響應面法優化檸檬蘆薈果肉果凍配方的研究

曹舒 何利 劉付玉 阮嘉欣 王碩 岑麗媛

摘要[目的]采用響應面法優化檸檬蘆薈果肉果凍配方。[方法]以檸檬、蘆薈為原料，在單因素試驗基礎上，運用Box-Behnken中心組合試驗設計和響應面（RSM）分析法對果凍的配方進行優化。[結果]確定最優配方參數魔芋膠∶卡拉膠的配比4∶1，總復合膠粉量10 g/L，檸檬汁添加量100 g/L，蘆薈果肉果粒添加量80 g/L，白砂糖添加量140 g/L。[結論]采用該配方制作的檸檬蘆薈果肉果凍質地均勻，口感光滑細膩，含有檸檬與蘆薈獨特風味，具有廣闊的市場前景。

關鍵詞檸檬;蘆薈;果凍;響應面法;配方

中圖分類號TS255.43文獻標識碼A

文章編號0517-6611（2019）03-0133-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.03.042

檸檬（Citrus limon）屬于蕓香科柑橘屬植物，有尤力克、費米耐勞和里斯本等品種[1]。檸檬含有豐富的檸檬酸、煙酸、維生素以及礦物質元素，其經濟價值和藥用價值正日益受到人們的關注[2]。檸檬深加工產業也得到迅猛發展，已生產開發了檸檬飲料、檸檬果酒、檸檬果醋、檸檬茶等系列產品，是一種具有非常高營養與藥用價值的水果[1，3]。 蘆薈為百合科（Liliaceae）蘆薈屬（Aloe）多年生肉質草本植物，該屬植物共有270多種[4]。蘆薈中含有豐富的維生素、氨基酸及無機鹽等，食用蘆薈能滿足人體所必需的多種營養[5]。目前，蘆薈作為一種藥食同源的食品原料已被加工成各種蘆薈食品和飲料。目前以檸檬、蘆薈為主要原料的產品鮮見報道。筆者以檸檬和蘆薈為原料制備檸檬蘆薈果肉果凍，以膠粉、蘆薈果肉、檸檬汁、白砂糖含量為因子，配合響應面試驗來優化配方工藝，確定出最佳的工藝配方，制成質地均勻、較好凝膠狀態、適中彈性的果凍。該果凍特有的清香氣味與光滑細膩的口感，滿足兒童、青少年及老年人的需求，不僅成為消費者理想的休閑果凍食品，也為檸檬蘆薈開發提供了一條新途徑。

1材料與方法

1.1材料與試劑

檸檬（挑選新鮮成熟、無蟲蛀霉變、無機械損傷的四川安岳縣檸檬）、新鮮無損傷的庫拉索蘆薈（江蘇宿遷市）、一級白砂糖（宏林牌），購于雅安吉選超市。卡拉膠、魔芋膠、檸檬酸、氯化鈣均為食品級，購于成都科龍化學試劑公司。

1.2儀器與設備

JM-B20002電子天平（余姚市紀銘稱重校驗設備有限公司）;C-18F電磁爐（青島澳柯瑪科技電器有限公司）;JJ-2組織搗碎機（常州國華電器有限公司）;DK-S26 型電熱恒溫水浴鍋（上海精宏實驗設備有限公司）;TMS-PRO FTC質構儀（北京盈盛恒泰科技有限責任公司）;PAL-1手持數字式折光糖度儀（河北泰光公司）;40目篩網、100目篩網、200目篩網。

1.3方法

1.3.1工藝流程[6-8]。由圖1可知，

將鮮檸檬洗凈去皮去核，打漿過40目篩、200目篩后得澄清檸檬汁待用。將新鮮蘆薈洗凈，除去兩端尖刺和表皮，切成均勻小段（顆粒0.5 cm×0.3 cm×0.2 cm），經0.1%的檸檬酸浸泡15 min，于沸水中熱燙180 s，取出迅速用水冷卻后將果肉于38 ℃以下用0.5%的CaCl2硬化處理30 min（防止果肉后續工藝軟化、破損）[9-11]。 將稱量好的卡拉膠、魔芋膠于40～50 ℃的熱水中溶解再放入水浴鍋中攪拌60 min溶解，放入白砂糖使之均勻溶解。將上述膠液立即趁熱過100目篩，防止凝固。待膠液冷卻至70 ℃左右時，緩慢加入澄清的檸檬汁（加入時均勻攪拌膠體防止局部酸度過高，影響凝膠形成）。將最后制的液體倒入放有蘆薈果肉的模具中封口滅菌，得檸檬蘆薈果肉果凍，備用[12-15]。

1.3.2果凍衛生質量評價標準。可溶性固形物、pH、彈性（質構儀TPA模式）、微生物指標測定均參照GB 19299—2015《食品安全國家標準 果凍》、GB/T 10786—2006《罐頭食品的檢驗方法》執行。

1.3.3單因素試驗設計。選擇復合膠粉配比、復合膠粉添加量、檸檬汁添加量、蘆薈果肉添加量、白砂糖添加量進行單因素試驗，其中設置4個因素為固定值，另外1個為變量，對其進行綜合感官評價，找到最佳的添加量。

1.3.4

響應面試驗設計。在單因素試驗結果基礎上，采用Box-Behnken設計[16]。分別選取檸檬汁添加量、蘆薈果肉添加量、復合膠粉添加量、白砂糖添加量中最佳的3組水平值進行4因素3水平中心組合試驗（表1）。

1.3.5

感官評定。根據產品組織形態（30分）、色澤（20分）、滋味及氣味（25分）、口感（25分）進行打分，滿分為100分[17-21]。由10位經過專業培訓的人員組成評價小組，嚴格按照標準規定進行評分，取其平均值作為評分結果。

1.3.6

數據處理與分析。采用Origin Pro 8.5.1對單因素試驗結果進行處理分析，利用Design-Expert.V8.0.6.1軟件進行響應面試驗設計、數據分析和二次模型的建立，通過對回歸方程的解析以及響應面的分析獲得最佳變量水平，通過P值（P<0.05）考察模型及因素的顯著性。所有試驗重復3次，取平均值。

2結果與分析

2.1復合膠粉配比的確定

將8 g/L的卡拉膠與魔芋膠復配，設定5個配比1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1，按照果凍加工工藝，固定蘆薈果肉添加量為60 g/L、白砂糖添加量為100 g/L、檸檬汁添加量為80 g/L進行試驗[22-23]。由表3可知，復合膠粉的配比不同，制備出的果凍形態、質地、彈性及感官評價結果均不同。經過綜合感官評分可知，當卡拉膠∶魔芋膠比例為4∶1時，制備出的果凍形態、質地、彈性和口感最佳且感官評價分數最高。比例過高或過低都對果凍凝膠性能、質地、彈性和口感有不同程度的影響。卡拉膠∶魔芋膠比例為4∶1時為最佳配比。