婴幼儿苹果胡萝卜泥的制备及其质构特性研究

徐昕洁,邓丹雯,*,张 彬,章肇敏

(1.南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌 330047；2.江西金源农业开发有限公司,江西宜春 336100)

婴幼儿苹果胡萝卜泥的制备及其质构特性研究

徐昕洁1,邓丹雯1,*,张 彬1,章肇敏2

(1.南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌 330047；2.江西金源农业开发有限公司,江西宜春 336100)

以苹果和胡萝卜作为原料、白砂糖作为甜味剂、柠檬酸作为酸味剂、马铃薯淀粉作为稳定剂制备婴幼儿苹果胡萝卜泥,由单因素实验确定配料含量对质构的影响,再经正交实验通过质构评定和实验测定确定最佳配方。结果表明:苹果与胡萝卜配比,白砂糖、马铃薯淀粉添加量会影响产品的质构,柠檬酸则对其没有显著影响。通过正交实验得到的最佳配方是:苹果∶胡萝卜为5∶4,加入4%白砂糖、0.2%柠檬酸、0.5%马铃薯淀粉和0.5%水。

婴幼儿,苹果胡萝卜泥,质构

婴幼儿时期是人体成长重要时期,由于其特殊饮食习惯和营养需求,在营养学上将婴幼儿作为特殊群体对待,以保证婴幼儿健康成长[1]。对于6月龄以上的婴幼儿,母乳并不能完全满足他们的营养需求,需喂食以水果、蔬菜为主要原料制备的婴幼儿辅助食品以补充母乳中缺乏的维生素、矿物质等营养成分。据调查,我国市售的断奶食品,极大部分为奶粉和米粉,以其他食物为基料的断奶食品比例很小[2]。由于婴幼儿咀嚼机能尚未发育完善,需给其喂食软、细、熟的辅食,所以婴幼儿食品的质构至关重要。目前婴幼儿果蔬泥的研究主要是围绕产品的开发,对产品的质构研究较少,且没有针对婴幼儿喜食酸甜适宜食品的特点而制定统一的量化标准。

苹果含有丰富的碳水化合物及果胶,维生素A、C、E及大量钾和抗氧化剂等营养成分[3],可促进婴幼儿生长发育、增强其记忆力[4]。胡萝卜是一种质脆味美、营养丰富的家常蔬菜,素有“小人参”之称。胡萝卜中含有丰富的胡萝卜素,食用后经消化分解成维生素A,有防止夜盲症和呼吸道疾病及促进儿童生长等功能[5]。断奶期食物口味与质构能促进婴幼儿形成咀嚼和味觉能力,对婴幼儿味觉功能和饮食习惯形成具有重要作用[6]。本研究选用苹果、胡萝卜为原料制备婴幼儿复合苹果胡萝卜泥,探讨不同配料的含量对它的质构和口感的影响,由此确定符合婴幼儿口感喜好及能促进其形成咀嚼能力的质构的最佳配方,为生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

苹果、胡萝卜 市购；食盐、白砂糖、柠檬酸、马铃薯淀粉 食品级；氢氧化钠、酒石酸钾钠、硫酸铜、次甲基蓝、盐酸、酚酞、葡萄糖、邻苯二甲酸氢钾 西陇化工股份有限公司。

TA.XT plus质构仪 英国Stable Micro Systems公司；JJ-2高速组织捣碎机 江苏金坛白塔新宝仪器厂；JT2003电子天平 浙江余姚金诺天平仪器有限公司；DL-1电炉 北京市永光明医疗仪器有限公司；HH-6型电热恒温水浴锅 江苏常州国华电器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程 参考文献[7-9]，原料挑选→去皮切片→浸泡护色→热处理→打浆→调配→灌装封罐→杀菌→冷却→成品

1.2.2 操作要点

1.2.2.1 原料挑选 胡萝卜营养丰富,但本身的味道比较特殊,不符合婴幼儿口感喜好。苹果芳香可口、汁液醇美,深受婴幼儿喜爱。通过苹果与胡萝卜复配可改善产品色泽、口感和均衡营养。苹果选用新鲜良好、成熟适度、含果胶量多、香味浓、无病虫害；胡萝卜选用新鲜良好、色泽均匀、肉质致密、无畸形呈锥形状、无病虫害和机械伤。

1.2.2.2 原料前处理 将苹果洗净后去皮,去除梗蒂和籽巢后切片,将其浸泡在1.5%的食盐水中10min进行护色后,用流动水洗净表面食盐；将胡萝卜洗净后去皮、切片。

