百香果軟糖制備工藝優(yōu)化

甘 玲,謝林娟,盧婷鳳,張銳銳,許有瑞

(桂林醫(yī)學院藥學院,廣西桂林 541004)

百香果(PassifloraeduliaSims)又名西番蓮、雞蛋果,是西番蓮科西番蓮屬的草質(zhì)藤木植物Passionforaedulisf.flavicarpaDeg的果實[1]。百香果營養(yǎng)豐富,富含多種維生素、17種人體所需的氨基酸以及各種微量元素,具有清熱降火、止瀉、驅(qū)蟲等功效[2-3]。此外,百香果及其果皮、葉、種籽還具有一定的藥用價值,如抗菌[4]、抗焦慮[5]、降血壓[6]、抗皮膚衰老[7-8]、治療失眠[9]等生物活性。在美洲、歐洲、印度等資源較豐富的國家,百香果歷來就被作為一種傳統(tǒng)藥物[10]。目前,市場上百香果的產(chǎn)品主要有原果汁、復合果汁、果茶、碳酸飲料、果汁粉、果凍等[11-13]。而且隨著對其生理活性成分和保健功能的不斷研究,其鮮果及加工產(chǎn)品越來越受到人們喜愛,在保健品以及醫(yī)藥領域有著巨大的開發(fā)潛力。

羅漢果為葫蘆科植物羅漢果Siraitiagrosvenorii(Swingle)C Jeffrey ex A. M. Lu et Z. Y. Zhang的干燥果實,性涼味甘[14]。羅漢果含有甜苷、黃酮、氨基酸等活性成分[15],具有潤肺止咳、潤腸通便、降血糖和降血脂等功效[16-18]。羅漢果甜苷是一種甜度為蔗糖340多倍的新型天然甜味劑,具有甜度高、熱量低的特點,在食品工業(yè)中可代替?zhèn)鹘y(tǒng)甜味劑,來降低糖果中的含糖量,為糖尿病、肥胖等不宜吃糖者帶來了福音[19]。

果蔬類軟糖作為一種休閑食品,比普通糖果具有更高的營養(yǎng)價值,且有果蔬特有的風味,因而深受消費者的喜愛[20]。目前,大多果蔬軟糖均是以果實預處理后的果漿或果汁為原料,以白砂糖和淀粉糖漿為主體,經(jīng)過熬煮,配以食用香精、色素、乳化劑等食品添加劑加工而成[21-23]。這類軟糖雖感官品質(zhì)較好,但含糖量過高,易致齲齒、血糖升高等問題,不利于健康[24]。隨著人們生活水平的提高和飲食模式朝著“三低”方向的發(fā)展,已無法滿足人們對健康飲食模式的需求。

本文選用百香果為原料,以羅漢果為甜味劑,以明膠-瓊脂粉為復合膠凝劑,不經(jīng)熬煮,分別采用單因素試驗和正交試驗優(yōu)選百香果軟糖的最佳配方與制備工藝,研制一款低甜度、低熱量、適宜人群廣、且營養(yǎng)價值高的百香果軟糖,來滿足人們對健康飲食的需求。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

百香果 市售紫色百香果(產(chǎn)自廣西區(qū)桂林市永?？h);羅漢果 桂林恒利原生物科技有限公司;明膠 河南博洋明膠有限公司;卡拉膠、瓊脂粉 福建省綠麟食品膠體有限公司;瓊脂條 福建南平武夷飛燕瓊脂有限公司;純凈水 桂林娃哈哈飲用水有限公司。

101-2AB型電熱鼓風干燥箱 天津市泰斯特儀器有限公司;OSB-2100型 水浴鍋 上海泉杰有限公司;SF-400A電子秤 聚隆貿(mào)易有限公司;電子萬用電爐 天津市泰斯特儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 原料預處理

1.2.1.1 百香果果汁的制備 選取表皮光滑、色澤均勻、香味濃郁的成熟百香果,取其內(nèi)容物,去籽即得。

1.2.1.2 羅漢果浸提液的制備 選取色澤鮮亮、香味濃郁、無霉變羅漢果干果,破碎,按1∶10 g/mL料液比加水煎煮40 min,經(jīng)紗布過濾,濾液直火加熱濃縮至原體積的1/20[25]。

