無花果果糕的研制及其質構特性

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(新疆農業大學食品科學與藥學學院,新疆果品加工與保鮮工程技術中心,新疆烏魯木齊 830052)

無花果(FicuscaricaL.),別名文仙果、映日果、蜜果、掙桃等[1],是一種集營養、藥用于一身的低熱量堿性食物,被人們稱之為“大府之品”。在長期的臨床實踐中,中國醫學總結得出,無花果性平味甘,能夠健胃清腸,消腫解毒,還有抗癌、抗腫瘤、提高免疫力等功效[2-3];杏干和葡萄干性溫味甘酸,前者具有生津止渴,去冷熱毒之特點[4-5],后者具有補氣血、抗氧化、消除疲勞和便秘、預防心血管疾病及防癌等效果[6-7],三種物質均對人體有良好的保健作用,營養價值高。目前市面上有關無花果的產品除鮮食、藥用外,主要以制干、制果脯、果醬為主[8],也有果茶、果酒、果奶、罐頭等,而以無花果干和杏干、葡萄干進行二次深加工的產品卻鮮有報道。

果糕屬于蜜餞類,是果蔬類深加工的一種較好方式,屬于天然低糖的營養食品,因香軟爽滑的品質特性深受消費者喜愛,市場前景看好[9-11]。作為久負盛名的“瓜果之鄉”,新疆是無花果和杏干、葡萄干在中國的主要產區[12-14],且傳統果糕大都以新鮮果蔬為原料進行加工生產,干果是一種營養價值和藥用價值很高的食物,其各種營養成分也高于鮮果[15],因此一方面充分利用新疆干果資源,為新疆特色果品的深加工提供一條途徑;另一方面,果糕較干果口感更柔和細膩,該產品融合了三種物質的營養成分,增加了無花果果糕的營養價值,還可調和風味,保留其特有的風味及口感,品質優異,適于各年齡層消費者食用,利于滿足人們對健康食品日益增加的需求;再者果糕加工生產易于實現工業化,產品品質易于控制,成品精致多樣[16]。研制開發新型無花果產品,不僅可以提高無花果的利用價值,增加其附加值,使其成為一種具有地方特色的營養休閑食品,而且這對改進農民增收和區域經濟發展有重要的現實意義,具有一定的市場消費潛力及科研應用價值。

本實驗以無花果干為主要原料,并輔以杏干、葡萄干,添加適量復合膠和檸檬酸研制無花果果糕,采用感官評分法分析果糕品質,探討最優配方工藝,并對其質構特性進行測定分析,以期為工業化生產果糕產品提供理論依據,為無花果產業發展和市場開發奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

無花果干、杏干、葡萄干 市售,購于烏魯木齊北園春干果市場;瓊脂、卡拉膠、魔芋膠,無水檸檬酸 均為市售食品級,鄭州鼎城食品添加劑有限公司。

JY5002電子天平 上海舜宇恒平科學儀器有限公司;AL204天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;飛利浦HR2168勻漿機 珠海經濟特區飛利浦家庭電器有限公司;格蘭仕CH2082電磁爐 中山市格蘭仕生活電器制造有限公司;PAL-1手持數顯糖度儀 日本ATAGO愛宕;101-2AB型電熱恒溫鼓風干燥箱 天津市泰斯特儀器有限公司;TA-XT Plus物性測試儀 英國SMS公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 工藝操作要點

1.2.2.1 預處理 挑選無腐爛、無病蟲害的無花果干、杏干、葡萄干,去梗稱重,用流動的清水沖洗干凈,去除灰塵及其他雜質。

1.2.2.2 護色 按照前期護色試驗結果,即將洗凈后的干果置于0.15%抗血酸+0.3%檸檬酸的復合護色液中,常溫浸泡30 min,于100 ℃蒸汽下,加熱9 min進行護色。

1.2.2.3 切分、打漿 將處理后的干果切成小塊,以1∶2 (g/g)料水比,置于勻漿機中進行打漿,收集漿液備用。

1.2.2.4 溶膠 將復合凝膠劑(卡拉膠、魔芋膠和瓊脂粉)混合均勻后,放入適量蒸餾水中,浸泡吸水溶脹約10 min,在70 ℃下加熱進行溶膠。

1.2.2.5 熬制 將制備好的果漿按一定質量比混勻,邊攪拌邊加入溶膠中,于電磁爐上選擇110 ℃進行熬制濃縮,當糖度達到15 Brix左右時,溫度調至70 ℃,并加入一定量的檸檬酸,熱攪拌混勻即可。

