綠豆淀粉果凍的加工工藝研究

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(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150030)

綠豆淀粉中直鏈淀粉含量高,熱穩(wěn)定性好,冷卻后易老化形成白亮且富有彈性的凝膠[1]。山楂是薔薇科山楂屬植物,營養(yǎng)豐富,具有抗氧化、提高免疫力、降低血壓血脂等保健作用,也是常用的消食導(dǎo)滯類藥物[2-3]。黑果枸杞是茄科枸杞屬多年生灌木,富含花色苷,具有抗氧化、增強(qiáng)免疫力等保健作用[4-5]。綠茶,富含多種天然物質(zhì),如茶多酚、葉綠素等,具有抗氧化、抗癌、殺菌消毒等功效[6]。

目前,國內(nèi)對于綠豆淀粉的基礎(chǔ)性研究占主流,如在高壓均質(zhì)、碾軋等條件下對綠豆淀粉的機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)的研究[7-8],在不同儲藏條件下對綠豆淀粉含量及糊化特性的影響的研究[9]。在食品工業(yè)生產(chǎn)中,綠豆淀粉多作為粉絲、綠豆糕等傳統(tǒng)食品的主要原料,作為食品被膜劑降低食品表面的易脆性,用于制作食用膜的原料[10]。而對綠豆淀粉果凍的研究尚未見研究報道。在食品工業(yè)生產(chǎn)中,山楂多用來制作果丹皮、山楂片等小零食;黑果枸杞生長于我國西北地區(qū),花青素含量豐富,是近兩年興起的研究熱點(diǎn),目前已有許多黑果枸杞色素提取的方法的研究,但相關(guān)的食品研究開發(fā)比較少,關(guān)于山楂、黑果枸杞、綠茶多種口味復(fù)合果凍的研究報道較少。

因此,本研究以綠豆淀粉與κ-卡拉膠為膠體,以山楂、黑果枸杞和綠茶為原料,研制天然綠色的綠豆淀粉果凍,具有一定的理論意義與應(yīng)用價值。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮山楂、綠茶、蒟蒻果凍 市售;黑果枸杞干 寧夏果果老爹食品有限公司;綠豆淀粉 無錫九鼎食品有限公司;木糖醇 浙江華康藥業(yè)股份有限公司;κ-卡拉膠 福建省綠麒食品膠體有限公司;檸檬酸 食品級,濰坊英軒實業(yè)有限公司。

TF360型打漿機(jī) 山東曲阜市泰豐機(jī)械設(shè)備有限公司產(chǎn)品;PIB12型奔騰牌電磁爐 廣東奔騰電器實業(yè)有限公司;HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州國華電器有限公司產(chǎn)品;AL-104型精密電子天平 天津市泰斯特儀器有限公司產(chǎn)品。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程 ①山楂→挑選→去柄→去核→打漿→過濾→用去離子水調(diào)配→山楂汁;

②黑果枸杞果干→挑選→去柄→清洗→浸提→過濾→黑果枸杞提取液；

③綠茶→挑選→粉碎→浸提→過濾→綠茶提取液;

④木糖醇、檸檬酸、綠豆淀粉、κ-卡拉膠;

①+②+③+④→混合→加熱→罐裝→冷卻→成品。

1.2.2 操作要點(diǎn)

1.2.2.1 山楂汁的制備 挑選粒大飽滿的山楂,經(jīng)過去柄、清洗、打漿后,使用100目尼龍布過濾得到山楂原漿,與同體積的水進(jìn)行調(diào)配,得到山楂汁,于4 ℃條件下低溫保藏。

1.2.2.2 黑果枸杞提取液的制備 挑選優(yōu)質(zhì)的黑果枸杞果干,經(jīng)過去柄、清洗后,與水以1∶40 (g/mL)的比例在50 ℃下恒溫水浴4 h,然后使用100目尼龍布過濾得到黑果枸杞提取液,于4 ℃條件下低溫保藏。