1.2.2 膠凝劑的選擇 選取常用的明膠、卡拉膠、瓊脂粉和瓊脂條作為膠凝劑。由于溶膠方法會影響膠凝劑的膠凝性能與軟糖品質(zhì),因此以膠凝劑膠凝效果的感官評分為考察指標,對四種膠凝劑溶膠時的恒溫時間、用水量與單用或復配后的膠凝效果進行優(yōu)化。四種膠凝劑的溶膠方法如下:明膠加水在室溫條件下溶脹1 h,再加熱至95 ℃恒溫攪拌形成溶膠,冷卻成型;卡拉膠加水后立即加熱至80 ℃恒溫攪拌形成溶膠,冷卻成型;瓊脂粉加95 ℃的水,恒溫攪拌形成溶膠,冷卻成型;瓊脂條加水后立即加熱至95 ℃恒溫攪拌形成溶膠,冷卻成型。

1.2.2.1 膠凝劑膠凝效果的感官評定方法與標準 由10名有經(jīng)驗人員組成評定小組,分別從透明度、彈性、脆度、硬度、粘度5個方面對膠凝劑膠凝效果進行感官評定,滿分100分。最終得分取平均值來分析評定,感官評定標準[26]見表1。

表1 膠凝劑膠凝效果的感官評定標準Table 1 Sensory evaluation standard for gelling effect of gelling agents

1.2.2.2 膠凝劑恒溫時間的選擇 當明膠的用水量(料液比)為1∶5 g/mL、卡拉膠的用水量為1∶20 g/mL、瓊脂粉的用水量為1∶30 g/mL、瓊脂條的用水量為1∶30 g/mL時,分別對膠凝劑恒溫時間為10、25、40、60 min時的膠凝效果進行感官評定,優(yōu)選出最佳的恒溫時間。

1.2.2.3 膠凝劑用水量的優(yōu)化 在最佳的恒溫時間下,分別對膠凝劑用水量為1∶5、1∶7、1∶10、1∶20、1∶30、1∶40 g/mL時的膠凝效果進行感官評定,優(yōu)選最佳的用水量。

1.2.2.4 膠凝劑的選擇及復配 根據(jù)對膠凝劑恒溫時間與用水量進行優(yōu)化選擇出最好的復配品種,在確定百香果果汁添加量為20 g,羅漢果浸提液添加量為7 g條件下,在選擇6 g膠凝劑添加量時考察明膠-瓊脂粉的質(zhì)量比為5∶1、4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5 g/g對膠凝效果的影響,并進行感官評定,優(yōu)選最佳的復配比例。

1.2.3 百香果軟糖制備工藝流程

1.2.4 操作要點 選用1.2.2中優(yōu)化的復合膠凝劑進行溶膠,溶膠液在環(huán)境溫度下冷卻至75 ℃,加入百香果果汁與羅漢果浸提液混合均勻,將調(diào)配好的混合物進行澆注,自然冷卻成型,按要求切割為約4 cm× 1 cm× 1 cm的塊狀,于40 ℃下干燥至含水量在16%～25%之間,最后包裝得到百香果軟糖。

1.2.5 單因素試驗設計

1.2.5.1 百香果果汁添加量的選擇 確定羅漢果浸提液添加量為7 g,復合膠凝劑添加量為4 g,考察百香果果汁添加量分別為10、15、20、25、30、35 g時對軟糖品質(zhì)的影響,并進行感官評定。

1.2.5.2 羅漢果浸提液添加量的選擇 確定百香果果汁添加量為20 g,復合膠凝劑添加量為4 g,考察羅漢果浸提液添加量分別為1、3、5、7、9、11 g時對軟糖品質(zhì)的影響,并進行感官評定。

1.2.5.3 復合膠凝劑添加量的選擇 確定百香果果汁添加量為20 g,羅漢果浸提液添加量為7 g,考察復配凝膠劑的添加量分別為2、4、6、8、10、12 g時對軟糖品質(zhì)的影響,并進行感官評定。

1.2.6 正交試驗優(yōu)化 在單因素試驗的基礎上,選取百香果果汁添加量、羅漢果浸提液添加量、復合膠凝劑添加量3個因素,各取3個水平進行L9(34)正交試驗,以感官品質(zhì)評分為考察指標,對正交試驗結(jié)果進行分析并驗證,確定百香果軟糖的最佳配方。正交試驗因素水平見表2。

表2 正交試驗因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal experiment

1.2.7 百香果軟糖感官品質(zhì)的評定方法與標準 由10名有經(jīng)驗人員組成評定小組,對9組產(chǎn)品以評分的方法進行整體感官品質(zhì)評定。根據(jù)SB/T 10021-2008《糖果 凝膠糖果》從組織形態(tài)、色澤、口感、滋味及氣味4個方面進行評定,滿分為100分。最后得分為10人評分的平均值。各評價指標所占比重及評分標準見表3。