1.2.2.6 入模 將煮制好后的漿料趁熱澆入模具中,自然降溫、冷卻成型。

1.2.2.7 烘制 將樣品移入鼓風干燥箱,在50 ℃下干燥。干燥過程中將其翻轉2～3次,烘制20～22 h。

1.2.2.8 脫模、冷卻、成品 將烘制好的無花果果糕脫模后冷卻至室溫,即得成品。

1.2.3 單因素實驗 固定復合果漿添加量為200 g、復合膠添加量為2.5 g(卡拉膠∶魔芋膠∶瓊脂質量比為2∶1∶1)、檸檬酸添加量為0.15 g,設置復合果漿(無花果干漿∶杏干漿∶葡萄干漿)質量比分別為1∶1∶1、2∶1∶1、3∶1∶1、4∶1∶1、5∶1∶1,研究復合果漿質量比對無花果果糕感官品質的影響。

固定復合果漿(無花果干漿∶杏干漿∶葡萄干漿)質量比為2∶1∶1、復合膠添加量為2.5 g(卡拉膠∶魔芋膠∶瓊脂質量比為2∶1∶1)、檸檬酸添加量為0.15 g,設置復合果漿添加量分別為100、150、200、250、300 g,研究復合果漿添加量對無花果果糕感官品質的影響。

固定復合果漿添加量為200 g(無花果干漿∶杏干漿∶葡萄干漿質量比為2∶1∶1)、復合膠(卡拉膠∶魔芋膠∶瓊脂)質量比為2∶1∶1、檸檬酸添加量為0.15 g,設置復合膠添加量分別為1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 g,研究復合膠添加量對無花果果糕感官品質的影響。

固定復合果漿添加量為200 g(無花果干漿∶杏干漿∶葡萄干漿質量比為2∶1∶1)、復合膠添加量為2.5 g、檸檬酸添加量為0.15 g,設置復合膠(卡拉膠∶魔芋膠∶瓊脂)質量比分別為1∶1∶1、1∶2∶1、2∶1∶1、2∶2∶1、2∶1∶2,研究復合膠質量比對無花果果糕感官品質的影響。

固定復合果漿添加量為200 g(無花果干漿∶杏干漿∶葡萄干漿質量比為2∶1∶1)、復合膠添加量為2.5 g(卡拉膠∶魔芋膠∶瓊脂質量比為2∶1∶1),設置檸檬酸添加量分別為0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 g,研究檸檬酸添加量對無花果果糕感官品質的影響。

1.2.4 正交優化試驗 在預試驗及單因素試驗基礎上,確定復合果漿添加量、復合膠添加量、復合膠質量比及檸檬酸添加量4個因素的取值范圍,取3水平,采用L9(34)正交設計,以感官評分為指標對產品配方進行正交優化試驗。正交試驗因素的水平見表1。

表1 正交試驗因素水平表Table 1 Factor and levels table of orthogonal test

1.2.5 感官評定 挑選食品專業學生10人(男女比例1∶1)組成感官評定小組,參照GB/T 10782-2006[17],制定出具體評價標準見表2。所有待評樣品隨機分為10份發給評定員,逐一對樣品進行感官評價,評定員每評定完一個樣品后,用純凈水漱口,5 min后再評定下一個樣品[18]。感官評價從色澤、組織形態、口感與風味等方面對樣品進行評定。

表2 無花果果糕感官評分標準Table 2 Sensory evaluation criteria of fig pastilles

1.2.6 烘制條件確定 在最優配方條件下制備無花果果糕,設定烘制溫度分別為45、50、55、60 ℃,以果糕的烘干時間和產品品質為指標,進行評價比較,確定最佳烘制條件。

1.2.7 質構特性測定 用質構儀在室溫下對無花果干(對照組)和無花果果糕(試驗組)進行TPA測定,并用t檢驗法進行差異性分析[19-20]。測定時對每個樣品連續壓縮2次,兩次壓縮高度2 mm,數據通過計算機讀取,每組樣品平行測定10次,去除最大值和最小值后,取平均值。

測定參數設置為:測試類型T.P.A;測試探頭P/36R;測定前探頭速度:2.0 mm/s;測定時探頭速度:1.0 mm/s;測定結束探頭速度:1.0 mm/s;應變:30%;觸發點負載5.0 g。觸發類型自動;數據頻率200點/s。參數指標包括:硬度(Hardness);彈性(Springiness);粘附性(Adhesiveness);凝聚性(Cohesivenes);膠黏性(Gumminess);咀嚼性(Chewiness);回復性(Resilience)。

