甘薯葉復合凝膠無糖果凍的研制

李春英 ，孫義豪 ，艾志錄 ，范會平 ，楊峰

1.河南農業大學食品科學技術學院（鄭州 450002）；2.農村部大宗糧食加工重點實驗室（鄭州 450002）；3.鄭州市營養與健康食品重點實驗室（鄭州 450002）；4.鄭州市蔬菜加工貯藏與安全控制重點實驗室（鄭州 450002）；5.南陽固德威機械裝備有限公司（南陽 473000）

果凍（jelly）是以水、食用糖和淀粉糖等為主要原料，輔以增稠劑等食品添加劑，添加或不添加果蔬制品、乳及乳制品等原料，經溶膠、調配、灌裝、殺菌、冷卻等工序而成的膠凍食品。根據組織形態可分為能基本保持形態的凝膠果凍和半流體吸食的可吸果凍[1]。果凍作為一種休閑食品，其晶瑩剔透的外觀、爽滑的口感以及各種誘人的色澤，深受各年齡段消費者的喜愛。果凍在我國的發展已有30年的歷史。據統計，目前國內果凍市場已經達到了200億元人民幣產值的規模。果凍產品大量使用農產品原輔料，如魔芋粉、鮮海藻等[2]。隨著健康意識的提高，人們對于食品的低熱量、安全等需求大幅提高。因此很多學者將果凍的研發從傳統的砂糖明膠果凍逐漸向低聚糖魔芋低熱量保健果凍轉型，這也是未來果凍發展的趨勢之一[3]。

甘薯是我國主要糧食作物之一，其種植面積和產量居世界首位，占世界甘薯總產量的80%以上。甘薯葉、柄、莖作為甘薯副產品，在我國的加工綜合利用較為落后。在日本、美國等發達國家有較多利用甘薯莖葉開發的方便食品[4]。甘薯副產品中含有豐富的蛋白質、鈣及多糖、黃酮類化合物等營養成分和生理活性成分[5-6]。迄今為止，有許多研究資料報道甘薯葉的抗腫瘤、降血糖、降低膽固醇、防止心血管脂肪沉積等藥理功效[7-8]。

研究以甘薯葉作為原材料，魔芋膠-瓊膠為復合凝膠劑，聚葡萄糖和赤蘚糖醇代替白砂糖制作甘薯葉無糖果凍，拓展甘薯副產品的綜合利用，對提高甘薯附加值、增加農民收入、促進我國農業經濟的發展，都具有極其重要的意義。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮甘薯、甘薯葉，由南陽固德威機械裝備有限公司提供；魔芋粉（食品級）、瓊膠粉（食品級）、檸檬酸（食品級）、聚葡萄糖、赤蘚糖醇、氯化鉀（分析純）、乙醇（食用級），由鄭州金圖科貿有限公司提供。

1.2 方法

1.2.1 甘薯葉汁制備

新鮮的甘薯葉洗凈，用沸水燙漂10 s，迅速冷卻，打漿、過濾，將濾液置于4 ℃貯存，備用。

1.2.2 材料配比

將復合凝膠劑和聚葡萄糖50%、赤蘚糖醇1%、氯化鉀0.1%、檸檬酸混合，加水加熱溶解后加入甘薯葉汁，攪拌，倒盤，置于4 ℃冷藏箱中過夜成型。

1.2.3 復合凝膠劑的制作

復合凝膠劑采用魔芋膠和瓊膠，其配比及添加量如表1所示。

表1 甘薯葉無糖果凍中凝膠劑的添加量 單位：%

1.2.4 工藝流程

新型甘薯葉無糖果凍的制造方法參考Choi等[9]的方法。其加工工藝如圖1所示。

圖1 甘薯葉無糖果凍的制作工藝

1.2.5 質構特性測定

甘薯葉果凍質構特性分析采用TPA質構儀（Universal TA多功能質構儀，上海）測定，具體測試參數如表2所示。測試主要指標有硬度、脆性、彈性、黏聚性等。每個試樣設置6個平行，算出平均值，陽性對照設為市售品牌果凍（喜之郎果凍）。

表2 TPA測試條件

1.2.6 甘薯葉無糖果凍感官評價

甘薯葉無糖果凍的感官評價在王巍杰等[10]的方法上進行改進。由20名感官評定員，對甘薯葉復合凝膠無糖果凍的色澤（20分）、風味（30分）、組織狀態（20分）和口感（30分）進行感官評分，并通過權重綜合評價甘薯葉復合凝膠無糖果凍的品質。