表3 百香果軟糖感官品質(zhì)評分標準Table 3 Sensory evaluation standard ofpassion fruit soft candy

1.2.8 水分含量的測定 參照GB 5009.3-2016《食品中水分的測定》,選用直接干燥法檢測軟糖的水分含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

應用Origin 8.5軟件對單因素實驗數(shù)據(jù)進行作圖和統(tǒng)計分析;用正交設計助手Ⅱ軟件進行正交試驗設計及其結(jié)果分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 膠凝劑的優(yōu)化

2.1.1 膠凝劑恒溫時間對膠凝效果的影響 膠凝劑恒溫時間對膠凝效果的影響結(jié)果見圖1,可知隨著時間的增加,明膠的感官評分幾乎不隨時間的改變而改變;而卡拉膠、瓊脂粉、瓊脂條的感官評分呈先增大后減小的趨勢,當恒溫25 min時,卡拉膠的透明度較好,脆度、硬度適中,綜合感官評定較好;當恒溫40 min時,瓊脂粉與瓊脂條的透明度最佳,脆度較小、硬度適中,綜合感官評定良好。因此,明膠的恒溫時間在60 min內(nèi)均可,卡拉膠的恒溫時間為25 min,瓊脂粉、瓊脂條的恒溫時間為40 min。

圖1 膠凝劑恒溫時間對膠凝效果的影響Fig.1 Effect of constant temperature time ofgelling agent on gelling effect

2.1.2 膠凝劑用水量對膠凝效果的影響 膠凝劑用水量對膠凝效果的影響結(jié)果見圖2,可知隨著用水量的增加,感官評分均呈先增大后減小的趨勢,當比例為1∶7 g/mL時,明膠的膠凝性能最佳,成型快,口感柔軟,富有彈性,綜合感官評定良好;當比例為1∶30 g/mL時,卡拉膠的膠凝性能最佳,組織狀態(tài)良好,稍有彈性;當比例為1∶20 g/mL時,瓊脂粉的膠凝效果最佳,硬度適宜且稍有彈性;當比例為1∶30 g/mL時,瓊脂條的透明度最佳,硬度及彈性較小。因此,明膠的用水量以7倍水為宜,卡拉膠、瓊脂條的用水量以30倍水為宜,瓊脂粉的用水量以20倍水為宜。

圖2 膠凝劑用水量對膠凝效果的影響Fig.2 Effect of water consumption ofgelling agent on gelling effect

根據(jù)文獻[27-28]與實驗結(jié)果可知,明膠膠凝劑的熱穩(wěn)定性差,室溫易融化,致使產(chǎn)品難以在較高溫度中長時間保存;卡拉膠膠凝劑的彈性小且在酸性條件下其凝膠力易受到破環(huán);瓊脂粉和瓊脂條膠凝劑也都存在彈性小、脆度大等問題,所以以上四種不宜單獨作為軟糖的膠凝劑。因此,為了提高膠凝劑的膠凝性能及糖果的組織形態(tài)與口感,將以上膠凝劑進行復配使用。由于百香果果汁的pH=2.83,所以選用受pH影響較小的明膠與瓊脂粉復配使用,研究明膠-瓊脂粉的配比對軟糖品質(zhì)的影響。

2.1.3 明膠-瓊脂粉的配比對軟糖品質(zhì)的影響 明膠-瓊脂粉的配比對軟糖品質(zhì)的影響結(jié)果見圖3,可知隨著總量中明膠含量的減少,軟糖的感官評分呈先升高后下降的趨勢,當明膠與瓊脂粉質(zhì)量比為3∶1 g/g時,膠凝劑膠凝性能最佳,既改善了明膠熱穩(wěn)定性差的缺點,又解決了瓊脂粉彈性小、脆度大的問題。

圖3 明膠-瓊脂粉的配比對軟糖品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of different ratio of gelatinand agar powder on gelation effect

2.2 百香果軟糖單因素實驗

2.2.1 百香果果汁添加量對軟糖品質(zhì)的影響 百香果果汁添加量對軟糖品質(zhì)的影響結(jié)果見圖4,可知隨著百香果果汁添加量的增加,軟糖的感官評分呈先升高后下降的趨勢,當百香果果汁添加量為20 g時,評分最高,軟糖具有明顯的百香果風味,酸甜適宜且富有光澤。當百香果果汁添加量過小時,酸甜比失衡且不足以體現(xiàn)出百香果的特有風味;而添加量過大,酸味較濃。因此百香果果汁添加量以20 g為宜。

圖4 百香果果汁添加量對軟糖品質(zhì)的影響Fig.4 Effects of passion fruit juice additionon the quality of soft candy

