科華生物科技有限公司）；SP815S型靜音破壁機(jī)（攪拌機(jī)）（浙江蘇泊爾股份有限公司）；WYT型手持折光儀（成都泰華光學(xué)有限公司）；PHS-3G型pH計(jì)（上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司）；Spectra Max M2酶標(biāo)儀（德國MD公司）；TD5A-WS臺(tái)式低速離心機(jī)（湘儀）。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點(diǎn)

1.3.2.1 無花果的預(yù)處理及果漿的制備

挑選同一成熟度、無蟲害、無腐爛的新鮮無花果，清洗后去皮并切成小塊。向切塊的果肉中加入適量蒸餾水，使用破壁機(jī)進(jìn)行打漿，果漿中加入一定量的檸檬酸和果糖，備用。

1.3.2.2 魔芋膠-卡拉膠復(fù)合多糖膠體的制備

按比例稱取一定量的魔芋膠、卡拉膠，向蒸餾水中緩慢加入膠粉，邊加膠粉邊攪拌，混勻后用均質(zhì)攪拌器攪拌5 min，靜置10 min使其充分溶脹，置于80 ℃恒溫水浴鍋中水浴10 min，得到透明、黏稠的多糖膠液，備用。

1.3.2.3 調(diào)配

待多糖膠液冷卻至75 ℃時(shí)，迅速加入調(diào)配好無花果漿并用均質(zhì)攪拌器按700 r/min充分混勻1 min，得到混合調(diào)配液。

1.3.2.4 灌裝、滅菌

將調(diào)配好的無花果果凍趁熱倒入預(yù)先消毒的果凍杯模中，封口壓實(shí)，置于80 ℃水浴鍋中殺菌20 min。

1.3.2.5 冷卻成型

將滅菌后的果凍立即放入冷水中冷卻到室溫后，擦干果凍盒外表面水分，放入4 ℃冰箱冷藏靜置成型，即得成品。

1.3.3 單因素試驗(yàn)

其他因素不變時(shí)，改變單一因素，以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，考察不同果糖添加量（8%，10%，12%，14%和16%）、復(fù)合膠添加量（0.6%，0.8%，1.0%，1.2%和1.4%）、無花果果漿添加量（10%，20%，30%，40%和50%）3個(gè)單因素對(duì)無花果果凍感官評(píng)價(jià)的影響。

1.3.4 響應(yīng)面法優(yōu)化設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，根據(jù)Box-Behnken的中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，選取果糖添加量、復(fù)合膠添加量、無花果果漿添加量3個(gè)變量為影響因素，以無花果果凍的感官評(píng)分為響應(yīng)值，設(shè)計(jì)三因素三水平響應(yīng)面分析試驗(yàn)，試驗(yàn)因素水平見表1。利用Design-Expert 8.0.6軟件進(jìn)行響應(yīng)面分析，確定無花果果凍的最佳配方。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)因素及水平 單位：%

1.4 指標(biāo)檢測

1.4.1 感官評(píng)定

無花果果凍的感官評(píng)定由10位具有相關(guān)專業(yè)知識(shí)的人員組成評(píng)定小組，對(duì)其色澤、口感、滋味氣味、組織狀態(tài)等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 無花果果凍感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.4.2 理化指標(biāo)

1.4.2.1 可溶性固形物測定

參照GB/T 10786—2006《罐頭食品的檢驗(yàn)方法》。

1.4.2.2 總膳食纖維含量測定

近幾年來，很多體檢中心在患者進(jìn)行體檢時(shí)采取全程護(hù)理的方式，將以往單純化的體檢變?yōu)榧w檢、教育以及治療等等為一體的全面性檢查，幫助患者調(diào)整其日常生活行為，使其可以保持最優(yōu)的健康狀態(tài)[1] 。本文正是基于此，選擇1000例患者作為研究對(duì)象，對(duì)提升體檢中心婦科檢查體檢者滿意度實(shí)施全程護(hù)理的效果進(jìn)行觀察和分析。

