周民生，任 宇，端木凡林

（1.安陽(yáng)工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，河南 安陽(yáng) 455000；2.安陽(yáng)市晶華油脂工程有限公司，河南 安陽(yáng) 455000）

0 引言

果凍是以水、白砂糖、卡拉膠為主要原料，添加魔芋粉、果蔬制品、乳及乳制品、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑等制成的食品[1]。目前，果凍已經(jīng)從最初的兒童小食品，發(fā)展成為覆蓋各年齡段消費(fèi)群的休閑零食[2]，開(kāi)始向高端化、休閑化、趣味化和健康化的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變[3]。隨著生活水平的提高，人們對(duì)休閑食品的要求不再僅僅是美味可口，而是應(yīng)具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和一些保健功能[4-11]。紫薯又叫黑薯，其富含蛋白質(zhì)、淀粉、果膠、纖維素、氨基酸、維生素及多種礦物質(zhì)，同時(shí)還富含硒元素和花青素。紫薯具潤(rùn)腸通便、減緩血糖升高、抗氧化、抗衰老、改善視力等功效[12-15]。香芋中含有較多粗蛋白、淀粉、聚糖、粗纖維、鈣、磷等營(yíng)養(yǎng)元素[16-18]。中醫(yī)認(rèn)為，可益胃寬腸、通便解毒、補(bǔ)益肝腎、防治糖尿病等[16，19]。

以優(yōu)質(zhì)的紫薯和香芋為原料，經(jīng)調(diào)配、混合熬煮、過(guò)濾、殺菌等工藝流程，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化紫薯汁與香芋汁配比、白砂糖添加量、檸檬酸添加量及復(fù)配膠添加量，并采用感官評(píng)分法對(duì)果凍的氣味、色澤、口感、組織形態(tài)等進(jìn)行評(píng)價(jià)，最終確定紫薯香芋果凍的最佳加工方案，以期研制出一種色澤誘人、入口細(xì)膩有嚼勁、柔軟適中、晶瑩剔透且具有濃郁紫薯風(fēng)味和香芋風(fēng)味的果凍。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 試驗(yàn)材料

黃原膠（食品級(jí)），廣州湯比工貿(mào)有限公司提供；果膠（食品級(jí)），上海鑫泰實(shí)業(yè)有限公司提供；卡拉膠（食品級(jí)），東莞市福瑞斯特食品科技有限公司提供；檸檬酸（食品級(jí)），晟發(fā)生物科技有限公司提供；紫薯（食品級(jí)），蘇州市飲力健康食品有限公司提供；香芋（食品級(jí)），桂林芋樂(lè)匯食品有限公司提供。

1.1.2 試驗(yàn)設(shè)備

MP2001 型電子天平，上海浦春計(jì)量?jī)x器有限公司產(chǎn)品；S31-SI643 型電磁爐，杭州蘇泊爾生活電器有限公司產(chǎn)品；DGL-50B 型水浴鍋，寧波久興試驗(yàn)室儀器有限公司產(chǎn)品；SH50-86-3 型磁力攪拌器，寧波中科生物科技有限公司產(chǎn)品；3RYJ 型阿貝折光儀，天津市博藝電子科技有限公司產(chǎn)品；FD40 型酸度計(jì)，上海越平儀器有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)流程及操作要點(diǎn)

1.2.1 工藝流程

紫薯香芋果凍的制備流程圖見(jiàn)圖1。

圖1 紫薯香芋果凍的制備流程圖

1.2.2 紫薯汁制作

（1） 紫薯的選擇。挑選無(wú)霉變、無(wú)蟲蛀、無(wú)凍傷、無(wú)機(jī)械損傷、顏色大小均勻的紫薯。

（2） 用流動(dòng)的清水清洗紫薯表面的泥沙、灰塵和雜質(zhì)，再用手工刀去除表皮，然后將紫薯切成1 cm寬的長(zhǎng)條。清洗用水應(yīng)符合國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

