許粟，史大娟，李梅，劉宇澤，王欣穎，胡艷*

（1.貴陽學院食品與制藥工程學院，貴州 貴陽 550005；2.貴州初好農業(yè)科技開發(fā)有限公司，貴州 六盤水 553000）

刺梨（Roxburgh rose）又名刺莓果、刺菠蘿等，是我國特有物種[1]，野生資源主要分布于貴州、云南、四川、廣西等地[2]。刺梨與獼猴桃、山楂并稱我國三大新興水果，刺梨是一種集藥用、食用、保健、觀光于一體的野生水果[3]，因其富含維生素[4]、多糖[4-6]、人體必需氨基酸[7]、三萜[4-5，7-9]、微量元素[10]、黃酮[6，10]、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）[6，10]等多種活性成分，被譽為“營養(yǎng)庫”和“三王水果”。

貴州處于中亞熱帶和北亞熱帶，由于特殊的山形地勢和氣候條件，使得其特別適合刺梨的種植，是全國刺梨分布最多、產量最大的省份[11-14]。刺梨主要分布于貴州省六盤水市、黔南州、黔西南州、安順市、畢節(jié)市等地[15-16]。

近年來，隨著對刺梨的深入研究，研究者發(fā)現(xiàn)將刺梨作為原料運用到特殊人群食品和膳食補充劑的研發(fā)上，具有較大潛能[17-18]。因此，刺梨被廣泛用于食品研發(fā)等方面[19-20]。關于刺梨的精加工，已有學者研發(fā)了刺梨軟糖[21]、刺梨果脯[22]、刺梨口含片[23]、刺梨蛋糕[24]、刺梨酒[25]等產品，目前尚未有關于刺梨硬糖的研究。

本試驗選用刺梨汁作為主要原料，研究刺梨汁、結晶果糖、檸檬酸和檸檬酸鈉復配酸味劑對刺梨硬糖綜合感官品質的影響，利用響應面優(yōu)化試驗確定原料的最適添加比例及復配酸味劑的配比，以研發(fā)出一款色澤均勻，酸甜適口，且符合目標消費群體口感需求的刺梨硬糖。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

刺梨汁：貴州初好農業(yè)科技開發(fā)有限公司；白砂糖：市售；結晶果糖：山東西王糖業(yè)有限公司；檸檬酸、檸檬酸鈉：江西百盈生物技術有限公司；純凈水：杭州娃哈哈集團有限公司；鹽酸（分析純）：上海沃凱生物技術有限公司；硫酸銅（分析純）：天津市大茂化學試劑廠；亞甲藍、酒石酸鉀鈉、氯化鈉、乙酸鋅（均為分析純）：天津市科密歐化學就劑有限公司；氫氧化鈉（分析純）：成都市科隆化學品有限公司；冰乙酸（分析純）：天津市富宇精細化工有限公司；亞鐵氰化鉀（分析純）：成都金山化學試劑有限公司；月桂基硫酸鹽胰蛋白胨肉湯：青島高科技工業(yè)園海博生物技術有限公司；平板計數(shù)瓊脂：上海博微生物科技有限公司。

1.2 儀器設備

電子天平（BSM—220.3）：上海卓精電子科技有限公司；臺秤（YP6001）：余姚市金諾天平儀器有限公司；可調溫電爐（DK-98）、烘箱（101-2）、恒溫培養(yǎng)箱（SPX-150B）：天津市泰斯特儀器有限公司；超凈臺（SW-CJ-2D）：上海滬凈醫(yī)療器械有限公司；滅菌鍋（YXQ-LS）：上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠。

1.3 方法

1.3.1 加工工藝流程

1.3.2 基礎配方及操作要點

產品基礎配方：結晶果糖添加量為30%，刺梨汁添加量為37.5%，復配酸味劑添加量為0.55%，其中檸檬酸占總酸含量為60%，剩余部分用純凈水補充至100%。

根據(jù)產品基礎配方，稱取水和結晶果糖，并加入不銹鋼鍋中，應避免在稱量過程中引入雜質。用無菌玻璃棒將混合液體攪拌均勻，再將不銹鋼鍋置于電爐上加熱，用小火進行熬糖。當不銹鋼鍋內糖漿沸騰時，用溫度計測定糖漿溫度，當溫度持續(xù)上升達到120℃時，加入刺梨汁，繼續(xù)熬糖至140℃，停止加熱，待混合物冷卻至120℃后加入復合酸味劑并用玻璃棒進行調和，然后將糖漿倒入模具放置在室溫下冷卻，冷卻至室溫后，將制備好的產品脫模、包裝后制得成品。

