王 君,張文佳,詹勝群
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,山西太谷 030801)
葡萄釀酒后會產(chǎn)生大量的葡萄皮渣,其主要成分是多酚物質(zhì)、原花青素、白藜蘆醇、葡萄籽油、膳食纖維和蛋白質(zhì)等,這些成分不僅有良好的呈色作用,而且還具有很好的保健作用。原花青素具有極強(qiáng)的抗氧化作用,其抗氧化能力效果是維生素C的20倍,是維生素E的50倍,此外還具有預(yù)防白內(nèi)障和治療高血糖癥的作用;葡萄籽油,具有清除人體內(nèi)自由基的作用;白藜蘆醇抗氧化活性極強(qiáng),具有多種多樣的生理功能作用,如抗腫瘤作用和抗心血管疾病作用等[1-5]。但是這些極具有益性成分的葡萄皮渣大都作為肥料、飼料甚至垃圾處理,浪費(fèi)嚴(yán)重[6-7]。我國葡萄酒企業(yè)每年釀酒后會產(chǎn)生數(shù)百萬噸葡萄皮渣,雖然現(xiàn)在不乏對釀酒葡萄皮渣成分及提取的關(guān)注,但是對釀酒葡萄皮渣中營養(yǎng)物質(zhì)的利用率依然很低[8],如果使其被充分利用可帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
軟糖是一種深受人們喜愛的糖果,葡萄皮渣軟糖的開發(fā)應(yīng)用不僅可以使葡萄皮渣變廢為寶,還能提升軟糖的營養(yǎng)價值。通常使用瓊脂、明膠和果膠等凝膠劑制作軟糖[9],瓊脂類軟糖和明膠類軟糖透明度好,具有良好的彈性、韌性、脆性、咀嚼性和熱穩(wěn)定性[10]。此外,在軟糖中加入檸檬酸作為調(diào)味劑可以中和甜度,易于果味協(xié)調(diào)[11],還可影響軟糖的凝膠強(qiáng)度。為此,本文將葡萄皮渣添加到軟糖中,主要研究葡萄皮渣、明膠、瓊脂和檸檬酸用量對軟糖感官品質(zhì)、色差和質(zhì)構(gòu)特性的影響,以期為實(shí)際生產(chǎn)此功能性軟糖提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)依據(jù)。
葡萄皮渣粉(試驗(yàn)室產(chǎn)葡萄酒后的皮渣),凝膠能力>380 g/cm3的瓊脂、明膠、檸檬酸均為食用級,蔗糖,水。
WSC-S型數(shù)顯測色色差儀(上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司);TMS-Pro型質(zhì)構(gòu)儀(美國Food Technology Corporation公司);PAL-1型數(shù)顯測糖儀(廣州市愛宕科學(xué)儀器有限公司);DHG-9140A型鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司)。
軟糖制備工藝如圖1所示。
圖1 軟糖制備工藝Fig.1 Preparation process of soft candy
1.3.1 原料預(yù)處理
將葡萄皮渣粉與水按 1:10(g:mL)混合,致皮渣粉均勻懸浮在水中;按糖水比5:1(g:mL)加入蔗糖,電爐加熱攪拌,充分溶解蔗糖;葡萄皮渣粉和膠凝劑的百分比按蔗糖的質(zhì)量計算,葡萄皮渣粉量為2.0%,瓊脂和明膠分別為4.0%和9.0%,浸泡在25 mL溫水中,并在75 ℃的恒溫水浴鍋中保溫40 min,使其充分吸水溶脹。
1.3.2 熬制濃縮
將蔗糖與水混合,加熱攪拌,待蔗糖溶液完全溶解后,加入葡萄皮渣粉,再加入溶脹后的膠凝劑。熬煮過程中,控制溫度防止過熱,這是由于長時間的高溫熬煮,瓊脂的凝膠能力容易被破壞。熬煮10 min后,熬煮液黏度、水分含量達(dá)到可以成型的程度(可溶性固形物含量達(dá)70%)。