（3） 取500 g 的紫薯?xiàng)l放入榨汁機(jī)，加入500 mL飲用水，榨取的紫薯汁用紗布過(guò)濾，放入燒杯中備用。

1.2.3 香芋汁制作

（1） 香芋的選擇。挑選無(wú)霉變、無(wú)蟲蛀、無(wú)凍傷、顏色大小均勻、品質(zhì)優(yōu)良的香芋。

（2） 用流動(dòng)的清水清洗香芋表面的泥沙和雜質(zhì)，再用手工刀去除表皮，然后將香芋切成1 cm 寬的長(zhǎng)條。清洗用水應(yīng)符合國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

（3） 取500 g 的香芋條放入榨汁機(jī)，加入500 mL飲用水，榨取的香芋汁用紗布過(guò)濾，放入燒杯中備用。

1.2.4 混合調(diào)配

（1） 復(fù)配膠的制備。按卡拉膠∶果膠∶黃原膠=1∶1∶2（質(zhì)量比） 的比例，稱取一定質(zhì)量的卡拉膠、果膠和黃原膠，然后再加入適量的溫水，泡制10 min，使復(fù)配膠充分吸水溶脹。將溶液放置70 ℃水浴鍋孵浴10 min，期間不停攪拌，使復(fù)配膠混合充分。

（2） 原料的混合熬煮。將準(zhǔn)備好的紫薯汁、香芋汁、復(fù)配膠、檸檬酸和白砂糖按比例放入大燒杯中不斷攪拌20 min，將燒杯放在電磁爐中加熱至沸騰，保持1 min，并不斷攪拌，防止局部過(guò)熱而造成焦煳，從而影響果凍的制作。

（3） 過(guò)濾及注模。將熬制的混合溶液趁熱過(guò)濾，以免溶液冷卻發(fā)生凝固，造成過(guò)濾堵塞，過(guò)濾后的溶液倒入大小一致的模具中并進(jìn)行密封，則灌裝完成。

1.2.5 滅菌處理

將密封好的果凍放入65 ℃的水浴鍋中進(jìn)行巴氏滅菌，持續(xù)滅菌30 min，最后放置在室溫下冷卻，即可得到成品。

1.3 單因素試驗(yàn)

1.3.1 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1） 紫薯汁與香芋汁的配比。在白砂糖添加量為10%，復(fù)配膠添加量為1.5%，檸檬酸添加量為0.2%的條件下，以紫薯汁和香芋汁的配比作為單因素試驗(yàn)，按照3∶1，2∶1，1∶1，1∶2，1∶3 的配比進(jìn)行試驗(yàn)，其中紫薯汁與香芋汁共200 mL，然后再以感官評(píng)價(jià)作為標(biāo)準(zhǔn)，確定紫薯汁與香芋汁合適的配比。

（2） 白砂糖添加量。在紫薯汁與香芋汁的配比為1∶1，復(fù)配膠添加量為1.5%，檸檬酸添加量為0.2%的條件下，以白砂糖添加量作為單因素試驗(yàn)，按照8%（即8 g 的白砂糖溶于100 mL 的水），9%，10%，11%，12%的添加量進(jìn)行試驗(yàn)，以感官評(píng)價(jià)作為標(biāo)準(zhǔn)，確定白砂糖合適的添加量。

（3） 復(fù)配膠添加量。在紫薯汁與香芋汁的配比為1∶1，白砂糖添加量為10%，檸檬酸添加量為0.2%的條件下，以復(fù)配膠的添加量作為單因素試驗(yàn)，按照0.9%，1.1%，1.3%，1.5%，1.8%的添加量進(jìn)行試驗(yàn)，以感官評(píng)價(jià)作為標(biāo)準(zhǔn)，確定復(fù)配膠合適的添加量。

（4） 檸檬酸添加量。在紫薯汁與香芋汁的配比為1∶1，白砂糖添加量為10%，復(fù)配膠添加量為1.5%的條件下，以檸檬酸添加量作為單因素試驗(yàn)，按照0.1% （即0.1 g 的檸檬酸溶于100 mL 的水），0.2%，0.3%，0.4%，0.5%的添加量進(jìn)行試驗(yàn)，以感官評(píng)價(jià)作為標(biāo)準(zhǔn)，確定檸檬酸合適的添加量。

