嬰幼兒蘋果胡蘿卜泥的制備及其質構特性研究

徐昕潔,鄧丹雯,*,張 彬,章肇敏

(1.南昌大學食品科學與技術國家重點實驗室,江西南昌 330047；2.江西金源農業開發有限公司,江西宜春 336100)

嬰幼兒蘋果胡蘿卜泥的制備及其質構特性研究

徐昕潔1,鄧丹雯1,*,張 彬1,章肇敏2

(1.南昌大學食品科學與技術國家重點實驗室,江西南昌 330047；2.江西金源農業開發有限公司,江西宜春 336100)

以蘋果和胡蘿卜作為原料、白砂糖作為甜味劑、檸檬酸作為酸味劑、馬鈴薯淀粉作為穩定劑制備嬰幼兒蘋果胡蘿卜泥,由單因素實驗確定配料含量對質構的影響,再經正交實驗通過質構評定和實驗測定確定最佳配方。結果表明:蘋果與胡蘿卜配比,白砂糖、馬鈴薯淀粉添加量會影響產品的質構,檸檬酸則對其沒有顯著影響。通過正交實驗得到的最佳配方是:蘋果∶胡蘿卜為5∶4,加入4%白砂糖、0.2%檸檬酸、0.5%馬鈴薯淀粉和0.5%水。

嬰幼兒,蘋果胡蘿卜泥,質構

嬰幼兒時期是人體成長重要時期,由于其特殊飲食習慣和營養需求,在營養學上將嬰幼兒作為特殊群體對待,以保證嬰幼兒健康成長[1]。對于6月齡以上的嬰幼兒,母乳并不能完全滿足他們的營養需求,需喂食以水果、蔬菜為主要原料制備的嬰幼兒輔助食品以補充母乳中缺乏的維生素、礦物質等營養成分。據調查,我國市售的斷奶食品,極大部分為奶粉和米粉,以其他食物為基料的斷奶食品比例很小[2]。由于嬰幼兒咀嚼機能尚未發育完善,需給其喂食軟、細、熟的輔食,所以嬰幼兒食品的質構至關重要。目前嬰幼兒果蔬泥的研究主要是圍繞產品的開發,對產品的質構研究較少,且沒有針對嬰幼兒喜食酸甜適宜食品的特點而制定統一的量化標準。

蘋果含有豐富的碳水化合物及果膠,維生素A、C、E及大量鉀和抗氧化劑等營養成分[3],可促進嬰幼兒生長發育、增強其記憶力[4]。胡蘿卜是一種質脆味美、營養豐富的家常蔬菜,素有“小人參”之稱。胡蘿卜中含有豐富的胡蘿卜素,食用后經消化分解成維生素A,有防止夜盲癥和呼吸道疾病及促進兒童生長等功能[5]。斷奶期食物口味與質構能促進嬰幼兒形成咀嚼和味覺能力,對嬰幼兒味覺功能和飲食習慣形成具有重要作用[6]。本研究選用蘋果、胡蘿卜為原料制備嬰幼兒復合蘋果胡蘿卜泥,探討不同配料的含量對它的質構和口感的影響,由此確定符合嬰幼兒口感喜好及能促進其形成咀嚼能力的質構的最佳配方,為生產提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

蘋果、胡蘿卜 市購；食鹽、白砂糖、檸檬酸、馬鈴薯淀粉 食品級；氫氧化鈉、酒石酸鉀鈉、硫酸銅、次甲基藍、鹽酸、酚酞、葡萄糖、鄰苯二甲酸氫鉀 西隴化工股份有限公司。

TA.XT plus質構儀 英國Stable Micro Systems公司；JJ-2高速組織搗碎機 江蘇金壇白塔新寶儀器廠；JT2003電子天平 浙江余姚金諾天平儀器有限公司；DL-1電爐 北京市永光明醫療儀器有限公司；HH-6型電熱恒溫水浴鍋 江蘇常州國華電器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程 參考文獻[7-9]，原料挑選→去皮切片→浸泡護色→熱處理→打漿→調配→灌裝封罐→殺菌→冷卻→成品

1.2.2 操作要點

1.2.2.1 原料挑選 胡蘿卜營養豐富,但本身的味道比較特殊,不符合嬰幼兒口感喜好。蘋果芳香可口、汁液醇美,深受嬰幼兒喜愛。通過蘋果與胡蘿卜復配可改善產品色澤、口感和均衡營養。蘋果選用新鮮良好、成熟適度、含果膠量多、香味濃、無病蟲害；胡蘿卜選用新鮮良好、色澤均勻、肉質致密、無畸形呈錐形狀、無病蟲害和機械傷。

