刺梨果糕生產(chǎn)工藝的優(yōu)化

余洋洋，余元善，吳繼軍，唐道邦，卜志斌

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部功能食品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510610）

0 引言

刺梨（Rosa roxburghii） 又名文先果、送春歸，是薔薇科薔薇屬落葉灌木，主要產(chǎn)于貴州、云南、四川等西南地區(qū)[1]。刺梨含有豐富的維C、超氧化物歧化酶（SOD）、刺梨黃酮、刺梨多糖及多種人體必需氨基酸[2]，其中維C 含量居水果之首，另外還有鉀、鈣、鎂、鈉、銅、磷、鐵、鋅、錳等礦物質(zhì)，有抗氧化、抗突變、抗癌變及促進(jìn)多種金屬毒物排泄等保健藥用價(jià)值[3-4]。然而，刺梨中單寧等多酚物質(zhì)含量較高，造成刺梨鮮果口感生澀，多用來加工果脯、果汁等產(chǎn)品[5]。果糕屬于蜜餞類，是果蔬類深加工的一種較好方式，因香軟爽滑的品質(zhì)特性深受消費(fèi)者喜愛，開發(fā)刺梨果糕產(chǎn)品不僅可以豐富刺梨加工產(chǎn)品的類型，擴(kuò)大消費(fèi)市場(chǎng)，減少原果損失，同時(shí)還能充分保留刺梨良好的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和功能特性[6-7]。

以刺梨原汁為基料，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)分別對(duì)凝膠劑配比、刺梨果糕配方的優(yōu)化，并分析制作過程中存在的問題，確定了刺梨果糕最佳配方及加工工藝，并對(duì)成品的微生物及理化品質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，以期為刺梨果糕的實(shí)際生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

刺梨濃縮汁，貴州恒利源天然生物科技有限公司提供；無水乙醇、甲醇、濃鹽酸、丙三醇均為分析純，天津市福晨化學(xué)試劑有限公司提供。

UV-1800 型分光光度計(jì)，日本島津公司產(chǎn)品；PB-10 型pH 計(jì)，賽多利斯公司產(chǎn)品；SHZ-III 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品；海藻酸鈉（食品級(jí)），天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所提供；黃原膠（食品級(jí)），上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 操作要點(diǎn)

（1） 白砂糖的溶解。稱取一定量的白砂糖，加入適量的水，加熱溶解，溶解成糖液后過濾，備用。

（2） 凝膠劑溶液的配制。將凝膠劑（卡拉膠、魔芋膠和瓊脂粉） 放入適量蒸餾水中，浸泡吸水溶脹約10 min，于70 ℃下加熱進(jìn)行溶膠。

（3） 熬制。將制備好的果漿按一定質(zhì)量比混勻，邊攪拌邊加入溶膠中，于電磁爐上選擇110 ℃進(jìn)行熬制濃縮，當(dāng)糖度達(dá)到65 Brix 左右時(shí)，溫度調(diào)至70 ℃，并加入一定量的檸檬酸和一定比例的刺梨果汁，熱攪拌混勻即可。混合后倒入模具中，冷卻成型。

（4） 烘干。將成型后的果糕，在50 ℃下烘干12～20 h 至產(chǎn)品含水量達(dá)到13%～16%時(shí)取出。

（5） 包裝。將烘干后的刺梨糕包裝，并將包裝好的刺梨糕在60 ℃條件下殺菌10 min，再自然降溫至30 ℃，用冷風(fēng)吹干表面水分后即為成品。

1.3 膠凝劑的確定

1.3.1 單因素試驗(yàn)

固定糖液用量為500 g，果汁用量為100 g，分別設(shè)定：瓊脂添加量為0.50%，0.70%，0.90%，1.10%，1.30%；果膠添加量為0.10%，0.30%，0.50%，0.70%，0.90%；卡拉膠添加量為0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%；海藻酸鈉添加量為0.15%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%。

1.3.2 凝膠劑配比的正交試驗(yàn)

優(yōu)化設(shè)計(jì)試驗(yàn)采用L9（34）正交試驗(yàn)，在蔗糖、麥芽糖、刺梨果汁和檸檬酸添加量固定的條件下，綜合考慮復(fù)合膠凝劑對(duì)果糕品質(zhì)的影響，根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果選取對(duì)刺梨糕品質(zhì)影響顯著的3 個(gè)水平進(jìn)行復(fù)配和優(yōu)化。

