第12期(总第517期)
2020年12月农产品加工
Farm Products Processing
No.12Dec.
文章编号:1671-9646(2020)12a-0027-05
刺梨果糕生产工艺的优化
余洋洋,*
*余元善,吴继军,唐道邦,卜志斌收稿日期:2020-05-20
基金项目:广州市科技计划项目(201803050010)。
作者简介:余洋洋(1993—),男,硕士,研究实习员,研究方向为农产品加工与贮藏。*通讯作者:余元善(1983—),男,博士,研究员,研究方向为农产品加工与贮藏。
(广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所,农业农村部功能食品重点实验室,
广东省农产品加工重点实验室,广东广州510610)
摘要:以刺梨果汁为主要原料,通过添加蔗糖、麦芽糖、琼脂、果胶、卡拉胶、柠檬酸等辅料加工制成刺梨果糕,
探讨了加工过程中的关键工艺步骤。采用单因素试验、正交试验筛选最佳凝胶剂复配添加量为琼脂0.40%,果胶
0.60%,卡拉胶1.00%,海藻酸钠0.15%。优化结果各添加量为刺梨汁35%,蔗糖35%,麦芽糖12%,柠檬酸0.50%o 根据此工艺制作的果糕质量标准符合国家标准,获得泽、组织状态、口感俱佳的刺梨果糕。关键词:刺梨;果糕;感官品质;工艺中图分类号:TS218 文献标志码:A doi : 10.16693/jki.1671 -9646(X ).2020.12.009
Optimization of Production Technology of Rosa roxbur^iii Fruit Cake
YU Yangyang, *Y U Yuanshan, WU Jijun, TANG Daobang, BU Zhibin
(Sericultural & Agri-food Research Institute , Key Laboratory of Functional Foods , Ministry of Agriculture and Rural Affairs ,
Guangdong Key Laboratory of Agricultural Products Processing , Guangdong Academy of Agricultural Sciences ,
Guangzhou , Guangdong 510610, China)
Abstract : With Rosa roxburghii juice as the main raw material , adding sucrose , maltose , agar , pectin , carrageenan , citric acid and other adjuvants , the honeysuckle sour fruit cake was prepared. The key technological steps in the processing were discussed. The optimum proportion of gel compound was screened by single factor test and orthogonal test , with agar 0.40% , pectin 0.60%, carrageenan 1.00%, sodium alginate 0.15%. The formula of Rosa roxburghii juice was optimized by single fac tor test and orthogonal test. The content of Rosa roxburghii juice was 35%, sucrose 35%, maltose 12%, citric acid 0.50%. According to the quality standard of the fruit cake produced by this technology , the Rosa roxburghii fruit cake with good color ,