1.3 數據分析

2 結果與分析

2.1 單因素實驗結果與分析

2.1.1 復合果漿質量比對無花果果糕感官評分的影響 從圖1可以看出,隨著無花果干漿質量的增多,果糕的感官評分先增加后減少,說明復合果漿質量比影響無花果果糕的感官品質。當復合果漿質量比為2∶1∶1時,感官評分最高,此時風味口感最佳;當復合果漿質量比為1∶1∶1時評分較低,此時杏的風味過重,無花果的風味幾乎被掩蓋,且由于葡萄干的影響使果糕口感相對偏酸、色澤較深;當復合果漿質量比為2∶1∶1～5∶1∶1時,無花果果糕的感官評分隨之減少,這是因為,隨著無花果干漿質量的增加,無花果果糕的甜膩感逐漸增強,表面流糖較明顯。故確定復合果漿質量比(無花果干漿∶杏干漿∶葡萄干漿)2∶1∶1進行無花果果糕的制作。

圖1 復合果漿質量比對無花果果糕感官評分的影響Fig.1 Influence of the mass ratio of compound fruit pulp on fig pastilles’s sensory score

2.1.2 復合果漿添加量對無花果果糕感官評分的影響 由圖2可以看出,隨著復合果漿添加量在100～200 g之間逐漸增加,無花果果糕的感官評分也不斷增加,當添加量為200 g時,感官評分最高,說明復合果漿的添加量直接影響無花果果糕的口感和品質,適量的復合果漿使無花果果糕糕體飽滿、組織均勻,口感軟硬適中,富有彈性,色澤優良,添加量過少則口感偏硬,彈性較差,風味不足。當復合果漿添加量超過200 g時,感官評分隨之減少,這是因為,復合果漿添加量過多時,制作過程不易成型,使果糕口感較綿軟,色澤較深,流糖現象較明顯,且使產品成本變高。故將150、200、250 g作為正交試驗中復合果漿添加量較優的三個水平。

圖2 復合果漿添加量對無花果果糕感官評分的影響Fig.2 Influence of the addition of compound fruit pulp on fig pastilles’s sensory score

2.1.3 復合膠添加量對無花果果糕感官評分的影響 由圖3可以看出,隨著復合膠添加量在1.0～2.5 g之間增加,無花果果糕的感官評分也不斷增加,當添加量為2.5 g時,感官評分最高,適量的復合膠使無花果果糕平整細膩、組織均勻,糕體飽滿,軟硬適中,富有彈性,而添加量過少時,無花果果糕成型較慢,組織較為疏散,缺乏咀嚼感,影響感官品質,說明復合膠的添加量主要影響無花果果糕的組織形態和品質[21]。而隨后當復合膠添加量增加至為3.0 g時,感官評分有所降低,這是因為,當復合膠添加量添加量過多時,制作過程中無花果果糕成型較快、不易入模,使果糕口感較硬,彈性較差。故將2.0、2.5、3.0 g作為正交試驗中復膠添加量較優的三個水平。

圖3 復合膠添加量對無花果果糕感官評分的影響Fig.3 Influence of the addition of compound gel on fig pastilles’s sensory score

2.1.4 復合膠質量比對無花果果糕感官評分的影響 由圖4可以看出,當復合膠質量比為2∶1∶1時,無花果果糕感官評分最高,所得產品軟硬適中,富有彈性,柔和細膩,有咬勁不粘牙,口感最佳;當復合膠質量比為2∶2∶1和2∶1∶2時,口感劣于2∶1∶1,而優于1∶1∶1和1∶2∶1,這說明復合膠質量比影響無花果果糕的口感品質,適當的復合膠比例使果糕組織均勻,糕體飽滿,軟硬適中,富有彈性和咀嚼感。由于不同的凝膠劑性質不同,所形成的膠體在凝膠強度和凝膠彈性上會有很大區別,從而造成口感上的差異[22],瓊脂和卡拉膠成型效果好,但卡拉膠和瓊脂所形成的凝膠偏硬、脆,會導致口感較硬,果味不能充分釋放[23-24],而魔芋膠雖凝膠強度稍有欠缺,成型速度慢,但彈性和韌性極好,與卡拉膠、瓊脂復合有協同增效作用。故將復膠質量比(卡拉膠∶魔芋膠∶瓊脂)2∶1∶1、2∶2∶1、2∶1∶2作為正交試驗中復合膠比例較優的三個水平。

圖4 復合膠質量比對無花果果糕感官評分的影響Fig.4 Influence of the ratio of composite gel on fig pastilles’s sensory score