凝膠劑配比正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 凝膠劑配比正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/ %

1.4 刺梨果糕配方優(yōu)化

1.4.1 單因素試驗(yàn)

以總質(zhì)量500 g 為基準(zhǔn)，固定蔗糖、麥芽糖、檸檬酸的添加量，考查果汁添加量為25%，30%，35%，40%，45%對(duì)感官評(píng)分的影響；固定刺梨汁、麥芽糖、檸檬酸的添加量，考查蔗糖添加量為35%，40%，45%，50%，55%對(duì)感官評(píng)分的影響；固定刺梨汁、蔗糖和檸檬酸添加量，考查麥芽糖漿添加量為6%，9%，12%，15%，18%對(duì)感官評(píng)分的影響；固定刺梨汁、蔗糖和麥芽糖漿添加量，考查檸檬酸添加量為0.35%，0.40%，0.45%，0.50%，0.55%對(duì)感官評(píng)分的影響。

1.4.2 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果選擇對(duì)刺梨糕品質(zhì)影響顯著的3 個(gè)水平進(jìn)行復(fù)配和優(yōu)化。

刺梨果糕配方正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表2。

表2 刺梨果糕配方正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/ %

1.5 指標(biāo)測(cè)定

1.5.1 感官評(píng)價(jià)

采用評(píng)分檢驗(yàn)法：感官評(píng)價(jià)小組由10 名固定人員組成，針對(duì)刺梨果糕的色澤、組織狀態(tài)、風(fēng)味及口感等方面進(jìn)行評(píng)分，并記錄評(píng)分結(jié)果（滿分為100 分）。

刺梨糕配方及工藝對(duì)感官品質(zhì)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3 刺梨糕配方及工藝對(duì)感官品質(zhì)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.5.2 理化指標(biāo)

水分含量參照GB 5009.3—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》；含糖量參照GB/T 10782—2006《蜜餞通則》；大腸菌群參照GB 4789.3—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》；菌落總數(shù)參照GB 4789.2—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》。

1.6 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)使用Excel 2010 和SPSS 18.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果以X±SD 形式表示。分析圖均用OringePro 8.5 統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 凝膠劑配方的確定

2.1.1 瓊脂添加量對(duì)刺梨果糕品質(zhì)的影響

瓊脂添加量對(duì)果糕品質(zhì)的影響見圖1。

圖1 瓊脂添加量對(duì)果糕品質(zhì)的影響

瓊脂在食品制作中主要影響其咀嚼度，不同的瓊脂添加量在果糕制作中表現(xiàn)出了不同的凝膠特性。瓊脂添加量大于0.40%時(shí)，隨著添加量升高，膠凝強(qiáng)度增大，彈性減小，透明性性下降，即產(chǎn)品的膠凝性增強(qiáng)，而硬度（脆性） 卻增強(qiáng)。瓊脂添加量為0.40%時(shí)，具有良好的彈性、韌性和脆性，感官評(píng)分最高，成品質(zhì)量最佳。

2.1.2 果膠添加量對(duì)刺梨果糕品質(zhì)的影響

果膠添加量對(duì)果糕品質(zhì)的影響見圖2。

圖2 果膠添加量對(duì)果糕品質(zhì)的影響

果膠在食品的制作中主要影響其韌性，果膠對(duì)刺梨果糕感官品質(zhì)的影響呈先增加后減少的趨勢(shì)，原因是由于果膠添加量過多導(dǎo)致膠凝性過大，從而出現(xiàn)產(chǎn)品過硬的不良現(xiàn)象。果膠添加量為0.80%時(shí)，糕體韌性最好，添加量大于0.80%時(shí)，隨著果膠添加量的增加，韌性隨之減弱。

2.1.3 卡拉膠添加量對(duì)刺梨果糕品質(zhì)的影響

卡拉膠添加量對(duì)果糕品質(zhì)的影響見圖3。

圖3 卡拉膠添加量對(duì)果糕品質(zhì)的影響

卡拉膠在食品的制作中主要影響其彈性，卡拉膠添加量小于0.10%時(shí)，果糕彈性不足，隨著卡拉膠添加量增加，彈性增強(qiáng)，感官評(píng)分增高。卡拉膠添加量達(dá)到0.10%時(shí)，成品有良好的膠凝效果和口感感官評(píng)分最高，成品質(zhì)量最佳。