organization and taste was obtained.
Keywords : Rosa roxburghii ; fruit cake ; sensory quality ; technology
0引言
刺梨(Rosa roxburghii )又名文先果、送春归, 是蔷薇科蔷薇属落叶灌木,主要产于贵州、云南、 四川等西南地区[1]。刺梨含有丰富的维C 、超氧化物 歧化酶(SOD )、刺梨黄酮、刺梨多糖及多种人体必 需氨基酸叫 其中维C 含量居水果之首,另外还有 钾、钙、镁、钠、铜、磷、铁、锌、锰等矿物质, 有抗氧化、抗突变、抗癌变及促进多种金属毒物排 泄等保健药用价值然而,刺梨中单宁等多酚物 质含量较高,造成刺梨鲜果口感生涩,多用来加工果 脯、果汁等产品[5]。果糕属于蜜饯类,是果蔬类深加 工的一种较好方式,因香软爽滑的品质特性深受消费 者喜爱,开发刺梨果糕产品不仅可以丰富刺梨加工产
品的类型,扩大消费市场,减少原果损失,同时还能 充分保留刺梨良好的营养品质和功能特性〔5。
以刺梨原汁为基料,通过单因素试验和正交试 验分别对凝胶剂配比、刺梨果糕配方的优化,并分 析制作过程中存在的问题,确定了刺梨果糕最佳配 方及加工工艺,并对成品的微生物及理化品质进行 测定,以期为刺梨果糕的实际生产提供数据支持。
1材料与方法
1.1材料与仪器
刺梨浓缩汁,贵州恒利源天然生物科技有限公 司提供;无水乙醇、甲醇、浓盐酸、丙三醇均为分 析纯,天津市福晨化学试剂有限公司提供。
UV-1800型分光光度计,日本岛津公司产品;
・28・
农产品加工2020年第12期
PB-10型pH 计,赛多利斯公司产品;SHZ-III 型旋
转蒸发仪,上海亚荣生化仪器厂产品;海藻酸钠 (食品级),天津市光复精细化工研究所提供;黄原 胶(食品级),上海蓝季科技发展有限公司提供。1.2试验方法
1.2.1 工艺流程
胶凝剂—溶解”刺梨汁
白砂糖f 溶解f 加热浓缩f 倒盘f 成型f 干
燥—•包装—•成品。1.2.2操作要点
(1) 白砂糖的溶解。称取一定量的白砂糖,加 入适量的水,加热溶解,溶解成糖液后过滤,备用。
(2)
凝胶剂溶液的配制。将凝胶剂(卡拉胶、
魔芋胶和琼脂粉)放入适量蒸馏水中,浸泡吸水溶 胀约10 min ,于70 °C 下加热进行溶胶。
(3) 熬制。将制备好的果浆按一定质量比混匀, 边搅拌边加入溶胶中,于电磁炉上选择110 T 进行 熬制浓缩,当糖度达到65 Brix 左右时,温度调至 70 并加入一定量的柠檬酸和一定比例的刺梨果 汁,热搅拌混匀即可。混合后倒入模具中,冷却成型。
(4)
烘干。将成型后的果糕,在50 下烘干
12~20 h 至产品含水量达到13%~16%时取出。
(5) 包装。将烘干后的刺梨糕包装,并将包装 好的刺梨糕在60 T 条件下杀菌10 min ,再自然降温 至30 ^,用冷风吹干表面水分后即为成品。1.3胶凝剂的确定
1.3.1 单因素试验
固定糖液用量为500 g ,果汁用量为100 g ,分别 设定:琼脂添加量为 0.50%,0.70%,0.90%,1.10
%, 1.30%;果胶添加量为 0.10%, 0.30%,0.50%,0.70%, 0.90%;卡拉胶添加量为 0.05%, 0.10%,0.15%, 0.20%, 0.25%; 海藻酸钠添加量为 0.15%, 0.10%, 0.15%,
0.20%,0.25%。
1.3.2 凝胶剂配比的正交试验
优化设计试验采用L (34)正交试验,在蔗糖、麦 芽糖、刺梨果汁和柠檬酸添加量固定的条件下,综 合考虑复合胶凝剂对果糕品质的影响,根据单因素 试验结果选取对刺梨糕品质影响显著的3个水平进 行复配和优化。
凝胶剂配比正交试验因素与水平设计见表1。