1.3.2 紫薯香芋果凍的評(píng)定方法

將加工好的紫薯香芋果凍進(jìn)行編號(hào)，組織10 名具有一定感官功能評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的評(píng)價(jià)員，對(duì)果凍的色澤、口感、滋味及氣味、組織狀態(tài)進(jìn)行評(píng)分，在10 名評(píng)價(jià)員的樣品評(píng)分中，去掉一個(gè)最高分和一個(gè)最低分，剩下的分值計(jì)算出平均值，最后得出每個(gè)樣品的得分。

紫薯香芋果凍的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 紫薯香芋果凍的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1.4 正交試驗(yàn)

從紫薯汁與香芋汁配比、白砂糖添加量、檸檬酸添加量、復(fù)配膠添加量4 個(gè)因素的單因素試驗(yàn)結(jié)果中分別選取3 個(gè)比較好的水平，進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)，以感官評(píng)分為標(biāo)準(zhǔn)確定紫薯香芋果凍的最佳配方。

紫薯香芋果凍配方的正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 紫薯香芋果凍配方的正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

1.5 指標(biāo)測(cè)定

1.5.1 可溶性固形物的測(cè)定

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10786—2006《罐頭食品的檢驗(yàn)方法》，使用阿貝折光儀對(duì)果凍中可溶性固形物的含量進(jìn)行測(cè)定[20]。

1.5.2 pH 值的測(cè)定

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10786—2006《罐頭食品的檢驗(yàn)方法》，用酸度計(jì)測(cè)定果凍的pH 值[20]。

2 結(jié)果與分析

2.1 各因素對(duì)果凍感官評(píng)分的影響

2.1.1 紫薯汁與香芋汁的配比

紫薯汁與香芋汁的配比不僅能影響果凍的色澤（紫色）、細(xì)膩的口感和酸甜程度，而且還能賦予果凍濃郁的紫薯和香芋風(fēng)味。

不同紫薯汁與香芋汁配比下果凍的感官評(píng)分見(jiàn)圖2。

圖2 不同紫薯汁與香芋汁配比下果凍的感官評(píng)分

由圖2 可知，當(dāng)紫薯汁與香芋汁的比例過(guò)大或過(guò)小時(shí)，果凍的感官評(píng)分均低。紫薯汁與香芋汁的配比1∶1 時(shí)，果凍的感官評(píng)分最高，這是由于此時(shí)紫薯汁與香芋汁的比例比較均衡，果凍的色澤均勻一致呈紫色，入口細(xì)膩且酸甜適口，紫薯風(fēng)味和香芋風(fēng)味濃郁協(xié)調(diào)。紫薯汁與香芋汁配比為1∶3 時(shí)，果凍香芋味基本覆蓋了紫薯味，且果凍色澤淺淡，感官評(píng)分最低。

2.1.2 白砂糖添加量

白砂糖的添加不僅影響果凍的甜味，還賦予果凍豐富的口感，使果凍更加酸甜可口。

不同白砂糖添加量下果凍的感官評(píng)分見(jiàn)圖3。

圖3 不同白砂糖添加量下果凍的感官評(píng)分

由圖3 可知，白砂糖添加量為8%～9%時(shí)，隨著白砂糖添加量的增加，果凍的感官評(píng)分逐漸上升；當(dāng)白砂糖添加量為9%時(shí)，果凍的感官評(píng)分最高，此時(shí)果凍甜而不膩，酸甜適口且入口軟滑；當(dāng)白砂糖添加量大于9%時(shí)，果凍的感官評(píng)分不斷下降，且在白砂糖添加量為12%時(shí)，果凍的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)最低。

