石花菜山藥低糖果凍的加工工藝

秦 祁，楊從發(fā),2*，鄧 翔，欒立寧

（1.江蘇海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇連云港 222000；2.江蘇省海洋資源開發(fā)研究院，江蘇連云港 222000）

石花菜，又稱雞腳菜、海凍菜，石花菜科石花菜屬植物，是一種可食用性紅藻，廣泛分布在我國(guó)沿海海域[1-2]。石花菜中含有多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有多種生物學(xué)活性[3-5]，另有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)石花菜具有降血脂、降血糖的功效[6]，但是目前石花菜的利用方式較為單一，新的加工產(chǎn)品亟待開發(fā)。山藥，薯蕷科薯蕷屬植物，其中富含山藥多糖、薯蕷皂甙等多種天然活性成分[7-8]，具有調(diào)節(jié)免疫功能、降血脂以及抗腫瘤等多種功效[9]。

果凍是一種廣受消費(fèi)者歡迎的休閑零食[10]，在市面上的果凍制品大多不含果汁，其中還添加各種色素、添加劑、防腐劑等[11]。這類果凍制品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低，也不具備保健功效。隨著社會(huì)發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)于物質(zhì)生活的要求也在不斷提高，食品開始追求綠色、健康、安全。因此，研制出一種新型的健康綠色的低糖果凍產(chǎn)品有很大的市場(chǎng)需求空間。本文以石花菜為主要凝膠劑，添加山藥、奶粉等其他材料豐富果凍的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，對(duì)石花菜山藥低糖果凍加工工藝進(jìn)行試驗(yàn)優(yōu)化，進(jìn)一步分析石花菜、山藥的添加量對(duì)石花菜山藥低糖果凍的風(fēng)味、口感及組織狀態(tài)的影響，為低糖果凍的研究開發(fā)提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

山藥、石花菜、魔芋粉，山西中潤(rùn)天成食品有限公司；全脂奶粉，恒天然商貿(mào)（上海）有限公司；赤蘚糖醇、檸檬酸、氯化鉀、抗壞血酸，均為食品級(jí)。

1.2 儀器

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（DHG-9240A），上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；電熱恒溫水浴鍋（DK－8B），上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；冷凍干燥機(jī)（AS-LGJ-10FG），鄭州宏朗設(shè)備有限公司；電磁爐（WK2102T），美的生活電器制造有限公司；冰箱，青島海爾股份有限公司；

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

山藥汁制備→煮膠→調(diào)配→均質(zhì)→灌裝→水浴滅菌→冷卻→成品。

1.3.2 產(chǎn)品工藝操作要點(diǎn)

（1）山藥汁的制備。選取表皮完整、內(nèi)里顏色潔白、無(wú)病變的新鮮山藥，去除山藥的表皮后，沖洗干凈備用。將去皮山藥切成均勻的厚片，然后將山藥厚片浸入0.2%的抗壞血酸溶液中，護(hù)色15 min之后，放入沸水中煮20 min，加入一定比例的水打漿，打漿后放入冰箱中冷藏備用。

（2）石花菜瓊膠的制備。將石花菜洗凈，按一定的料液比置于蒸氣滅菌鍋提膠，過(guò)濾后經(jīng)冷凍脫水得到石花菜膠。

（3）煮膠。將魔芋粉與純凈水按照一定比例混合，攪拌20 min，使魔芋粉充分溶解后，再加入石花菜膠、氯化鉀，在電磁爐上一邊攪拌一邊加熱，逐漸形成透明膠體狀后停止加熱。

（4）調(diào)配。將檸檬酸、赤蘚糖醇等輔料與奶粉加入煮沸后的山藥汁中，趁熱攪拌使其溶解均勻，微微冷卻后倒入混合好的膠體中，攪拌均勻即可。

（5）灌裝。將混合均勻后的果凍液用過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾，過(guò)濾之后裝入滅菌后的果凍杯中，用封蓋機(jī)進(jìn)行封口。

（6）水浴滅菌。于70 °C的水浴中保持20 min進(jìn)行殺菌。

1.4 石花菜山藥低糖果凍單因素試驗(yàn)

分別選擇復(fù)合膠（石花菜膠、魔芋膠）中魔芋膠占總膠比例（6%、8%、10%、12%、14%和16%），復(fù)合膠（石花菜膠、魔芋膠）添加量（0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%和1.8%），山藥汁、奶粉（2∶1）添加量（10%、15%、20%、25%、30%和35%），赤蘚糖醇添加量（6%、7%、8%、9%、10%和11%），檸檬酸添加量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和0.6%），氯化鉀添加量（0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%和0.12%）6個(gè)主要因素，采用感官評(píng)價(jià)方法進(jìn)行分析，研究各因素對(duì)果凍風(fēng)味、口感及組織狀態(tài)的影響。