表1凝胶剂配比正交试验因素与水平设计
/%
1.4刺梨果糕配方优化
1.4.1 单因素试验
水平
A 琼脂
添加量B 果胶 添加量
C 卡拉胶 添加量
C 海藻酸钠
添加量
10.20.60.8
0.1020.40.8 1.00.1530.6 1.0
1.2
0.20
滋味与风味(满分 20 分)气味酸甜度(满分 20 分)
以总质量500 g 为基准,固定蔗糖、麦芽糖、柠 檬酸的添加量,考查果汁添加量为25%,30%, 35%,40%,45%对感官评分的影响;固定刺梨汁、 麦芽糖、 柠檬酸的添加量, 考查蔗糖添加量为 35%, 40%, 45%, 50%, 55%对感官评分的影响; 固定刺 梨汁、 蔗糖和柠檬酸添加量, 考查麦芽糖浆添加量 为6%,9%,12%,15%,18%对感官评分的影响; 固定刺梨汁、 蔗糖和麦芽糖浆添加量, 考查柠檬酸 添加量为 0.35%,0.40%,0.45%,0.50%,0.55%对 感官评分的影响。
1.4.2 正交试验
根据单因素试验结果选择对刺梨糕品质影响显 著的 3 个水平进行复配和优化。
刺梨果糕配方正交试验因素与水平设计见表2。
表2刺梨果糕配方正交试验因素与水平设计
/ %
水平
A'刺梨汁
添加量
B '蔗糖 添加量
C '麦芽糖浆
刺梨汁添加量
C '柠檬酸 添加量
1353590.40
24040120.453
45
4515
0.50
1.5指标测定
1.5.1感官评价
采用评分检验法:感官评价小组由10名固定人 员组成,针对刺梨果糕的泽、组织状态、风味及 口感等方面进行评分,并记录评分结果(满分为 100 分)。
刺梨糕配方及工艺对感官品质的评分标准见 表 3。
表3刺梨糕配方及工艺对感官品质的评分标准
项目 评分标准
评分/分
泽与
果糕呈金黄、较为透明
8~10透明度 果糕呈淡黄颜不够透明
6~7(满分10分)果糕颜呈褐黑,较为浑浊,透明度低
4~5形态(满分10分)
杂质(满分10分)
弹性
(满分 15 分)
组织韧性 (满分 15 分)
成型好、美观
成型较差,形状不规则难以成型
无肉眼可见杂质 有细微杂质 有明显杂质
弹性好
弹性一般 无弹性 劲道 劲道一般 无劲道感
果糕风味浓,具有刺梨清香 果糕风味一般,且刺梨味较淡
果糕无刺梨风味或有异味
8~106~74~58~106~74~5
12~158~114~712~158~114~7
16~2011~156~1016~2011~156~10
酸甜适中 微酸或微甜
有明显的酸甜刺激感
2020年第12期余洋洋,等:刺梨果糕生产工艺的优化・29・
1.5.2理化指标
水分含量参照GB5009.3—2010《食品安全国家标准食品中水分的测定》;含糖量参照GB/T10782—2006《蜜饯通则》;大肠菌参照GB4789.3—2010《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌计数》;菌落总数参照GB4789.2—2010《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》。
1.6数据处理与分析
数据使用Excel2010和SPSS18.0软件对数据进行分析,结果以X±SD形式表示。分析图均用OringePro8.5统计分析软件进行绘制。
2结果与分析
2.1凝胶剂配方的确定
2.1.1琼脂添加量对刺梨果糕品质的影响
琼脂添加量对果糕品质的影响见图1
65
琼脂添加量/%
图1琼脂添加量对果糕品质的影响
琼脂在食品制作中主要影响其咀嚼度,不同的琼脂添加量在果糕制作中表现岀了不同的凝胶特性。琼脂添加量大于0.40%时,随着添加量升高,胶凝强度增大,弹性减小,透明性性下降,即产品的胶凝性增强,而硬度(脆性)却增强。琼脂添加量为0.40%时,具有良好的弹性、韧性和脆性,感官评分最高,成品质量最佳。
2.1.2果胶添加量对刺梨果糕品质的影响
果胶添加量对果糕品质的影响见图2。
5
5
果胶添加量/%
图2果胶添加量对果糕品质的影响
