養(yǎng)生蔓越莓奶凍的研制及其質(zhì)構(gòu)特性分析

姚洪禮, 向 敏, 劉西嶺, 臧春曉, 程非凡, 陳國(guó)強(qiáng), 蒲順昌

(亳州學(xué)院 生物與食品工程系，安徽 亳州 236800)

養(yǎng)生是一個(gè)具有濃厚中國(guó)文化色彩的詞語，可理解為養(yǎng)育生機(jī)、保養(yǎng)生命的意思[1-2]。隨著社會(huì)人們生活節(jié)奏的加快和對(duì)物質(zhì)文明的追求，由于工作、環(huán)境等各種壓力生活的壓迫，許多人們的營(yíng)養(yǎng)與健康受到了威脅，甚至出現(xiàn)了大眾化的亞健康狀態(tài)或慢性病，比如失眠病、心血管疾病等，給人們的身心和生活帶來了巨大的痛苦[3-4]。

改革開放以來，隨著人們生活水平的提高，人們更加注重自己的飲食健康，在眾多養(yǎng)生方法中，飲食養(yǎng)生成為人們追捧預(yù)防許多病癥的方式[5-6]，藥食同源類養(yǎng)生食品逐漸受到人們的青睞，尤其是一些年輕人[7-8]。酸棗仁、枸杞、桂圓是常見的藥食同源類植物花果，具有補(bǔ)肝瀲汗、寧心安神、降壓解毒、補(bǔ)腎養(yǎng)心等作用[9-10]，其熬制的湯汁是很好的養(yǎng)生原料[11-12]。牛奶或椰奶營(yíng)養(yǎng)豐富，是養(yǎng)生美容的佳品，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不言而喻[13]。蔓越莓可以降低胃潰瘍和胃癌發(fā)生率，減少心血管老化、病變，預(yù)防老年癡呆，養(yǎng)顏美容，保持肌膚健康，而且和椰奶、牛奶混合在一起，口味極佳[14]。

目前，市場(chǎng)上多以果汁果味類奶凍為主，而養(yǎng)生類的奶凍種類少[15-16]，選擇性較為單一，無法滿足人們物質(zhì)生活需求[15-18]。本實(shí)驗(yàn)利用亳州市得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢(shì)，以酸棗仁、枸杞、桂圓、蔓越莓干、牛奶、椰漿以及吉利丁片為主要原料，通過配方優(yōu)化和工藝調(diào)試，開發(fā)出一種新型的養(yǎng)生蔓越莓奶凍，既提高了奶凍自身的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及風(fēng)味品質(zhì)，又起到了養(yǎng)生作用。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

牛奶、椰漿、吉利丁片、酸棗仁、桂圓、枸杞、蔓越莓干、木糖醇、純凈水、山梨酸鉀(食品級(jí))等。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

FA2004B型電子分析天平(上海平軒科學(xué)儀器有限公司)；YF-150B型粉碎機(jī)(瑞安市永利制藥機(jī)械有限公司)；GJB型均質(zhì)機(jī)(常州市超力均質(zhì)泵廠)；Uiversal TA質(zhì)構(gòu)儀(上海騰拔儀器科技有限公司)；96-2型磁力攪拌器(上海司樂儀器有限公司)；ASD電磁爐(愛仕達(dá)電器科技有限公司)。

1.3 養(yǎng)生蔓越莓奶凍的制備

1.3.1 工藝流程 養(yǎng)生蔓越莓奶凍的制備工藝流程見圖1。

圖1 養(yǎng)生蔓越莓奶凍的制備工藝流程

1.3.2 操作要點(diǎn) 養(yǎng)生湯汁制作：將優(yōu)選的酸棗仁、枸杞、桂圓進(jìn)行預(yù)處理，即酸棗仁、桂圓進(jìn)行文火煎炒，枸杞進(jìn)行除梗除雜，然后將酸棗仁、枸杞、桂圓按一定比例配制后加水，用文火熬煮、冷卻過濾獲得養(yǎng)生湯汁，調(diào)糖備用。