1.2.2.3 热处理 对苹果片采用蒸汽处理8min,既可使其软化,还可保持原有色泽。胡萝卜片则在沸水中漂烫10min,使其软化。

1.2.2.4 打浆、调配 按配方把处理后的胡萝卜片、苹果片及白砂糖、柠檬酸、马铃薯淀粉和水混合捣碎,使产品细腻、均匀。

1.2.2.5 灌装封罐、杀菌、冷却、成品 将苹果胡萝卜泥装入玻璃瓶后加热排气,再封盖、杀菌,杀菌方式:15min-40min-15min/98℃。杀菌后将成品分段冷却到40℃,即80℃ 5min-60℃ 5min-40℃ 5min。

1.2.3 单因素实验 探讨婴幼儿苹果胡萝卜泥中经前处理后的苹果与胡萝卜配比、白砂糖、柠檬酸、马铃薯淀粉添加量对产品质构的影响。

在研究经前处理后的苹果与胡萝卜的配比的影响时,苹果和胡萝卜的质量比取3∶4、4∶4、5∶4、6∶4、7∶4,其总质量占产品总重的95%,加入占果肉总重4%的白砂糖、0.2%的柠檬酸、0.5%的马铃薯淀粉,剩余用水补充。

在研究白砂糖的影响时,加入占果肉总重0%、1%、2%、3%、4%的白砂糖,苹果∶胡萝卜取5∶4,加入0.2%柠檬酸,0.5%马铃薯淀粉,剩余用水补充。

在研究柠檬酸的影响时,加入占果肉总重0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%的柠檬酸,苹果∶胡萝卜取5∶4,加入4%白砂糖,0.5%马铃薯淀粉,剩余用水补充。

在研究马铃薯淀粉的影响时,加入占果肉总重0.00%、0.25%、0.50%、0.75%、1.00%的马铃薯淀粉,苹果∶胡萝卜取5∶4,加入4%白砂糖,0.2%柠檬酸,剩余用水补充。

按前述工艺流程制得苹果胡萝卜泥放置一星期待质构稳定后测定质构,做三次平行实验,并采用minitab16对单因素实验结果做方差分析得到显著性分析结果。可为筛选出适宜婴幼儿食用的质构较软、黏度较小、易于吞咽的婴幼儿果蔬泥提供理论依据。

1.2.4 正交实验 以苹果与胡萝卜配比,白砂糖、柠檬酸、马铃薯淀粉添加量做L9(34)正交实验,通过测定总糖、总酸含量、质构参数及计算糖酸比来评价产品品质,得到最佳配方。

1.2.5 品质评价

1.2.5.1 质构评定 质构仪参数设定:选用P36/R圆柱型探头,操作类型为TPA,测试前速度和测试速度1mm/s,测试后速度5mm/s,触发力10g,压缩距离15mm[10-11]。针对婴幼儿食品软、细、烂及易于吞咽的特点,通过前期实验,得到TPA测试中的参数硬度与感官评定分值相关性最高,故用硬度来评价质构,且硬度应越小越好。

1.2.5.2 实验测定 糖含量及糖酸比对果蔬制品口味有很大影响,在糖含量为10%左右,酸含量为0.25%～0.35%,糖酸比为28.6～40.0时,产品酸甜适宜[12]。故本研究以此为标准,通过测定各组实验糖、酸含量及计算糖酸比,为确定产品最佳配方提供依据。糖含量测定:斐林试剂法[13]。酸含量测定:酸碱滴定法[14]。

2 结果与分析

2.1 单因素对婴幼儿苹果胡萝卜泥质构的影响

在同样的加工条件下,配料的含量变化对于果蔬泥的质构会有不同程度的影响。由于婴幼儿咀嚼和消化机能尚未发育完善,消化能力较弱,不能充分消化吸收营养,因此供给的辅食或饮食应软、细、熟。通过探讨各单因素对婴幼儿苹果胡萝卜泥质构的影响,可为确定适宜婴幼儿食用的足够软的辅食的配方提供依据。

2.1.1 苹果与胡萝卜配比的单因素实验 由于果实的软硬程度和脆度与果胶的含量和存在形式密切相关,苹果与胡萝卜果胶含量相近[11],但苹果和胡萝卜中分别含有较多高甲氧基果胶和低甲氧基果胶,含较多高甲氧基果胶比含较多低甲氧基果胶的果实硬度要小,致苹果硬度比胡萝卜小。由表1可知,随苹果比重增大,产品硬度减小,且在苹果∶胡萝卜不同的情况下,产品硬度有显著差异。产品硬度随苹果比重增加而减小,但苹果比重过大时会掩盖胡萝卜风味且考虑成本因素,取苹果∶胡萝卜为5∶4。

2.1.2 白砂糖添加量的单因素实验 由图1可知,产品硬度随白砂糖添加量增大而增大。这是因为加入白砂糖会增大产品黏度,而硬度会随黏度增大而增大。但是白砂糖添加量增大时,产品硬度值增幅不大,确定添加量时主要考虑其对产品糖含量影响,取4%。