1.2.2.3 綠茶提取液的制備 挑選優(yōu)質(zhì)的綠茶,粉碎至粉末狀,與水以1∶24 (g/mL)的比例在50 ℃下恒溫水浴40 min,然后使用100目尼龍布過濾得到綠茶提取液,于4 ℃條件下低溫保藏。

1.2.2.4 混合 將綠豆淀粉、κ-卡拉膠、木糖醇、檸檬酸混合均勻,一邊攪拌一邊緩慢加入到混合果汁(山楂汁、黑果枸杞提取液、綠茶提取液混合得到)中,直至完全溶解,加熱至70 ℃,保持15 min煮膠時間,使膠完全溶解。

1.2.2.5 滅菌 采用巴氏殺菌法,殺菌溫度為65 ℃,保持30 min[11]。

1.2.3 混料試驗 以感官評價為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價,對山楂汁、黑果枸杞提取液和綠茶提取液采用Design Expert 11.0進(jìn)行混料試驗設(shè)計,確定最優(yōu)配方。

為得出混合果汁的最佳配比,以產(chǎn)品感官評分為評價指標(biāo),將山楂汁、黑果枸杞提取液和綠茶提取液分別按照3∶1∶1、1∶3∶1、1∶1∶3、2∶2∶1、2∶1∶2、1∶2∶2、3∶3∶3、7∶4∶4、4∶7∶4、4∶4∶7 (v/v/v)比例混合,添加7.0%木糖醇、0.10%檸檬酸、8.0%綠豆淀粉進(jìn)行試驗,來研究不同配比的混合果汁對果凍的感官品質(zhì)的影響。

混料試驗設(shè)計表見表1。

表1 混料試驗設(shè)計Table 1 Mixing test design

1.2.4 果凍配方的確定 首先對綠豆淀粉添加量進(jìn)行單因素實驗,然后對木糖醇添加量、檸檬酸添加量進(jìn)行確定，最后在既定的綠豆淀粉添加量的基礎(chǔ)上,對κ-卡拉膠取代綠豆淀粉的量進(jìn)行單因素實驗,每組選取7個水平,對結(jié)果進(jìn)行感官評價,并與市售果凍進(jìn)行組織狀態(tài)的對比。

研究不同綠豆淀粉添加量,即6.5%、7.0%、7.5%、8.0%、8.5%、9.0%、9.5%,對綠豆淀粉凝膠的組織狀態(tài)的影響。

在綠豆淀粉為8.0%和檸檬酸為0.10%時,選擇木糖醇添加量為4.0%、5.0%、6.0%、7.0%、8.0%、9.0%、10.0%,來研究不同添加量的木糖醇對果凍組織狀態(tài)和感官的影響。

在綠豆淀粉為8.0%和木糖醇為9.0%時,選擇檸檬酸添加量為0.23%、0.18%、0.15%、0.13%、0.11%、0.10%、0.09%,來研究不同添加量的檸檬酸對果凍組織狀態(tài)和感官的影響。

添加100 mL混合果汁重量的8.0%的復(fù)合膠粉,其中綠豆淀粉與κ-卡拉膠的配比分別為4∶1、4∶2、4∶3、4∶4、3∶4、2∶4、1∶4,添加9.0%的木糖醇、0.10%的檸檬酸進(jìn)行試驗,來研究不同配比的復(fù)合膠粉對果凍組織狀態(tài)和感官的影響。

1.2.5 感官評價標(biāo)準(zhǔn) 選擇10位評價員對果凍進(jìn)行感官評價(表2),在評價前評價員要用清水進(jìn)行漱口,保持口腔清潔,采用滿分100分制,其中色澤、風(fēng)味、組織狀態(tài)、口感滿分的分?jǐn)?shù)分別為30、30、20、20分。由于市場上沒有綠豆淀粉制成的果凍且山楂枸杞綠茶風(fēng)味的果凍較少,因而選擇市售果凍僅作為組織狀態(tài)的對照組,使用感官評價標(biāo)準(zhǔn)將綠豆淀粉果凍與市售果凍進(jìn)行比較,以得到組織狀態(tài)最佳的產(chǎn)品。