1.2.7 統計分析

試驗所得數據通過SPSS 17.0統計軟件包（Inc.Chicago，IL，USA）分析，組間比較采用單因素方差分析（One-way ANOVA），以p＜0.05為差異，有統計學意義。

2 結果與分析

2.1 魔芋膠與瓊膠的復配

2.1.1 魔芋膠和瓊膠的添加量對甘薯葉無糖果凍質地的影響

魔芋膠或瓊膠均是果凍生產行業常使用的凝膠劑。凝膠劑的種類不同，其凝膠性、穩定性、吸水性等性質均不同，甘薯葉無糖果凍制作中使用的魔芋膠和瓊膠，可提供豐富的膳食纖維，熱量低，來源于植物和海藻，符合21世紀消費者崇尚健康的消費理念。甘薯葉無糖果凍制作中，使用了魔芋膠和瓊膠兩種凝膠劑，其最佳添加量以市售品牌果凍為陽性對照，通過質構特性進行分析比較。魔芋膠和瓊膠的添加量對果凍質地的影響如表3所示。

表3 魔芋膠和瓊膠對甘薯葉無糖果凍的質構特性

在甘薯葉無糖果凍制作中，添加0.5%魔芋膠和0.5%瓊膠的甘薯葉無糖果凍的硬度、黏性、彈性和凝聚力與市售品牌果凍沒有顯著性差異。而在此基礎上增加魔芋膠的量（+0.3%）或者同時增加魔芋膠（+0.3%）和瓊膠（+0.2%）的量，硬度、黏性、彈性和凝聚力均不及0.5%魔芋膠-0.5%瓊膠的果凍的質構。當魔芋膠和瓊膠的量分別增加到2倍時，黏性最接近對照，但過度凝聚而表現出硬度過大、彈性小的質構特性。因此，在甘薯葉無糖果凍生產中添加0.5%魔芋膠和0.5%瓊膠，可得到熟悉的果凍質構。

2.1.2 魔芋膠和瓊膠的添加與甘薯葉無糖果凍的感官評定

對利用魔芋膠和瓊膠兩種凝膠劑制作的甘薯葉無糖果凍的組織狀態和口感進行了雙盲法定量分析，其結果如圖2所示。感官評定員在對照的組織狀態和口感的喜好程度上，感官評分為99±1.3分。在魔芋膠和瓊膠復合凝膠劑果凍的組織狀態和口感的喜好程度上，0.5%-0.5%添加量的果凍感官評分為90±0.8分，0.8%-0.7%添加量的感官評分為86±1.8分，其他的感官評分較低。消費者對對照的熟悉，而使得喜好度提升，感官評分獲得較高。在魔芋膠和瓊膠的使用中，遵循消費者的喜好程度，0.5%魔芋膠和0.5%瓊膠凝膠劑，在質構特性上與對照相似，也是消費者喜歡的最佳添加量。

圖2 魔芋膠和瓊膠的添加量對甘薯葉無糖果凍的感官評價的影響

2.1.3 魔芋膠-瓊膠復合凝膠劑的配比

通過上述試驗可知，消費者喜歡的甘薯葉無糖果凍的最佳質構狀態是0.5%魔芋膠和0.5%瓊膠的添加。為了果凍的工業化生產過程中加工工藝的簡便性，將魔芋膠和瓊膠進行1∶1復配，探索其最佳添加量，其結果如圖3所示。

圖3 復合凝膠劑添加量對甘薯葉無糖果凍的感官影響

魔芋膠和瓊膠1∶1復配后，隨添加量的增加，甘薯葉無糖果凍的質地爽滑細膩度增加，黏性好，彈性增加，隨之喜好度增加。添加量增加到1%時，甘薯葉無糖果凍的質地爽滑細膩，硬度和彈性最適，感官評分達到最高值，為89±1分。增加到1.2%時，果凍的品質反而下降，表現在果凍的質地變硬，黏性差，彈性差等，喜好度也隨之下降，感官評分僅為65±1.2分。