1.5 石花菜山藥低糖果凍正交試驗(yàn)優(yōu)化

按照單因素試驗(yàn)的結(jié)果，將復(fù)合膠（石花菜膠、魔芋膠）、山藥汁、奶粉、赤蘚糖醇以及氯化鉀的添加量這4個(gè)因素作為正交試驗(yàn)的考察因素，以石花菜山藥低糖果凍的感官評(píng)價(jià)得分以及理化檢測(cè)結(jié)果為指標(biāo)來(lái)確定果凍的最佳配方，設(shè)計(jì)正交因素與水平見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平

1.6 產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)

1.6.1 感官評(píng)定

隨機(jī)選擇10名有感官評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)組成評(píng)定小組對(duì)石花菜山藥低糖果凍進(jìn)行感官評(píng)定，參照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 果凍》（GB 19299—2015）[12]，指定感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，分別從果凍的色澤、風(fēng)味、口感以及組織結(jié)構(gòu)這4個(gè)方面進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，最終通過(guò)求和平均法進(jìn)行比較，滿分100分，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[13-15]見表2。

表2 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.6.2 微生物指標(biāo)的檢測(cè)

根據(jù)《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》（GB 4789.2—2022）[16]對(duì)石花菜山藥低糖果凍中的菌落總數(shù)、大腸菌群、致病菌等進(jìn)行檢測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 復(fù)合膠中魔芋膠所占比例對(duì)石花菜山藥低糖果凍感官評(píng)分的影響

如果石花菜膠、魔芋粉之間的比例恰當(dāng)，就可以發(fā)揮復(fù)合膠的協(xié)同增效作用[17]。由圖1可知，當(dāng)復(fù)合膠中魔芋膠所占比例為14%時(shí)，低糖果凍的感官評(píng)分結(jié)果最佳。這可能是因?yàn)檫@個(gè)比例的復(fù)合膠達(dá)到最佳凝膠效果，因此果凍表面細(xì)膩、質(zhì)地均勻、爽滑可口，因此當(dāng)復(fù)合膠中魔芋膠所占比例為14%時(shí)的石花菜山藥低糖果凍的組織狀態(tài)最佳。

圖1 復(fù)合膠中魔芋膠所占比例對(duì)果凍感官評(píng)分的影響

2.1.2 復(fù)合膠的添加量對(duì)石花菜山藥低糖果凍感官評(píng)分的影響

復(fù)合膠的添加量會(huì)影響果凍的彈性、咀嚼性以及硬度等。由圖2可知，當(dāng)復(fù)合膠的添加量大于1.0%時(shí)，果凍的感官評(píng)分就開始降低。這可能是因?yàn)楫?dāng)復(fù)合膠的添加量增加到一定程度后，果凍的硬度變大，導(dǎo)致果凍的彈性降低，繼而降低了果凍的口感，從而影響果凍整體的品質(zhì)。因此當(dāng)復(fù)合膠的添加量在1.0%時(shí)石花菜山藥低糖果凍的組織狀態(tài)最佳。

圖2 復(fù)合膠的添加量對(duì)果凍感官評(píng)分的影響

2.1.3 山藥汁、奶粉添加量對(duì)石花菜山藥低糖果凍感官評(píng)分的影響

山藥汁與奶粉的添加量不僅會(huì)影響果凍的風(fēng)味以及口感，還會(huì)影響果凍的色澤與組織狀態(tài)。當(dāng)山藥汁、奶粉的添加量較少時(shí)，果凍中水分含量偏大，導(dǎo)致果凍的山藥風(fēng)味較淡，奶味不足，果凍的色澤也較差，影響果凍的感官評(píng)分。由圖3可知，隨著山藥汁、奶粉的添加量增加，果凍整體的感官評(píng)分先升高后降低，當(dāng)山藥汁、奶粉的添加量為25%時(shí)，石花菜山藥低糖果凍的感官評(píng)分達(dá)到峰值。

圖3 山藥汁、奶粉添加量對(duì)果凍感官評(píng)分的影響

2.1.4 赤蘚糖醇添加量對(duì)石花菜山藥低糖果凍感官評(píng)分的影響

赤蘚糖醇的水合作用不僅影響果凍的凝膠性能，對(duì)果凍的透明度也有著一定的影響[18]。由圖4可知，隨著赤蘚糖醇添加量的不斷變化，果凍的酸甜風(fēng)味也在發(fā)生變化，當(dāng)赤蘚糖醇的添加量為8%時(shí)，低糖果凍的感官評(píng)分最高。當(dāng)赤蘚糖醇的添加量繼續(xù)增加后，果凍的口感就過(guò)于甜膩，酸味偏淡；而當(dāng)赤蘚糖醇的添加量低于8%時(shí)，果凍的甜味不足，從而導(dǎo)致果凍酸味過(guò)重，影響整體口感。因此當(dāng)赤蘚糖醇的添加量在8%時(shí)的石花菜山藥低糖果凍的甜度最佳。