1.3.3 單因素試驗

通過單因素試驗研究結晶果糖、刺梨汁、復配酸味劑及復配酸味劑的配比對刺梨硬糖感官品質的影響，以確定刺梨硬糖的最優(yōu)配方及復配酸味劑的配比。固定刺梨汁添加量為37.5%，復配酸味劑添加量為0.55%，檸檬酸占總酸含量為60%，分別添加不同比例結晶果糖（20%、30%、40%、50%、60%），研究結晶果糖的添加量對產品感官品質的影響。固定結晶果糖添加量為30%，復配酸味劑添加量為0.55%，檸檬酸占總酸含量為60%，分別添加不同比例刺梨汁（22.5%、27.5%、32.5%、37.5%、42.5%），研究刺梨汁添加量對產品感官品質的影響。固定結晶果糖添加量為30%，刺梨汁添加量為27.5%，檸檬酸占總酸含量為60%，分別添加不同比例的復配酸味劑（0.40%、0.45%、0.50%、0.55%、0.60%），研究復配酸味劑添加量對產品感官品質的影響。固定結晶果糖添加量為30%，刺梨汁添加量為27.5%，復配酸味劑添加量為0.5%，檸檬酸占總酸含量分別為50%、60%、70%、80%、90%，研究檸檬酸占總酸含量對產品感官品質的影響。

1.3.4 響應面試驗優(yōu)化

以結晶果糖、刺梨汁、復配酸味劑及檸檬酸占總酸含量為因子，以響應面試驗為基礎，設計四因素三水平試驗優(yōu)化刺梨硬糖的最佳配方。因素水平見表1。

表1 響應面因素水平Table 1 Factors and levels of response surface

1.3.5 刺梨硬糖的感官評定

刺梨硬糖的感官評價方法參照GB 17399—2016《食品安全國家標準糖果》和SB/T 10018—2017《糖果硬質糖果》中關于硬糖感官品質的要求，以及王麗霞等[26]、曹潔等[27]、陳炳鑫等[28]關于硬糖感官評價的評分規(guī)則，并綜合刺梨的特殊口感風味，設計刺梨硬糖的感官評分細則，見表2。采用定量描述分析方法，邀請年齡在15歲～35歲且符合本試驗條件需求的消費者型感官評價員男女各25名，對產品進行感官評價，并對結果進行統(tǒng)計分析。

表2 刺梨硬糖的感官評分細則Table 2 Sensory grading rules of Roxburgh rose hard candy

1.3.6 刺梨硬糖理化及微生物指標測定

理化指標：干燥失重的測定參考SB/T 10018—2017《糖果硬質糖果》中干燥失重試驗方法進行；還原糖的測定參考GB 5009.7—2016《食品安全國家標準食品中還原糖的測定》中的第一法直接滴定法進行。

微生物指標：菌落總數(shù)的測定參考GB 4789.2—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》進行；大腸菌群的測定參考GB 4789.3—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗大腸菌群計數(shù)》進行。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

利用響應面試驗設計軟件中的Central Composite Design模型，對各試驗組的結果進行方差和回歸分析。采用Origin 2018軟件作圖，上海瑞芬CSAS感官軟件分析系統(tǒng)和SPSS 20.0軟件對數(shù)據(jù)進行處理和分析。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 結晶果糖添加量對刺梨硬糖綜合感官品質的影響

結晶果糖添加量對刺梨硬糖綜合感官品質的影響見圖1。

圖1 結晶果糖添加量對刺梨硬糖綜合感官評分的影響Fig.1 Effect of the addition of crystalline fructose on the comprehensive sensory score of Roxburgh rose hard candy

結晶果糖[29]是目前市售較甜的天然甜味劑之一，作為一種新型的糖源，具有良好加工特性，結晶果糖不會引起血糖的快速波動。結晶果糖添加量對硬糖的成型、口感及防止結晶返沙等具有顯著影響。從圖1可知，當結晶果糖的添加量從20%增加到60%時，產品的感官評分先上升后下降。當結晶果糖添加量為30%時，刺梨硬糖的感官評分最高，為83.21，硬糖口感適宜；當結晶果糖的添加量低于30%時，硬糖會產生結晶返砂，口感粗糙；當結晶果糖的添加量高于30%時，硬糖組織較軟，成型不好，口感粘牙。綜上，結晶果糖的最佳添加量為30%。

2.1.2 刺梨汁添加量對刺梨硬糖綜合感官品質的影響

刺梨汁添加量對刺梨硬糖綜合感官品質的影響見圖2。

圖2 刺梨汁添加量對刺梨硬糖綜合感官評分的影響Fig.2 Effect of the addition amount of Roxburgh rose juice on the comprehensive sensory score of Roxburgh rose hard candy