表2 綠豆淀粉果凍的感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria of the jelly containing mung bean starch

1.3 數(shù)據(jù)處理

每組實驗均重復(fù)3次,結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用Design-Expert 11.0和SPSS 22.0軟件進(jìn)行分析(p<0.05認(rèn)為差異顯著)。

2 結(jié)果與分析

2.1 混料試驗

不同配比的混合果汁對果凍組織狀態(tài)評分和感官評分的影響見表3,山楂汁、黑果枸杞提取液和綠茶提取液的混料試驗優(yōu)化圖見圖1。

表3 不同配比的混合果汁對果凍的感官品質(zhì)的影響(分)Table 3 Effects of different blended juices on sensory quality of jelly(scores)

續(xù)表

實驗發(fā)現(xiàn),苦澀味道和枸杞味對果凍口感的影響不利,使果凍口感變差。由表3可知,當(dāng)山楂汁∶黑果枸杞提取液∶綠茶提取液=3∶1∶1時,感官評分最高,果凍口味較好;與市售果凍相比,當(dāng)山楂汁∶黑果枸杞提取液∶綠茶提取液為2∶2∶1時,其組織狀態(tài)最為接近市售果凍,但口感評分不佳;因此,確定表3中混合果汁山楂汁∶黑果枸杞提取液∶綠茶提取液=3∶1∶1為最優(yōu),為接下來數(shù)據(jù)擬合得出最優(yōu)解提供參考。

混料試驗得出方程為:

Y=21.98529x1-33.01471x2-43.01471x3+528.74332x1x2+509.99332x1x3+428.17513x2x3-2068.01471x1x2x3

由圖1和混料試驗得到的方程進(jìn)一步優(yōu)化可知,當(dāng)山楂汁∶黑果枸杞提取液∶綠茶提取液=58∶21∶21,其感官評分為89.80分,高于山楂汁∶黑果枸杞提取液∶綠茶提取液=3∶1∶1的感官評分。綜上所述,當(dāng)山楂汁∶黑果枸杞提取液∶綠茶提取液=58∶21∶21時,顏色為淡粉色,山楂味濃,黑果枸杞味和綠茶味適中,因此,這是混合果汁的最佳配比。

圖1 混料試驗優(yōu)化圖Fig.1 Mixing test optimization chart

2.2 單因素實驗

2.2.1 綠豆淀粉添加量對綠豆淀粉凝膠品質(zhì)的影響 采用市售的蒟蒻果凍作為對照組與制作的綠豆淀粉凝膠進(jìn)行比較,不同綠豆淀粉添加量對綠豆淀粉凝膠的凝膠品質(zhì)的影響見表4。

表4 綠豆淀粉添加量對綠豆淀粉凝膠品質(zhì)的影響Table 4 Effect of mungbean starch addition on the quality of mung bean starch gel

由表4可知,當(dāng)綠豆淀粉添加量低于7.5%時,凝膠凝固較差,水析出量多;當(dāng)綠豆淀粉添加量高于8.0%時,綠豆淀粉凝膠彈性差,并且?guī)в蟹蹓m味;當(dāng)綠豆淀粉添加量為8.0%時,綠豆淀粉凝膠凝固較好,有彈性,水析出量少。同時由表4可知,綠豆淀粉凝膠的組織狀態(tài)評分都低于對照組市售果凍,在綠豆淀粉添加量低于8.0%時,與市售果凍相比綠豆淀粉凝膠水析出量較多,并且易碎;在綠豆淀粉添加量大于8.0%時,綠豆淀粉凝膠表面干燥,有一定硬度但是彈性差;在綠豆淀粉添加量等于8.0%時,綠豆淀粉凝膠彈性不如市售果凍,且易碎。綜上所述,綠豆淀粉的最佳添加量是8.0%。