1.2.2.2 原料前處理 將蘋果洗凈后去皮,去除梗蒂和籽巢后切片,將其浸泡在1.5%的食鹽水中10min進行護色后,用流動水洗凈表面食鹽；將胡蘿卜洗凈后去皮、切片。

1.2.2.3 熱處理 對蘋果片采用蒸汽處理8min,既可使其軟化,還可保持原有色澤。胡蘿卜片則在沸水中漂燙10min,使其軟化。

1.2.2.4 打漿、調配 按配方把處理后的胡蘿卜片、蘋果片及白砂糖、檸檬酸、馬鈴薯淀粉和水混合搗碎,使產品細膩、均勻。

1.2.2.5 灌裝封罐、殺菌、冷卻、成品 將蘋果胡蘿卜泥裝入玻璃瓶后加熱排氣,再封蓋、殺菌,殺菌方式:15min-40min-15min/98℃。殺菌后將成品分段冷卻到40℃,即80℃ 5min-60℃ 5min-40℃ 5min。

1.2.3 單因素實驗 探討嬰幼兒蘋果胡蘿卜泥中經前處理后的蘋果與胡蘿卜配比、白砂糖、檸檬酸、馬鈴薯淀粉添加量對產品質構的影響。

在研究經前處理后的蘋果與胡蘿卜的配比的影響時,蘋果和胡蘿卜的質量比取3∶4、4∶4、5∶4、6∶4、7∶4,其總質量占產品總重的95%,加入占果肉總重4%的白砂糖、0.2%的檸檬酸、0.5%的馬鈴薯淀粉,剩余用水補充。

在研究白砂糖的影響時,加入占果肉總重0%、1%、2%、3%、4%的白砂糖,蘋果∶胡蘿卜取5∶4,加入0.2%檸檬酸,0.5%馬鈴薯淀粉,剩余用水補充。

在研究檸檬酸的影響時,加入占果肉總重0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%的檸檬酸,蘋果∶胡蘿卜取5∶4,加入4%白砂糖,0.5%馬鈴薯淀粉,剩余用水補充。

在研究馬鈴薯淀粉的影響時,加入占果肉總重0.00%、0.25%、0.50%、0.75%、1.00%的馬鈴薯淀粉,蘋果∶胡蘿卜取5∶4,加入4%白砂糖,0.2%檸檬酸,剩余用水補充。

按前述工藝流程制得蘋果胡蘿卜泥放置一星期待質構穩定后測定質構,做三次平行實驗,并采用minitab16對單因素實驗結果做方差分析得到顯著性分析結果。可為篩選出適宜嬰幼兒食用的質構較軟、黏度較小、易于吞咽的嬰幼兒果蔬泥提供理論依據。

1.2.4 正交實驗 以蘋果與胡蘿卜配比,白砂糖、檸檬酸、馬鈴薯淀粉添加量做L9(34)正交實驗,通過測定總糖、總酸含量、質構參數及計算糖酸比來評價產品品質,得到最佳配方。

1.2.5 品質評價

1.2.5.1 質構評定 質構儀參數設定:選用P36/R圓柱型探頭,操作類型為TPA,測試前速度和測試速度1mm/s,測試后速度5mm/s,觸發力10g,壓縮距離15mm[10-11]。針對嬰幼兒食品軟、細、爛及易于吞咽的特點,通過前期實驗,得到TPA測試中的參數硬度與感官評定分值相關性最高,故用硬度來評價質構,且硬度應越小越好。

1.2.5.2 實驗測定 糖含量及糖酸比對果蔬制品口味有很大影響,在糖含量為10%左右,酸含量為0.25%～0.35%,糖酸比為28.6～40.0時,產品酸甜適宜[12]。故本研究以此為標準,通過測定各組實驗糖、酸含量及計算糖酸比,為確定產品最佳配方提供依據。糖含量測定:斐林試劑法[13]。酸含量測定:酸堿滴定法[14]。

2 結果與分析

2.1 單因素對嬰幼兒蘋果胡蘿卜泥質構的影響

在同樣的加工條件下,配料的含量變化對于果蔬泥的質構會有不同程度的影響。由于嬰幼兒咀嚼和消化機能尚未發育完善,消化能力較弱,不能充分消化吸收營養,因此供給的輔食或飲食應軟、細、熟。通過探討各單因素對嬰幼兒蘋果胡蘿卜泥質構的影響,可為確定適宜嬰幼兒食用的足夠軟的輔食的配方提供依據。