2.1.4 海藻酸鈉添加量對(duì)刺梨果糕品質(zhì)的影響

海藻酸鈉添加量對(duì)果糕品質(zhì)的影響見圖4。

圖4 海藻酸鈉添加量對(duì)果糕品質(zhì)的影響

卡拉膠在食品的制作中主要影響其穩(wěn)定性，隨著海藻酸鈉添加量的增加，成品的綜合感官評(píng)分先增后減，海藻酸鈉添加量為0.15%時(shí)，刺梨果糕色澤均勻，無結(jié)塊現(xiàn)象，刺梨果糕的硬度增加，感官評(píng)分最高，成品品質(zhì)最佳。

2.1.5 膠凝劑配比的優(yōu)化

優(yōu)化設(shè)計(jì)試驗(yàn)采用L9（34）正交試驗(yàn)，在刺梨汁、蔗糖、麥芽糖、檸檬酸添加量固定的條件下，綜合考慮膠凝劑添加量對(duì)果糕品質(zhì)的影響，以及膠凝劑之間的協(xié)同增效作用，優(yōu)選出對(duì)果糕品質(zhì)影響顯著的瓊脂、果膠、卡拉膠和海藻酸鈉的3 個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。

凝膠劑配比正交試驗(yàn)感官評(píng)定結(jié)果和分析見表4。

由表4 可見，得刺梨果糕最優(yōu)凝膠劑配方為A2B1C2D3，即瓊脂添加量0.40%，果膠添加量0.60%，卡拉膠添加量1.00%，海藻酸鈉添加量0.15%，感官評(píng)分為89.76 分，并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，考查最優(yōu)工藝的穩(wěn)定性。最終優(yōu)化組合A2B1C2D3的感官評(píng)分為85.90±1.80 分，說明配方優(yōu)化成功。

表4 凝膠劑配比正交試驗(yàn)感官評(píng)定結(jié)果和分析

2.2 刺梨果糕配方的確定

2.2.1 刺梨汁添加量

刺梨汁添加量對(duì)果糕品質(zhì)的影響見圖5。

圖5 刺梨汁添加量對(duì)果糕品質(zhì)的影響

由圖5 可見，當(dāng)刺梨汁添加量逐漸增加時(shí)，刺梨果糕的感官評(píng)分升高，當(dāng)添加量為40%時(shí)，評(píng)分達(dá)到最高值85.40±0.55 分，隨著添加量的繼續(xù)增加，復(fù)合果糕的感官評(píng)價(jià)有所下降，從而確定刺梨汁的最佳添加量為40%。

2.2.2 蔗糖添加量

蔗糖添加量對(duì)果糕品質(zhì)的影響見圖6。

圖6 蔗糖添加量對(duì)果糕品質(zhì)的影響

蔗糖添加量對(duì)果糕的酸甜度和凝膠效果影響較大，由圖6 可知，蔗糖添加量逐漸增加時(shí)，復(fù)合果糕的甜度和黏稠度增加，感官評(píng)分上升，當(dāng)添加量為40%時(shí)，評(píng)分達(dá)到最高值79.40±1.14 分，從而確定蔗糖的最佳添加量為40%。

2.2.3 麥芽糖添加量

麥芽糖添加量對(duì)果糕品質(zhì)的影響見圖7。

圖7 麥芽糖添加量對(duì)果糕品質(zhì)的影響

麥芽糖耐熱、耐酸性極佳，并能抑制蔗糖與葡萄糖形成結(jié)晶，與相同濃度的蔗糖溶液黏度很接近，食品加工時(shí)比飴糖容易操作，對(duì)于糖果、糕點(diǎn)等食品的組織與特性無不良影響。但麥芽糖添加量增大時(shí)，果糕表面較黏稠，引起口感不愉快；添加量不足又難以成型[6]。由圖7 可知，麥芽糖添加量為12%時(shí)感官評(píng)分最高，效果最好。

