葛粉保健果凍生產工藝研究

顧仁勇，羅莉萍，李 杭

(1.吉首大學化學化工學院，湖南 吉首 416000；2.吉首市第四中學，湖南 吉首 416000)

葛粉保健果凍生產工藝研究

顧仁勇1，羅莉萍2，李 杭1

(1.吉首大學化學化工學院，湖南 吉首 416000；2.吉首市第四中學，湖南 吉首 416000)

以葛粉為主要原料，卡拉膠、魔芋膠、黃原膠為膠凝劑，研究葛粉保健果凍的生產工藝。采用單純形格子混料設計，確定復合膠凝劑的最佳配比，采用單因素及正交試驗，確定葛粉保健果凍的最佳配方。結果表明：復合膠凝劑的最佳比例為魔芋膠50.1%、卡拉膠23.7%、黃原膠26.2%；以葛粉:水=1:15調制葛粉液，添加復合膠0.5g/100mL、蔗糖7.0g/100mL、檸檬酸0.3g/100mL，所制果凍產品凝膠強度大，質地均勻，口感適宜。

葛粉；復合膠凝劑；果凍；工藝

Abstract：Kudzu powder was the major raw material, and carrageenan, konjac flour and xanthan gum were used as the gelling agents to investigate processing technology of kudzu health jelly. A simplex-lattice mixture design was used to determine the optimal ratio of compound gelling agents and the optimal formula of kudzu powder health jelly through single factor and orthogonal experiments. Results indicated that the optimal ratio of compound gelling agents was 50.1%:23.7%:26.2% of konjac gum, carrageenan, and xanthan gum. A homogeneous, tasty jelly product with the largest gel strength was produced from kudzu powder-water at a ratio of 1/15 and the addition of 0.5 g/100 mL compound gelling agent, 7.0 g/100 mL sucrose and 0.3 g/100 mL citric acid.

Key words：kudzu powder；compound gelling agents；jelly；technology

葛粉為豆科葛屬植物葛根中提取的淀粉，是我國衛生部公布的藥食共用資源[1]。葛根富含人體必需的氨基酸及鈣、鋅、銅、鎂、鐵、錳、鉀、鈉等十多種微量元素，還含有葛根素、大豆甙等黃酮類物質，具有清熱解毒、降血壓、改善循環系統、抗癌及解痙作用[2-4]。隨著葛根藥理、藥化、臨床應用、有效成分提取、檢測等方面研究的不斷深入，其藥理、保健作用和應用價值也日益引起人們的重視。特別是葛根對嚴重威脅人類生命健康的心血管疾病具有重要的藥理和治療作用，在心腦血管系統疾病高發的今天，加強對葛根的研究，開發各種葛根保健食品更是具有重要的社會意義和經濟價值[5-6]。

果凍外觀晶瑩、色澤鮮艷、口感軟滑、清甜滋潤，是一種低熱量高膳食纖維的健康食品，因此備受廣大消費者特別是兒童的青睞，成為當今一種流行的休閑食品[7-8]。隨著人們對生活質量要求越來越高，人們要求消閑食品不僅應美味可口、安全衛生，而且應有一定的保健功能，這是果凍食品發展的趨勢[9]。我國葛根資源豐富，開發葛粉保健食品潛力大。而且我國有根深蒂固的藥食同源傳統，制作葛粉果凍可賦予果凍特別的風味和豐富的營養價值，提高果凍檔次，增加果凍品種，同時也為葛根的綜合開發利用提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

葛粉 湖南保靖仙賜生態農業開發有限公司；黃原膠、卡拉膠 鄭州利源食品添加劑有限公司；魔芋膠 湖北希力醫藥保健品有限公司；蔗糖、檸檬酸均為食品級。

1.2 儀器與設備

FA25分散乳化機 東莞市吉之壟電子儀器有限公司；AEL-200電子秤 湘儀天平儀器設備有限公司；GY-1硬度計 廣州銘睿電子儀器設備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 葛粉保健果凍生產工藝流程

