配制型羅漢果果凍酒的研制

劉釗，周伊萍

肇慶學院食品與制藥工程學院（肇慶 526061）

羅漢果是葫蘆科藤本植物羅漢果屬（Momordica grosvenoriSwingle）的成熟果實，屬于苦瓜屬（Momordica），主要生產(chǎn)分布于我國的廣西省，是廣西著名特產(chǎn)[1]。羅漢果中含有一種羅漢果甜苷，它是一類葫蘆烷型的三萜皂苷物質(zhì)，熱量低，是一種天然的甜味劑，且具有多種生物活性[2]。研究表明，其果實性涼味甘，能清熱潤肺、利咽止咳、涼血健胃、潤腸通便，還具有降血糖、降血脂等功效[3-5]。經(jīng)常食用羅漢果類的食品，可對糖尿病、高血脂和肥胖癥起到預防和抑制作用[6]，還能提高人體免疫力，達到藥食同源的功效，起到一定保健作用。以羅漢果為原料，經(jīng)桂林米香型三花酒配制而成的羅漢果酒中含有豐富的游離氨基酸，這賦予羅漢果酒特有的風味，營養(yǎng)豐富[7]。果凍酒，是一種將水、糖等原料和其他酒類通過卡拉膠等膠凝劑合理混合加工制成的一種半固體狀態(tài)的酒精飲料[8]。國內(nèi)外對果凍的食品工藝研究較多，但對果凍酒的研究報道甚少。試驗以羅漢果酒為原料，旨在加工制作成一款新型果凍酒，將羅漢果酒的有效成分和特殊風味融入其中，最大限度保留羅漢果酒的活性物質(zhì)和營養(yǎng)成分，羅漢果果凍酒便于攜帶、開袋即食，能較好地滿足現(xiàn)代消費者生活節(jié)奏快、飲食要求高的消費需求[9-10]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

優(yōu)級白砂糖（太古糖業(yè)有限公司）；卡拉膠、瓊脂（均為食品級，浙江一諾生物科技有限公司）；羅漢果酒（桂林翔圣酒業(yè)有限公司）；雞尾酒果凍（廈門中露食品科技有限公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

質(zhì)構(gòu)分析儀（CT3 10K，美國Ametek Brookfield公司）；手持式折射儀（LYT-390，上海儀電物理光學儀器有限公司）；酒精濃度計（LAL 1T，廣州市速為電子科技有限公司）；數(shù)顯恒溫水浴鍋（HH-4，常州智博瑞儀器制造有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝制作流程

1.3.2 操作要點

1.3.2.1 干混和溶膠

按一定比例稱量的卡拉膠和瓊脂充分混勻，緩慢倒入30 mL溫水中，伴隨快速攪拌，避免成團結(jié)塊影響膠的凝聚性，攪拌時間5 min。

1.3.2.2 煮膠

待膠體充分吸水溶脹后，將膠體溶液放上電磁爐進行水浴加熱，保持微沸狀態(tài)邊加熱邊攪拌，煮膠5 min，使之溶解成均勻的膠體溶液。

1.3.2.3 調(diào)配混合

將稱量好的白砂糖加入膠體溶液中，攪拌至白砂糖完全溶解，停止加熱，溫度降至78 ℃時緩慢倒入羅漢果酒，混合攪拌2 min。

1.3.2.4 過濾灌裝

將攪拌均勻的溶液用0.180 mm孔徑（80目）濾布趁熱過濾并灌裝至果凍杯中。

1.3.2.5 殺菌、冷卻

將灌裝好的果凍蓋上杯蓋并用保鮮膜密封，放入70 ℃水浴中加熱殺菌5 min后，放置自然條件下冷卻至室溫后放入冰箱冷藏20 min，即得成品。

1.3.3 羅漢果果凍酒的配方優(yōu)化

通過單因素試驗研究復合凝膠劑的配比及添加量、羅漢果酒添加量、白砂糖添加量對羅漢果果凍酒感官品質(zhì)及質(zhì)構(gòu)特性的影響。在單因素試驗基礎(chǔ)上，篩選出3個影響較大的因素進行響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計試驗，并根據(jù)制得成品的質(zhì)構(gòu)特性綜合分數(shù)得出果凍酒的最優(yōu)工藝配方[11]。

1.3.4 產(chǎn)品測定項目及方法

1.3.4.1 感官評分的測定標準

由固定的12名評分員根據(jù)感官評價表上的項目，對成品進行評分，去掉最高分和最低分，將剩余10組分數(shù)總和取平均值。評價標準和項目參考GB/T 19883—2018《果凍》及文獻[12]方法，主要從果凍酒的色澤、風味、口感和組織形態(tài)方面進行評價，評分表細則如表1所示。

