火龍果皮果凍的加工工藝研究

李曉靜，趙英蘭，劉 悅，李 晶，何雨宇，趙煥宇，李 明

通化師范學(xué)院 食品科學(xué)與工程學(xué)院 (通化 134002)

火龍果，又稱紅龍果和仙蜜果，是仙人掌科、量天尺屬植物，原產(chǎn)于巴西和墨西哥等國家及中美洲熱帶沙漠地區(qū)，屬典型的熱帶植物[1]?；瘕埞缓恰⒂袡C酸和礦物質(zhì)等營養(yǎng)元素[2]，果皮中含有甜菜紅素和花青素，具有較高的營養(yǎng)價值。現(xiàn)代化學(xué)成分的研究表明，火龍果的果皮和果肉中都含有黃酮、多酚、總花色苷、植物甾醇等多種功能性物質(zhì)，在抗氧化、降血糖、預(yù)防高血壓、高尿酸和結(jié)腸癌等方面有著良好的保健功效[3-4]。

果凍外形晶瑩剔透，口感滑嫩，色澤鮮艷，呈現(xiàn)半固體狀態(tài)，是一種能量低、膳食纖維含量高的食品[5]，經(jīng)常使用能夠改善便秘，減少腸胃不適等消化方面的疾病[6]。很多學(xué)者致力于新型果凍的研究，如洪璇[7]等以玫瑰茄為原料研究出的玫瑰茄果凍，張恒[8]等用紅茶為原料制作出的紅茶果凍。這些果凍將美味與營養(yǎng)巧妙地結(jié)合起來，引領(lǐng)了休閑食品消費新潮流，受到人們的青睞。本文以火龍果皮為原料，研究火龍果皮果凍的制作工藝，為火龍果皮的利用與加工提供一種新思路。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和儀器設(shè)備

1.1.1材料

新鮮火龍果，通化明達超市；一水檸檬酸，濰坊英軒實業(yè)有限公司；白砂糖，山東晨雨糖業(yè)有限公司；食用明膠，河南博洋明膠有限公司；果膠，河南三化生物科技有限公司。

1.1.2儀器與設(shè)備

OBS-50A2型料理機，佛山市澳博斯電器有限公司；120目標(biāo)準(zhǔn)篩，浙江上虞道墟五四儀器廠；C21-RH2112型多功能電磁爐，廣東美的廚衛(wèi)電器制造有限公司；LQ-C3002型電子天平，上?，幮码娮涌萍加邢薰?；HWS226型恒溫水浴鍋，上海析達儀器有限公司；海信冰箱，青島海信電器股份有限公司；CT3型質(zhì)構(gòu)儀，美國Brookfield公司；果凍杯，晉江恒利達塑料制品有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1工藝流程

火龍果皮果凍工藝流程示意見圖1。

圖1 火龍果皮果凍工藝流程

1.2.2操作要點

1.2.2.1 原料的處理

選取顏色鮮艷、果形飽滿、表面無疤痕且無病蟲害的市售新鮮火龍果為原料[9]。首先將火龍果清洗干凈，火龍果皮肉分離后，用75 ℃熱水對果皮熱燙2 min，將完整的果皮切成邊長2 cm左右的小塊。然后取全部果皮塊置于料理機中，添加水至容器一半刻度處，進行研磨打漿。

1.2.2.2 過濾

用120目標(biāo)準(zhǔn)篩過濾獲得澄清的火龍果皮汁。目的是去除打漿時未被充分?jǐn)囁榈墓K及微量雜質(zhì)，避免汁液中出現(xiàn)氣泡和渾濁現(xiàn)象，影響產(chǎn)品品質(zhì)[10]。

1.2.2.3 混合凝膠的制備

將果膠、明膠進行預(yù)浸泡，使膠充分吸收水分溶脹。攪拌使之混合均勻，避免彼此結(jié)團?；旌夏z溶液中添加白砂糖，在80 ℃水浴中邊加熱邊攪拌，待膠粒完全溶解，停止加熱。

1.2.2.4 調(diào)配

終止加熱后，混合膠液中趁熱加入火龍果皮汁。待混合溶液自然冷卻至約65 ℃時，緩緩加入檸檬酸，持續(xù)攪拌，使檸檬酸充分溶解在果皮汁中。

1.2.2.5 灌裝與滅菌

將調(diào)制好的果凍原液灌裝至經(jīng)消毒的果凍杯中并及時封口，在85 ℃水中保持10～15 min殺菌，殺菌后迅速冷卻至常溫，以便能最大限度地保持果凍的色澤和風(fēng)味[11]。

