配制型羅漢果果凍酒的研制

劉釗，周伊萍

肇慶學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院（肇慶 526061）

羅漢果是葫蘆科藤本植物羅漢果屬（Momordica grosvenoriSwingle）的成熟果實(shí)，屬于苦瓜屬（Momordica），主要生產(chǎn)分布于我國(guó)的廣西省，是廣西著名特產(chǎn)[1]。羅漢果中含有一種羅漢果甜苷，它是一類(lèi)葫蘆烷型的三萜皂苷物質(zhì)，熱量低，是一種天然的甜味劑，且具有多種生物活性[2]。研究表明，其果實(shí)性涼味甘，能清熱潤(rùn)肺、利咽止咳、涼血健胃、潤(rùn)腸通便，還具有降血糖、降血脂等功效[3-5]。經(jīng)常食用羅漢果類(lèi)的食品，可對(duì)糖尿病、高血脂和肥胖癥起到預(yù)防和抑制作用[6]，還能提高人體免疫力，達(dá)到藥食同源的功效，起到一定保健作用。以羅漢果為原料，經(jīng)桂林米香型三花酒配制而成的羅漢果酒中含有豐富的游離氨基酸，這賦予羅漢果酒特有的風(fēng)味，營(yíng)養(yǎng)豐富[7]。果凍酒，是一種將水、糖等原料和其他酒類(lèi)通過(guò)卡拉膠等膠凝劑合理混合加工制成的一種半固體狀態(tài)的酒精飲料[8]。國(guó)內(nèi)外對(duì)果凍的食品工藝研究較多，但對(duì)果凍酒的研究報(bào)道甚少。試驗(yàn)以羅漢果酒為原料，旨在加工制作成一款新型果凍酒，將羅漢果酒的有效成分和特殊風(fēng)味融入其中，最大限度保留羅漢果酒的活性物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分，羅漢果果凍酒便于攜帶、開(kāi)袋即食，能較好地滿足現(xiàn)代消費(fèi)者生活節(jié)奏快、飲食要求高的消費(fèi)需求[9-10]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

優(yōu)級(jí)白砂糖（太古糖業(yè)有限公司）；卡拉膠、瓊脂（均為食品級(jí)，浙江一諾生物科技有限公司）；羅漢果酒（桂林翔圣酒業(yè)有限公司）；雞尾酒果凍（廈門(mén)中露食品科技有限公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

質(zhì)構(gòu)分析儀（CT3 10K，美國(guó)Ametek Brookfield公司）；手持式折射儀（LYT-390，上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司）；酒精濃度計(jì)（LAL 1T，廣州市速為電子科技有限公司）；數(shù)顯恒溫水浴鍋（HH-4，常州智博瑞儀器制造有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝制作流程

1.3.2 操作要點(diǎn)

1.3.2.1 干混和溶膠

按一定比例稱(chēng)量的卡拉膠和瓊脂充分混勻，緩慢倒入30 mL溫水中，伴隨快速攪拌，避免成團(tuán)結(jié)塊影響膠的凝聚性，攪拌時(shí)間5 min。

1.3.2.2 煮膠

待膠體充分吸水溶脹后，將膠體溶液放上電磁爐進(jìn)行水浴加熱，保持微沸狀態(tài)邊加熱邊攪拌，煮膠5 min，使之溶解成均勻的膠體溶液。

1.3.2.3 調(diào)配混合

將稱(chēng)量好的白砂糖加入膠體溶液中，攪拌至白砂糖完全溶解，停止加熱，溫度降至78 ℃時(shí)緩慢倒入羅漢果酒，混合攪拌2 min。

1.3.2.4 過(guò)濾灌裝

將攪拌均勻的溶液用0.180 mm孔徑（80目）濾布趁熱過(guò)濾并灌裝至果凍杯中。

1.3.2.5 殺菌、冷卻

將灌裝好的果凍蓋上杯蓋并用保鮮膜密封，放入70 ℃水浴中加熱殺菌5 min后，放置自然條件下冷卻至室溫后放入冰箱冷藏20 min，即得成品。

1.3.3 羅漢果果凍酒的配方優(yōu)化

通過(guò)單因素試驗(yàn)研究復(fù)合凝膠劑的配比及添加量、羅漢果酒添加量、白砂糖添加量對(duì)羅漢果果凍酒感官品質(zhì)及質(zhì)構(gòu)特性的影響。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，篩選出3個(gè)影響較大的因素進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì)試驗(yàn)，并根據(jù)制得成品的質(zhì)構(gòu)特性綜合分?jǐn)?shù)得出果凍酒的最優(yōu)工藝配方[11]。