表1 羅漢果果凍酒的感官品質(zhì)評價標準

1.3.4.2 質(zhì)構(gòu)指標的測定

采用質(zhì)地剖面分析（texture profile analysis，TPA）模式，對樣品循環(huán)2次壓縮，原理是模擬人體口腔的咀嚼動作，測定果凍酒的彈性、硬度、內(nèi)聚性和膠著性等指標[13-14]，平行測定3次，取其平均值。質(zhì)構(gòu)測定參數(shù)：探頭類型TA10，測試速度1.0 mm/s，返回速度1.0 mm/s，觸發(fā)點負載5 g，數(shù)據(jù)頻率50.00 points/s。將質(zhì)構(gòu)分析儀測定出的參數(shù)數(shù)據(jù)按權(quán)重比例計算最終分數(shù)，以高、中、低三檔評分標準進行評分，得到質(zhì)構(gòu)綜合分，根據(jù)羅漢果果凍酒和果凍的特性綜合分析設(shè)計權(quán)重比例，分別為硬度40%、彈性30%、內(nèi)聚性15%和膠著性15%。

表2 羅漢果果凍酒的質(zhì)構(gòu)綜合分評定標準

1.3.4.3 析水率的測定

精確稱量果凍杯質(zhì)量（m0）和灌裝好的果凍酒質(zhì)量（m1），在常溫下放置5 h后，倒去果凍酒析出的水分，用吸水紙輕輕擦去表面的水分后再次精確稱量其質(zhì)量（m2）[15]，平行測定3次，結(jié)果取平均值。利用式（1）計算果凍酒的析水率。

1.3.4.4 可溶性固形物的測定

參照GB/T 19883—2018《果凍》數(shù)顯糖度計法直接測定。

1.3.4.5 酒精度的測定

參照GB 5009.225—2016《酒中乙醇濃度的測定》第一法密度瓶法進行測定。

1.3.4.6 果凍酒微生物指標的測定

按照GB 4789.2—2016《食品微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》規(guī)定的方法測定果凍酒的菌落總數(shù)，按照GB 4789.3—2016《食品微生物學檢驗大腸菌群計數(shù)》規(guī)定的方法測定果凍酒的大腸菌群，按照GB 4789.15—2016《食品微生物學檢驗霉菌和酵母計數(shù)》規(guī)定的方法測定果凍酒的霉菌和酵母。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果與分析

2.1.1 復合凝膠劑比例對羅漢果果凍酒的影響

以復合凝膠劑（W卡拉膠∶W瓊脂）比例為單因素變量，在復合凝膠劑添加量0.7%、白砂糖添加量14%、羅漢果酒添加量70%條件下，研究不同比例（1∶2，1∶1，3∶2，2∶1和5∶2）的復合凝膠劑對果凍酒感官性狀和質(zhì)構(gòu)特性的影響。

由圖1可知，隨著復合凝膠劑中卡拉膠比例不斷增加，果凍酒的感官評分和質(zhì)構(gòu)綜合分均先增高后降低，復合凝膠劑比例2∶1時感官評分達到最高值。這說明隨著卡拉膠含量的增加，體系的膠凝狀態(tài)有所增強，但含量增加到一定程度后，使凝膠效果顯著降低[16-18]。因此，復合凝膠劑比例2∶1時，感官性能較好，同時質(zhì)構(gòu)綜合分也較高。

圖1 復合凝膠劑比例對果凍酒感官評分和質(zhì)構(gòu)綜合分的影響

2.1.2 復合凝膠劑添加量對羅漢果果凍酒的影響

在復合凝膠劑（W卡拉膠∶W瓊脂）比例2∶1、白砂糖添加量14%、羅漢果酒添加量70%條件下，研究不同添加量（0.50%，0.70%，0.90%，0.11%和0.13%）的復合凝膠劑對果凍酒感官性狀和質(zhì)構(gòu)特性的影響。

由圖2可知，復合凝膠劑添加量0.70%時，果凍酒的感官評分和質(zhì)構(gòu)綜合分都較高，且軟硬適中，富有彈性。復合凝膠劑添加量0.50%～0.70%時，感官評分和質(zhì)構(gòu)綜合分都隨復合凝膠劑添加量的增加而提高，而在復合凝膠劑添加量0.70%～0.13%時，隨著復合凝膠劑添加量的增加，兩者的分數(shù)均呈下降趨勢，這是由于凝膠劑添加過量，導致較快凝固且具有顆粒感，果凍酒透明度和口感較差且組織形態(tài)不佳[19]。