一次成型：把浸泡的吉利丁片放入養(yǎng)生湯汁中加熱到60 ℃，用攪拌器攪拌均勻，再轉(zhuǎn)移至高壓均質(zhì)機(jī)中均質(zhì)2 min，轉(zhuǎn)速為10 000 r/min，壓力為30 MPa，倒入模具中，加入蔓越莓干，在4 ℃下冷藏1 h，得到半成品。

成品：將牛奶和椰奶按一定比例混合均勻后加入浸泡好的吉利丁片加熱到60 ℃左右，調(diào)糖且攪拌均勻后將混合液轉(zhuǎn)移到高壓均質(zhì)機(jī)中，設(shè)定與上述相同的條件，冷卻降溫后，倒入模具中，在4 ℃下冷藏1 h后取出，進(jìn)行滅菌冷藏包裝即的成品。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4.1 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì) 通過查閱資料確定基礎(chǔ)配方，研究吉利丁片(9、11、13、15、17 g)、酸棗仁(8、12、16、20、24 g)、桂圓(1、2、3、4、5 g)、枸杞(1、3、5、7、9 g)、牛奶(160、180、200、220、240 g)、椰漿(105、115、125、135、145 g)等因素對(duì)上層和下層養(yǎng)生蔓越莓奶凍感官評(píng)價(jià)的影響。

1.4.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 在多次單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定了奶凍的主要組成成份的大致配比，由于奶凍分兩層制作，故進(jìn)行兩次優(yōu)化。首先對(duì)奶凍上層成份進(jìn)行優(yōu)化，選取了吉利丁片(9、11、13 g)、酸棗仁(12、16、20 g)、桂圓(2、3、4 g)、枸杞(3、5、7 g)4因素進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)[19]，正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)如表1所示(以200 mL純凈水計(jì))。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

其次，對(duì)奶凍下層成份牛奶、椰奶、吉利丁片進(jìn)行了優(yōu)化，通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)確定了優(yōu)化的成份組成為牛奶(180、200、220 g)、椰漿(115、125、135 g)、吉利丁片(11、13、15 g)3因素進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)如表2。

表2 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

1.5 不同工藝對(duì)養(yǎng)生蔓越莓奶凍質(zhì)構(gòu)的影響

1.5.1 不同層次的養(yǎng)生蔓越莓奶凍質(zhì)構(gòu)分析 基于以上正交試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)所得最佳配方的蔓越莓奶凍上層和下層進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定，對(duì)不同層次下的養(yǎng)生蔓越莓奶凍的質(zhì)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比分析。

1.5.2 不同均質(zhì)壓力對(duì)養(yǎng)生蔓越莓奶凍品質(zhì)影響 基于以上正交試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合圖1工藝過程，分別設(shè)定高壓均質(zhì)的壓力為10、20、30、40 MPa進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將所得養(yǎng)生蔓越莓奶凍進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)試，研究不同均質(zhì)壓力對(duì)養(yǎng)生蔓越莓奶凍質(zhì)構(gòu)的影響。

1.5.3 不同均質(zhì)時(shí)間對(duì)養(yǎng)生蔓越莓奶凍質(zhì)構(gòu)的影響 基于以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合圖1工藝過程，選取高壓均質(zhì)時(shí)間分別為1、2、3、4 min進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將所得養(yǎng)生蔓越莓奶凍進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)試，研究不同均質(zhì)時(shí)間對(duì)養(yǎng)生蔓越莓奶凍質(zhì)構(gòu)的影響。

1.5.4 均質(zhì)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)養(yǎng)生蔓越莓奶凍質(zhì)構(gòu)的影響 基于以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合圖1工藝過程，分別設(shè)定高壓均質(zhì)機(jī)的轉(zhuǎn)速為8 000、9 000、10 000、11 000 r/min，將所得養(yǎng)生蔓越莓奶凍進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)試，研究不同均質(zhì)機(jī)的轉(zhuǎn)速對(duì)養(yǎng)生蔓越莓奶凍質(zhì)構(gòu)的影響。

