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乳酸菌發酵型香蕉果凍的工藝研究
1. 農產品深加工及安全福建省高校應用技術工程中心 2. 漳州職業技術學院食品與生物工程系3.蠟筆小新(福建)食品工業有限公司 4.福建農林大學食品科學學院 謝建華1,2李建平3謝丙清4
以香蕉為主要原料,卡拉膠、魔芋膠為復配凝膠劑,通過乳酸發酵等工藝制作香蕉果凍。經單因素試驗及正交試驗優化設計,得出最佳工藝條件為:魔芋膠與卡拉膠的配比為3:1,總用膠量為0.8%,20%的香蕉清汁,12%的白砂糖及4%的乳酸菌發酵劑發酵14h,于75℃煮10 min,制作的果凍感官得分為95。優化后的加工工藝可為香蕉果凍休閑食品的開發奠定理論基礎。
香蕉果凍 凝膠劑 乳酸菌 加工工藝
香蕉屬于芭蕉科芭蕉屬,也是栽培較為廣泛的熱帶亞熱帶水果。香蕉果質柔軟,色香味俱全,營養價值高且容易吸收消化,是人們喜愛的果品之一;果實中含有豐富的果膠、蛋白質、纖維素、維生素及礦物質鐵、鈣等[1],含有豐富的葡萄糖、果糖、多酚類等營養成分[2]。香蕉具有潤腸通便、清熱解毒、降壓通脈、祛熱潤肺等功效,能夠防止血管硬化等[3]。香蕉是一種典型的呼吸躍變型水果,不耐貯藏,容易腐爛變質,對溫度極其敏感,抗寒能力差,稍遇旺產滯銷,損失便十分嚴重,解決這一問題的最好辦法就是大力發展香蕉產后加工[4-5]。
果凍是一種流行的休閑食品,因其口感軟滑爽脆,酸甜適口,外觀晶瑩剔透,風味清甜滋潤,色澤鮮艷多樣,受到廣大消費者的喜愛[6-7]。目前,市場上生產銷售的果凍雖然品種多樣化,多以水果型風味為主,但是果凍中的果肉或果汁含量很少,多數以食用香精替代,營養含量少,綜合營養價值不高。隨著生活水平的提高和人們保健意識的增強,消費者對休閑食品的要求越來越高,休閑食品不僅要美味可口、安全衛生,而且還要具有一定的營養保健功能,這是果凍食品未來發展的趨勢[8-10]。
本文以香蕉為主要原料,魔芋膠、卡拉膠為復配凝膠劑,利用乳酸發酵,成功研制出了營養豐富、具有獨特風味的香蕉果凍。乳酸發酵型香蕉果凍加工工藝的成功研發,不僅提供了一種新型的天然綠色健康休閑食品,還為香蕉的深加工開辟了一條新途徑,具有很好的社會效益和經濟效益。
1.1 主要材料與試劑
香蕉(采自漳州市薌城區天寶鎮,選取成熟度較高的香蕉);乳酸菌(北京川秀科技有限公司);卡拉膠(鄭州旗德化工有限公司)、魔芋膠(昭通市三艾有機魔芋發展有限公司);檸檬酸(蘇州曠世化工有限公司);白砂糖(市售食品級)。
1.2 主要設備儀器
PL402-C型電子天平(梅特勒—托利多儀器有限公司);SS260-D3多功能食物攪拌器( 中山市好媽咪電器廠) ;?SPX-150恒溫培養箱(常州菲普實驗儀器廠);HH-2型數顯恒溫水浴鍋(江陰市保利科研器械有限公司恒溫水浴鍋);pH計(上海儀電科學儀器股份有限公司);高壓滅菌鍋(上海博訊醫療生物儀器股份有限公司);超凈工作臺(蘇州佳寶凈化工程設備有限公司);CT3型質構儀(美國BROOKFIELD 公司) 。
1.3 工藝流程[11-13]
1.4 工藝操作要點
1.4.1香蕉清汁的制備[14]挑選成熟度較高的新鮮香蕉,去皮后置于100℃條件下熱燙10min 后進行打漿。打漿后的香蕉果漿經過離心、過濾得到澄清的香蕉清汁。
1.4.2溶膠、煮膠 稱取一定比例的魔芋膠、卡拉膠、白砂糖先混勻,然后加入200g蒸餾水不斷攪拌混合均勻,在電爐上加熱溶解,嚴格控制溶膠和煮膠的溫度。因為魔芋膠不能長時間耐80℃以上的高溫[15],明膠的耐熱不能超過82℃[16],因此選擇煮膠溫度為75℃,加熱煮沸10min,使膠體全部溶解。
1.4.3混合、調配 調節電爐的火力,將溫度控制在70±0.5℃,當膠液溫度降到70℃時,按配比加入香蕉清汁,不停攪拌至均勻。迅速稱取0.10%的檸檬酸用3g蒸餾水溶解后加入混合膠液,攪拌均勻,加熱5min后取出。
1.4.4殺菌 采用巴式殺菌法(90℃,20 min)。
1.4.5發酵 待殺完菌的膠液冷卻至46℃時,按4%的量添加活化后的乳酸菌發酵劑,混合均勻后分裝到無菌器皿中,在 36±1℃的厭氧條件下恒溫培養,果凍成型后終止發酵,使之自然凝凍即得成品。
1.4.6冷卻水浴冷卻或自然冷卻至常溫。
1.5 香蕉果凍的單因素試驗設計
選取復配凝膠劑用量和配比、香蕉清汁添加量、白砂糖添加量及發酵時間 4 個因素進行單因素試驗,以制作果凍的的組織狀態( 硬度、彈性、咀嚼性) 為評價指標,確定單因素試驗的最佳值。
1.6 香蕉果凍的正交試驗設計
在單因素試驗基礎上,采用4因素3水平(見表1)的正交實驗[14,17-18],以制作果凍的的感官評價確定香蕉果凍的最佳工藝參數。