1.2.3復(fù)合膠配比篩選

制作果凍過程中，不同膠體具有不同的特性和優(yōu)缺點，使用單一膠效果不理想。合理利用復(fù)配膠的協(xié)同增效作用，能達到更好的實驗效果[12]。取果膠、明膠兩種膠體，各自按一定的比例混合。按照工藝操作流程，在均為加入糖量14%，檸檬酸0.2%條件下，制得不同復(fù)合膠配比的果凍樣品，根據(jù)不同配比復(fù)合膠作用于樣品的效果，挑選出最佳復(fù)合膠配比。

1.2.4質(zhì)構(gòu)測定

使用質(zhì)構(gòu)儀測試質(zhì)構(gòu)性能，獲取火龍果皮果凍的彈性、咀嚼性數(shù)據(jù)。測試條件設(shè)置為：TPA模式，TA11/1000圓柱型探頭，測試速度為1.0 mm/s，觸發(fā)點負(fù)載20 g，壓縮形變量為20%，樣品循環(huán)測定2次。

1.3 單因素試驗

本實驗需要測定的各單因素分別為：白砂糖添加量(12%、14%、16%、18%、20%)；復(fù)合膠使用量(2%、3%、4%、5%、6%)；檸檬酸用量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)。通過單因素試驗分析不同因素用量與制得產(chǎn)品品質(zhì)的相關(guān)性。

1.3.1不同白砂糖添加量對火龍果皮果凍感官品質(zhì)的影響

在檸檬酸用量0.2%、復(fù)合膠使用量3%條件下，設(shè)置白砂糖添加量梯度為12%、14%、16%、18%、20%，分析白砂糖不同添加量時與果凍感官得分的關(guān)系。

1.3.2不同復(fù)合膠使用量對火龍果皮果凍感官品質(zhì)的影響

在白砂糖添加量16%、檸檬酸用量0.2%條件下，設(shè)置復(fù)合膠使用量梯度為2%、3%、4%、5%、6%，分析復(fù)合膠不同使用量時與果凍感官得分的關(guān)系。

1.3.3不同檸檬酸用量對火龍果皮果凍感官品質(zhì)的影響

在白砂糖添加量16%、復(fù)合膠使用量3%條件下，設(shè)置檸檬酸用量梯度為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%，分析檸檬酸不同用量時與果凍感官得分的關(guān)系。

1.4 果凍的感官評價

感官評價是一種可以客觀真實反映食品品質(zhì)的有效方法，該方法在國內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用，目前尚無任何一種儀器其檢驗?zāi)芡耆〈泄僭u價[13]。由10名食品學(xué)院同學(xué)按照預(yù)設(shè)的感官評價標(biāo)準(zhǔn)對火龍果皮果凍的品質(zhì)進行評價，對總分取平均值為最終結(jié)果，感官評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 火龍果皮果凍感官評價標(biāo)準(zhǔn)

1.5 正交試驗

分別選擇白砂糖添加量、復(fù)合膠使用量、檸檬酸用量三個因素中三個較好的水平進行正交試驗L9(34)，以果凍感官得分為標(biāo)準(zhǔn)，將產(chǎn)品工藝配方進行優(yōu)化。

表2 正交試驗因素水平表

2 結(jié)果與討論

2.1 確定復(fù)合膠最佳配比

由表3可見，在其他條件相同的條件下，按果膠：明膠添加量比例為1∶2(g/g)時效果較為優(yōu)異，所得產(chǎn)品無論在口感和咀嚼性，或是彈性、韌性都比較良好。且考慮到果皮中果膠含量較高，故選擇此配比。復(fù)合膠使用效果見表3。

表3 復(fù)合膠使用效果

2.2 單因素試驗結(jié)果

2.2.1不同白砂糖添加量對火龍果皮果凍感官品質(zhì)的影響

由圖2可知，不同白砂糖添加量對果凍感官評價的影響變化趨勢與對咀嚼性的影響變化趨勢基本一致。感官評定高分對應(yīng)在14%～16%區(qū)間內(nèi)。白砂糖添加量在16%時，感官評價達到峰值94分，彈性16.39 mm、咀嚼性9.56 MJ。在此之后，咀嚼性也開始降低。當(dāng)添加量到達20%時，甜味過膩，感官得分最低。由于糖量與果凍口味存在相關(guān)性，糖添加量低，則果凍甜度低，凝膠性差；糖添加量高，煮膠時會減緩溶解速度，增加了氣泡進入的概率，從而間接影響了果凍組織結(jié)構(gòu)，且會使火龍果香被甜味所掩蓋，口感變差。綜合考量后，選取白砂糖添加量為16%。