1.5.5 質(zhì)構(gòu)測(cè)定 將養(yǎng)生蔓越莓奶凍切分成體積為1 cm×1 cm×1 cm的立方體小塊，并將其放在質(zhì)構(gòu)儀相同的位置上，采用P 0.5探頭進(jìn)行壓縮試驗(yàn)。每個(gè)樣品測(cè)定3次，取平均值。設(shè)定測(cè)試參數(shù)為：下降速度2 mm/s、測(cè)試速度0.5 mm/s、上升速度0.5 mm/s、壓縮比例50%。

1.6 感官評(píng)定方法

試驗(yàn)結(jié)果以產(chǎn)品的感官指標(biāo)為評(píng)價(jià)指標(biāo)。選取了30位品評(píng)專家對(duì)養(yǎng)生蔓越莓奶凍進(jìn)行感官評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，分別對(duì)外形、色澤、風(fēng)味、彈性、形態(tài)組織等進(jìn)行了評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)[20]。每次評(píng)價(jià)重復(fù)3次，并記錄分值，總評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)取平均值，各評(píng)價(jià)分值標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3 奶凍的感官評(píng)價(jià)指標(biāo)及分值分配

2 結(jié)果與分析

2.1 各成分添加對(duì)養(yǎng)生蔓越莓奶凍的影響

在添加酸棗仁12 g、桂圓4 g、枸杞3 g的條件下，分別添加不同質(zhì)量的吉利丁片，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)定。在以上單因素研究的基礎(chǔ)上，確定其他添加量不變的條件下，依次研究添加不同質(zhì)量的酸棗仁、枸杞、桂圓對(duì)上層奶凍感官評(píng)價(jià)的影響，具體分值見表4。

表4 不同成分條件下的奶凍上層感官得分

從表4看出，對(duì)比不同添加量的吉利丁片可知，當(dāng)吉利丁片添加量為11 g時(shí)，上層奶凍得分最高，最高為81.6±1.54分；對(duì)比不同添加量的酸棗仁可知，當(dāng)酸棗仁添加量為16 g時(shí)，上層奶凍得分最高，最高為84.9±2.59分；對(duì)比不同添加量的枸杞可知，當(dāng)枸杞添加量為5 g時(shí)，上層奶凍得分最高，最高為85.5±1.76分；對(duì)比不同添加量的桂圓可知，當(dāng)桂圓添加量為3 g時(shí)，上層奶凍得分最高，最高為86.1±1.88分。

在添加牛奶180 g、椰奶125 g的條件下，分別添加不同質(zhì)量的吉利丁片，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)定。在以上單因素研究的基礎(chǔ)上，依次研究添加不同質(zhì)量的椰奶、牛奶對(duì)下層奶凍感官評(píng)價(jià)的影響，具體分值見表5。

表5 不同成分條件下的奶凍下層感官得分

從表5看出，對(duì)比不同添加量的吉利丁片可知，當(dāng)吉利丁片添加量為13 g時(shí)，下層奶凍得分最高，最高為86.4±2.12分；對(duì)比不同添加量的椰奶可知，當(dāng)椰奶添加量為125 g時(shí)，下層奶凍得分最高，最高為86.4±2.12分；對(duì)比不同添加量的牛奶可知，當(dāng)牛奶添加量為200 g時(shí)，下層奶凍得分最高，最高為87.4±1.83分。

2.2 養(yǎng)生蔓越莓奶凍上層配方的確定

養(yǎng)生蔓越莓奶凍上層配方添加量的正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見表6。不同因素添加量對(duì)奶凍感官品評(píng)價(jià)的影響效果依次為A>B>D>C，即吉利丁片>酸棗仁>枸杞>桂圓。通過直接分析可得感官分值最優(yōu)組合為A2、B2、C3、D1，即吉利丁片11 g、酸棗仁16 g、桂圓4 g、枸杞3 g。通過間接分析得到感官分值最優(yōu)組合A2、B2、C3、D2，即吉利丁片11 g、酸棗仁16 g、桂圓4 g、枸杞5 g。直接分析與間接分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致，因此需要進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。將兩種組合進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到A2、B2、C3、D1組合評(píng)價(jià)分值為87.83分，A2、B2、C3、D2組合評(píng)價(jià)分值88.26分。由此可知，養(yǎng)生蔓越莓奶凍上層配方添加量最優(yōu)組合為吉利丁片11 g、酸棗仁16 g、桂圓4 g、枸杞5 g。