1.3.4 產(chǎn)品測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.4.1 感官評(píng)分的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)

由固定的12名評(píng)分員根據(jù)感官評(píng)價(jià)表上的項(xiàng)目，對(duì)成品進(jìn)行評(píng)分，去掉最高分和最低分，將剩余10組分?jǐn)?shù)總和取平均值。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和項(xiàng)目參考GB/T 19883—2018《果凍》及文獻(xiàn)[12]方法，主要從果凍酒的色澤、風(fēng)味、口感和組織形態(tài)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)分表細(xì)則如表1所示。

表1 羅漢果果凍酒的感官品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.3.4.2 質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的測(cè)定

采用質(zhì)地剖面分析（texture profile analysis，TPA）模式，對(duì)樣品循環(huán)2次壓縮，原理是模擬人體口腔的咀嚼動(dòng)作，測(cè)定果凍酒的彈性、硬度、內(nèi)聚性和膠著性等指標(biāo)[13-14]，平行測(cè)定3次，取其平均值。質(zhì)構(gòu)測(cè)定參數(shù)：探頭類(lèi)型TA10，測(cè)試速度1.0 mm/s，返回速度1.0 mm/s，觸發(fā)點(diǎn)負(fù)載5 g，數(shù)據(jù)頻率50.00 points/s。將質(zhì)構(gòu)分析儀測(cè)定出的參數(shù)數(shù)據(jù)按權(quán)重比例計(jì)算最終分?jǐn)?shù)，以高、中、低三檔評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分，得到質(zhì)構(gòu)綜合分，根據(jù)羅漢果果凍酒和果凍的特性綜合分析設(shè)計(jì)權(quán)重比例，分別為硬度40%、彈性30%、內(nèi)聚性15%和膠著性15%。

表2 羅漢果果凍酒的質(zhì)構(gòu)綜合分評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1.3.4.3 析水率的測(cè)定

精確稱(chēng)量果凍杯質(zhì)量（m0）和灌裝好的果凍酒質(zhì)量（m1），在常溫下放置5 h后，倒去果凍酒析出的水分，用吸水紙輕輕擦去表面的水分后再次精確稱(chēng)量其質(zhì)量（m2）[15]，平行測(cè)定3次，結(jié)果取平均值。利用式（1）計(jì)算果凍酒的析水率。

1.3.4.4 可溶性固形物的測(cè)定

參照GB/T 19883—2018《果凍》數(shù)顯糖度計(jì)法直接測(cè)定。

1.3.4.5 酒精度的測(cè)定

參照GB 5009.225—2016《酒中乙醇濃度的測(cè)定》第一法密度瓶法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4.6 果凍酒微生物指標(biāo)的測(cè)定

按照GB 4789.2—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》規(guī)定的方法測(cè)定果凍酒的菌落總數(shù)，按照GB 4789.3—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》規(guī)定的方法測(cè)定果凍酒的大腸菌群，按照GB 4789.15—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)霉菌和酵母計(jì)數(shù)》規(guī)定的方法測(cè)定果凍酒的霉菌和酵母。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1.1 復(fù)合凝膠劑比例對(duì)羅漢果果凍酒的影響

以復(fù)合凝膠劑（W卡拉膠∶W瓊脂）比例為單因素變量，在復(fù)合凝膠劑添加量0.7%、白砂糖添加量14%、羅漢果酒添加量70%條件下，研究不同比例（1∶2，1∶1，3∶2，2∶1和5∶2）的復(fù)合凝膠劑對(duì)果凍酒感官性狀和質(zhì)構(gòu)特性的影響。