1.3.3 調(diào)酸
由于瓊脂在pH<4.5或高溫條件下易分解破壞而失去凝膠能力。先將熬制糖體冷卻至70~80 ℃后,再加入檸檬酸并攪拌均勻[12]。檸檬酸添加量為0.6%。
1.3.4 倒盤、成型
調(diào)酸后趁余熱將糖體倒入模具,厚度約3~5 mm。為防止表面起皺,倒盤前要保證模具保持水平、干凈且光滑,倒盤需快速均勻且無拖尾。冷卻成型后形成直徑約為3.4 cm的半球狀膠體糖塊。
1.3.5 干燥
將成型后的膠體糖塊放入干燥箱中,45 ℃條件下干燥36~48 h,每隔12 h翻動1次糖塊。產(chǎn)品冷卻后用保鮮膜包裝好即得成品,置于冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.4.1 質(zhì)構(gòu)特性測定
質(zhì)構(gòu)儀測試起始力為0.5 N,測試速度為90 mm/min,測后速度為200 mm/min,擠壓距離為5 mm,2次壓縮停隔時間為3 s,以硬度、彈性、黏附性和咀嚼性為測定指標(biāo)對葡萄皮渣軟糖樣品進(jìn)行測定[13]。
1.4.2 色差測定
色差儀在標(biāo)準(zhǔn)亮度Lr*=91.24,標(biāo)準(zhǔn)色度ar*=-0.89、br*=3.90的條件下,測定不同處理?xiàng)l件下的總色差值(ΔE)[14]。
1.4.3 感官評價
由10人組成感官評定小組,從產(chǎn)品的口感(0.30),風(fēng)味(0.25),組織狀態(tài)(0.25)和色澤(0.20)4個方面,賦予權(quán)重后按感官評定標(biāo)準(zhǔn)(表1)進(jìn)行打分,運(yùn)用模糊綜合評定法[15-16]進(jìn)行分析。
表1 葡萄皮渣軟糖感官評價指標(biāo)及要求Tab.1 Quality evaluation and requirements of soft candy from grape pomace (單位:分)
影響葡萄皮渣軟糖質(zhì)量的主要因素:葡萄皮渣粉、瓊脂、明膠、檸檬酸。以此4個因素用量為考察因素進(jìn)行L9(34)的正交試驗(yàn),優(yōu)選葡萄皮渣軟糖的最佳配方。正交試驗(yàn)各因素水平如表2。
表2 正交試驗(yàn)因素水平表Tab.2 Orthogonal experiment factor level table單位:(%)
分別以感官評價、色差和質(zhì)構(gòu)測定為評價指標(biāo),考察葡萄皮渣粉、瓊脂、明膠和檸檬酸用量對葡萄皮渣軟糖的影響。
葡萄皮渣軟糖配方優(yōu)化的感官評價結(jié)果如表3所示,根據(jù)極差R的大小進(jìn)行因素的主次排序,RSA>RSC>RSB>RSD,可知瓊脂含量的變化對感官評價影響最大,其次是葡萄皮渣粉、明膠和檸檬酸。按照各因素的最好水平選取為A3B2C1D2,即瓊脂用量為4.0%、明膠用量為7.0%、葡萄皮渣粉用量為1.0%、檸檬酸用量為0.6%是葡萄皮渣軟糖的最優(yōu)配方。
表3 葡萄皮渣軟糖配方優(yōu)化的感官評價結(jié)果Tab.3 Sensory analysis results of soft candy from grape pomace
葡萄皮渣軟糖配方優(yōu)化的色差結(jié)果如表4所示,根據(jù)極差R的大小進(jìn)行主次排序,REC>REB>REA>RED,即影響軟糖色差大小的主要因素是葡萄皮渣粉,其次是明膠,再是瓊脂,最后為檸檬酸。色差的最優(yōu)組合為A3B2C2D2。當(dāng)葡萄皮渣粉從1.0%到2.0%時,色差值增加了1.51;從2.0%到3.0%時,色差值增加了0.63;說明葡萄皮渣粉水平在2.0%時顏色已經(jīng)較深,再增加用量色差值增加幅度減小,即顏色并沒有再加深多少。隨著瓊脂量的增多,色差值先增后減。明膠量與色差值呈負(fù)相關(guān),這是因?yàn)槊髂z量越多,軟糖的結(jié)構(gòu)就越致密,單位體積內(nèi)的明膠分子數(shù)越多,透明度越低,測得的色差值越小。