刺梨汁添加量對刺梨硬糖的色澤、口感和風味等具有顯著影響。由圖2可知，當刺梨汁的添加量從22.5%增加到42.5%時，產品的感官評分先上升后下降。當刺梨汁添加量為27.5%時，刺梨硬糖的感官評分最高，為83.45，硬糖的色澤為橙色，口感不粘牙，刺梨風味及甜度適宜；當刺梨汁添加量低于27.5%時，硬糖的色澤較淺，口感不粘牙刺梨風味淡且甜度較甜；當刺梨汁添加量高于27.5%時，硬糖的色澤較深，口感較粘牙。綜上，刺梨汁的最佳添加量為27.5%。

2.1.3 復配酸味劑添加量對刺梨硬糖綜合感官品質的影響

復配酸味劑添加量對刺梨硬糖綜合感官品質的影響見圖3。

圖3 復配酸味劑添加量對刺梨硬糖綜合感官評分的影響Fig.3 Effect of the addition amount of mixed sour agent on the comprehensive sensory score of Roxburgh rose hard candy

酸味劑的添加量對刺梨硬糖的組織形態(tài)、口感和風味等具有影響。由圖3可知，當復配酸味劑添加量從0.40%增加到0.60%時，產品的感官評分先上升后下降。復配酸味劑的添加量為0.50%時，感官評分最高，為84.73，刺梨硬糖的甜度適宜，無返砂不粘牙；當復配酸味劑添加量低于0.50%時，刺梨硬糖有返砂現(xiàn)象，甜度強；當復配酸味劑的添加量高于0.5%時，刺梨硬糖糖體軟，口感粘牙。綜上，復配酸味劑的最佳添加量為0.50%。

2.1.4 檸檬酸占總酸的含量對刺梨硬糖感官品質的影響檸檬酸占總酸的含量對刺梨硬糖感官品質的影響見圖4。

圖4 檸檬酸占總酸的含量對刺梨硬糖綜合感官評分的影響Fig.4 Effect of ratio of citric acid and total acid content on comprehensive sensory score of Roxburgh rose hard candy

檸檬酸與檸檬酸鈉復配時酸味柔和，具有良好的口感。由圖4可知，隨著檸檬酸占總酸含量的增加，產品的感官綜合評分先上升后下降，當含量為80%時，感官評分最高，為83。當檸檬酸占總酸含量小于80%時，刺梨硬糖的酸味較尖銳；當檸檬酸占總酸含量高于80%時，刺梨硬糖口感整體偏酸。綜上，檸檬酸占總酸的最佳含量為80%。

2.2 響應面優(yōu)化試驗結果

根據(jù)四因素三水平的響應面試驗設計，進行29組試驗，結果如表3所示，回歸模型方差分析如表4所示。

表3 響應面試驗設計與結果Table 3 Response surface analysis design

表4 回歸模型方差分析Table 4 Regression model analysis of variance

根據(jù)響應面試驗中的Central Composite Design模型，可得回歸方程：Y=84.13-1.13A+0.30B+0.60C+0.13D-0.24AB-0.055AC-0.067AD-0.12BC+0.15BD-0.46CD-1.75A2-0.93B2-0.79C2-0.96D2。

由表4可知，回歸模型F值為81.39，P值＜0.000 1，表明回歸模型顯著；試驗所選模型的失擬項P值為0.311 6＞0.05，說明失擬項不顯著；該模型擬合程度良好，試驗誤差小，回歸方程可以較好地描述各因素與感官評分之間的關系。由模型回歸方程系數(shù)的顯著性表明4個因素對刺梨硬糖的感官評分影響的重要程度為A＞C＞B＞D，即結晶果糖添加量＞復配酸味劑添加量＞刺梨汁添加量＞檸檬酸占總酸含量，其中結晶果糖添加量、復配酸味劑添加量、刺梨汁添加量、檸檬酸占總酸含量對感官評分的影響顯著（P＜0.05），交互項AC、AD、BC、BD對刺梨硬糖感官評分的影響不顯著（P＞0.05），交互項AB、CD對刺梨硬糖感官評分的影響顯著（P＜0.05），二次項 A2、B2、C2、D2對刺梨硬糖感官綜合評分的影響均極顯著（P＜0.05）。

2.3 響應曲面分析

響應面試驗設計生成的響應曲面如圖5所示。

圖5 結晶果糖添加量、刺梨汁添加量、復配酸味劑添加量及檸檬酸占總酸含量交互的響應面Fig.5 The interactive response surface of the amount of crystalline fructose，Roxburgh rose juice，mixed sour agent and ratio of citric acid and total acid content

