謝婧,李詠梅,陳曉欣,唐泳鈺,李佳純
廣東科貿(mào)職業(yè)學(xué)院(廣州 510430)
海南椰子(Cocos nuciferaL.)是一種棕櫚科常綠喬木,椰子多汁果肉香醇,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高。在食品行業(yè)已邁入功能性時(shí)代,植物基賽道的飛快增長(zhǎng),椰汁早已成為植物蛋白飲料的種子選手,市場(chǎng)已有椰漿發(fā)酵成植物基酸奶的新產(chǎn)品,解決無(wú)糖不耐癥及低糖飲料等問(wèn)題。椰子去汁液后剩余大量椰肉,椰肉即椰子的胚乳,中藥材中又名椰子瓤,其富含柚子油、蛋白質(zhì)、碳水化合物、膳食纖維、維生素等營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1],民間常用于椰肉煲雞等藥膳:《開(kāi)寶本草》中記載椰肉具有益氣,去風(fēng)功效;《本草求原》中記載椰肉可用于消疳積,白蟲,小兒青瘦,合蜜食,具有健胃和治療小兒生瘡滴蟲的作用[2]。因此,選擇椰子這一植物基賽道熱門選手,將椰肉開(kāi)發(fā)成低糖果脯作為兒童休閑食品[3-5],不僅能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品差異化,開(kāi)創(chuàng)新品類,還可以借助椰子自身的勢(shì)能實(shí)現(xiàn)食品產(chǎn)業(yè)快速增長(zhǎng)。
椰子(購(gòu)自廣州白云區(qū)江南水果批發(fā)市場(chǎng),產(chǎn)地海南);一級(jí)白砂糖、檸檬酸、亞硫酸氫鈉(NaHSO3)、氯化鈣(GaCl2)、抗壞血酸(VC)、食鹽(NaCl)、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)(均為食品級(jí),廣州誠(chéng)儀諾儀器有限公司)。
WYT手持折光儀(范圍0~80%,北京佳航博創(chuàng)科技有限公司);FA1204電子分析天平(金博仕蘇州生物技術(shù)有限公司);DGX-9243B-2電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(山東博科科學(xué)儀器有限公司);DZF-6050真空干燥箱(愛(ài)來(lái)寶濟(jì)南生物技術(shù)有限公司);LCE109S電磁爐(美的集團(tuán))。
1.3.1 工藝流程
原料挑選→剝殼、去皮→切分→清洗→護(hù)色→熱燙→真空滲糖→浸糖→瀝糖→烘干→干燥→整形→包裝
1.3.2 操作要點(diǎn)
1) 原料選擇:選取個(gè)體大、無(wú)機(jī)械傷和病斑、成熟的椰子。
2) 剝殼:把外層的椰棕剝開(kāi),在上面有品字形的地方,用打孔器在其中2個(gè)尖的位置打穿,用錘子敲開(kāi),直至裂開(kāi)為止,用刨肉器將椰子肉剝下來(lái)。
3) 清洗切分:用消過(guò)毒的不銹鋼小刀切分椰子肉,切成長(zhǎng)2~3 cm,寬0.4~0.6 cm的椰子長(zhǎng)條,進(jìn)行刺孔,清洗。
4) 護(hù)色:將切完的椰肉浸泡在一定濃度的護(hù)色溶液中,護(hù)色處理。
5) 熱燙:用清水漂洗椰肉數(shù)次,用95 ℃的熱水煮沸3 min[6],撈起浸入冰水中急速冷卻。
6) 真空滲糖:將椰肉放置到45%白砂糖液中[7]制備低糖椰肉果脯(低于50%含糖量為低糖果脯),往糖液中加入增稠劑[8]、酸味劑充分溶解,在不同參數(shù)條件下真空滲糖[9-10],真空度為0.085 MPa。
7) 浸糖:真空滲糖后,將果脯放置在45%白砂糖溶液中常溫下浸泡24 h[11],等椰肉出現(xiàn)透明感時(shí),即可把椰肉從糖液中撈起瀝干糖液。
8) 干燥:將糖漬瀝干后的椰肉擺在網(wǎng)盤上,放入干燥箱,68 ℃下干燥48 h[12-13],表面不粘手時(shí),即可將其取出進(jìn)行包裝。
1.3.3 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.3.3.1 護(hù)色劑對(duì)椰肉果脯品質(zhì)的影響