2.2.2 羅漢果浸提液添加量對軟糖品質(zhì)的影響 羅漢果浸提液添加量對軟糖品質(zhì)的影響結(jié)果見圖5,可知隨著羅漢果浸提液添加量的增加,軟糖的感官評分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,當羅漢果浸提液添加量為7 g時,評分最高,軟糖具有良好的百香果風味,酸甜可口且滋味最佳。當羅漢果浸提液添加量過小時,甜味不足,滋味不佳;而添加量過大,會掩蓋百香果的應有風味且過于甜膩。因此羅漢果浸提液添加量以7 g為宜。

圖5 羅漢果浸提液添加量對軟糖品質(zhì)的影響Fig.5 Effects of siraitiae fructus extract additionon the quality of soft candy

2.2.3 復合膠凝劑添加量對軟糖品質(zhì)的影響 復合膠凝劑的添加量對軟糖品質(zhì)的影響結(jié)果見圖6,可知隨著復合膠凝劑添加量的增加而呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,當復合膠凝劑添加量為4 g時,軟糖感官評分最高,軟糖外觀完整,質(zhì)地均勻且口感細膩。當添加量過小時,軟糖糖體不完整,質(zhì)地不均勻且口感不佳;當添加量增至6 g則出現(xiàn)組織松散、口感粗糙。因此復合膠凝劑添加量以4 g為宜。

圖6 復合膠凝劑添加量對軟糖品質(zhì)的影響Fig.6 Effect of the addition of gelson the quality of soft candy

2.3 正交試驗優(yōu)化結(jié)果

由正交試驗結(jié)果可知,影響軟糖感官品質(zhì)因素的主次順序為A>C>B,即百香果果汁添加量影響最大,復合凝膠劑添加量次之,羅漢果浸提液添加量的影響最小。這是因為百香果果汁所占比例高,對整個糖體的色澤、滋味、氣味等因素影響明顯;而復合膠凝劑可明顯影響糖果的組織形態(tài)及口感,因此影響作用也很突出。從表4直觀結(jié)果分析表明理論上的最優(yōu)配方組合為A2B2C2,即百香果果汁添加量20 g,羅漢果浸提液添加量7 g,復合膠凝劑添加量6 g。

表4 L9(34)正交試驗結(jié)果Table 4 Result of L9(34)orthogonal test

2.4 驗證試驗

由于最優(yōu)組合不在表4中,所以對其進行驗證試驗,對配方A2B2C2組合進行3次平行試驗,結(jié)果表明,按照最優(yōu)配方制得的軟糖色澤亮麗,酸甜適口,口味獨特,柔軟而具有彈性,感官綜合評分的平均值為(94±1)分,優(yōu)于正交試驗中的最高得分。

2.5 水分含量測定結(jié)果

參照《食品安全國家標準 糖果》(GB 17399-2016),軟糖的水分含量在16%～25%之間,本研究優(yōu)化配方制備的軟糖水分含量為19%。

3 結(jié)論

在百香果軟糖的研制中,百香果與羅漢果的質(zhì)量對軟糖的色澤和風味有很大影響。故挑選百香果時應以外皮呈暗紅色,且新鮮、光滑完整、香味濃郁者為佳,方可使最終產(chǎn)品具有亮麗的色澤及濃郁的風味;挑選羅漢果時應以低溫干燥果為佳,且完好、無破碎、無蟲、味甜者為佳,方可避免最終產(chǎn)品顏色較深、滋味苦澀。

通過單因素試驗和正交試驗優(yōu)選百香果軟糖的最佳配方和制備工藝,得到百香果軟糖的最佳配方為:百香果果汁添加量20 g,羅漢果浸提液添加量7 g,復合膠凝劑添加量6 g(明膠∶瓊脂粉=3∶1,m/m);制備工藝為:明膠加入7倍水溶脹1 h,在95 ℃下攪拌形成溶膠,瓊脂粉加入20倍95 ℃的水,恒溫40 min形成溶膠,將二者混勻冷卻,加入百香果果果汁與羅漢果浸提液,澆注成型,40 ℃干燥至含水量在16%～25%之間。制得的軟糖色澤純正,軟硬適中,風味獨特,口感最佳。關鍵在配方中未添加任何食用香精、色素、乳化劑等食品添加劑,并在生產(chǎn)過程中避免了高溫熬煮,極大地保留了百香果特有的營養(yǎng)成分及風味,因此符合消費者對飲食模式朝著“三低”方向發(fā)展的需求,將具有很好的生產(chǎn)前景。