由圖1可知，隨著復(fù)合凝膠劑中卡拉膠比例不斷增加，果凍酒的感官評(píng)分和質(zhì)構(gòu)綜合分均先增高后降低，復(fù)合凝膠劑比例2∶1時(shí)感官評(píng)分達(dá)到最高值。這說(shuō)明隨著卡拉膠含量的增加，體系的膠凝狀態(tài)有所增強(qiáng)，但含量增加到一定程度后，使凝膠效果顯著降低[16-18]。因此，復(fù)合凝膠劑比例2∶1時(shí)，感官性能較好，同時(shí)質(zhì)構(gòu)綜合分也較高。

圖1 復(fù)合凝膠劑比例對(duì)果凍酒感官評(píng)分和質(zhì)構(gòu)綜合分的影響

2.1.2 復(fù)合凝膠劑添加量對(duì)羅漢果果凍酒的影響

在復(fù)合凝膠劑（W卡拉膠∶W瓊脂）比例2∶1、白砂糖添加量14%、羅漢果酒添加量70%條件下，研究不同添加量（0.50%，0.70%，0.90%，0.11%和0.13%）的復(fù)合凝膠劑對(duì)果凍酒感官性狀和質(zhì)構(gòu)特性的影響。

由圖2可知，復(fù)合凝膠劑添加量0.70%時(shí)，果凍酒的感官評(píng)分和質(zhì)構(gòu)綜合分都較高，且軟硬適中，富有彈性。復(fù)合凝膠劑添加量0.50%～0.70%時(shí)，感官評(píng)分和質(zhì)構(gòu)綜合分都隨復(fù)合凝膠劑添加量的增加而提高，而在復(fù)合凝膠劑添加量0.70%～0.13%時(shí)，隨著復(fù)合凝膠劑添加量的增加，兩者的分?jǐn)?shù)均呈下降趨勢(shì)，這是由于凝膠劑添加過(guò)量，導(dǎo)致較快凝固且具有顆粒感，果凍酒透明度和口感較差且組織形態(tài)不佳[19]。

圖2 復(fù)合凝膠劑添加量對(duì)果凍酒感官評(píng)分和質(zhì)構(gòu)綜合分的影響

2.1.3 羅漢果酒添加量對(duì)羅漢果果凍酒的影響

在復(fù)合凝膠劑（W卡拉膠∶W瓊脂）比例2∶1、復(fù)合凝膠劑添加量0.7%、白砂糖添加量14%條件下，研究不同添加量（60%，70%，80%，90%和100%）的羅漢果酒對(duì)果凍酒感官性狀和質(zhì)構(gòu)特性的影響。

由圖3可知，羅漢果酒添加量70%時(shí)，果凍酒顏色為淡黃色，色澤光亮，透明且具有羅漢果酒特有的風(fēng)味，感官評(píng)分最高。但與空白相比，添加羅漢果酒的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)參數(shù)均顯著下降。這是由于羅漢果酒中含有較多的氫離子，pH較低，而卡拉膠在pH 4.0以下時(shí)易被酸解[20]，故羅漢果酒添加量超過(guò)70%時(shí)，果凍酒成凍不完整且結(jié)構(gòu)不緊實(shí)。因此羅漢果酒添加量70%為最佳。

圖3 羅漢果酒添加量對(duì)果凍酒感官評(píng)分和質(zhì)構(gòu)綜合分的影響

2.1.4 白砂糖添加量對(duì)羅漢果果凍酒的影響

在復(fù)合凝膠劑（W卡拉膠∶W瓊脂）比例2∶1、復(fù)合凝膠劑添加量0.7%、羅漢果酒添加量70%條件下，研究不同添加量（8%，10%，12%，14%和16%）的白砂糖對(duì)果凍酒感官性狀和質(zhì)構(gòu)特性的影響。