參照GB 5009.88—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中膳食纖維的測定》。

1.4.2.3 鈣含量測定

參照GB 5009.92—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鈣的測定》。

1.4.2.4 總抗氧化能力測定

使用總抗氧化能力檢測試劑盒（ABTS）測定樣品的總抗氧化能力[10]。

1.4.3 微生物指標(biāo)

1.4.3.1 菌落總數(shù)測定

參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測定》[11]。

1.4.3.2 大腸菌群測定

參照GB 4789.3—2016中《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 大腸菌群計(jì)數(shù)》平板計(jì)數(shù)法[12]。

1.4.3.3 霉菌和酵母菌測定

參照GB 4789.15—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 霉菌和酵母菌計(jì)數(shù)》平板計(jì)數(shù)法[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 果糖添加量對(duì)無花果果凍品質(zhì)的影響

果糖不僅調(diào)節(jié)食物的風(fēng)味，還影響果凍體系的凝膠性，不同果糖添加量對(duì)果凍感官評(píng)分的影響如圖1所示。隨著果糖添加量增加，感官評(píng)分呈現(xiàn)先增加后降低變化趨勢(shì)，這可能是由于果糖添加會(huì)影響果凍的滋味及改變體系中的水分活度，適量添加有助于形成疏水作用，增強(qiáng)凝膠性能，若添加過量會(huì)引起競爭氫鍵作用，從而造成凝膠強(qiáng)度降低，影響口感[14-15]。果糖添加量12%時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最高值，制成的果凍甜度較適宜，口感細(xì)膩，呈現(xiàn)淡粉色。

圖1 果糖添加量對(duì)無花果果凍感官評(píng)分的影響

復(fù)合膠是果凍產(chǎn)品中主要成分之一，也是影響凝膠性的重要因素，復(fù)合膠添加量對(duì)果凍感官評(píng)分的影響如圖2所示。無花果果凍的感官評(píng)分隨復(fù)合膠添加量增加呈現(xiàn)先升高后降低趨勢(shì)。復(fù)合膠添加量0.8%時(shí)，果凍的組織狀態(tài)均一，質(zhì)地堅(jiān)實(shí)有彈性，評(píng)分最高；復(fù)合膠添加量＜0.8%時(shí)，果凍不成型，呈流動(dòng)狀態(tài)，凝固性不佳，無彈性；復(fù)合膠添加量＞0.8%時(shí)，果凍易于成型，但存在脆度較高而彈性不足的問題，產(chǎn)品組織狀態(tài)偏硬，無花果的清香味被掩蓋，口感不夠細(xì)膩。這可能是由于復(fù)合膠濃度增加可促使形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，從而使其內(nèi)部分子之間排列更加緊密，形成穩(wěn)定的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[16]。因此，復(fù)合膠最佳添加量為0.8%。

圖2 復(fù)合膠添加量對(duì)無花果果凍感官評(píng)分的影響

2.1.3 無花果果漿添加量對(duì)果凍品質(zhì)的影響

無花果果漿添加量對(duì)果凍產(chǎn)品的色澤、風(fēng)味影響很大，因此觀察其對(duì)果凍感官評(píng)分的影響，結(jié)果如圖3所示。無花果果漿添加量在10%～20%范圍時(shí)，果凍中無花果風(fēng)味不夠明顯；果漿添加量40%～50%時(shí)，無花果風(fēng)味較為濃郁，但是果凍成膠性差，口感粗糙，質(zhì)地較軟，流動(dòng)性強(qiáng)，缺少應(yīng)有的彈性和咀嚼性；果漿用量添加量30%時(shí)，果凍具有良好的風(fēng)味，口感細(xì)膩，組織狀態(tài)均勻，具有較好的彈性。因此，無花果果漿最佳添加量為30%。

圖3 無花果果漿添加量對(duì)無花果果凍感官評(píng)分的影響

2.1.2 復(fù)合膠添加量對(duì)無花果果凍品質(zhì)的影響

2.2 響應(yīng)面法優(yōu)化設(shè)計(jì)試驗(yàn)

