張霽紅 ,李玉梅 ,李玉新
(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所,甘肅 蘭州 730070;2.甘肅省果蔬貯藏加工技術(shù)創(chuàng)新中心,甘肅 蘭州 730070)
甜味劑是指能賦予食品甜味的物質(zhì)。葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉糖和乳糖等碳水化合物是營養(yǎng)性甜味劑,能提供能量,被看作是重要的營養(yǎng)素、食品原料[1];糖精、甜蜜素、三氯蔗糖、阿斯巴甜、甜菊苷等非碳水化合物是非營養(yǎng)性甜味劑,又稱為低熱量或無熱量甜味劑,幾乎不提供熱量[2]。蘋果醋飲料在調(diào)配過程中常用蔗糖、蜂蜜作為甜味原料,如郭俊花等[3]以蘋果脯廢糖液、蘋果皮、果核為原料釀制蘋果醋,并添加濃縮蘋果汁、蜂蜜、白砂糖、可溶性膳食纖維,研究并調(diào)配蘋果醋飲料;侯愛香等[4]在天然的蘋果醋液中,選擇蘋果汁、蜂蜜和甜菊糖苷等原料對蘋果醋液進行調(diào)配,制得風(fēng)味獨特的天然保健蘋果醋飲料。常規(guī)的蔗糖、蜂蜜等營養(yǎng)性甜味劑不但可以增加人體熱量的攝入,同時也由于蘋果醋飲料的酸性而發(fā)生絮凝,引起感官質(zhì)量的改變。近年來,在酸性飲料中降低了蜜蜂、蔗糖的使用量,蔗糖和阿巴斯甜、甜蜜素、三氯蔗糖等復(fù)合甜味劑的應(yīng)用,不僅可以避免絮凝、降低能量,同時又能滿足果醋飲料甜度與風(fēng)味的需求[5]。我們在營養(yǎng)甜味劑使用基礎(chǔ)上進行了降蔗糖、替代蜂蜜及復(fù)配甜味劑研究,通過感官品質(zhì)分析、優(yōu)化蘋果醋配方,得到低熱量、低消耗、高品質(zhì)的蘋果醋飲料。
發(fā)酵蘋果醋由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所實驗室制備,總酸含量≥4%,pH 3.2。蔗糖:散裝蔗糖(蔗糖①)、袋裝蔗糖(蔗糖②)、棉白糖(蔗糖③),均購自超市,市售食品級。蜂蜜:罐裝散蜂蜜(蜂蜜①)購自安寧堡棗林路、瓶裝蜂蜜(蜂蜜②)購自超市,市售食品級。濃縮蘋果汁(可溶性固形物70%)由甘肅長城果汁廠提供。果葡糖漿購自十佳調(diào)味劑有限公司。食品添加劑阿斯巴甜、安賽蜜(AK糖)、三氯蔗糖購自市場。
電子分析天平(BS224S型,德國賽多利斯公司);紫外可見分光光度計(Cary100型,美國瓦里安公司);電熱恒溫水浴鍋(HHS型,上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠);酸度計(PHS-3CPH型,上海雷磁儀器廠);PAL-1數(shù)顯糖度計(日本愛拓數(shù)顯糖度計);恒溫干燥箱(DHG-9245A,上海一恒科學(xué)儀器有限公司);離心機(TDL-5-A,上海安亭科學(xué)儀器廠)。
1.3.1 單一甜味劑的酸性絮凝實驗 根據(jù)可口可樂—酸性絮凝法稍加改變[6-7],配制濃度為30%的蔗糖、30%的蜂蜜、30%的果葡糖漿,滴入85%的磷酸,使pH在2.0左右,移入玻璃瓶中,蓋嚴蓋子靜置,連續(xù)10 d觀察溶液絮凝情況。
1.3.2 蘋果醋飲料常規(guī)配制中糖的酸性絮凝實驗 以蘋果醋飲料常規(guī)配方:發(fā)酵蘋果醋10%、蜂蜜7%、白砂糖6%、濃縮蘋果汁4%,調(diào)配成蘋果醋飲料,經(jīng)殺菌后得蘋果醋飲料15瓶,400 mL/瓶,常溫25℃保存,每2 d取樣測定絮凝物的質(zhì)量,重復(fù)3次。