圖4 赤蘚糖醇添加量對(duì)果凍感官評(píng)分的影響

2.1.5 檸檬酸添加量對(duì)石花菜山藥低糖果凍感官評(píng)分的影響

檸檬酸影響果凍的穩(wěn)定性，在酸性條件下，復(fù)合膠易受熱水解，從而降低果凍的凝膠程度[19]。由圖5可知，當(dāng)檸檬酸添加量為0.1%時(shí)，果凍的酸度適中，口感最佳。當(dāng)檸檬酸的添加量過(guò)多時(shí)，果凍的風(fēng)味偏酸，果凍整體的凝膠硬度較差，從而影響果凍的感官評(píng)分。因此當(dāng)檸檬酸添加量在0.1%時(shí)石花菜山藥低糖果凍的風(fēng)味最佳。

圖5 檸檬酸添加量對(duì)果凍感官評(píng)分的影響

2.1.6 氯化鉀添加量對(duì)石花菜山藥低糖果凍感官評(píng)分的影響

在調(diào)配果凍的過(guò)程中，氯化鉀可以提高復(fù)合膠的凝膠性能，可以減少?gòu)?fù)合膠的添加量，提升果凍的口感[20]。由圖6可知，當(dāng)氯化鉀添加量為0.06%時(shí)，果凍的感官評(píng)分最高。當(dāng)氯化鉀添加量超過(guò)0.06%時(shí)，果凍的彈性下降、咀嚼性變差，風(fēng)味較差、感官評(píng)分下降。可能是因?yàn)槁然浱砑恿孔兇蠛螅麅鲋性黾恿舜罅康拟涬x子，從而中和了復(fù)合膠所帶的負(fù)電荷，降低了復(fù)合膠之間的斥力，導(dǎo)致果凍彈性下降。因此當(dāng)氯化鉀添加量為0.06%時(shí)石花菜山藥低糖果凍的組織狀態(tài)最佳。

圖6 氯化鉀添加量對(duì)果凍感官評(píng)分的影響

2.2 正交試驗(yàn)優(yōu)化

由表3可知，對(duì)果凍品質(zhì)影響最大的因素為復(fù)合膠的添加量，其次分別為山藥汁和奶粉的添加量、氯化鉀的添加量、赤蘚糖醇添加量，即A>B>D>C，根據(jù)K值得到石花菜山藥低糖果凍的最優(yōu)組合為A2B2C3D1與A2B2C3D3，又因氯化鉀為食品添加劑，考慮到本試驗(yàn)研究目標(biāo)為營(yíng)養(yǎng)保健的低糖果凍，因此選擇最優(yōu)組合為A2B2C3D1，即復(fù)合膠（魔芋膠占比為14%）添加量為1.0%，山藥汁、奶粉（山藥汁∶奶粉=2∶1）添加量為25%，赤蘚糖醇添加量為8%，檸檬酸添加量為0.1%，氯化鉀添加量為0.02%。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

根據(jù)最優(yōu)配方參數(shù)，重復(fù)3次試驗(yàn)，最終得出石花菜山藥低糖果凍的感官評(píng)分是93.3分，分?jǐn)?shù)略高于正交試驗(yàn)最優(yōu)組合試驗(yàn)組5號(hào)，而且得到的果凍色澤明亮，口感細(xì)膩，彈性十足，有著山藥獨(dú)特的風(fēng)味，奶味充足，感官品質(zhì)最佳。

2.4 產(chǎn)品品質(zhì)鑒定

2.4.1 感官檢測(cè)

色澤：呈山藥的乳白色；風(fēng)味：酸甜適中，風(fēng)味濃郁，山藥味與奶味十足；口感：富有彈性、咀嚼性優(yōu)良；組織狀態(tài)：質(zhì)地細(xì)膩、無(wú)氣泡。

2.4.2 微生物檢測(cè)

果凍中菌落總數(shù)≤100個(gè)/g；大腸菌群≤3個(gè)/100 g；沒(méi)有檢測(cè)到致病菌。

3 結(jié)論與討論

綜上，得到石花菜山藥低糖果凍的最優(yōu)配方為復(fù)合膠（魔芋膠占比為14%）添加量為1.0%，山藥汁、奶粉（山藥汁∶奶粉=2∶1）添加量為25%，赤蘚糖醇添加量為8%，檸檬酸添加量為0.1%，氯化鉀添加量為0.02%。根據(jù)此配方制作的低糖果凍色澤誘人、酸甜可口、風(fēng)味獨(dú)特、入口細(xì)膩、富有彈性。本試驗(yàn)以石花菜、山藥等原材料制備低糖果凍，其中并未添加任何添加劑，較好地保留了原料的風(fēng)味，充分利用了原材料的營(yíng)養(yǎng)成分。與其他市售果凍相比，該果凍營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，具有一定的保健功能，符合當(dāng)下食品發(fā)展的趨勢(shì)，市場(chǎng)前景廣闊。本試驗(yàn)為開發(fā)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富、保健養(yǎng)生的果凍提供了新思路，有著廣闊的市場(chǎng)開發(fā)前景。