1.3.2 工藝技術要點

1.3.2.1 葛粉液的調制及復合膠的處理

將葛粉與蔗糖拌合均勻，加冷水攪拌，使淀粉顆粒充分溶脹，避免結塊，制成乳狀葛粉液。復合膠加20倍水，邊攪拌邊加熱，使充分溶解。

1.3.2.2 混合、均質

將充分溶解的復合膠加入到葛粉液中，混合均勻，再用分散乳化機處理1.5～2min，使原料細微化，產品組織狀態更加細膩，避免出現有顆粒的粗糙感。

1.3.2.3 熬煮濃縮

混合料加熱至沸，熬煮10～12min，使葛粉淀粉充分糊化，并使料液得到一定程度的濃縮。濃縮即將結束時，加入檸檬酸。完成后，將糊體用4層紗布過濾，除去雜質及未糊化完全的淀粉粒、塊。

1.3.2.4 灌裝及冷卻成型

過濾后的料液趁熱分裝于玻璃瓶，靜置冷卻，避免振動，直至凝凍成型。

1.3.3 凝膠強度測定

在凝膠表面置一圓鐵片(直徑約20mm)，硬度計壓頭對準鐵片中心，保持垂直方向，逐漸用力，至鐵片壓入，記錄硬度計的讀數(壓力值，單位：kg/cm2)，壓力值大則表示凝膠強度大[10]。每個樣品測3次，結果取平均值。

1.3.4 果凍產品感官評分標準

由5名有經驗的評定者組成感官評定小組，根據果凍的色澤(20分)、滋味氣味(40分)、組織形態(20分)和口感(20分)對其進行綜合評分。評分標準見表1。

表1 葛粉果凍感官評分標準Table 1 Sensory scoring standard of kudzu powder jelly

1.3.5 試驗設計

1.3.5.1 復合膠凝劑的選擇

首先測定卡拉膠、黃原膠和魔芋膠單獨使用時不同用量的凝膠強度。在此基礎上，采用單純形格子表{3,2}進行混料試驗設計，以凝膠強度為評價指標，優選復合膠凝劑的比例。

1.3.5.2 葛粉保健果凍產品配方優選

采用單因素試驗確定葛粉保健果凍產品中葛粉:水、復合膠凝劑、蔗糖及檸檬酸的初步用量，再對此4因素進行L9(34)正交試驗，以產品感官評分為評價指標，優選出產品最佳配方。

2 結果與分析

2.1 單一膠凝膠強度的測定

取水100mL，分別加卡拉膠、黃原膠和魔芋膠0.4、0.6、0.8、1.0、1.2g/100mL，攪拌均勻，靜置10min使其充分溶脹后，置75～80℃水浴10min，直至成為透明均一的膠體溶液，冷卻凝凍成型，測凝膠強度，試驗結果見表2。

表2 單一膠的凝膠強度Table 2 Gel strength of single gel kg/cm2

由表2可見，卡拉膠、黃原膠和魔芋膠所形成的凝膠均有較好的強度，其強度大小與用量有關。卡拉膠用量為1.0g/100mL時，凝膠強度達到0.89kg/cm2；黃原膠量為0.8g/100mL時，凝膠強度達到0.87kg/cm2；魔芋膠用量為0.8g/100mL時，凝膠強度達到0.91kg/cm2。相對而言，魔芋膠所形成凝膠強度最大。

2.2 復合膠凝劑比例優選

選用魔芋膠、卡拉膠及黃原膠進行復配，利用膠體間的協同增效作用以達到較好的凝凍效果[11-14]，選用單純形格子表{3,2}進行混料試驗設計[15]。由于魔芋膠凝結速度快，強度高，質地均勻，韌性好，透明度高，故要求其比例不小于0.3，而對卡拉膠和黃原膠不做要求。

實驗方法：取水100mL，按比例加入各膠，攪拌至溶解，75℃水浴加熱10min，冷卻至充分凝凍成型，然后測其凝膠強度。{3,2}單純形格子試驗設計方案及結果見表3。

表3 ?{3,2}單純形格子試驗設計方案及結果Table 3 {3,2} simplex-lattice design and experimental results