表6 上層配方添加量正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.3 養(yǎng)生蔓越莓奶凍下層配方的確定

養(yǎng)生蔓越莓奶凍下層配方添加量的正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見表7。不同因素添加量對(duì)奶凍感官品評(píng)價(jià)的影響效果依次為C>B>A，即吉利丁片>椰漿>牛奶。通過直觀分析可得，下層配方添加量最優(yōu)組合為A2、B1、C2，即牛奶200 g、椰漿115 g、吉利丁片13 g。由表7可知，間接分析與直接分析結(jié)果一致，不需要進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，因此，養(yǎng)生蔓越莓奶凍下層配方添加量最優(yōu)組合為牛奶200 g、椰漿115 g、吉利丁片13 g。

表7 下層配方添加量正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.4 上層和下層的養(yǎng)生蔓越莓奶凍的質(zhì)構(gòu)分析

不同層次養(yǎng)生蔓越莓奶凍質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果見表8。最優(yōu)配方下的養(yǎng)生蔓越莓奶凍的上層和下層質(zhì)構(gòu)略有不同，選擇的五個(gè)測(cè)定參數(shù)中，其中上層奶凍的硬度、彈性、咀嚼性、內(nèi)聚性均低于下層，兩者黏性差異不明顯。結(jié)合上述主次因素分析，主要是因?yàn)橐环矫嫔蠈幽虄鲋屑∑奶砑恿康陀谙聦幽虄?，另一方面上層奶凍中使用的養(yǎng)生湯汁是由酸棗仁、枸杞等原料熬制而成，經(jīng)過預(yù)處理得來的養(yǎng)生湯汁pH降低，即pH的變化一定程度上對(duì)上層奶凍質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生了影響。

表8 不同層次養(yǎng)生蔓越莓奶凍質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果

2.5 不同均質(zhì)壓力對(duì)養(yǎng)生蔓越莓奶凍質(zhì)構(gòu)的影響

圖2 不同均質(zhì)壓力對(duì)養(yǎng)生蔓越莓奶凍質(zhì)構(gòu)的影響

由圖2可知，不同均質(zhì)壓力下養(yǎng)生蔓越莓奶凍質(zhì)構(gòu)不同。隨著均質(zhì)壓力的增加，奶凍上層和下層的硬度、彈性和內(nèi)聚性變大，而黏性和咀嚼性降低，表明均質(zhì)壓力能夠改變奶凍原料成分之間的作用力大小。當(dāng)均質(zhì)壓力為10 MPa時(shí)，上層和下層的奶凍硬度、彈性、內(nèi)聚性最小，黏性和咀嚼性最大，且上層和下層質(zhì)構(gòu)品質(zhì)相差最?。划?dāng)均質(zhì)壓力為20 MPa時(shí)，上層和下層奶凍硬度、彈性、內(nèi)聚性變大，黏性、咀嚼性變小，但上層和下層奶凍質(zhì)構(gòu)品質(zhì)差距幾乎不變；當(dāng)均質(zhì)壓力大于20 MPa時(shí)，上層和下層奶凍硬度、彈性、內(nèi)聚性繼續(xù)增大，黏性、咀嚼性降低，在40 MPa時(shí)，上層和下層奶凍質(zhì)構(gòu)品質(zhì)差距最大。在相同均質(zhì)壓力下，上層奶凍硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性低于下層奶凍，而上層黏性和咀嚼性高于下層奶凍，表明原料成分不同導(dǎo)致奶凍質(zhì)構(gòu)不同，且下層奶凍作為凝膠物質(zhì)的吉利丁片添加量較多，對(duì)奶凍質(zhì)構(gòu)品質(zhì)變化影響較為顯著。

2.6 不同均質(zhì)時(shí)間對(duì)養(yǎng)生蔓越莓奶凍質(zhì)構(gòu)的影響

圖3 不同均質(zhì)時(shí)間對(duì)養(yǎng)生蔓越莓奶凍質(zhì)構(gòu)的影響Fig.3 Effect of homogeneous time on the texture of health-preserving cranberry milk jelly注：A，奶凍上層；B，奶凍下層