果胶在食品的制作中主要影响其韧性,果胶对刺梨果糕感官品质的影响呈先增加后减少的趋势,原因是由于果胶添加量过多导致胶凝性过大,从而出现产品过硬的不良现象。果胶添加量为0.80%时,糕体韧性最好,添加量大于0.80%时,随着果胶添加量的增加,韧性随之减弱。
2.1.3卡拉胶添加量对刺梨果糕品质的影响
卡拉胶添加量对果糕品质的影响见图3。
80
75
蛊
磺
70
60------------------------1------------------------------------「
0.200.400.600.80 1.00 1.20
卡拉胶添加量/%
图3卡拉胶添加量对果糕品质的影响
卡拉胶在食品的制作中主要影响其弹性,卡拉胶添加量小于0.10%时,果糕弹性不足,随着卡拉胶添加量增加,弹性增强,感官评分增高。卡拉胶添加量达到0.10%时,成品有良好的胶凝效果和口感感官评分最高,成品质量最佳。
2.1.4海藻酸钠添加量对刺梨果糕品质的影响
海藻酸钠添加量对果糕品质的影响见图4。
海藻酸钠添加量/%
4海藻酸钠添加量对果糕品质的影响
卡拉胶在食品的制作中主要影响其稳定性,随着海藻酸钠添加量的增加,成品的综合感官评分先增后减,海藻酸钠添加量为0.15%时,刺梨果糕泽均匀,无结块现象,刺梨果糕的硬度增加,感官评分最高,成品品质最佳。
2.1.5胶凝剂配比的优化
优化设计试验采用L(34)正交试验,在刺梨汁、蔗糖、麦芽糖、柠檬酸添加量固定的条件下,综合考虑胶凝剂添加量对果糕品质的影响,以及胶凝剂之间的协同增效作用,优选岀对果糕品质影响显著的琼脂、果胶、卡拉胶和海藻酸钠的3个水平进行正交试验。
凝胶剂配比正交试验感官评定结果和分析见表4。
由表4可见,得刺梨果糕最优凝胶剂配方为A2B1C2D3,即琼脂添加量0.40%,果胶添加量0.60%,卡拉胶添加量1.00%,海藻酸钠添加量0.15%,
感官
・30・农产品加工2020年第12期
表4凝胶剂配比正交试验感官评定结果和分析
试验号A B C D感官评分/分1111180.12
2122286.38
3133374.71
4212389.26
5223184.91
6231285.62
7313271.27
8321381.61
9332176.11
K80.40384.30082.45080.380
瓦86.59780.21783.91781.090
76.33078.81376.96381.860
R10.267 5.487 6.954 1.480
评分为89.76分,并对其进行验证试验,考查最优工艺的稳定性。最终优化组合A2B1C2D3的感官评分为85.90±1.80分,说明配方优化成功。
2.2刺梨果糕配方的确定
2.2.1刺梨汁添加量
刺梨汁添加量对果糕品质的影响见图5。
图5刺梨汁添加量对果糕品质的影响
由图5可见,当刺梨汁添加量逐渐增加时,刺梨果糕的感官评分升高,当添加量为40%时,评分达到最高值85.40±0.55分,随着添加量的继续增加,复合果糕的感官评价有所下降,从而确定刺梨汁的最佳添加量为40%。
2.2.2蔗糖添加量
蔗糖添加量对果糕品质的影响见图6。
图6蔗糖添加量对果糕品质的影响
蔗糖添加量对果糕的酸甜度和凝胶效果影响较大,由图6可知,蔗糖添加量逐渐增加时,复合果糕的甜度和黏稠度增加,感官评分上升,当添加量为40%时,评分达到最高值79.40±1.14分,从而确定蔗糖的最佳添加量为40%。
2.2.3麦芽糖添加量
麦芽糖添加量对果糕品质的影响见图7。
38
18
97
7
73------------------------1------------------------------------1—
369121518
麦芽糖浆添加量/%
图7麦芽糖添加量对果糕品质的影响
麦芽糖耐热、耐酸性极佳,并能抑制蔗糖与葡萄糖形成结晶,与相同浓度的蔗糖溶液黏度很接近,食品加工时比饴糖容易操作,对于糖果、糕点等食品的组织与特性无不良影响。但麦芽糖添加量增大时,果糕表面较黏稠,引起口感不愉快;添加量不足又难以成型嘔由图7可知,麦芽糖添加量为12%时感官评分最高,效果最好。