2.1.3 柠檬酸添加量的单因素实验 柠檬酸对产品硬度和黏度均不会有影响,由图2可知,

表1 苹果与胡萝卜配比对复合苹果胡萝卜泥质构的影响Table 1 Influence of ratio of apple and carrot on texture of apple and carrot paste

注:同行之间不含相同小写字母有显著差异(p<0.05)。

表2 正交实验测定结果Table 2 Results of orthogonal experiments

添加了不同含量柠檬酸的产品硬度值接近且无明显规律,其含量变化对产品硬度无显著影响。故在确定添加量时主要考虑其对产品酸含量的影响,取0.20%。

图1 白砂糖添加量对复合苹果胡萝卜泥质构的影响Fig.1 Influence of content of sucrose on texture of apple and carrot paste

图2 柠檬酸添加量对复合苹果胡萝卜泥质构的影响Fig.2 Influence of content of citric acid on texture of apple and carrot paste

2.1.4 马铃薯淀粉添加量的单因素实验 由图3可知,产品硬度随马铃薯淀粉添加量增加而增大。主要原因是马铃薯淀粉增加了产品的固形物含量,且其在高温下会糊化增大产品黏度,致产品硬度增大。马铃薯淀粉添加量增大,产品硬度随之增大,但添加量过低时,难以起到稳定质构的作用,而添加量过高时,产品硬度显著增大,故取马铃薯淀粉添加量为0.50%。

图3 马铃薯淀粉添加量对复合苹果胡萝卜泥质构的影响Fig.3 Influence of content of potato starch on texture of apple and carrot paste

2.2 正交实验确定最佳配方

婴幼儿喜食酸甜适宜的食品,但在加工过程中果蔬中的糖、酸会有损失,将果蔬泥调配成天然果蔬所具有的糖酸比更符合婴幼儿的口感喜好,可增进婴幼儿的食欲和避免偏食,保持充分合理的营养。同时综合考虑婴幼儿对于质构的特殊要求从而得到产品最佳配方。以苹果与胡萝卜配比、白砂糖、柠檬酸、马铃薯淀粉的添加量这四个因素做L9(34)正交实验,再测定糖、酸含量和硬度及计算糖酸比,结果如表2所示。表3对正交实验结果做极差分析。

表4 正交实验结果方差分析Table 4 Analysis results of variance of orthogonal experiments

表4以对各指标影响最小(即R值最小)的因素作为误差项进行方差分析,可得糖添加量对糖含量、酸添加量对酸含量和糖酸比有极显著影响(p<0.01),苹果∶胡萝卜对酸含量和硬度值、糖添加量对糖酸比和硬度值、马铃薯淀粉添加量对硬度值均有显著影响(p<0.05)。由表3可知,影响婴幼儿苹果胡萝卜泥糖含量因素顺序为B>A>D>C,影响酸含量因素顺序为C>A>B>D。结合方差分析结果可知:影响糖、酸含量的最主要因素分别是白砂糖、柠檬酸添加量,在白砂糖添加量取B3及柠檬酸添加量取C3时,根据前述实验测定标准,产品糖酸含量适宜。影响糖酸比因素顺序为C>B>D>A,柠檬酸和白砂糖添加量对其影响较大,且由表2可知除6、7、8组外各组实验糖酸比均较为适宜,只要糖、酸含量在适宜范围内,糖酸比也较为适宜。

表3 正交实验结果极差分析Table 3 Analysis results of range of orthogonal experiments

影响产品硬度的因素顺序为B>A>D>C。且白砂糖、马铃薯淀粉添加量和苹果∶胡萝卜对产品硬度值影响程度接近。由表1可知,产品硬度随苹果∶胡萝卜增加而减小,但苹果比重过大时会掩盖胡萝卜风味且考虑成本因素,取苹果∶胡萝卜为5∶4。由图3可知,硬度随马铃薯淀粉添加量的增加而增大,但其作为稳定剂添加量过小时,难以起到稳定质构的作用,而添加量过高时,产品硬度显著增大,故取马铃薯淀粉添加量为0.5%。在确定糖、酸添加量时,主要考虑其对产品糖、酸含量的影响,综合考虑各因素对产品品质影响,得到优化配方是苹果∶胡萝卜5∶4,加入白砂糖4%、柠檬酸0.2%、马铃薯淀粉0.5%、水0.5%。

2.3 验证实验

按照优化出的婴幼儿苹果胡萝卜泥的配方进行验证实验(n=3),测得其硬度、糖含量、酸含量、糖酸比的平均值分别为:108.87g、9.902%、2.887g/kg、34.30,质构符合婴幼儿辅食应软、细、烂及易于吞咽的特点,口感符合婴幼儿喜好。