1.3.3 復(fù)合甜味劑的協(xié)同增效作用 在糖的酸性絮凝實驗基礎(chǔ)上,以果葡糖漿替代蜂蜜,降低蔗糖用量,復(fù)配三氯蔗糖、阿斯巴甜等不同配比調(diào)配蘋果醋飲料。以蘋果醋飲料的口感、色澤、滋味等為綜合評價指標(biāo),進行4因素3水平試驗(表1)。
表1 復(fù)合甜味劑因素正交試驗因素水平
感官評定方法:按照正交試驗不同配比,加入10%蘋果原醋和4%濃縮蘋果汁制得9組樣品,然后邀請10位視覺、嗅覺、味覺良好的專業(yè)人員組成感官評價小組,對醋飲料產(chǎn)品口感、香氣、形態(tài)、色澤進行綜合評分。評定標(biāo)準(zhǔn)見表2(滿分100分),每組樣品的感官評分取平均值。
表2 感官評定標(biāo)準(zhǔn)
1.5.1 絮凝物含量測定 通過離心、干燥、稱重等方法測定。
1.5.2 蘋果醋飲料澄清度分析 在680 nm條件下,以蒸餾水為對照測定蘋果醋飲料的透光率[8]。
蘋果醋飲料絮凝物含量用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,采用Excel 2007統(tǒng)計軟件對實驗數(shù)據(jù)進行整理分析。
糖能賦予食品理想的甜味,在蘋果醋飲料調(diào)配中蔗糖、蜂蜜作為甜味原料被廣泛使用。對濃度為30%的3種蔗糖、2種蜂蜜以及果脯糖漿、濃縮蘋果汁等含糖原料進行的酸性絮凝實驗結(jié)果(表3)顯示,在pH 3.0的環(huán)境下,2種蜂蜜靜置2 d后就會出現(xiàn)絮狀懸浮物,且隨著靜置時間的延長,絮凝物的量有所增加;3種蔗糖中,蔗糖①、蔗糖②在靜置4 d后也相繼出現(xiàn)絮凝物,且隨時間延長,絮凝物的量增多,蔗糖③號相對于蔗糖①、蔗糖②號絮凝物產(chǎn)生時間延遲且絮凝物量較少。果葡糖漿和濃縮蘋果汁靜置10 d后無絮凝物產(chǎn)生。
表3 糖的酸性絮凝情況①
以蜂蜜、蔗糖、蘋果原醋、濃縮蘋果汁配制的蘋果醋飲料經(jīng)殺菌靜置后,采用烘干法測定絮凝物含量的結(jié)果(表4)顯示,蘋果醋飲料經(jīng)過殺菌、澄清,放置過程中會隨著時間的延長而產(chǎn)生輕微的絮凝現(xiàn)象,常溫放置150 d后產(chǎn)生絮凝物的量為(1.32±0.04)g/L。蘋果醋飲料因富含有機酸、氨基酸、多酚、糖等物質(zhì)易產(chǎn)生絮凝影響果醋飲料的感官品質(zhì),有機酸、氨基酸、多酚物質(zhì)是蘋果醋特有的功能成分,其產(chǎn)生的絮凝物允許存在,糖類物質(zhì)產(chǎn)生的絮凝可通過降糖和復(fù)合甜味劑的使用來減少。
表4 蘋果醋飲料常規(guī)配制中酸性絮凝物含量
通過配方優(yōu)化實驗,對不同配比復(fù)合甜味劑配制的蘋果醋飲料感官評價結(jié)果(表5)分析可知,9組產(chǎn)品感官結(jié)果差距較大,其中試驗號為3、4、6的風(fēng)味較好。各因素對產(chǎn)品風(fēng)味的影響程度從高到低依次為D、A、C、B,即阿斯巴甜、果葡糖漿、三氯蔗糖、蔗糖的添加量。綜合各因素的k值和直接比較,得到A2B3C3D2為最佳配方,即果葡糖漿15 g/kg、蔗糖 20 g/kg、三氯蔗糖0.15 g/kg(限量0.25 g/kg)、阿斯巴甜0.4 g/kg(限量0.60 g/kg),質(zhì)量比為 0.75∶1∶0.007 5∶0.02。在此配方下調(diào)配蘋果醋飲料,所得蘋果醋飲料酸甜融合,風(fēng)味濃郁。
表5 蘋果醋飲料配方優(yōu)化正交結(jié)果