表4 葡萄皮渣軟糖配方優(yōu)化的色差分析結(jié)果Tab.4 Color difference analysis results of soft candy from grape pomace
葡萄皮渣軟糖配方優(yōu)化的質(zhì)構(gòu)測定結(jié)果如表5所示,根據(jù)極差R的大小進(jìn)行主次排序,咀嚼性的主次排序:RA>RB>RC>RD,黏附性的主次排序:RA>RC>RD>RB,彈性的主次排序:RC>RD>RB>RA,硬度的主次排序:RB>RA>RD>RC,瓊脂和明膠作為凝膠劑對硬度影響大于葡萄皮渣粉,葡萄皮渣粉對軟糖的彈性影響最大。除黏附性的最優(yōu)水平組合為A2B1C1D2外,咀嚼性、彈性和硬度的最優(yōu)水平組合均為A3B2C1D2,又因?yàn)楦泄僭u價和色差分析均表明瓊脂和明膠的用量分別為4.0%和7.0%最佳,故質(zhì)構(gòu)指標(biāo)表明葡萄皮渣軟糖最佳配方為A3B2C1D2。
表5 葡萄皮渣軟糖配方優(yōu)化的質(zhì)構(gòu)測定結(jié)果Tab.5 Texture analysis results of soft candy from grape pomace
瓊脂在現(xiàn)有的食品膠中凝膠力最強(qiáng),凝膠富有彈性,易成形和切割,因而在凝膠糖果的應(yīng)用最廣。瓊脂軟糖是以瓊脂作為膠體,這類軟糖的透明度好,具有良好的彈性、韌性和脆性。明膠也是葡萄皮渣軟糖中的主要膠凝劑,明膠類軟糖制品質(zhì)地透明并富有彈性和韌性,所以加入明膠既有助于增加軟糖的凝膠強(qiáng)度,也有助于軟糖彈性和韌性的提高。隨著2種凝膠劑含量增加,軟糖的凝膠強(qiáng)度、彈性和韌性均得到提升,但明膠含量過高會使軟糖過于軟塌和黏性增加明顯,從而降低其口感,且在制作過程中,使軟糖成型慢、脫模不便,故明膠用量以7.0%為最佳。葡萄皮渣粉是釀酒后的葡萄皮渣經(jīng)風(fēng)干后磨碎而成的粉末,呈深紅色或紫色,還具有濃郁的葡萄果香和發(fā)酵香味。葡萄皮渣粉富含膳食纖維、果膠、多糖和多酚類等活性物質(zhì),可提高軟糖的營養(yǎng)價值,但過高的葡萄皮渣粉用量會導(dǎo)致軟糖外觀色澤不鮮亮、透明度下降、口感降低,故葡萄皮渣粉最佳用量為1.0%。檸檬酸主要是調(diào)節(jié)軟糖的酸甜程度,使口感均衡合適,并發(fā)揮軟糖的葡萄風(fēng)味,同時還能影響軟糖的凝膠強(qiáng)度。當(dāng)檸檬酸用量為0.6%時,酸味與甜味達(dá)到均衡,軟糖感官品質(zhì)最好。繼續(xù)增加檸檬酸添加量,不僅會使得軟糖酸味與甜味失衡,還可能會使凝膠溶液形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)遭到破壞。因?yàn)榄傊浱窃趐H<4.5的酸性條件下即分解破壞,失去凝膠能力;明膠受酸堿作用發(fā)生變化,使明膠變成蛋白胨和氨基酸,影響凝膠強(qiáng)度,從而影響軟糖的質(zhì)地。
在葡萄皮渣軟糖研制中,綜合感官評價、色差和質(zhì)構(gòu)特性分析,結(jié)果表明葡萄皮渣軟糖的最佳配方:瓊脂用量為4.0%、明膠用量為7.0%、葡萄皮渣粉用量為1.0%、檸檬酸用量為0.6%。此時的軟糖不僅擁有良好的彈性、韌性和咀嚼性,還有良好的色澤外觀。