由圖4可知，隨著白砂糖添加量增加，果凍酒的感官評(píng)分先增高后降低，白砂糖過(guò)量時(shí)，甜味會(huì)掩蓋羅漢果酒本身的香味，影響果凍酒獨(dú)有的風(fēng)味。又由于白砂糖添加使其分子中羥基與自由水分子之間具有氫鍵作用，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)合得緊密[21]，進(jìn)而使彈性、黏性增加，導(dǎo)致硬度、內(nèi)聚性和膠著性等質(zhì)構(gòu)特性下降；白砂糖添加量過(guò)高時(shí)，則阻礙復(fù)配膠分子間的交聯(lián)，凝膠彈性降低；在質(zhì)構(gòu)綜合分中，白砂糖添加量12%時(shí)達(dá)到最高值。綜合果凍酒的感官評(píng)分和質(zhì)構(gòu)綜合分，白砂糖添加量12%為最佳。

圖4 白砂糖添加量對(duì)果凍酒感官評(píng)分和質(zhì)構(gòu)綜合分的影響

2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果分析

2.2.1 響應(yīng)面回歸模型的建立及結(jié)果

通過(guò)單因素試驗(yàn)可知，由質(zhì)構(gòu)參數(shù)所得的質(zhì)構(gòu)綜合分與感官評(píng)分變化基本相似，考慮到質(zhì)構(gòu)特性更為客觀重要，因此，選取果凍酒的質(zhì)構(gòu)綜合分（Y）為響應(yīng)值，選擇影響較大的3個(gè)因素即復(fù)合凝膠劑添加量（A）、羅漢果酒添加量（B）、白砂糖添加量（C）為自變量，采用Box-Behnken模型進(jìn)行三因素三水平的響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì)，共15組試驗(yàn)，每組試驗(yàn)平行3次。試驗(yàn)因素水平見(jiàn)表。

運(yùn)用Design-Expert 8.0.6軟件對(duì)表8的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行二元多項(xiàng)回歸擬合，得到羅漢果果凍酒的質(zhì)構(gòu)綜合分（Y）對(duì)復(fù)合凝膠劑添加量（A）、羅漢果酒添加量（B）和白砂糖添加量（C）的二元多項(xiàng)回歸方程：Y=17.09+0.89A-1.31B-0.19C-0.18AB-0.98AC+0.81BC-0.53A2-0.63B2-0.37C2。通過(guò)對(duì)回歸方程中一次項(xiàng)系數(shù)的絕對(duì)值大小的直接比較，可以判定各項(xiàng)影響因素的主次。各因素的主次順序?yàn)锽＞A＞C，即羅漢果酒添加量＞復(fù)合凝膠劑添加量＞白砂糖添加量。

表3 羅漢果果凍酒的響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平表單位：%

表4 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

2.2.2 方差分析

為檢驗(yàn)方程的有效性，對(duì)羅漢果果凍酒質(zhì)構(gòu)綜合分的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果如表5所示。

表5 響應(yīng)面試驗(yàn)的顯著性及方差分析

結(jié)果表明，在模型中P＜0.000 1，說(shuō)明回歸模型達(dá)到極顯著水平，而失擬項(xiàng)的P值為0.185 0（＞0.05），表明失擬項(xiàng)不顯著，表明模型可接受，即表明該回歸模型與誤差關(guān)聯(lián)度較小，與實(shí)際情況符合度較高，可采用此模型對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。一次性A、B和交互項(xiàng)AC、BC及二次項(xiàng)的A2、B2和C2的P值均為極顯著水平，而一次性C對(duì)果凍酒的質(zhì)構(gòu)綜合分也有顯著影響。由F值可得出各因素對(duì)質(zhì)構(gòu)綜合分影響強(qiáng)弱的順序?yàn)锽＞A＞C，即羅漢果酒添加量＞復(fù)合凝膠劑添加量＞白砂糖添加量。