魔芋膠的主要成分是葡甘露聚糖，是一種低熱能、高膳食纖維的食品，常作為食品添加劑被廣泛使用于食品工業。利用魔芋膠制作的果凍晶瑩透亮，有彈韌性，口感脆嫩滑爽，不析水，易離杯。但魔芋膠的凝膠能力不均勻，操作不宜控制，易導致魔芋粉制成的果凍的品質不穩定[11]。瓊膠是一種特殊的海藻產品中提取出來的藻膠，在食品中可作膠凝劑、穩定劑、水分保持劑，賦予食品滑潤而富有彈韌性的口感，能明顯改變果凍的品質，提高果凍的檔次[12]。瓊膠的性質及用途與骨膠有許多相似之處，因此最初出現在世界市場上是作為一種骨膠的替代品[13]。在果凍制造中，瓊膠使果凍不分層，45 ℃以下開始凝固，常溫下不會溶解，但單獨使用時，其用量較多[14]。魔芋膠和瓊膠均為多糖，被大腸中雙歧桿菌等有益菌利用后大量繁殖，可改善腸道微環境，有效預防體內有害菌產生毒素侵襲身體，同時有益菌產生的短鏈脂肪酸，增加人體免疫功能。因此，魔芋膠-瓊膠復合凝膠劑的甘薯葉無糖果凍是一種新興保健食品，具有重要的開發意義。

氯化鉀的投入，使鉀離子協同凝膠劑，增強魔芋膠和瓊膠的凝膠強度，改善果凍口感。鉀離子的協同作用對果凍酸度沒有嚴格要求，而且氯化鉀能夠減少瓊膠的使用量，以及彌補魔芋膠的欠凝膠彈性[15]。

2.2 甘薯葉汁的添加

甘薯葉中含有豐富的蛋白質、膳食纖維、鈣等無機礦物質營養素。但在甘薯葉果凍的加工中添加量過多，果凍的風味變劣，導致果凍的品質下降，失去商品性。在甘薯葉無糖果凍的加工過程中，新鮮甘薯葉汁的最適添加量如圖4所示。甘薯葉汁添加25%時，甘薯葉果凍的特有色澤淡；增加到35%時，果凍呈綠色帶有光澤，無澀味，果凍質地光滑；添加量繼續增加到45%時，果凍的顏色過深，青草味重，開始出現澀感，果凍品質下降。感官評定員最喜歡35%添加量的甘薯葉無糖果凍，其感官評分為92±1分；其次是加入45%的，其感官評分為83±1.2分。甘薯葉汁添加量的多少，與加工制成的果凍的色澤、異味、澀感有關，而甘薯葉的預處理時間長，則可提高感官品質，隨之可增加甘薯葉汁添加量。但從營養價值層面上，過度的熱處理，營養、功能成分的損失率大大增加。綜合考慮，加入35%甘薯葉汁的甘薯葉無糖果凍的品質最好。

圖4 甘薯葉汁添加量對甘薯葉無糖果凍品質的影響

2.3 檸檬酸的添加

由于甘薯葉無糖果凍在加工過程中甜度由聚葡萄糖和赤蘚糖醇代替以往果凍中使用的白砂糖，因此需要探索最佳口味的檸檬酸添加量。其結果如圖5所示。當檸檬酸添加量為0.06%時，甘薯葉無糖果凍的甜/酸比最適，果凍的品質最佳，其感官評分為93±0.8分，為最高。檸檬酸是一種酸味劑，甜度/酸度的適當比例可增加食品的風味。但是過度的檸檬酸會使膠液的pH降低，發生水解，可能會影響果凍凝膠成型[16]。試驗表明，0.06%檸檬酸的添加，不會影響甘薯葉無糖果凍的質地，僅僅用于風味的調節。

圖5 檸檬酸添加量對甘薯葉無糖果凍風味的影響

3 結論

在甘薯葉無糖果凍的制作中，在50%聚葡萄糖和0.1%赤蘚糖醇的基礎上，添加35%甘薯葉汁、1%魔芋膠和瓊膠（1∶1）、0.1%氯化鉀、0.06%檸檬酸，甘薯葉果凍的感官特性以及品質最佳。甘薯葉的無糖果凍，以聚葡萄糖和赤蘚糖醇代替傳統果凍的白砂糖，在保持甜味的基礎上大大降低了熱量。魔芋膠和瓊膠的多糖成分是大腸中有益微生物的良好益生元；甘薯葉中富含多糖、蛋白質、鈣以及葉黃素等營養功能成分，對于預防和控制超體重人群、高血壓、糖尿病、高血脂、心腦血管疾病患者，是一種理想的食品。因此，甘薯葉無糖果凍是一種新型的功能性食品。