2.2.4 檸檬酸添加量

檸檬酸添加量對(duì)果糕品質(zhì)的影響見圖8。

圖8 檸檬酸添加量對(duì)果糕品質(zhì)的影響

在果糕制品中，氫離子能降低果膠的負(fù)電荷，從而使膠體分子借氫鍵結(jié)合而成凝膠；其次，檸檬酸具有螯合作用，能防止酶和金屬催化引起的氧化作用，抑制褐變的發(fā)生[8-9]；此外，酸味劑有抑菌、護(hù)色與賦予制品酸味等作用。合適的糖酸比可使產(chǎn)品酸甜可口，也可使蔗糖在加熱的情況下部分轉(zhuǎn)化為不易結(jié)晶的轉(zhuǎn)化糖（葡萄糖+果糖）。但酸含量過高，會(huì)導(dǎo)致還原糖含量過高，造成糕體表面流糖[10]。檸檬酸酸味溫和不刺激，可有效調(diào)和蔗糖甜味。 由圖8 可知，檸檬酸添加量為0.5%時(shí)效果最好。

2.2.5 刺梨果糕配方優(yōu)化

優(yōu)化設(shè)計(jì)試驗(yàn)采用L9（34）正交試驗(yàn)，在瓊脂、果膠、卡拉膠添加量固定的條件下，以及各因素之間的協(xié)同增效作用，優(yōu)先選取對(duì)果糕品質(zhì)影響顯著的刺梨汁、蔗糖、麥芽糖漿和檸檬酸的各3 個(gè)添加量進(jìn)行正交試驗(yàn)。

刺梨果糕配方正交試驗(yàn)感官評(píng)定結(jié)果和分析見表5。

表5 刺梨果糕配方正交試驗(yàn)感官評(píng)定結(jié)果和分析

由表5 可知，極差R'A＞R'C＞R'B＞R'D，即對(duì)刺梨果糕感官品質(zhì)影響大小依次為刺梨果汁添加量、麥芽糖漿添加量、蔗糖添加量、檸檬酸添加量，并可得刺梨果糕最佳配方為A'1B'1C'2D'3，刺梨果汁添加量為35%，蔗糖35%，麥芽糖12%，檸檬酸0.50%。根據(jù)驗(yàn)證試驗(yàn)可知，刺梨果汁添加量為35%，蔗糖35%，麥芽糖12%，檸檬酸0.50%時(shí)，即配方為A'1B'1C'2D'3時(shí)，果糕工藝最優(yōu)，感官評(píng)分為91.42 分。以此配方組合進(jìn)行3 次平行試驗(yàn)，產(chǎn)品感官評(píng)分的平均值為90.55 分，為最佳組合配方，得到的產(chǎn)品圖片，獲得色澤、組織狀態(tài)、口感俱佳的刺梨果糕，評(píng)分均高于所有正交試驗(yàn)配方得分。

優(yōu)化后的刺梨果糕產(chǎn)品見圖9。

圖9 優(yōu)化后的刺梨果糕產(chǎn)品

2.3 刺梨果糕產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

根據(jù)上述優(yōu)化的刺梨果糕配方及加工工藝制得刺梨果糕成品，色澤淺黃褐色至深黃褐色，半透明，光澤度好；糕體柔軟有彈性，且不黏牙；組織細(xì)膩均勻，有韌性；酸甜可口，刺梨風(fēng)味濃郁[11]。通過水分、總糖、含鉛量及大腸桿菌和霉菌的檢測(cè)，各項(xiàng)理化及微生物指標(biāo)均符合GB/T 10782—2006 的果糕要求，說明所制刺梨果糕產(chǎn)品滿足商品化需求。

刺梨果糕的質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見表6。

表6 刺梨果糕的質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

3 結(jié)論

通過復(fù)合凝膠劑（瓊脂、果膠、卡拉膠、海藻酸鈉） 添加比例優(yōu)化，通過正交試驗(yàn)確定刺梨果糕最佳配方為瓊脂0.40%，果膠0.60%，卡拉膠1.00%，海藻酸鈉0.15%，作為復(fù)合凝膠劑，其制作出的刺梨果糕顏色呈深黃褐色、半透明，光澤度好；糕體柔軟有彈性，且不黏牙；組織細(xì)膩均勻，有韌性；通過對(duì)刺梨果糕配方比例的研究，刺梨果汁添加量為35%，蔗糖35%，麥芽糖12%，檸檬酸0.50%時(shí)，刺梨果糕配方最優(yōu)，感官評(píng)分為91.42 分，獲得色澤、組織狀態(tài)、口感俱佳的刺梨果糕，根據(jù)此工藝制作的果糕質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。