2.2.2 木糖醇添加量對果凍品質(zhì)的影響 不同木糖醇添加量對果凍感官品質(zhì)的影響見表5。

由表5可知,首先,果凍的組織狀態(tài)評分隨木糖醇添加量的增多呈上升趨勢,當(dāng)木糖醇添加量為9.0%時,其組織狀態(tài)評分最高,即組織狀態(tài)達(dá)到最好,與市售果凍相比彈性略差;然后,繼續(xù)添加木糖醇,與市售果凍相比,其組織狀態(tài)變差,彈性變差,口感上帶有顆粒感;木糖醇添加量為9.0%時,果凍的感官評分最高,甜度適中。綜上所述,以感官評分為主,參考其中的組織狀態(tài)評分,木糖醇的最佳添加量是9.0%。

表5 木糖醇添加量對果凍感官評分的影響Table 5 Effect of xylitol addition on jelly sensory scores

2.2.3 檸檬酸添加量對果凍品質(zhì)的影響 不同檸檬酸添加量對果凍感官品質(zhì)的影響見表6。

表6 檸檬酸添加量對果凍感官評分的影響Table 6 Effect of citric acid addition on jelly sensory scores

由表6可知,果凍的組織狀態(tài)評分隨檸檬酸添加量的增多呈先上升后下降趨勢,當(dāng)檸檬酸添加量為0.13%時,與市售果凍的組織狀態(tài)相當(dāng),但是味道酸;進(jìn)一步添加檸檬酸,與市售果凍相比,其組織狀態(tài)變差,硬度升高,彈性變差;當(dāng)檸檬酸添加量大于0.10%時,果凍酸味蓋過甜味,當(dāng)檸檬酸添加量低于0.10%時,果凍甜味占主導(dǎo),酸味不夠,當(dāng)檸檬酸添加量為0.10%時,果凍的感官評分最高,酸味適中。綜上所述,以感官評分為主,參考其中的組織狀態(tài)評分,檸檬酸的最佳添加量為0.10%。

2.2.4 不同配比的復(fù)合膠粉對果凍品質(zhì)的影響 κ-卡拉膠具有可溶性膳食纖維的基本特性,并且是一種很好的凝固劑,能取代瓊脂、明膠和果膠等,制作的果凍沒有離水性且富有彈性[12]。不同配比的復(fù)合膠粉對果凍感官品質(zhì)的影響見表7。

由表7可知,僅以綠豆淀粉為增稠劑時,與市售果凍相比,水析出量稍多,彈性相對較差,口感上略有面粉的感覺;當(dāng)綠豆淀粉∶κ-卡拉膠=4∶1時,果凍感官評分最高，為88.00分，明顯改善了果凍的組織狀態(tài),組織狀態(tài)與市售果凍的組織狀態(tài)非常相近;隨著κ-卡拉膠替代綠豆淀粉的量增多,煮膠不易操作,并且果凍的組織狀態(tài)評分也在逐漸下降;隨著κ-卡拉膠替代綠豆淀粉的量增多,果凍味道逐漸變得苦澀。綜上所述,復(fù)合膠粉中綠豆淀粉與κ-卡拉膠的最佳配比為4∶1 (m/m)。

表7 復(fù)合膠粉配比對果凍感官評分的影響Table 7 Effect of composite gelling powder ratio on sensory scores of jelly

3 結(jié)論

通過混料試驗和單因素實驗得到了綠豆淀粉果凍的最佳配方，即混合果汁中山楂汁:黑果枸杞提取液:綠茶提取液的比例為58∶21∶21 (v/v/v);在此配比的基礎(chǔ)上,木糖醇的添加量為9.0%,檸檬酸的添加量為0.10%,復(fù)合膠粉(綠豆淀粉∶κ-卡拉膠=4∶1 m/m)的添加量為8.0%,此時果凍感官評分為88.00分;綠豆淀粉與κ-卡拉膠的配比為4∶1 (m/m)組成的復(fù)合膠粉具有良好的凝膠效果,能滿足綠豆淀粉果凍生產(chǎn)的要求。研制所得的果凍產(chǎn)品具有山楂、黑果枸杞和綠茶三者混合的良好風(fēng)味,酸甜適口,組織狀態(tài)良好,開發(fā)了綠豆淀粉的新用途,是一款具有市場價值的新產(chǎn)品。