2.1.5 檸檬酸添加量對無花果果糕感官評分的影響 由圖5可以看出,隨著檸檬酸添加量在0.05～0.15 g之間增加,無花果果糕的感官評分也不斷增加,當添加量為0.15 g時,感官評分最高,這是因為,當添加量較少時,無花果果糕相對偏甜,色澤相對較深,檸檬酸的添加量主要影響無花果果糕的風味,檸檬酸酸味圓潤滋美,適量地添加可調節果糕風味,使其酸甜適口,風味突出,且還具有一定的抑菌、護色作用[25]。當檸檬酸添加量超過0.15 g時,感官評分隨之減少,這是因為,當檸檬酸添加量過多時,口感則偏酸,pH下降還會使粘度下降,易使蔗糖過度轉化,發生流糖現象[26],風味欠佳。故將0.10、0.15、0.20 g作為正交試驗中檸檬酸添加量較優的三個水平。

圖5 檸檬酸添加量對無花果果糕感官評分的影響Fig.5 Influence of the addition of citric acid on fig pastilles’s sensory score

2.2 正交試驗結果與分析

根據表1進行正交優化試驗,結果見表3。

表3 正交試驗結果Table 3 Results of orthogonal experiment

由表3可以看出,正交試驗結果中的最優水平為A2B3C1D2,感官評分為83.7。根據極差分析結果可知,各因素對無花果果糕感官品質得分影響的主次順序為A(復合果漿添加量)>C(復合膠質量比)>D(檸檬酸添加量)>B(復合膠添加量),最優配方水平組合為A2B2C1D2,該水平未在正交試驗中出現,所以對其進行驗證試驗,考察最優工藝的穩定性。最終優化組合A2B2C1D2的感官評分為85.9±1.8分,更優于組合A2B3C1D2,說明配方優化成功,因此選擇A2B2C1D2作為無花果果糕的最優配方,即復合果漿添加量200 g、復合膠添加量2.5 g、復合膠質量比(卡拉膠∶魔芋膠∶瓊脂)2∶1∶1、檸檬酸添加量0.15 g。

2.3 烘制條件對果糕品質的影響

由表4可知,烘制溫度為50 ℃時,烘制時間為20～22 h,果糕的品質較為理想。烘制過程中若溫度過高,則水分散失不均勻,影響產品的組織形態和口感,時間過長則導致干燥速度慢、能耗高,且產品營養流失、色澤不佳,因此需定時翻動果糕,使其受熱均勻,防止表面產生結殼和局部焦糖化現象[27]。

表4 烘制條件對產品品質的影響Table 4 Effects of baking conditions on product quality

2.4 質構特性結果與分析

質構特性能反映食品的組織形態和口感,是食品品質的重要指標[28],質構儀可以通過測定硬度、彈性、咀嚼性等指標,從而準確檢測果糕的物性特征[29]。且TPA測定結果具有客觀性和靈敏度高的特點,無花果干(對照組)及無花果糕(樣品組)TPA測定結果見表5。

表5 產品質構特性測定結果Table 5 Texture properties results of samples

由表5可以看出,無花果糕的硬度明顯低于無花果干的硬度,差異性極顯著(p<0.01),這說明將無花果干研制成無花果糕,在很大程度上改善了食用無花果干的軟硬度。無花果糕的粘附性、彈性、凝聚性及回復性均極顯著高于無花果干(p<0.01),說明無花果糕在組織形態和口感方面都更優于無花果干,符合消費者對休閑食品的要求。此外,分析結果顯示,無花果干和無花果糕的膠黏性及咀嚼性差異并不顯著(p>0.05),這是因為,無花果干本身是含糖量極高[1]、具特有咀嚼性的食品,使得無花果果糕的膠黏性、咀嚼性與其差異并不顯著。TPA測定分析為無花果果糕的質構特性和品質評價提供參數。

3 結論

以感官評定為指標,確定的無花果果糕制備的最佳配方工藝為:復合果漿添加量為200 g,復合果漿質量比(無花果漿∶杏干漿∶葡萄干漿)為2∶1∶1,復合膠添加量為2.5 g,復合膠質量比(卡拉膠∶魔芋膠∶瓊脂)為2∶1∶1,檸檬酸添加量為0.15 g,在50 ℃下烘制20～22 h,由此獲得的無花果果糕風味優良、韌性、軟硬度好,酸甜適中,具有無花果特有的咀嚼感,不黏牙,是一種老少皆宜的特色休閑食品,具有廣闊的開發前景。本試驗確定了無花果果糕最佳配方的TPA,測定值分別為:硬度2848.687±324.289 g,粘附性-22.883±2.314 mJ,彈性0.956±0.017 mm,凝聚性0.803%±0.033%,膠黏性2285.088±268.904 g,咀嚼性2187.361±240.359 mJ,回復性0.400±0.029,為無花果果糕的生產品質提供技術參數和指導。