2.2.3 響應(yīng)面交互作用分析

從圖5可知，AB的等高線呈圓形，曲面相對(duì)平緩，說(shuō)明兩者的交互作用不顯著，但仍存在交互作用。AC的曲面陡峭且等高線趨向橢圓，說(shuō)明兩者交互作用對(duì)果凍酒的質(zhì)構(gòu)綜合分影響較大，達(dá)到極顯著；而AC的曲面坡度更陡峭，等高線也趨向橢圓，說(shuō)明復(fù)合凝膠劑添加量和白砂糖添加量對(duì)果凍酒的質(zhì)構(gòu)綜合分影響最大。

圖5 各因素交互作用對(duì)羅漢果果凍酒質(zhì)構(gòu)綜合得分影響的曲面圖

2.2.4 最優(yōu)配方的確定及驗(yàn)證試驗(yàn)

通過(guò)回歸分析及響應(yīng)面分析得到羅漢果果凍酒的最佳工藝配方：復(fù)合凝膠劑添加量0.78%、羅漢果酒添加量61.93%、白砂糖添加量11.47%，在此配方下的模型預(yù)測(cè)果凍酒的質(zhì)構(gòu)綜合分為19.006分?；谠囼?yàn)的實(shí)際可操作性，對(duì)最佳工藝配方條件進(jìn)行微調(diào)，即復(fù)合凝膠劑添加量0.8%，羅漢果酒添加量60%，白砂糖添加量11%，對(duì)最優(yōu)配方進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，測(cè)得果凍酒的質(zhì)構(gòu)綜合分為18.873分，結(jié)果見(jiàn)表6，接近預(yù)測(cè)值，響應(yīng)面分析法優(yōu)化羅漢果果凍酒的工藝配方結(jié)果可靠有效。

表6 最優(yōu)配方下果凍酒的質(zhì)構(gòu)參數(shù)

2.3 羅漢果果凍酒產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)價(jià)

在最佳工藝配方條件下制作的羅漢果果凍酒成凍完整，呈淡黃色且透明光亮的固體形狀，富有濃郁的羅漢果酒味，甜度適中，口感細(xì)膩潤(rùn)滑，有彈性。通過(guò)對(duì)羅漢果果凍酒析水率的測(cè)定，測(cè)得其析水率為9.32%，說(shuō)明該羅漢果果凍酒持水性較好，基本上保留很大一部分羅漢果酒的有效因子和揮發(fā)性成分。通過(guò)對(duì)羅漢果果凍酒可溶性固形物的測(cè)定，測(cè)得其固形物含量為21.76%，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。通過(guò)對(duì)羅漢果果凍酒酒精度的測(cè)定，測(cè)定其酒精度為9.35%vol。通過(guò)對(duì)羅漢果果凍酒微生物指標(biāo)的測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如表7所示。

表7 微生物指標(biāo)的測(cè)定

經(jīng)測(cè)定，微生物指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果分別為菌落總數(shù)20 CFU/g、霉菌2 CFU/g、酵母8 CFU/g、大腸菌群未檢出，均符合GB 19299—2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 果凍》。

3 結(jié)論

羅漢果酒具有降血糖和調(diào)節(jié)消化系統(tǒng)等功效，因此以羅漢果酒為原料制備的羅漢果果凍酒，最大限度地保留羅漢果酒的活性物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分，提高產(chǎn)品的附加值，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，且該果凍酒不添加色素及其他食品添加劑，工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，產(chǎn)品攜帶方便，可滿足多種場(chǎng)合的食用，這不僅拓寬了羅漢果酒的綜合開(kāi)發(fā)與利用范圍，也為羅漢果酒的衍生加工產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供了進(jìn)一步的研究方向。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用Design-Expert 8.0.6軟件進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，得到羅漢果果凍酒的最優(yōu)工藝條件：復(fù)合凝膠劑（W卡拉膠∶W瓊脂=2∶1）添加量0.8%，羅漢果酒添加量60%，白砂糖添加量11%。該產(chǎn)品成凍完整，富有彈性，質(zhì)地光滑透明，羅漢果酒味濃郁，呈淺黃色，甜度適中且析水不明顯。試驗(yàn)結(jié)果可為對(duì)于不同風(fēng)味果凍酒的深入研究提供依據(jù)。