3 结论

3.1 婴幼儿果蔬泥具有口感良好、质构细腻、营养丰富的特点,其产品应当满足婴幼儿喜食酸甜适宜食品的口感需要和由于咀嚼机能发育不完善质构应较软的要求,工艺和原料符合婴幼儿的口感喜好和营养需要。通过研究表明,配料的使用量对产品的质构和口感有明显的影响。

3.2 随苹果∶胡萝卜中苹果比例的增加,产品硬度减小；白砂糖添加量的增加致产品硬度增大；柠檬酸添加量的变化对产品质构无显著影响；马铃薯淀粉可起到稳定剂的作用,增加其添加量可提高质构稳定性、产品持水性、色泽稳定性,同时会使硬度增大。在确定婴幼儿果蔬泥的配方时,应综合考虑各配料对产品品质的影响。

3.3 通过实验确定婴幼儿苹果胡萝卜泥的最佳配方为:苹果∶胡萝卜5∶4,加入4%白砂糖、0.2%柠檬酸、0.5%马铃薯淀粉、0.5%水,按此配方制备的产品在口感和质构方面都较好,符合婴幼儿口感喜好和质构要求。

[1]金刚. 婴幼儿辅助食品研究进展[J]. 粮食与油脂,2011(5):5-8.

[2]陈国刚,崔艳莉. 婴幼儿食用胡萝卜泥加工工艺的研究[J]. 食品工业科技,2007,28(2):185-189.

[3]付红军,彭香莲. 苹果胡萝卜复合果酱的研究[J]. 中国调味品,2010,35(7):60-65.

[4]肖华. 爱吃苹果,好处多多[J]. 妇女生活(现代家长),2012(11):54

[5]陈瑞娟,毕金峰,陈芹芹,等. 胡萝卜的营养功能、加工及其综合利用研究现状[J]. 食品与发酵工业,2013,39(10):201-206.

[6]Sajilata G,Rekha S S,Pushpa R K,etal. Weaning foods:a review of the Indian experience[J]. Food and Nutrition Bulletin,2002,23(2):208-226.

[7]马文杰,郭玉蓉,魏决. 苹果泥加工与护色工艺的研究[J].食品工业科技,2009,30(5):226-229.

[8]喻凤香,林亲录,陈煦,等. 苹果非硫护色技术研究[J]. 农产品加工(学刊),2012,(2):70-71.

[9]刘程惠,胡文忠,姜爱丽,等. 复合苹果香蕉儿童营养果泥的研究[A]. 中国食品科学技术学会第九届年会论文摘要集[C],2012:2.

[10]胡亚云. 质构仪在食品研究中的应用现状[J]. 食品研究与开发,2013,34(11):101～104.

[11]贺丽霞,王敏,黄忠民. 质构仪在我国食品品质评价中的应用综述[J]. 食品工业科技,2011,32(9):446-449.

[12]赵晋府. 食品工艺学[M]. 北京:中国轻工业出版社,1999:8-9.

[13]彭科怀,张坤. 反滴定法测定食品中总糖的方法[J]. 现代预防科学,2010,37(22):4319-4321.

[14]黄泽元. 食品分析实验[M]. 郑州郑州大学出版社,2013:56-57.

Study on preparation of apple and carrot paste for infantsand the characteristic of its texture

XU Xin-jie1,DENG Dan-wen1，*,ZHANG Bin1,ZHANG Zhao-min2

(1.State Key Laboratory of Food Science and Technology,Nanchang University,Nanchang 330047,China；2.Jiangxi Jinyuan Agriculture Development Company Limited,Yichun 336100,China)

Apples and carrots were used as raw materials,sucrose as a sweetener,citric acid as an acidifier,potato starch as a thickening agent to prepare apple and carrot paste for infants. Influence of content of ingredients in it on texture was studied through single factor experiments. The orthogonal experiments were used to determine the best formula by texture evaluation and experimental determination. The results indicated that ratio of apple and carrot,the amount of added sucrose,potato starch had an impact on the texture of the product,but the citric acid had no significant effect on it. The best formula was obtained through orthogonal experiments:apple∶carrot ratio of 5∶4,adding 4% of sucrose,0.2% of citric acid,0.5% of potato starch and 0.5% of water.

infants;apple and carrot paste;texture

2014-04-08

徐昕洁(1991-),女,硕士研究生,研究方向:食物(含生物质)资源开发与利用。

*通讯作者:邓丹雯(1957-),女,本科,研究员,研究方向:从事食品工程专业的教学和科研。

TS255.1

B

1002-0306(2015)03-0209-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.03.035