桑椹桑葉復(fù)合酵素可吸果凍工藝研究

◎ 張雅玲，晏永球,2，孫 藝，郁新弟，王鵬澤，賈福懷,2

（1.寧波御坊堂生物科技有限公司，浙江 寧波 315016；2.寧波御益生物科技有限公司，浙江 寧波 315016；3.浙江大醫(yī)德美生物科技有限公司，浙江 寧波 315016）

桑椹屬于桑科植物的果實，是藥食同源物質(zhì)，享有21 世紀優(yōu)質(zhì)保健果品[1-2]之美譽。桑椹不僅含有豐富的營養(yǎng)成分，如粗纖維、氨基酸、維生素及鈣、磷、鐵等礦物質(zhì)成分，而且富含生物堿、花青素、多酚、黃酮類、多糖等活性成分，具有抗氧化、降血脂、降血糖等功效。李德龍等[3]發(fā)現(xiàn)，桑椹多糖具有清除1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基的能力，以及鐵離子還原/抗氧化能力（FRAP）。龍曉珊等[4]研究發(fā)現(xiàn)，通過發(fā)酵和加工，可加強桑椹抗氧化和降血糖功能。此外，桑椹富含碳水化合物，不利于控糖人士或糖尿病人直接食用，而發(fā)酵可通過微生物代謝，去除桑椹中的碳水化合物。

桑葉是我國藥食同源物質(zhì)之一，被列入《神農(nóng)本草經(jīng)》，具有“神仙葉”之稱。其富含多糖類、生物堿、揮發(fā)油、甾類等多種活性成分，具有抗炎、預(yù)防動脈硬化、降血壓、降血脂等多種功效。食用植物酵素是植物經(jīng)微生物發(fā)酵制成的酵素產(chǎn)品，其發(fā)酵液除了原有的營養(yǎng)成分外，還可以生成新的生物活性成分[5]，更易于人體吸收利用。可吸果凍是一種老少皆宜的休閑食品，方便易食，但是市場上的果凍大多是由果汁、果味香精、食品色素制成，營養(yǎng)價值較低。對此，本文以桑椹桑葉復(fù)合酵素為主要原料，研制出一款既美味，又具有抗氧化、降血糖、潤腸通便等保健效果的果凍制品，旨在為桑椹或桑葉的深加工提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 原輔料

干桑葉（市售）、植物乳桿菌（河北一然生物科技有限公司）、食用葡萄糖（秦皇島驪驊淀粉股份有限公司）、桑椹酵素液（陜西天酵集團有限公司）、卡拉膠、魔芋精粉、檸檬酸鈉、碳酸氫鈉。

1.1.2 儀器與設(shè)備

MJ-WBL2501B 攪拌機（上海存騏智能科技有限公司）；PHSJ-4F pH 檢測儀（上海雷磁儀器有限公司）；ME3002E 型電子天平（上海梅特勒-托利多有限公司）；TD5A 低速離心機（湖南凱達科學(xué)儀器有限公司）；HWS-26 恒溫水浴鍋（浙江賽德儀器設(shè)備有限公司）；發(fā)酵罐5 L（上海保興生物設(shè)備工程有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 操作要點

（1）酵素的制備。選擇完整度好的干桑葉洗凈，加入適量純化水并低速勻漿，得到細膩桑葉漿液并按桑葉漿液30%、一水葡萄糖8%和純化水（定容至5 L）制成發(fā)酵原液；將發(fā)酵原液進行高溫高壓滅菌（121 ℃，30 min），待冷卻后，接入發(fā)酵儀器設(shè)備，并進行無菌接種操作（菌種液使用前需活化），發(fā)酵7 d（無氧37 ℃），制得酵素原液，再經(jīng)離心和減壓濃縮，制得酵素液。

（2）酵素果凍制備。將卡拉膠、魔芋精粉溶于水中，并加熱煮沸，待靜置至70～75 ℃，倒入酵素、檸檬酸鈉液并混合均勻，裝袋制成果凍。

1.2.3 單因素試驗設(shè)計

1.2.3.1 酵素添加量的選擇

設(shè)定白砂糖添加量8%，檸檬酸鈉添加量0.1%，復(fù)合食品膠體（卡拉膠∶魔芋精粉=2 ∶1）添加量0.14%，考量不同復(fù)合酵素（桑葚酵素∶桑葉酵素=1 ∶2）添加量（20%、25%、30%、35%、40%），對可吸果凍感官品質(zhì)的影響。