2.1.1 蘋果與胡蘿卜配比的單因素實驗 由于果實的軟硬程度和脆度與果膠的含量和存在形式密切相關,蘋果與胡蘿卜果膠含量相近[11],但蘋果和胡蘿卜中分別含有較多高甲氧基果膠和低甲氧基果膠,含較多高甲氧基果膠比含較多低甲氧基果膠的果實硬度要小,致蘋果硬度比胡蘿卜小。由表1可知,隨蘋果比重增大,產品硬度減小,且在蘋果∶胡蘿卜不同的情況下,產品硬度有顯著差異。產品硬度隨蘋果比重增加而減小,但蘋果比重過大時會掩蓋胡蘿卜風味且考慮成本因素,取蘋果∶胡蘿卜為5∶4。

2.1.2 白砂糖添加量的單因素實驗 由圖1可知,產品硬度隨白砂糖添加量增大而增大。這是因為加入白砂糖會增大產品黏度,而硬度會隨黏度增大而增大。但是白砂糖添加量增大時,產品硬度值增幅不大,確定添加量時主要考慮其對產品糖含量影響,取4%。

2.1.3 檸檬酸添加量的單因素實驗 檸檬酸對產品硬度和黏度均不會有影響,由圖2可知,

表1 蘋果與胡蘿卜配比對復合蘋果胡蘿卜泥質構的影響Table 1 Influence of ratio of apple and carrot on texture of apple and carrot paste

注:同行之間不含相同小寫字母有顯著差異(p<0.05)。

表2 正交實驗測定結果Table 2 Results of orthogonal experiments

添加了不同含量檸檬酸的產品硬度值接近且無明顯規律,其含量變化對產品硬度無顯著影響。故在確定添加量時主要考慮其對產品酸含量的影響,取0.20%。

圖1 白砂糖添加量對復合蘋果胡蘿卜泥質構的影響Fig.1 Influence of content of sucrose on texture of apple and carrot paste

圖2 檸檬酸添加量對復合蘋果胡蘿卜泥質構的影響Fig.2 Influence of content of citric acid on texture of apple and carrot paste

2.1.4 馬鈴薯淀粉添加量的單因素實驗 由圖3可知,產品硬度隨馬鈴薯淀粉添加量增加而增大。主要原因是馬鈴薯淀粉增加了產品的固形物含量,且其在高溫下會糊化增大產品黏度,致產品硬度增大。馬鈴薯淀粉添加量增大,產品硬度隨之增大,但添加量過低時,難以起到穩定質構的作用,而添加量過高時,產品硬度顯著增大,故取馬鈴薯淀粉添加量為0.50%。

圖3 馬鈴薯淀粉添加量對復合蘋果胡蘿卜泥質構的影響Fig.3 Influence of content of potato starch on texture of apple and carrot paste

2.2 正交實驗確定最佳配方

嬰幼兒喜食酸甜適宜的食品,但在加工過程中果蔬中的糖、酸會有損失,將果蔬泥調配成天然果蔬所具有的糖酸比更符合嬰幼兒的口感喜好,可增進嬰幼兒的食欲和避免偏食,保持充分合理的營養。同時綜合考慮嬰幼兒對于質構的特殊要求從而得到產品最佳配方。以蘋果與胡蘿卜配比、白砂糖、檸檬酸、馬鈴薯淀粉的添加量這四個因素做L9(34)正交實驗,再測定糖、酸含量和硬度及計算糖酸比,結果如表2所示。表3對正交實驗結果做極差分析。

表4 正交實驗結果方差分析Table 4 Analysis results of variance of orthogonal experiments

表4以對各指標影響最小(即R值最小)的因素作為誤差項進行方差分析,可得糖添加量對糖含量、酸添加量對酸含量和糖酸比有極顯著影響(p<0.01),蘋果∶胡蘿卜對酸含量和硬度值、糖添加量對糖酸比和硬度值、馬鈴薯淀粉添加量對硬度值均有顯著影響(p<0.05)。由表3可知,影響嬰幼兒蘋果胡蘿卜泥糖含量因素順序為B>A>D>C,影響酸含量因素順序為C>A>B>D。結合方差分析結果可知:影響糖、酸含量的最主要因素分別是白砂糖、檸檬酸添加量,在白砂糖添加量取B3及檸檬酸添加量取C3時,根據前述實驗測定標準,產品糖酸含量適宜。影響糖酸比因素順序為C>B>D>A,檸檬酸和白砂糖添加量對其影響較大,且由表2可知除6、7、8組外各組實驗糖酸比均較為適宜,只要糖、酸含量在適宜范圍內,糖酸比也較為適宜。