圖2 復合凝膠劑添加量對果凍酒感官評分和質(zhì)構(gòu)綜合分的影響

2.1.3 羅漢果酒添加量對羅漢果果凍酒的影響

在復合凝膠劑（W卡拉膠∶W瓊脂）比例2∶1、復合凝膠劑添加量0.7%、白砂糖添加量14%條件下，研究不同添加量（60%，70%，80%，90%和100%）的羅漢果酒對果凍酒感官性狀和質(zhì)構(gòu)特性的影響。

由圖3可知，羅漢果酒添加量70%時，果凍酒顏色為淡黃色，色澤光亮，透明且具有羅漢果酒特有的風味，感官評分最高。但與空白相比，添加羅漢果酒的質(zhì)構(gòu)指標參數(shù)均顯著下降。這是由于羅漢果酒中含有較多的氫離子，pH較低，而卡拉膠在pH 4.0以下時易被酸解[20]，故羅漢果酒添加量超過70%時，果凍酒成凍不完整且結(jié)構(gòu)不緊實。因此羅漢果酒添加量70%為最佳。

圖3 羅漢果酒添加量對果凍酒感官評分和質(zhì)構(gòu)綜合分的影響

2.1.4 白砂糖添加量對羅漢果果凍酒的影響

在復合凝膠劑（W卡拉膠∶W瓊脂）比例2∶1、復合凝膠劑添加量0.7%、羅漢果酒添加量70%條件下，研究不同添加量（8%，10%，12%，14%和16%）的白砂糖對果凍酒感官性狀和質(zhì)構(gòu)特性的影響。

由圖4可知，隨著白砂糖添加量增加，果凍酒的感官評分先增高后降低，白砂糖過量時，甜味會掩蓋羅漢果酒本身的香味，影響果凍酒獨有的風味。又由于白砂糖添加使其分子中羥基與自由水分子之間具有氫鍵作用，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)合得緊密[21]，進而使彈性、黏性增加，導致硬度、內(nèi)聚性和膠著性等質(zhì)構(gòu)特性下降；白砂糖添加量過高時，則阻礙復配膠分子間的交聯(lián)，凝膠彈性降低；在質(zhì)構(gòu)綜合分中，白砂糖添加量12%時達到最高值。綜合果凍酒的感官評分和質(zhì)構(gòu)綜合分，白砂糖添加量12%為最佳。

圖4 白砂糖添加量對果凍酒感官評分和質(zhì)構(gòu)綜合分的影響

2.2 響應(yīng)面試驗設(shè)計和結(jié)果分析

2.2.1 響應(yīng)面回歸模型的建立及結(jié)果

通過單因素試驗可知，由質(zhì)構(gòu)參數(shù)所得的質(zhì)構(gòu)綜合分與感官評分變化基本相似，考慮到質(zhì)構(gòu)特性更為客觀重要，因此，選取果凍酒的質(zhì)構(gòu)綜合分（Y）為響應(yīng)值，選擇影響較大的3個因素即復合凝膠劑添加量（A）、羅漢果酒添加量（B）、白砂糖添加量（C）為自變量，采用Box-Behnken模型進行三因素三水平的響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計，共15組試驗，每組試驗平行3次。試驗因素水平見表。

運用Design-Expert 8.0.6軟件對表8的試驗結(jié)果進行二元多項回歸擬合，得到羅漢果果凍酒的質(zhì)構(gòu)綜合分（Y）對復合凝膠劑添加量（A）、羅漢果酒添加量（B）和白砂糖添加量（C）的二元多項回歸方程：Y=17.09+0.89A-1.31B-0.19C-0.18AB-0.98AC+0.81BC-0.53A2-0.63B2-0.37C2。通過對回歸方程中一次項系數(shù)的絕對值大小的直接比較，可以判定各項影響因素的主次。各因素的主次順序為B＞A＞C，即羅漢果酒添加量＞復合凝膠劑添加量＞白砂糖添加量。

表3 羅漢果果凍酒的響應(yīng)面試驗因素水平表單位：%

表4 響應(yīng)面試驗設(shè)計與結(jié)果

2.2.2 方差分析

為檢驗方程的有效性，對羅漢果果凍酒質(zhì)構(gòu)綜合分的數(shù)學模型進行方差分析，結(jié)果如表5所示。

表5 響應(yīng)面試驗的顯著性及方差分析

結(jié)果表明，在模型中P＜0.000 1，說明回歸模型達到極顯著水平，而失擬項的P值為0.185 0（＞0.05），表明失擬項不顯著，表明模型可接受，即表明該回歸模型與誤差關(guān)聯(lián)度較小，與實際情況符合度較高，可采用此模型對試驗結(jié)果進行分析和預測。一次性A、B和交互項AC、BC及二次項的A2、B2和C2的P值均為極顯著水平，而一次性C對果凍酒的質(zhì)構(gòu)綜合分也有顯著影響。由F值可得出各因素對質(zhì)構(gòu)綜合分影響強弱的順序為B＞A＞C，即羅漢果酒添加量＞復合凝膠劑添加量＞白砂糖添加量。