從圖 5中（a）～（f）可知，在結晶果糖添加量 25%～35%、刺梨汁添加量24.5%～30.5%區(qū)域，刺梨硬糖的感官評分較高；在結晶果糖添加量25%～35%、復配酸味劑添加量0.47%～0.53%區(qū)域，刺梨硬糖的感官評分較高；在結晶果糖添加量25%～35%、檸檬酸占總酸含量75%～85%區(qū)域，刺梨硬糖的感官評分較高；在刺梨汁添加量26.5%～30.5%、復配酸味劑添加量0.47%～0.53%區(qū)域，刺梨硬糖的感官評分較高。在刺梨汁添加量26.5%～30.5%、檸檬酸占總酸含量75%～85%區(qū)域，刺梨硬糖的感官評分較高。在復配酸味劑添加量0.47%～0.53%、檸檬酸占總酸含量75%～85%區(qū)域，刺梨硬糖的感官評分較高。

如圖 5 中（a）、（b）、（c）所示，隨著結晶果糖添加量的改變，響應面圖的陡峭程度有較為顯著的變化，相應的等高線圖的變化也較為明顯，說明結晶果糖的添加量對產品的感官評分有較為顯著的影響，結果與表4中響應面的方差分析結果一致。如圖5（a）所示，相比于其他因素間的交互作用，根據(jù)響應面圖陡峭程度和等高線形狀的變化，結晶果糖添加量和刺梨汁添加量間的交互作用最為顯著，說明產品的感官評分受結晶果糖添加量和刺梨汁添加量比例的影響最為顯著，結果與表4中響應面的方差分析結果一致。同理，如圖5（f）所示，復配酸味劑和檸檬酸占總酸含量間的交互作用最為顯著，說明產品的感官評分受復配酸味劑和檸檬酸占總酸含量比例的影響極為顯著，結果與表4中響應面的方差分析結果一致。

綜上所述，在產品配方中，結晶果糖和復配酸味劑的添加量是影響產品口感的主要因素。在刺梨硬糖的產品配方中，結晶果糖作為甜味劑為產品提供甜味，而復配酸味劑為產品提供酸味，由響應面分析結果可知，產品的酸甜度成為影響感官評分的最主要因素，因此，需要嚴格的控制產品的酸甜度，即結晶果糖和復配酸味劑之間的配比。

2.4 刺梨硬糖配方優(yōu)化

產品的感官評價綜合評分為本研究中響應面優(yōu)化的目標，根據(jù)響應面試驗結果可得刺梨硬糖的最佳配方：結晶果糖的添加量為26.59%，刺梨汁的添加量為28.40%，復配酸味劑的添加量為0.52%，檸檬酸占總酸含量為80%。在此條件下，所預測的產品感官評分最大值為84.92。

2.5 驗證試驗

對響應面法優(yōu)化的結果進行驗證，根據(jù)試驗方法，邀請相同的感官評價員男女各25名進行驗證試驗，共重復50次，結晶果糖的添加量為26.59%，刺梨汁的添加量為28.40%，復配酸味劑的添加量為0.52%，檸檬酸占總酸含量為80%，刺梨硬糖的綜合感官評分為84.46±2.53，相比于模型預測值，其差值為0.54%，因此，論證了刺梨硬糖模型的合理性和可靠性。

2.6 刺梨硬糖感官評定分析

根據(jù)最適配方制得的刺梨硬糖如圖6所示。制得的產品呈橙色，外形完整且色澤均勻不返砂，甜味純正，不粘牙，具有刺梨和糖果的香氣和滋味。

圖6 刺梨硬糖成品Fig.6 Roxburgh rose hard candy

2.7 刺梨硬糖理化及微生物指標測定結果

刺梨硬糖理化及微生物指標測定結果見表5。

表5 刺梨硬糖理化指標和微生物指標測定結果Table 5 Detection results of physicochemical and microbial indexes of Roxburgh rose hard candy

由表5可知，按照最優(yōu)配方生產的刺梨硬糖的理化及微生物指標檢測結果均符合相關標準要求。

3 結論

通過本次試驗研究，得出刺梨硬糖的最佳配方：結晶果糖添加量為26.59%，刺梨汁添加量為28.40%，復配酸味劑添加量為0.52%，檸檬酸占總酸含量為80%。在優(yōu)化配方條件下制備的刺梨硬糖感官評分為84.92，制得的刺梨硬糖呈橙色、口感酸甜適中，具有刺梨和糖果的香氣和滋味、甜味純正、不粘牙、色澤均勻且外形完整、組織形態(tài)良好。