2.2.1 回歸模型的建立與方程分析

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以果糖添加量（A）、復(fù)合膠添加量（B）、無花果果漿添加量（C）作為響應(yīng)因子，感官評(píng)分作為響應(yīng)值，建立Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)模型，對(duì)三因素三水平進(jìn)行響應(yīng)面分析，優(yōu)化無花果果凍的配方，試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果見表3。

利用Design-Expert 8.0.6 軟件對(duì)表3的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，得到以Y（感官綜合評(píng)分）為目標(biāo)函數(shù)的二次回歸方程：Y=88.60+2.50A+3.88B+4.13CAB+3.50AC+4.75BC-8.18A2-6.43B2-11.42C2。

表3 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

從表4方差分析可以看出：模型p＜0.000 1，說明試驗(yàn)的回歸模型達(dá)到極顯著水平；失擬項(xiàng)p=0.058 7＞0.05，說明失擬項(xiàng)不顯著，表明該模型擬合程度較好，試驗(yàn)誤差小。此外，模型的校正系數(shù)R2=0.982 1，模型修正系數(shù)Radj2=0.959 1，表明該方程較好地反映果糖添加量、復(fù)合膠添加量和無花果果漿添加量之間的關(guān)系，可用于研究變量參數(shù)對(duì)無花果果凍感官評(píng)分的影響。由表4中的回歸系數(shù)的顯著性顯示，一次項(xiàng)A、B、C對(duì)果凍感官評(píng)分具有極顯著（p＜0.01）影響，且3個(gè)因素對(duì)果凍感官評(píng)分影響的大小關(guān)系為無花果果漿添加量（C）＞復(fù)合膠添加量（B）＞果糖添加量（A）。

表4 回歸方程方差分析

2.2.2 響應(yīng)面曲面分析

通過Design-Expert 8.0.6軟件對(duì)回歸模型進(jìn)行分析，可得知兩個(gè)因素相互作用對(duì)響應(yīng)值的影響效果，結(jié)果如圖4所示。從等高線的形狀可以看出兩因素交互效果的強(qiáng)弱，形狀呈圓形時(shí)表示兩因素相互作用不顯著，當(dāng)形狀呈橢圓時(shí)表明兩因素相互作用顯著[17-18]。響應(yīng)面的坡度變化呈現(xiàn)出響應(yīng)值隨著各個(gè)因素變化時(shí)的波動(dòng)情況，坡度越大，表明對(duì)感官評(píng)分的影響程度更大[19]。由交互作用分析可得，AC、BC對(duì)果凍感官評(píng)分均有顯著影響，其中復(fù)合膠添加量和無花果果漿添加量的相互作用極顯著。

從圖4（a）可以看出，等高線的形狀接近橢圓，表示果糖添加量和無花果果漿添加量的相互作用對(duì)果凍的感官評(píng)分影響較為顯著。無花果果漿添加量不變時(shí)，隨著果糖添加量增加，果凍的感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢(shì)；果糖添加量不變時(shí)，隨著無花果果漿添加量增加，果凍的感官評(píng)分呈現(xiàn)相同的趨勢(shì)。果糖添加量12.10%，無花果果漿添加量30.84%時(shí)，曲面達(dá)到最高點(diǎn)。

從圖4（b）可以看出，等高線呈橢圓形，表示復(fù)合膠添加量和無花果果漿添加量的相互作用對(duì)果凍感官評(píng)分的影響達(dá)到極顯著水平。AC兩者的交互作用變化趨勢(shì)與BC交互作用變化趨勢(shì)相似，復(fù)合膠添加量0.84%、無花果果漿添加量31.23%時(shí)，曲面達(dá)到最高點(diǎn)。

圖4 兩兩因素交互作用對(duì)果凍感官評(píng)分影響的響應(yīng)面圖

2.2.3 最佳工藝參數(shù)的確定與驗(yàn)證

通過響應(yīng)面優(yōu)化分析得到無花果果凍的最佳工藝參數(shù)：果糖添加量12.19%、復(fù)合膠添加量0.84%、無花果果漿添加量31.46%。在此參數(shù)條件下，無花果果凍的感官評(píng)分預(yù)測值為90.21分。為了實(shí)際操作的可行，最佳工藝參數(shù)修改為果糖添加量12%、復(fù)合膠添加量0.8%、無花果果漿添加量31%。采用修正后的工藝參數(shù)進(jìn)行3次平行驗(yàn)證試驗(yàn)，得到的感官評(píng)分為89.5±0.12分，較接近預(yù)測值，可見利用響應(yīng)面分析法優(yōu)化無花果果凍的工藝參數(shù)是可行的，具有一定指導(dǎo)意義。