取5份(每份100 g)椰肉,固定工藝參數(shù)0.4% GaCl2、0.3% CMC-Na、真空度0.085 MPa、真空時(shí)間30 min、真空溫度60 ℃,按工藝流程分別用NaCl、VC、NaHSO3、檸檬酸、不護(hù)色4種方式對(duì)椰肉進(jìn)行護(hù)色1 h[13],考察不同護(hù)色劑對(duì)椰肉果脯品質(zhì)的影響。
1.3.3.2 硬化條件對(duì)椰肉果脯品質(zhì)的影響
取8份(每份100 g)椰肉,固定工藝參數(shù)0.3% NaHSO3、0.3% CMC-Na、真空度0.085 MPa、真空時(shí)間30 min、真空溫度60 ℃,按工藝流程分別用0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,0.6%,0.7%和0.8% GaCl2對(duì)椰肉進(jìn)行硬化處理1 h,考察硬化劑的不同濃度對(duì)椰肉果脯品質(zhì)的影響[14-15]。
1.3.3.3 CMC-Na添加量對(duì)椰肉果脯品質(zhì)的影響
取6份(每份100 g)椰肉,固定工藝參數(shù)0.3% NaHSO3、0.4% GaCl2、真空度0.085 MPa、真空時(shí)間30 min、真空溫度60 ℃,按工藝流程分別用0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%和0.6% CMC-Na對(duì)椰肉進(jìn)行增稠處理1 h,考察增稠劑的不同濃度對(duì)椰肉果脯品質(zhì)的影響[16]。
1.3.3.4 真空溫度對(duì)椰肉果脯品質(zhì)的影響
取6份(每份100 g)椰肉,固定工藝參數(shù)0.3% NaHSO3、0.3% CMC-Na、0.4% GaCl2、真空度0.085 MPa、真空時(shí)間30 min,按工藝流程分別用40,45,50,55,60和65 ℃糖液溫度對(duì)椰肉進(jìn)行真空處理,考察不同真空溫度對(duì)椰肉果脯品質(zhì)的影響[17]。
1.3.3.5 真空滲糖時(shí)間對(duì)椰肉果脯品質(zhì)的影響
取6份(每份100 g)椰肉,固定工藝參數(shù)0.3% NaHSO3、0.3% CMC-Na、0.4% GaCl2、真空度0.085 MPa、真空溫度60 ℃,按工藝流程分別用60,80,100,120,140和160 min真空時(shí)間對(duì)椰肉進(jìn)行真空處理,考察不同真空時(shí)間對(duì)椰肉果脯品質(zhì)的影響[18]。
1.3.4 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)
選用Box-Behnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì),以NaHSO3濃度、真空滲糖時(shí)間、CMC-Na濃度3個(gè)因素為自變量,以椰肉果脯飽滿度、口感、色澤和風(fēng)味為評(píng)價(jià)指標(biāo)[19-20],設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn),因素水平如表1所示。
表1 因素水平編碼
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參考[21-22]并修改。選擇10位具有食品加工技術(shù)專業(yè)的學(xué)生,男女各5人,組成感官評(píng)分小組,隨機(jī)抽取椰肉果脯樣品,以10分為滿分,分別從飽滿度、口感、色澤3個(gè)方面評(píng)價(jià)。椰肉果脯的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。
表2 椰肉果脯的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
采用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及繪圖,試驗(yàn)數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,運(yùn)用Minitab 20.3統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化和數(shù)據(jù)分析,P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著。