2.2.3 響應(yīng)面交互作用分析

從圖5可知，AB的等高線呈圓形，曲面相對平緩，說明兩者的交互作用不顯著，但仍存在交互作用。AC的曲面陡峭且等高線趨向橢圓，說明兩者交互作用對果凍酒的質(zhì)構(gòu)綜合分影響較大，達到極顯著；而AC的曲面坡度更陡峭，等高線也趨向橢圓，說明復合凝膠劑添加量和白砂糖添加量對果凍酒的質(zhì)構(gòu)綜合分影響最大。

圖5 各因素交互作用對羅漢果果凍酒質(zhì)構(gòu)綜合得分影響的曲面圖

2.2.4 最優(yōu)配方的確定及驗證試驗

通過回歸分析及響應(yīng)面分析得到羅漢果果凍酒的最佳工藝配方：復合凝膠劑添加量0.78%、羅漢果酒添加量61.93%、白砂糖添加量11.47%，在此配方下的模型預測果凍酒的質(zhì)構(gòu)綜合分為19.006分。基于試驗的實際可操作性，對最佳工藝配方條件進行微調(diào)，即復合凝膠劑添加量0.8%，羅漢果酒添加量60%，白砂糖添加量11%，對最優(yōu)配方進行驗證試驗，測得果凍酒的質(zhì)構(gòu)綜合分為18.873分，結(jié)果見表6，接近預測值，響應(yīng)面分析法優(yōu)化羅漢果果凍酒的工藝配方結(jié)果可靠有效。

表6 最優(yōu)配方下果凍酒的質(zhì)構(gòu)參數(shù)

2.3 羅漢果果凍酒產(chǎn)品的質(zhì)量評價

在最佳工藝配方條件下制作的羅漢果果凍酒成凍完整，呈淡黃色且透明光亮的固體形狀，富有濃郁的羅漢果酒味，甜度適中，口感細膩潤滑，有彈性。通過對羅漢果果凍酒析水率的測定，測得其析水率為9.32%，說明該羅漢果果凍酒持水性較好，基本上保留很大一部分羅漢果酒的有效因子和揮發(fā)性成分。通過對羅漢果果凍酒可溶性固形物的測定，測得其固形物含量為21.76%，符合國家標準要求。通過對羅漢果果凍酒酒精度的測定，測定其酒精度為9.35%vol。通過對羅漢果果凍酒微生物指標的測定，測定結(jié)果如表7所示。

表7 微生物指標的測定

經(jīng)測定，微生物指標檢測結(jié)果分別為菌落總數(shù)20 CFU/g、霉菌2 CFU/g、酵母8 CFU/g、大腸菌群未檢出，均符合GB 19299—2015《食品安全國家標準 果凍》。

3 結(jié)論

羅漢果酒具有降血糖和調(diào)節(jié)消化系統(tǒng)等功效，因此以羅漢果酒為原料制備的羅漢果果凍酒，最大限度地保留羅漢果酒的活性物質(zhì)和營養(yǎng)成分，提高產(chǎn)品的附加值，營養(yǎng)價值較高，且該果凍酒不添加色素及其他食品添加劑，工藝簡單，成本低廉，產(chǎn)品攜帶方便，可滿足多種場合的食用，這不僅拓寬了羅漢果酒的綜合開發(fā)與利用范圍，也為羅漢果酒的衍生加工產(chǎn)品開發(fā)提供了進一步的研究方向。在單因素試驗基礎(chǔ)上，采用Design-Expert 8.0.6軟件進行響應(yīng)面優(yōu)化試驗，得到羅漢果果凍酒的最優(yōu)工藝條件：復合凝膠劑（W卡拉膠∶W瓊脂=2∶1）添加量0.8%，羅漢果酒添加量60%，白砂糖添加量11%。該產(chǎn)品成凍完整，富有彈性，質(zhì)地光滑透明，羅漢果酒味濃郁，呈淺黃色，甜度適中且析水不明顯。試驗結(jié)果可為對于不同風味果凍酒的深入研究提供依據(jù)。