2.3 果凍質(zhì)量評(píng)定

2.3.1 感官評(píng)價(jià)

對(duì)最佳工藝參數(shù)制備得到的無花果果凍如圖5所示。結(jié)果顯示：外觀，顏色呈淡粉色，質(zhì)地均勻鮮亮；組織狀態(tài)，有無花果籽懸浮，無明顯雜質(zhì)和氣泡，表面光滑細(xì)膩；滋味與氣味，具有濃郁的無花果清香味，酸甜適宜；口感，清爽嫩滑，有彈性和嚼勁。

圖5 無花果果凍圖

2.3.2 理化指標(biāo)

經(jīng)檢測無花果果凍中可溶性固形物含量為15.7%，與市售2種果凍差異不顯著，符合國家標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求。膳食纖維被營養(yǎng)學(xué)界補(bǔ)充認(rèn)定為第七類營養(yǎng)素[20]，易于被人體消化吸收，對(duì)人體具有重要的生理功能。鈣是人體中重要的必需元素之一，同時(shí)也是人體骨骼、牙齒等器官的重要組成部分，此外還在體內(nèi)生理生化反應(yīng)過程中起到重要作用。隨著生活水平的提升，高膳食纖維與高鈣含量的健康食品都是消費(fèi)者青睞的產(chǎn)品類型。如表5所示，無花果果凍中膳食纖維和鈣含量均顯著高于市售2種果凍。膳食纖維總含量為3.16 g/100 g，說明是一種富含膳食纖維的高檔休閑食品；果凍中礦物質(zhì)元素鈣的含量為157 mg/kg，這歸因于無花果是高鈣水果。

表5 理化指標(biāo)檢測結(jié)果

隨著消費(fèi)者對(duì)于健康的需求逐漸提升，具有抗氧化活性、預(yù)防衰老功能的保健食品受到消費(fèi)者青睞。通過ABTS試劑盒測定無花果果凍和市售2種果凍的總抗氧化能力，結(jié)果表明無花果果凍的ABTS自由基清除率分別是市售2種果凍的1.6倍和1.8倍。無花果果凍有良好的ABTS自由基清除能力，主要?dú)w因于無花果中富含蘆丁、槲皮素等黃酮，以及沒食子酸、綠原酸等酚類化合物，與其結(jié)構(gòu)中酚羥基有關(guān)。相比市售2種果凍，研制的無花果果凍抗氧化能力較為顯著，具有較好的保健功能。

2.3.3 微生物指標(biāo)

經(jīng)檢測微生物測得果凍中的菌落總數(shù)為45 CFU/g（≤100 CFU/g），酵母菌數(shù)為5 CFU/g（≤20 CFU/g），未檢出大腸菌群和霉菌，均符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，可以放心食用。

表6 質(zhì)量指標(biāo)檢測結(jié)果

3 結(jié)論

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過響應(yīng)面分析法確定無花果果凍的最佳工藝參數(shù)：果糖添加量12%、復(fù)合膠添加量0.8%、無花果果漿添加量31%。通過此工藝參數(shù)制得的果凍成品色澤均勻，口感細(xì)膩、無花果果味濃郁，酸甜適宜，清爽嫩滑?？扇苄怨绦挝锖繛?5.7%，微生物指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。膳食纖維與鈣含量較高，且抗氧化能力顯著高于市面上同類產(chǎn)品。保健無花果果凍產(chǎn)品的研發(fā)不僅順應(yīng)消費(fèi)者健康需求，而且生產(chǎn)工藝簡便，最大限度保存有效營養(yǎng)成分，同時(shí)解決無花果鮮果不易存貯等問題，對(duì)無花果深加工利用及市場空間開拓具有重要意義。