表1 實驗因素水平
1.7 感官評價
由 15 名感官鑒評員對成品果凍進行感官評定,然后根據果凍的外觀( 20 分) 、風味( 40分)、口感( 40 分) 等指標進行綜合評價,具體評價得分標準見表2[14]。將 3 項所得分數相加,即為產品的感官評價得分。

表2 感官評定標準
2.1 單因素實驗結果與分析
2.1.1復配凝膠劑用量和配比的確定
通過對不同復配膠量制作成的果凍成品與市場購買的喜之郎水果味果凍做對照進行質構分析,從表3可知,結合彈性、咀嚼性、硬度性 3 個指標來確定復配膠的最佳添加量為 0.8% 。以復配膠的添加量0.8%為標準,選擇魔芋膠與卡拉膠的不同配比制作成的果凍成品和市場購買的喜之郎水果味果凍做對照進行質構分析,從表4可知,復配膠粉中魔芋粉∶卡拉膠的最佳配比為 3:1。

表3 不同復配膠量的質構分析

表4 不同比例復配膠量的質構分析
2.1.2香蕉清汁添加量的確定
在復配總膠量 0.8%(魔芋膠∶卡拉膠的配比為 3:1),白砂糖的添加量為12%,檸檬酸的添加量為0.10%,發酵時間為12h的條件下,分別添加10 %、15%、20%的香蕉清汁進行試驗。由表5 可知,當香蕉清汁的添加量為15% 時,果凍的硬度、彈性及咀嚼性與商業化產品的指標相近。

表5 不同添加量的香蕉清汁的質構分析
2.1.3白砂糖添加量的確定
白砂糖添加量對果凍的風味、口感和質量有直接影響。在魔芋膠∶卡拉膠的配比為 3 :1,總膠量為0.8% ,香蕉清汁添加量15% ,檸檬酸添加量0.10 % ,發酵時間為12h的條件下,分別添加8% 、12% 、16 %的白砂糖進行試驗。由表6可知,白砂糖的添加量為12%時,果凍的彈性、咀嚼性、硬度優于市售商業化產品的指標。

表6 白砂糖添加量對果凍品質的影響
2.1.4發酵時間的確定
在魔芋膠∶卡拉膠的配比為 3 :1,總膠量為0.8% ,白砂糖的添加量為12%,香蕉清汁添加量15%,檸檬酸添加量0.10 %條件下,分別發酵 10 h、12h、14h進行試驗。由表7可知,發酵的時間范圍為12h時,果凍的彈性、咀嚼性、硬度優于市售商業化產品的指標。

表7 發酵時間對果凍品質的影響
2.2 正交實驗結果與分析
采用 4 因素 3 水平做正交試驗,確定復配凝膠劑的配比、香蕉清汁添加量、白砂糖添加量、發酵時間。試驗結果與分析如表 8 所示。
從表 8 中的極差分析可以看出,RA>RC>RB>RD。由極差的意義可知,極差大表示該因素的水平變動對試驗結果的影響大,反之亦然。可見,復配膠配比對香蕉果凍風味影響最大,白砂糖、香蕉清汁及發酵時間對風味的影響依次減弱。本試驗選定的最佳方案為 A3B3C2D3,即復配膠配比( 魔芋膠∶卡拉膠)為 3∶1,香蕉清汁為20%,白砂糖為12%,發酵時間為 14 h。

表8 正交試驗結果與分析
以香蕉為主要原料,魔芋膠、卡拉膠為復配凝膠劑,通過單因素實驗和正交實驗設計對香蕉果凍的加工工藝進行了優化,確定發酵型香蕉果凍加工工藝條件為:控制煮膠溫度 75 ℃,復配膠總量 0.8% ,魔芋粉∶卡拉膠= 3:1,香蕉清汁 20 % ,白砂糖 12 % ,檸檬酸 0.10% ,發酵14 h,在此條件下制作出的發酵型香蕉果凍感官得分95,其質地均勻,光滑透明,呈淺黃色,富有彈性,凝膠狀態佳,韌性強,酸甜適口,彈性、咀嚼性、硬度優于市售商業化產品的指標。乳酸發酵型香蕉果凍加工工藝的成功研發,不僅向市場提供了一種新型的天然綠色健康休閑食品,而且還為香蕉的深加工開辟了一條新途徑,具有很好的社會效益和經濟效益。
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