1.2.3.2 白砂糖添加量的選擇

設(shè)定復(fù)合酵素添加量30%，檸檬酸鈉添加量0.1%，復(fù)合食品膠體添加量0.14%，考量不同白砂糖添加量（4%、6%、8%、10%、12%），對桑椹桑葉復(fù)合酵素可吸果凍感官品質(zhì)的影響。

1.2.3.3 檸檬酸鈉添加量的選擇

設(shè)定復(fù)合酵素添加量30%，白砂糖添加量8%，復(fù)合食品膠體添加量0.14%，考量不同檸檬酸鈉添加量（0.08%、0.1%、0.12%、0.14%、0.16%），對桑椹桑葉復(fù)合酵素可吸果凍感官品質(zhì)的影響。

1.2.3.4 復(fù)合食品膠添加量的選擇

設(shè)定復(fù)合酵素添加量30%，白砂糖添加量8%，檸檬酸鈉添加量為0.1%，考量不同復(fù)合食品膠添加量（0.12%、0.14%、0.16%、0.18、2%），對桑椹桑葉酵素可吸果凍感官品質(zhì)的影響。

1.2.4 正交試驗設(shè)計

采用四因素三水平正交試驗法，對復(fù)合酵素添加量、白砂糖添加量、檸檬酸添加量、復(fù)合食品膠添加量各個因素進行優(yōu)化，以感官評價確定最優(yōu)桑椹桑葉復(fù)合酵素可吸果凍加工工藝（見表1）。

表1 桑椹桑葉復(fù)合酵素可吸果凍響應(yīng)因素水平表

1.2.5 感官品質(zhì)評定

對桑椹桑葉酵素可吸果凍進行感官評價，評定小組由15 名（8 女7 男，年齡25～35 歲）身體狀況良好的食品專業(yè)人員組成，評價環(huán)境符合要求，品嘗前后均用清水漱口，根據(jù)外觀色澤、風(fēng)味、口感、組織狀態(tài)進行評分并以百分制計，評價標準如表2。

表2 桑椹桑葉酵素可吸果凍感官評價表

1.2.6 測定項目與方法

使用pH 計，測定pH。

1.2.7 數(shù)據(jù)處理

采用OriginPro 2016 軟件，對單因素試驗結(jié)果進行作圖；使用SPSS 22.0 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 復(fù)合酵素添加量對可吸果凍感官品質(zhì)的影響

復(fù)合酵素添加量會影響果凍風(fēng)味及香氣，從而影響產(chǎn)品的感官品質(zhì)。由圖1 可知，復(fù)合酵素添加量為30%時，可吸果凍的感官評分最優(yōu)，有明顯的桑葉風(fēng)味，微有澀味，酸甜比適宜，此時pH 為3.85；當(dāng)復(fù)合酵素添加量小于30%時，可吸果凍酸甜感不協(xié)調(diào)，桑葉風(fēng)味和酵感均較弱；當(dāng)添加量大于30%時，pH 降低幅度較大，可吸果凍偏酸，且桑葉風(fēng)味偏強。

圖1 復(fù)合酵素添加量對可吸果凍感官品質(zhì)的影響圖

2.1.2 白砂糖添加量對可吸果凍感官品質(zhì)的影響

由圖2 可知，隨著白砂糖用量的增加，產(chǎn)品pH變化不明顯，感官評分在白砂糖添加量為10%時最佳。試驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)白砂糖用量為4%時，產(chǎn)品酸味突出，酸甜感明顯不協(xié)調(diào)；當(dāng)白砂糖用量為6%和8%時，酸味和甜味均不明顯；當(dāng)白砂糖用量為10%時，產(chǎn)品酸甜感協(xié)調(diào)，綜合感官評分較高。因此，白砂糖添加量10%最為適宜。