以基礎(chǔ)配方為對照進行優(yōu)化配方蘋果醋飲料中絮凝物產(chǎn)生情況見圖1,從圖1可知,蘋果醋飲料調(diào)配后靜置30 d時,2種配方所配制的蘋果醋中都有絮狀物產(chǎn)生,優(yōu)化配方絮凝物含量為0.35 g/L,原配方中絮凝物含量為0.97 g/L;隨著存放時間的延長,原配方中絮凝物含量增多,優(yōu)化配方中絮凝物含量基本未變。靜置第150 d時,優(yōu)化配方的絮凝物含量為0.37 g/L,原配方中絮凝物含量為1.32 g/L,通過配方優(yōu)化及復(fù)合甜味劑的使用,絮凝物含量減少了0.95 g/L。
從圖2可知,蘋果醋飲料調(diào)配靜置2 d后,優(yōu)化配方和原配方的透光率分別為94.2%和88.3%,肉眼可見優(yōu)化配方澄清透亮。靜置10 d后,優(yōu)化配方和原配方的透光率分別為95.7%和94.1%,均表現(xiàn)澄清透亮。
市售食品級蔗糖和蜂蜜在酸性條件下會發(fā)生絮凝現(xiàn)象,以蔗糖、蜂蜜為原料配制的蘋果醋飲料在存放期間也會有絮凝物的產(chǎn)生。為了減少糖類物質(zhì)的酸性絮凝,本研究以果葡糖漿部分替代蔗糖,并進行復(fù)合甜味劑的協(xié)同增效研究。經(jīng)過正交試驗優(yōu)化得出蘋果醋飲料復(fù)合甜味劑的較優(yōu)配方為果葡糖漿15 g/kg、蔗糖20 g/kg、三氯蔗糖0.15 g/kg(限量0.25 g/kg)、阿斯巴甜0.4 g/kg(限量0.60 g/kg), 質(zhì)量比為 0.75∶1∶0.007 5∶0.02。以此配方配制的蘋果醋飲料經(jīng)過濾、殺菌后常溫放置150 d后絮凝物含量減少了0.95 g/L。
蔗糖是安全的營養(yǎng)型甜味劑,被大量用于飲料制造工業(yè),它甜味純正穩(wěn)定,易于溶解和調(diào)色。工業(yè)上蔗糖的制備多采用亞硫酸法,此法生產(chǎn)出的蔗糖含有淀粉、雜質(zhì),在酸性環(huán)境下會形成絮凝物[9]。蜂蜜中除含有大量的果糖、葡萄糖外,還含有多酚類化合物、維生素類、生物活性酶、蛋白質(zhì)、氨基酸和礦物質(zhì)元素等[10],營養(yǎng)豐富,但易受環(huán)境影響而不穩(wěn)定。果醋飲料基礎(chǔ)配方中一般含有10%的蔗糖和一定濃度的蜂蜜,在果醋飲料的酸性環(huán)境下有絮凝現(xiàn)象的發(fā)生,對產(chǎn)品外觀質(zhì)量產(chǎn)生不良影響,同時過量攝入蔗糖會導(dǎo)致高血壓、肥胖、齲齒等疾?。?1]。近年來,隨著人們健康飲食意識的增強,減少添加糖的攝入日益受到世界范圍的關(guān)注,低糖、代糖食品正在成為新的趨勢[12]。果葡糖漿的主要成分是果糖和葡萄糖,具有清香、爽口的感覺,在飲料中應(yīng)用其風(fēng)味與口感要優(yōu)于蔗糖,部分替代蔗糖時,果糖、葡萄糖與蔗糖甜味有協(xié)同增效作用,總甜度與同濃度的蔗糖相同。食品企業(yè)在生產(chǎn)中一般都把甜味劑互配使用,選擇2種允許使用且具有協(xié)調(diào)效應(yīng)的高倍型甜味劑,如李軍強[13]等證明在酸性飲料體系里,白砂糖加三氯蔗糖或白砂糖加阿斯巴甜組合表現(xiàn)良好。三氯蔗糖、阿斯巴甜、甜蜜素等高倍型甜味劑屬于食品添加劑,使用時應(yīng)以GB2760食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)的最新版本為依據(jù)[14-16]。