處理表3數據得回歸方程系數分別為：

將計算所得系數帶入得回歸方程如下：

采用VB語言程序經尋優得到在回歸方程x1=0.287、x2=0.339和x3=0.373時凝膠強度最大，達1.201kg/cm2。按計算出此時3組分的實際取值：Z1=0.501，Z2=0.237，Z3=0.262，即復合膠凝劑的最佳配比：魔芋膠50.1%、卡拉膠23.7%、黃原膠26.2%。

2.3 葛粉果凍產品配方選擇單因素試驗

2.3.1 葛粉用量(葛粉:水)對果凍品質的影響

按葛粉:水的比例為1:10、1:15、1:20、1:25、調制葛粉液，以葛粉液體積計，加入復合膠(卡拉膠23.7%、魔芋膠50.1%、黃原膠26.2%)0.6g/100mL、蔗糖8g/100mL、檸檬酸0.11g/100mL，按1.3.1節所述工藝制作果凍產品，并對產品進行感官評分，結果見表4。

表4 葛粉用量對果凍品質的影響Table 4 Effect of kudzu powder amount on the quality of jelly

由表4可見，當葛粉:水=1:15時，產品感官評分最高，此時果凍不僅具有濃郁的葛粉清香，而且組織狀態柔軟均勻、有彈性，口感滑爽、可口。葛粉:水=1:10時，產品透明感欠佳；葛粉:水≥1:20時，產品所特有的葛粉清香味不足。故選擇葛粉:水=1:15為最佳比例。

2.3.2 復合膠凝劑用量對果凍品質的影響

根據2.3.1節結果，按葛粉:水=1:15調制葛粉液，以葛粉液體積計，加蔗糖8g/100mL、檸檬酸0.11g/100mL，復合膠用量分別為0.3、0.4、0.5、0.6、0.7g/100mL，按1.3.1節所述工藝制作果凍產品，對產品進行感官評分，結果見表5。

表5 復合膠用量對果凍品質的影響Table 5 Effect of compound gel amount on the quality of jelly

由表5可知，當復合膠用量為0.5g/100mL時，果凍產品感官評分最高，產品成型快，組織細膩，韌性和彈性較強，有咬勁。當復合膠用量≤0.4g/100mL時，產品韌性、彈性和咬勁均有所欠缺；復合膠用量≥0.6g/100mL時，產品成型過快，不易操作，并且含有較多氣泡。故選擇復合膠用量為0.5g/100mL。

2.3.3 蔗糖用量對果凍品質的影響

按葛粉:水=1:15調制葛粉液，根據2.3.2節結果復合膠用量為0.5g/100mL，加檸檬酸0.11g/100mL，蔗糖分別加2、4、6、8、10g/100mL，按1.3.1節所述工藝制作果凍產品，對產品進行感官評分，結果見表6。

表6 蔗糖用量對果凍品質的影響Table 6 Effect of sucrose amount on the quality of jelly

由表6可知，當蔗糖用量為6g/100mL時，產品感官評分最高，甜度適宜。蔗糖用量≤4g/100mL則甜味偏淡，蔗糖用量≥8g/100mL則甜味過重，均與酸味不夠協調。故選擇蔗糖用量為6g/100mL。

2.3.4 檸檬酸用量對果凍品質的影響

按葛粉:水=1:15調制葛粉液，加復合膠0.5g/100mL，根據2.3.3節實驗結果蔗糖用量6g/100mL，分別加檸檬酸0.1、0.3、0.5、0.7、0.9g/100mL，按1.3.1節所述工藝制作果凍產品，對產品進行感官評分，結果見表7。

表7 檸檬酸用量對果凍品質的影響Table 7 Effect of citric acid amount on the quality of jelly

由表7可知，當檸檬酸用量為0.3g/100mL時，產品感官評分最高，甜酸適口。檸檬酸用量≤0.1g/100mL則酸味偏淡，≥0.5g/100mL則酸味過重，均與甜味不夠協調。故選擇檸檬酸用量為0.3g/100mL。

2.4 果凍產品配方優選正交試驗

為進一步優化葛粉果凍產品配方，參照單因素試驗結果，對葛粉:水(A)、復合膠(B)、蔗糖(C)和檸檬酸(D)進行L9(34)正交試驗，因素水平見表8。以產品感官評分為評價指標，對正交試驗結果進行直觀分析，結果見表9。