圖2 白砂糖添加量對可吸果凍感官品質(zhì)的影響圖

2.1.3 檸檬酸鈉添加量對可吸果凍感官品質(zhì)的影響

檸檬酸鈉具有調(diào)節(jié)風(fēng)味、調(diào)節(jié)pH、促進食品膠體成分溶解等作用，其用量會明顯影響可吸果凍風(fēng)味和膠體的彈性及咀嚼感。由圖3 可知，檸檬酸鈉添加量為0.14%時，感官評分最優(yōu)，產(chǎn)品酸甜適宜，此時pH 為3.8；當(dāng)檸檬酸鈉添加量小于0.14%時，其產(chǎn)品pH 小于3.8，酸甜感不適口，且膠體彈性及咀嚼感均較差，可吸果凍感官評分偏低；當(dāng)添加量大于0.14%時，pH 接近4.0，此時，酸甜感協(xié)調(diào)感較差，且膠體偏硬及咀嚼性偏差，整體風(fēng)味和口感偏差。

圖3 檸檬酸鈉添加量對可吸果凍感官品質(zhì)的影響圖

2.1.4 復(fù)合食品膠添加量對可吸果凍感官品質(zhì)的影響

卡拉膠具有凝膠性、增稠性和可逆性等，但κ-卡拉膠自身形成的凝膠具有脆性大、彈性差、易脫水收縮等缺點。因此，食品企業(yè)多復(fù)配其他食品膠體，如黃原膠、魔芋精粉等，以提升凝膠性能[6]。由圖4 可知，隨著復(fù)合膠用量的增加，pH 逐漸升高，感官評分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。pH 變化可能是由于食品膠呈弱酸性，故復(fù)合膠含量的提高使果凍產(chǎn)品pH 升高。隨著復(fù)合膠用量從0.12%提高至0.18%過程中，果凍由凝膠較弱、析水嚴重轉(zhuǎn)變成凝膠軟、微析水、彈性偏差；當(dāng)添加量為0.18%時，膠體軟硬適宜，彈性好，咀嚼性好，其感官評分最高。因此，復(fù)合膠用量0.18%最為適宜。

圖4 復(fù)合食品膠添加量對可吸果凍感官品質(zhì)的影響圖

2.2 可吸果凍加工工藝優(yōu)化

從單因素試驗可知，復(fù)合酵素、白砂糖、檸檬酸鈉、復(fù)合食品膠添加量，對可吸果凍品質(zhì)都有明顯影響。采用以上4 個因素進行正交試驗，以獲取最佳方案及最優(yōu)的感官評分，從而優(yōu)化可吸果凍的加工工藝條件。

從表3 可知，最優(yōu)工藝條件為A2B2C2D1，即可吸果凍的最優(yōu)用量為復(fù)合酵素30%、白砂糖10%、檸檬酸鈉0.14%、復(fù)合食品膠0.16%。由于最佳組合不在正交試驗內(nèi)，故按照最佳組合的參數(shù)進行驗證試驗，再經(jīng)品評組進行綜合評價，獲得感官評分為91.6 分，pH 為3.87，最終得知，A2B2C2D1為最佳方案。此外，從極差分析可得，各因素對可吸果凍品質(zhì)影響的主次按順序為A＞B＞D＞C，即復(fù)合酵素添加量＞白砂糖添加量＞復(fù)合食品膠添加量＞檸檬酸鈉添加量，即復(fù)合酵素添加量對桑椹桑葉復(fù)合酵素果凍感官可接受度影響最大。因此，在桑椹桑葉復(fù)合酵素果凍研制過程中，需嚴格控制復(fù)合酵素添加量。

表3 正交試驗設(shè)計及結(jié)果表

3 結(jié)論

本研究通過采用單因素和正交試驗，獲得桑椹桑葉復(fù)合酵素果凍的最優(yōu)研制工藝組合條件為復(fù)合酵素30%、白砂糖10%、檸檬酸鈉0.14%、復(fù)合食品膠0.16%。該配方制備的果凍入口細膩、有彈性、有嚼勁、酸甜適口，具有桑葉特有的風(fēng)味。此產(chǎn)品不但能滿足消費者的口感需求，而且具有一定的保健功效。總之，本研究結(jié)果既可以改善產(chǎn)品的風(fēng)味，也可以提升果凍的營養(yǎng)價值及生物活性成分，還可以為桑葉桑椹復(fù)合酵素果凍深加工，提供理論參考。