2.2.4柠檬酸添加量
柠檬酸添加量对果糕品质的影响见图8。
08
57
70I I I I I I I
00.20.40.60.8 1.0 1.2
柠檬酸添加量/%
图8柠檬酸添加量对果糕品质的影响
在果糕制品中,氢离子能降低果胶的负电荷,从而使胶体分子借氢键结合而成凝胶;其次,柠檬酸具有螯合作用,能防止酶和金属催化引起的氧化作用,抑制褐变的发生[8-9];此外,酸味剂有抑菌、护与赋予制品酸味等作用。合适的糖酸比可使产品酸甜可口,也可使蔗糖在加热的情况下部分转化为不易结晶的转化糖(葡萄糖+果糖)。但酸含量过高,会导致还原糖含量过高,造成糕体表面流糖[10]。柠檬酸酸味温和不刺激,可有效调和蔗糖甜味。由图8可知,柠檬酸添加量为0.5%时效果最好。
2.2.5刺梨果糕配方优化
优化设计试验采用L(34)正交试验,在琼脂、果胶、卡拉胶添加量固定的条件下,以及各因素之间
2020年第12期余洋洋,等:刺梨果糕生产工艺的优化・31・
的协同增效作用,优先选取对果糕品质影响显著的刺梨汁、蔗糖、麦芽糖浆和柠檬酸的各3个添加量进行正交试验。
刺梨果糕配方正交试验感官评定结果和分析见表5。
表5刺梨果糕配方正交试验感官评定结果和分析
试验号A'B'C'D'感官评分/分1111181.84
2122284.43
3133374.81
4212391.84
5223184.86
6231286.37
7313268.46
8321382.38
9332174.24
87.69083.89083.50380.313
80.36080.71383.53079.753
75.02778.47376.04383.010
R12.663 5.4177.487 3.257
由表5可知,极差R'a>R'c>R'b>R'd,即对刺梨果糕感官品质影响大小依次为刺梨果汁添加量、麦芽糖浆添加量、蔗糖添加量、柠檬酸添加量,并可得
刺梨果糕最佳配方为A'1B'C2D3,刺梨果汁添加量为35%,蔗糖35%,麦芽糖12%,柠檬酸0.50%。根据验证试验可知,刺梨果汁添加量为35%,蔗糖35%,麦芽糖12%,柠檬酸0.50%时,即配方为A'1B'1C'2D'3时,果糕工艺最优,感官评分为91.42分。以此配方组合进行3次平行试验,产品感官评分的平均值为90.55分,为最佳组合配方,得到的产品图片,获得泽、组织状态、口感俱佳的刺梨果糕,评分均高于所有正交试验配方得分。
优化后的刺梨果糕产品见图9。
图9优化后的刺梨果糕产品
2.3刺梨果糕产品的质量指标检测结果
根据上述优化的刺梨果糕配方及加工工艺制得刺梨果糕成品,泽浅黄褐至深黄褐,半透明,光泽度好;糕体柔软有弹性,且不黏牙;组织细腻均匀,有韧性;酸甜可口,刺梨风味浓郁问。通过水分、总糖、含铅量及大肠杆菌和霉菌的检测,各项理化及微生物指标均符合GB/T10782—2006的果糕要求,说明所制刺梨果糕产品满足商品化需求。
刺梨果糕的质量指标检测结果见表6。
表6刺梨果糕的质量指标检测结果
指标标准要求检测数据评价
水分/%W5526合格
总糖/%W7562合格
大肠杆菌/CFU-g"1W3015合格
菌落总数/CFU-g-1W50W50合格
3结论
通过复合凝胶剂(琼脂、果胶、卡拉胶、海藻酸钠)添加比例优化,通过正交试验确定刺梨果糕最佳配方为琼脂0.40%,果胶0.60%,卡拉胶1.00%,海藻酸钠0.15%,作为复合凝胶剂,其制作出的刺梨果糕颜呈深黄褐、半透明,光泽度好;糕体柔软有弹性,且不黏牙;组织细腻均匀,有韧性;通过对刺梨果糕配方比例的研究,刺梨果汁添加量为35%,蔗糖35%,麦芽糖12%,柠檬酸0.50%时,刺梨果糕配方最优,感官评分为91.42分,获得泽、组织状态、口感俱佳的刺梨果糕,根据此工艺制作的果糕质量标准符合国家标准。
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