由圖3可知，不同均質(zhì)時(shí)間對(duì)養(yǎng)生蔓越莓奶凍質(zhì)構(gòu)影響不同。隨著均質(zhì)時(shí)間的增加，奶凍上層和下層的彈性、內(nèi)聚性不斷變大，硬度和咀嚼性先變小后變大，上層奶凍黏性不斷變大，而下層奶凍黏性先變小后變大。當(dāng)均質(zhì)時(shí)間為1 min時(shí)，奶凍彈性和內(nèi)聚性最小，硬度和咀嚼性最大，此時(shí)奶凍各成分之間作用力較小，奶凍表面粗糙，口感較差；當(dāng)均質(zhì)時(shí)間為2 min時(shí)，原料通過均質(zhì)機(jī)的剪切、摩擦、碰撞等作用被細(xì)化均勻，原料分子間作用力變大導(dǎo)致其奶凍的彈性及內(nèi)聚性變大，硬度和咀嚼性略微變小，奶凍表面光滑，入口滑嫩，口感較好；當(dāng)均質(zhì)時(shí)間達(dá)到2 min以上時(shí)，原料進(jìn)一步被細(xì)化均勻，彈性及內(nèi)聚性略微變大，此時(shí)原料特性可能發(fā)生改變，導(dǎo)致了奶凍的硬度和咀嚼性略微變大，口感略微下降。奶凍上層和下層的原料不同影響了奶凍黏性的變化趨勢(shì)。

2.7 均質(zhì)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)養(yǎng)生蔓越莓奶凍質(zhì)構(gòu)的影響

圖4 不同均質(zhì)轉(zhuǎn)速對(duì)養(yǎng)生蔓越莓奶凍質(zhì)構(gòu)的影響Fig.4 Effect of homogeneous speed on the texture of health-preserving cranberry milk jelly注：A，奶凍上層；B，奶凍下層

由圖4可知，均質(zhì)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)養(yǎng)生蔓越莓奶凍質(zhì)構(gòu)影響不大。隨著均質(zhì)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，奶凍上層的硬度、黏性不變，彈性、內(nèi)聚性先變小后略微變大，而奶凍下層的硬度不變，彈性、內(nèi)聚性和黏性略微變大，奶凍上層和下層咀嚼性均略微下降，主要是因?yàn)槟虄鲈献陨硖匦詫?duì)奶凍質(zhì)構(gòu)的影響大于均質(zhì)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)奶凍質(zhì)構(gòu)的影響?；谝陨涎芯?，所得的奶凍上下分成，表面光潔，晶瑩剔透，顏色鮮亮有食欲，入口即化，爽滑可口，奶層可瞬間沖刷掉口腔中的上層殘留的湯汁氣味，使得食用者口齒生津，意猶未盡(圖5)。

圖5 奶凍成品展示

3 結(jié)論

本試驗(yàn)以酸棗仁、枸杞、桂圓、蔓越莓干、牛奶、椰漿以及吉利丁片為主要原料開發(fā)出了一種新型的養(yǎng)生蔓越莓奶凍，與市售的普通奶?hào)|和果味奶凍相比，其營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特、且藥用價(jià)值高。通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)奶凍上層配方和下層配方進(jìn)行了優(yōu)化，確定了上層原料添加量最優(yōu)組合為：吉利丁片11 g、酸棗仁16 g、桂圓4 g、枸杞5 g；下層原料添加量最優(yōu)組合為：牛奶200 g、椰漿115 g、吉利丁片13 g。各成分占比(g/g)為：牛奶23.4%，椰漿37.5%，吉利丁片4.5%，水22.5%，酸棗仁3.0%，枸杞0.9%，蔓越莓干1.9%，木糖醇5.6%，桂圓0.7%。并將最優(yōu)配方下獲得的奶凍進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析及工藝調(diào)試，不僅保證了產(chǎn)品表面光潔，晶瑩剔透，顏色鮮亮，而且其外觀和口感上別具一格。本研究可為奶凍的新產(chǎn)品開發(fā)、工業(yè)化生產(chǎn)及質(zhì)量控制提供理論基礎(chǔ)。