表8 正交試驗因素水平表Table 8 Factor-level table of orthogonal experiments

表9 果凍配方優選正交試驗設計及結果Table 9 Results of orthogonal experiments for optimizing the formula of jelly

由表9中計算的極差(R)可得出，4個因素對產品綜合品質影響的主次順序為：B＞D＞C＞A，即復合膠添加量對產品綜合品質影響最大，檸檬酸用量次之，蔗糖用量第三，葛粉:水影響最小。由指標均值(k)的結果可以得出最優水平組合為A2B2C3D2，即葛粉:水=1:15、復合膠用量0.5g/100mL、蔗糖用量7.0g/100mL、檸檬酸用量0.3g/100mL。

3 結 論

由魔芋膠50.1%、卡拉膠23.7%和黃原膠26.2%組成的復合膠凝劑具有良好的凝膠強度，能滿足葛粉保健果凍生產的要求；葛粉保健果凍產品的最佳配方為葛粉:水=1:15、復合膠用量0.5 g/100 mL、蔗糖用量7.0g/100mL、檸檬酸用量0.3g/100mL。所制得果凍產品具有濃郁的葛粉清香，組織細膩，甜酸適口，富有韌性、彈性和咬勁。

[1] 李玉山. 葛根的綜合開發與利用[J]. 林產化學與工業, 2009, 29(6):109-115.

[2] 鄧永中. 葛根素藥理作用研究現狀[J]. 中國中醫藥信息雜志, 2008,15(5):126-127.

[3] 陳荔炟, 陳樹和, 劉焱文. 葛根資源、化學成分和藥理作用研究概況[J]. 時珍國醫國藥, 2006, 17(11):2305-2306.

[4] 胡曉云, 賴艷. 葛根藥食兩用的開發研究[J]. 江西農業學報, 2007,19(7):65-67.

[5] 齊東梅, 高立華, 劉廣利, 等. 葛根的藥理保健功能及開發利用[J].中國食物與營養, 2006(1):39-41.

[6] 文秋生. 天然葛粉的提取與保健食品加工[J]. 農村實用科技信息,2000, 24(5):26.

[7] 張馳, 朱玉昌, 陳衛琴, 等. 綠豆魔芋果凍的研制[J]. 食品科學, 2007,28(8):601-605.

[8] SUN Yuanxia, HAYAKAWA S, OGAWA M, et al. Antioxidant properties of custard pudding dessert containing rare hexose, D-psicose[J].Food Control, 2007, 18(3):220-227.

[9] 王琦. 果凍產品發展趨勢及相關技術問題的初探[J]. 食品工業科技,2001, 22(4):77-78.

[10] 王鳳芳, 楊曉波. 銀耳果凍配方的研究[J]. 食品工業, 2008, 7(4):46-49.

[11] 趙大慶, 王家良. 卡拉膠與魔芋粉復配生產果凍粉的研究[J]. 廣東化工, 2009, 36(9):142-143.

[12] 吳國荃, 王金臺, 羅書凱, 等. 黃原膠的國內生產現狀及趨勢[J]. 化工技術經濟, 2004, 22(10):15-18.

[13] SUJJA-AREEVATH J, MUNDAY D L, COX P J, et al. Relationship between swelling, erosion and drug release in hydrophilic natural gum mini-matrix for mulations[J]. Eur J Pharm Sci, 1998, 32(6):207-217.

[14] 王琳, 趙強忠, 趙謀明. 黃原膠魔芋膠復配膠對花生乳穩定性影響的研究[J]. 食品與發酵工業, 2009, 35(3):165-168.

[15] 王欽德, 楊堅. 食品試驗設計與統計分析[M]. 北京:中國農業大學出社, 2003:436-443.

Technological Processing of Health Jelly Using Kudzu Powder

GU Ren-yong1，LUO Li-ping2，LI Hang1
(1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Jishou University, Jishou 416000, China；2. Jishou No.4 Middle School, Jishou 416000, China)

TS255.43

B

1002-6630(2010)18-0457-04

2010-06-22

湖南省科技廳科技計劃一般項目(2008NK3112)

顧仁勇(1972—)，男，副教授，碩士，研究方向為食品加工及保藏。E-mail：gry8565398@163.com