按椰肉果脯工藝操作易造成褐變,不利于椰肉純白外觀的品質(zhì),漂燙前添加護(hù)色劑進(jìn)行護(hù)色,可明顯降低果脯的褐變,提高果脯光亮度。采用食鹽、NaHSO3、檸檬酸3種護(hù)色劑,考察不同護(hù)色劑以及護(hù)色劑的不同濃度對(duì)護(hù)色效果的影響,護(hù)色效果如表3所示。
表3 不同護(hù)色劑及不同濃度的護(hù)色效果
結(jié)果表明,采用食鹽、NaHSO3、檸檬酸3種護(hù)色劑,NaHSO3護(hù)色效果較顯著,選用0.1%,0.2%,0.3%,0.4%和0.5% NaHSO3進(jìn)行護(hù)色,在NaHSO3濃度0.3%范圍內(nèi)護(hù)色,椰肉果脯顏色雪白,酸甜適中,果型飽滿口感較好。
果脯蜜餞類產(chǎn)品對(duì)外觀硬度有一定要求,而糖制過(guò)程會(huì)導(dǎo)致椰肉軟爛,因此試驗(yàn)選用0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,0.6%,0.7%和0.8%的CaCl2作為硬化劑,浸泡1 h,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。結(jié)果表明,隨著CaCl2濃度升高,椰肉硬度增大,椰肉果脯的感官評(píng)分先上升而下降,這是由于隨著CaCl2濃度增加,椰肉果脯飽滿有嚼勁,但隨著硬度增高,椰肉纖維化嚴(yán)重,椰肉粗糙,品質(zhì)下降,因此,選擇最佳硬化條件:0.4% CaCl2浸泡1 h,成品的外觀及口感最佳。
圖1 不同CaCl2濃度對(duì)椰肉果脯品質(zhì)的影響
果脯干制由于失水會(huì)導(dǎo)致表皮皺縮,進(jìn)而影響口感,添加增稠劑可降低水分活度,使得產(chǎn)品飽滿度增加。由圖2可見(jiàn),隨著CMC-Na濃度增加,椰肉果脯的感官評(píng)分逐漸上升,椰肉飽滿度增高,當(dāng)CMC-Na濃度超過(guò)0.4%時(shí),此趨勢(shì)發(fā)生變化,可能是由于CMC-Na濃度過(guò)高,導(dǎo)致細(xì)胞膜破裂,肉質(zhì)纖維化無(wú)法保持較好形狀,所以選擇0.4%~0.6%作為正交試驗(yàn)的范圍。
圖2 不同CMC-Na濃度對(duì)椰肉果脯品質(zhì)的影響
如圖3所示,真空溫度40~55 ℃時(shí),感官評(píng)分隨溫度增加而升高,隨后感官評(píng)分趨于穩(wěn)定。由于真空度在0.085 MPa下水的沸點(diǎn)溫度為54 ℃,65%糖溶液在真空度0.085 MPa下達(dá)到沸點(diǎn)后對(duì)椰肉果脯品質(zhì)影響不大。所以確定,真空度0.085 MPa下,最佳真空溫度選擇55 ℃進(jìn)行試驗(yàn)。
圖3 不同真空溫度對(duì)椰肉果脯品質(zhì)的影響
圖4顯示不同滲糖時(shí)間對(duì)椰肉果脯品質(zhì)的影響。隨著滲糖時(shí)間的延長(zhǎng),椰肉果脯吸入的含糖量逐漸增加,感官評(píng)分呈現(xiàn)上升趨勢(shì),但隨著滲透壓的升高,組織內(nèi)糖量達(dá)到穩(wěn)定,因此,當(dāng)達(dá)到120 min后其對(duì)品質(zhì)的影響趨于平穩(wěn)。
圖4 真空滲糖時(shí)間對(duì)椰肉品質(zhì)的影響
2.6.1 響應(yīng)面設(shè)計(jì)與結(jié)果
在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,以感官評(píng)價(jià)分為指標(biāo),選取護(hù)色液NaHSO3濃度(A)、真空滲糖時(shí)間(B)、CMC-Na濃度(C)作為因素,進(jìn)行Box-Behnken響應(yīng)面試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表4。根據(jù)多元回歸分析擬合試驗(yàn)結(jié)果,得到以感官評(píng)分(Y)為目標(biāo)函數(shù)的二次回歸方程:Y=-70.54+80.39A+0.838B+58.42C-75.84A2- 0.002 856B2-34.79C2-0.195 0AB-14.72AC-0.141 0BC?;貧w模型方差分析見(jiàn)表5。