圖2 白砂糖添加量對火龍果皮果凍感官品質(zhì)的影響

2.2.2不同復(fù)合膠使用量對火龍果皮果凍感官品質(zhì)的影響

由圖3可知，最佳感官品質(zhì)對應(yīng)復(fù)合膠使用量落在區(qū)間2%～4%內(nèi)。復(fù)合膠使用量3%時感官評分最高，為90分，彈性14.13 mm，咀嚼性15.03 mJ。復(fù)合膠使用量少于2%，果凍外觀成型和凝膠性差，果凍凍體較為松散；復(fù)合膠使用量多于4%，盡管果凍成型良好、彈性不斷增加，但相應(yīng)地復(fù)合膠體內(nèi)聚性減小，協(xié)同性變差，進而拉低了果凍的感官品質(zhì)。綜上所述，復(fù)合膠使用量3%為最佳。

圖3 復(fù)合膠使用量對火龍果皮果凍感官品質(zhì)的影響

2.2.3不同檸檬酸用量對火龍果皮果凍感官品質(zhì)的影響

由圖4可知，最優(yōu)感官評分對應(yīng)檸檬酸的用量區(qū)間在0.1%～0.3%，不難看出，即使在檸檬酸用量增加幅度很小的情況下，感官評分也發(fā)生了顯著變化， 可知檸檬酸用量很影響人群對果凍的喜愛程度。檸檬酸用量0.2%時，感官評分達到90分，對應(yīng)彈性13.16 mm，咀嚼性13.76 MJ。適當(dāng)?shù)臋幟仕嵊昧浚瑫黾庸麅龅乃嵛陡?，平衡果凍的酸甜度，還使其口感提升。當(dāng)檸檬酸用量在0.1%時，酸甜度失調(diào)，酸味不顯著，甜味咀嚼性差；但檸檬酸用量過高時，降低果凍pH，易使凝膠發(fā)生水解，影響果凍成型甚至破壞果凍的組織結(jié)構(gòu)，果凍趨于松散，彈性和咀嚼性下降。綜合分析，檸檬酸用量在0.2%左右效果最好。

圖4 檸檬酸用量對火龍果皮果凍感官品質(zhì)的影響

2.3 正交試驗結(jié)果

由表4可知，3個因素對火龍果皮果凍品質(zhì)影響程度為C>B>A，火龍果皮果凍的最優(yōu)配方為A3B3C1，即白砂糖添加量18%，復(fù)合膠(果膠∶明膠=1∶2)添加量4%，檸檬酸添加量0.1%。由于最佳配方未在已試組合中，需進行驗證試驗，按最佳配方的試驗結(jié)果為火龍果皮果凍呈現(xiàn)紫紅色，柔軟細(xì)膩、酸甜適中、組織狀態(tài)均勻，具有沁人的火龍果香，感官評分90分(表5)，證明該最佳配方有效可信。

表4 L9(34)正交試驗結(jié)果

表5 驗證試驗結(jié)果

2.4 產(chǎn)品感官品質(zhì)分析

色澤：果凍呈亮紫紅色，晶瑩剔透，無異常色澤；風(fēng)味：酸甜可口，有濃郁的火龍果清香及味道，無異味；口感：清涼光滑，柔軟細(xì)膩，咀嚼性及口感較好；組織狀態(tài)：均勻，無肉眼可見的明顯異物。

試驗時發(fā)現(xiàn)，火龍果皮汁暴露于空氣中放置時間過長會發(fā)生褐變，褐變的汁液會影響果凍色澤，降低產(chǎn)品質(zhì)量，因而制汁過程中要實行滅酶處理，減少褐變。

3 結(jié)論

通過單因素試驗和三因素三水平正交試驗探究了火龍果皮果凍品質(zhì)各因素影響程度為：檸檬酸用量>復(fù)合膠使用量>白砂糖添加量。通過質(zhì)構(gòu)分析獲悉火龍果皮果凍的感官評分的升降趨勢與其咀嚼性的變化趨勢基本吻合?；瘕埞す麅鍪且环N新型果凍，由火龍果皮為主要原料制成，其中無防腐劑，人工色素和香精，具有天然性、功能性等特點，符合食品安全的目的和要求，既增加了果凍的營養(yǎng)價值，也提高了火龍果果實的利用率。果凍的最佳配方為：復(fù)合膠(果膠∶明膠=1∶2)添加量4%，檸檬酸添加量0.1%，白砂糖添加量18%。在此配方優(yōu)化下所得的火龍果皮果凍色澤呈紫紅色，具有濃郁的火龍果香味，酸甜可口、質(zhì)地均勻、彈性咀嚼性良好，平均感官評分90分，彈性14 mm左右，咀嚼性11 MJ左右。相信隨著對新型食品資源的研究與開發(fā)，火龍果皮果凍必將具有更加廣闊的發(fā)展前景。