2.1.3 復(fù)配膠添加量

不同復(fù)配膠添加量下果凍的感官評(píng)分見(jiàn)圖4。

圖4 不同復(fù)配膠添加量下果凍的感官評(píng)分

由圖4 可知，當(dāng)復(fù)配膠添加量為0.9%～1.5%時(shí)，隨著復(fù)配膠添加量的增加，果凍的感官評(píng)分呈上升的趨勢(shì)；當(dāng)復(fù)配膠添加量為1.5%時(shí)，紫薯香芋果凍的感官評(píng)分最高，此時(shí)的果凍組織狀態(tài)較佳，吃起來(lái)有彈性，并且口感細(xì)膩；當(dāng)復(fù)配膠添加量為0.9%時(shí)，紫薯香芋果凍口感較差，吃起來(lái)沒(méi)有彈性，而且還有很多氣泡，不夠細(xì)膩，果凍的感官評(píng)分最低。

果凍中，由于復(fù)配膠的分子發(fā)生水化作用而具有增稠作用，可以使果凍的口感細(xì)膩，提高抗融性和保藏穩(wěn)定性，改善果凍的組織結(jié)構(gòu)[21-25]。果凍的形狀、光亮度、咀嚼性和融化性等都與復(fù)配膠有著直接的關(guān)系[23]。此次試驗(yàn)所采用的復(fù)配膠主要是卡拉膠、黃原膠及果膠，其中卡拉膠是天然的膳食纖維，對(duì)人體有一定的好處，可使大便順暢，能清理腸道內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間積累的有害毒素，有排毒養(yǎng)顏的功效，從而恢復(fù)人體健康的生理機(jī)能；其次，果膠進(jìn)入人體內(nèi)時(shí)，可以促進(jìn)胃腸道的蠕動(dòng)，能夠起到開(kāi)胃健脾的功效，還具有降低人體內(nèi)膽固醇的含量，以及軟化血管、吸附胃腸道內(nèi)的毒素、促進(jìn)腸道內(nèi)毒素的排出、降低體內(nèi)血糖的濃度、預(yù)防糖尿病的作用[21，24]。

2.1.4 檸檬酸添加量

檸檬酸具有很強(qiáng)的酸性，在果凍中加入檸檬酸對(duì)果凍的感官品質(zhì)有較大的作用，從而影響果凍的形狀及組織和口感[26]。在果凍中加入適量的檸檬酸后，果凍的口感更為細(xì)膩，更有彈性和嚼勁。其次檸檬酸還可以調(diào)節(jié)果凍的酸度，促進(jìn)食欲，并且還能夠抑制部分細(xì)菌的繁殖，起到一定的防腐作用。除此之外，檸檬酸具有抗衰老、加快皮膚角化的更新、抗氧化作用，對(duì)于預(yù)防動(dòng)脈硬化、軟化血管及降血壓都有一定的幫助；檸檬酸可增強(qiáng)體內(nèi)正常代謝，如促進(jìn)體內(nèi)鈣的排泄和沉積，適當(dāng)?shù)膭┝繉?duì)人體無(wú)害。

不同檸檬酸添加量下果凍的感官評(píng)分見(jiàn)圖5。

圖5 不同檸檬酸添加量下果凍的感官評(píng)分

由圖5 可知，當(dāng)檸檬酸添加量為0.1%～0.2%時(shí)，增加檸檬酸添加量，紫薯香芋果凍的感官評(píng)分升高；檸檬酸添加量為0.2%時(shí)，紫薯香芋果凍的感官評(píng)分最高；當(dāng)檸檬酸添加量大于0.2%時(shí)，果凍的感官評(píng)分越來(lái)越低；當(dāng)檸檬酸添加量為0.5%時(shí)，紫薯香芋果凍的感官評(píng)分最低，原因是此時(shí)的果凍酸甜嚴(yán)度重偏離，口感也不夠柔軟爽滑。

2.2 正交試驗(yàn)

從單因素試驗(yàn)的結(jié)果中可以看出各因素添加量的變化對(duì)紫薯香芋果凍的感官評(píng)分有一定的影響。所以，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行正交試驗(yàn)，從而優(yōu)化紫薯香芋果凍的最佳配方。