表3 正交實驗結果極差分析Table 3 Analysis results of range of orthogonal experiments

影響產品硬度的因素順序為B>A>D>C。且白砂糖、馬鈴薯淀粉添加量和蘋果∶胡蘿卜對產品硬度值影響程度接近。由表1可知,產品硬度隨蘋果∶胡蘿卜增加而減小,但蘋果比重過大時會掩蓋胡蘿卜風味且考慮成本因素,取蘋果∶胡蘿卜為5∶4。由圖3可知,硬度隨馬鈴薯淀粉添加量的增加而增大,但其作為穩定劑添加量過小時,難以起到穩定質構的作用,而添加量過高時,產品硬度顯著增大,故取馬鈴薯淀粉添加量為0.5%。在確定糖、酸添加量時,主要考慮其對產品糖、酸含量的影響,綜合考慮各因素對產品品質影響,得到優化配方是蘋果∶胡蘿卜5∶4,加入白砂糖4%、檸檬酸0.2%、馬鈴薯淀粉0.5%、水0.5%。

2.3 驗證實驗

按照優化出的嬰幼兒蘋果胡蘿卜泥的配方進行驗證實驗(n=3),測得其硬度、糖含量、酸含量、糖酸比的平均值分別為:108.87g、9.902%、2.887g/kg、34.30,質構符合嬰幼兒輔食應軟、細、爛及易于吞咽的特點,口感符合嬰幼兒喜好。

3 結論

3.1 嬰幼兒果蔬泥具有口感良好、質構細膩、營養豐富的特點,其產品應當滿足嬰幼兒喜食酸甜適宜食品的口感需要和由于咀嚼機能發育不完善質構應較軟的要求,工藝和原料符合嬰幼兒的口感喜好和營養需要。通過研究表明,配料的使用量對產品的質構和口感有明顯的影響。

3.2 隨蘋果∶胡蘿卜中蘋果比例的增加,產品硬度減小；白砂糖添加量的增加致產品硬度增大；檸檬酸添加量的變化對產品質構無顯著影響；馬鈴薯淀粉可起到穩定劑的作用,增加其添加量可提高質構穩定性、產品持水性、色澤穩定性,同時會使硬度增大。在確定嬰幼兒果蔬泥的配方時,應綜合考慮各配料對產品品質的影響。

3.3 通過實驗確定嬰幼兒蘋果胡蘿卜泥的最佳配方為:蘋果∶胡蘿卜5∶4,加入4%白砂糖、0.2%檸檬酸、0.5%馬鈴薯淀粉、0.5%水,按此配方制備的產品在口感和質構方面都較好,符合嬰幼兒口感喜好和質構要求。

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Study on preparation of apple and carrot paste for infantsand the characteristic of its texture

XU Xin-jie1,DENG Dan-wen1，*,ZHANG Bin1,ZHANG Zhao-min2

(1.State Key Laboratory of Food Science and Technology,Nanchang University,Nanchang 330047,China；2.Jiangxi Jinyuan Agriculture Development Company Limited,Yichun 336100,China)

Apples and carrots were used as raw materials,sucrose as a sweetener,citric acid as an acidifier,potato starch as a thickening agent to prepare apple and carrot paste for infants. Influence of content of ingredients in it on texture was studied through single factor experiments. The orthogonal experiments were used to determine the best formula by texture evaluation and experimental determination. The results indicated that ratio of apple and carrot,the amount of added sucrose,potato starch had an impact on the texture of the product,but the citric acid had no significant effect on it. The best formula was obtained through orthogonal experiments:apple∶carrot ratio of 5∶4,adding 4% of sucrose,0.2% of citric acid,0.5% of potato starch and 0.5% of water.

infants;apple and carrot paste;texture

2014-04-08

徐昕潔(1991-),女,碩士研究生,研究方向:食物(含生物質)資源開發與利用。

*通訊作者:鄧丹雯(1957-),女,本科,研究員,研究方向:從事食品工程專業的教學和科研。

TS255.1

B

1002-0306(2015)03-0209-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.03.035