表4 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
表5 方差分析結(jié)果
由表5回歸模型方差分析及顯著性檢驗(yàn)可知,F(xiàn)值為58.15,P值<0.000 1,表示該模型具有極顯著性,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。失擬F值為1.12,P=0.504,不顯著,說(shuō)明該回歸方程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行較好擬合,可用該模型分析和預(yù)測(cè)真空滲糖的椰肉果脯工藝優(yōu)化的參數(shù),對(duì)模型回歸方程系數(shù)的顯著性試驗(yàn)表明A、B、C、A2、B2、C2極顯著,AB、AC、BC顯著,顯著性的主次順序?yàn)镹aHSO3濃度(A)>CMC-Na濃度(C)>真空滲糖時(shí)間(B)。
2.6.2 響應(yīng)面交互作用分析
由圖5可知,在CMC-Na濃度0.5%時(shí),NaHSO3濃度和真空滲糖時(shí)間的交互作用響應(yīng)曲面接近橢圓,說(shuō)明交互作用顯著。由圖6可知,在真空滲糖時(shí)間120 min時(shí),隨著NaHSO3濃度和CMC-Na濃度的增加,椰肉果脯感官評(píng)分先升高后降低,響應(yīng)面相對(duì)陡峭,表明NaHSO3濃度和CMC-Na濃度對(duì)感官評(píng)分的影響較大,但NaHSO3濃度過(guò)高,感官評(píng)分下降。由圖7可知,在NaHSO3濃度0.3%時(shí),響應(yīng)曲面的較為橢圓,響應(yīng)面沒(méi)有圖5和圖6相對(duì)陡峭。分析表明,NaHSO3濃度和真空滲糖時(shí)間、NaHSO3濃度和CMC-Na濃度的交互作用對(duì)感官評(píng)分影響較大,其次是真空滲糖時(shí)間和CMC-Na濃度的交互作用。
圖5 NaHSO3濃度和真空滲糖時(shí)間交互作用等高線和響應(yīng)面
圖6 NaHSO3濃度和CMC-Na濃度交互作用等高線和響應(yīng)面
圖7 真空滲糖時(shí)間和CMC-Na濃度交互作用等高線和響應(yīng)面
2.6.3 最佳工藝確定及驗(yàn)證試驗(yàn)
根據(jù)回歸模型方程,響應(yīng)優(yōu)化獲得真空滲糖椰肉果脯最優(yōu)工藝參數(shù):NaHSO3濃度0.319 2%、真空滲糖時(shí)間122.929 3 min、CMC-Na濃度0.523 2%。在此條件下,椰肉果脯的感官評(píng)分預(yù)測(cè)值為9.145 8分。為驗(yàn)證可行性的條件,對(duì)最佳條件進(jìn)行修正:NaHSO3濃度0.32%、真空滲糖時(shí)間120 min、CMC-Na濃度0.52%。按上述試驗(yàn)條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),驗(yàn)證試驗(yàn)的椰肉果脯感官評(píng)分為8.890分,椰肉果脯含水量為15.7%,含糖量為43.8%,外形飽滿透亮,酸甜適中,軟硬適中,色澤雪白,有椰肉的香氣。在常壓滲糖對(duì)照組工藝下的椰肉果脯外型塌陷皺縮,沒(méi)有光澤。
試驗(yàn)工藝優(yōu)化得到影響真空滲糖椰肉果脯品質(zhì)的因素主次順序:NaHSO3濃度(A)>CMC-Na濃度(C)>真空滲糖時(shí)間(B)。低糖椰肉果脯優(yōu)化后的工藝條件是:采用45%白砂糖液,CaCl20.4%浸泡1 h,NaHSO3濃度0.32%,真空滲糖時(shí)間120 min,真空溫度55 ℃,CMC-Na濃度0.52%。在此工藝條件下,椰肉果脯感官評(píng)價(jià)為8.890分,椰肉果脯含水量為15.7%,含糖量為43.8%。椰肉果脯成品色澤均勻,呈白色,純凈透亮,外形平整飽滿,無(wú)返砂現(xiàn)象,具有椰子特有的香氣。此研究成果對(duì)兒童休閑食品開(kāi)發(fā)有促進(jìn)意義。