紫薯香芋果凍的正交試驗(yàn)結(jié)果極差分析見(jiàn)表3，第5 號(hào)試驗(yàn)與A2B1C1D1感官評(píng)分的比較見(jiàn)表4。

表3 紫薯香芋果凍的正交試驗(yàn)結(jié)果極差分析

表4 第5 號(hào)試驗(yàn)與A2B1C1D1 感官評(píng)分的比較

由表3 可知，影響果凍感官品質(zhì)的主次順序?yàn)镈＞A＞B＞C，其中A表示為紫薯汁與香芋汁的配比、B為白砂糖添加量、C為復(fù)配膠添加量、D為檸檬酸添加量，最優(yōu)方案A2B1C1D1，即紫薯汁與香芋汁配比為1∶1，白砂糖添加量為8%，復(fù)配膠添加量為1.1%，檸檬酸添加量為0.2%。而此組合并不在正交試驗(yàn)中，故進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。

由表4 可知，當(dāng)配方A2B1C1D1時(shí)果凍感官評(píng)分為85.8 分，低于正交試驗(yàn)中第5 號(hào)感官評(píng)分86 分。因此，最優(yōu)配方為A2B1C3D1，也就是當(dāng)紫薯汁與香芋汁的配比為1∶1，白砂糖添加量為9%，復(fù)配膠添加量為1.5%，檸檬酸添加量為0.2%時(shí)，所制出的紫薯香芋果凍感官品質(zhì)最佳，果凍的可溶性固形物含量15.28%，pH 值4.04。

最優(yōu)方案指標(biāo)測(cè)定的結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 最優(yōu)方案指標(biāo)測(cè)定的結(jié)果

2.3 討論

在挑選紫薯和香芋時(shí)，一定要挑選無(wú)霉變、無(wú)蟲蛀、無(wú)凍傷、無(wú)機(jī)械損傷、顏色大小均勻的紫薯和香芋，只有控制好的品質(zhì)，才能制作出上等的紫薯汁和香芋汁，賦予果凍濃郁的口感。復(fù)配膠要提前泡制。在水中浸泡10 min，并不斷進(jìn)行攪拌，以使膠體能夠充分溶解。使用電磁爐熬煮時(shí)，一定要注意安全。過(guò)濾時(shí)，一定要將熬制的混合溶液趁熱過(guò)濾，由于復(fù)配膠具有凝結(jié)的特性，為了防止溶液冷卻發(fā)生凝固，從而造成儀器堵塞而損壞，要趁熱進(jìn)行過(guò)濾。在使用酸度計(jì)測(cè)定果凍的pH 值時(shí)，首先要用酒精棉球輕輕地進(jìn)行擦拭，再用蒸餾水沖洗干凈，以免影響讀數(shù)。感官測(cè)試人員在評(píng)定果凍品質(zhì)時(shí)，測(cè)試完一個(gè)樣品后要用純凈水漱口再進(jìn)行下一個(gè)樣品測(cè)試，以免造成感官評(píng)分結(jié)果不準(zhǔn)確，影響試驗(yàn)的結(jié)果。

3 結(jié)論

結(jié)果表明，影響果凍感官效果的主次順序?yàn)闄幟仕崽砑恿?、紫薯汁與香芋汁配比、白砂糖添加量、復(fù)配膠添加量；紫薯香芋果凍的最優(yōu)配方為紫薯汁與香芋汁配比1∶1，白砂糖添加量9%，復(fù)配膠添加量1.5%，檸檬酸添加量0.2%。其中，復(fù)配膠的最優(yōu)配方為卡拉膠∶果膠∶黃原膠= 1∶1∶2（質(zhì)量比），并且復(fù)配膠的最佳溶解溫度為70 ℃，時(shí)間為15 min。其中，檸檬酸添加量對(duì)果凍酸甜口味的影響較大，復(fù)配膠對(duì)果凍的感官效果影響較小。所測(cè)得最優(yōu)配方下試樣的感官評(píng)分為86 分，可溶性固形物的含量為15.28%，pH 值為4.04，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。