苦荞茶魔芋保健果冻工艺配方研究

刘君红，韦寿莲，曾天虹，刘永（.内蒙古包头钢铁职业技术学院，内蒙古包头0400；.肇庆学院化学化工学院，广东肇庆5606）

苦荞茶魔芋保健果冻工艺配方研究

刘君红1，韦寿莲2，*，曾天虹2，刘永2
（1.内蒙古包头钢铁职业技术学院，内蒙古包头014010；2.肇庆学院化学化工学院，广东肇庆526061）

摘要：以苦荞茶和魔芋粉为原料，采用单因素试验和响应面法，结合感官评价和理化指标研究苦荞茶魔芋保健果冻的制作工艺。最佳制作工艺参数为：茶水比1∶50（g/mL），苦荞茶汁用量57%，白砂糖用量20%，凝胶剂（魔芋粉∶黄原胶∶卡拉胶=2∶3∶1，质量比）用量1.0%，氯化钾0.1%。该条件下研制出的果冻色泽均匀，口感细腻，风味独特，具有一定的营养价值和保健功能。

关键词：苦荞茶；魔芋；果冻；响应面分析

苦荞是一种生长在我国西南部高寒地区和喜马拉雅群山领域的经济作物，是一种药食兼用的杂粮奇葩，营养价值高，曾一度受到中国、日本、加拿大及一些西方国家的热烈欢迎，被誉为“亚洲的功能性食品”[1-2]。国内外研究表明：苦荞含丰富的蛋白质、脂肪、维生素、微量元素及黄酮类物质芦丁、槲皮素等[3-6]。黄酮类物质具有降血糖、降血脂、抗氧化、抗菌、抗病毒、抗癌、抑制肿瘤[7]、增强免疫力、清除自由基等功效[8-10]。魔芋在我国分布广泛，主要生长在云、贵、川、陕西南部和湖北西部，以四川盆地周围山区的魔芋资源最为丰富，其主要成分为魔芋葡甘聚糖（KGM）。KGM具有降血压、降血糖、降血脂、减肥、美容等作用[11]。由于魔芋在人体内吸水膨胀易产生饱腹感且消化后能量不易被吸收利用，故有节制食欲的功效。

随着人们生活水平的不断提高，绿色营养健康的食品越来越受消费者的青睐，而休闲食品在市场中往往占有较大的比重。果冻是一种携带方便、易于储存、经济实惠、居家旅行都可挑选的产品。目前，市面上以苦荞为原料生产的产品有护发素、浴液等护肤品；挂面、方便面、面包、饼干、醋、酒等食品[12-13]，但苦荞更多的是以苦荞茶的方式主导着市场，相关果冻产品尚未可见。本研究以苦荞茶为原料，结合单因素和响应面设计分析探讨苦荞果冻制作过程中茶水比、凝胶剂、茶汁、白砂糖的添加量等工艺参数，确定制作果冻的最佳工艺条件，成功研制出一种具有预防保健功能的休闲副食品。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

黑苦荞茶（烘培型）：四川宁国市盛世易佰商贸有限公司；白砂糖：青岛日昇食品配料有限公司；魔芋粉、黄原胶、卡拉胶（食品级）：淄博中轩生化有限公司；氯化钾（KCl）（分析纯）：广州化学试剂厂。

BCD-175CM型冰箱：广东美的环境电器制造有限公司；JY2002型电子天平：上海高致精密仪器有限公司）；FL-1型可调封闭电炉：重庆市吉祥教学试验设备有限公司；YX280A型手提式不锈钢蒸汽灭菌锅：上海三申医疗器械有限公司；WY080T型手持折光仪：成都万辰光学仪器厂；PHS-25（数显）酸度计：上海精密科学仪器有限公司。

1.2试验方法与操作要点

1.2.1苦荞茶魔芋保健果冻制作工艺流程

1.2.2茶汁制备

挑选黄绿色、大小均匀的苦荞茶，将1%苦荞茶分别用10、20、30、40、50、60mL的热水冲泡5min后过滤，得到苦荞茶汁，通过颜色、香味、气味来确定最佳茶水比（好的苦荞茶茶色为黄绿色且清澈透明，有纯荞麦香味；反之，颜色发白或颜色深浅不一，有其它类型香味或异味，茶色淡白、浑浊）。

1.2.3混凝胶的制备

将混合凝胶剂和20%白砂糖置于水中搅拌至充分溶胀，加热3min～5min进行灭菌处理，用滤布过滤除去杂质和泡沫。

1.2.4调配和罐装

取最佳茶水比的苦荞茶汁倒入煮好的凝胶中，搅拌均匀，倒灌入模型中封口。

1.2.5灭菌、冷却和成品

蒸气锅中85℃以上灭菌15min，水浴冷却后移至冰箱中冷藏。

1.3质量指标

1.3.1感官指标

按照GB 19883-2005《果冻》制作标准[14]，确定以色泽、风味、组织状态、有无杂质等4个层面对果冻进行感官评价，满分100分，各层面均占25分。其中，每个层面下设3个等级，每个等级有相应的评分标准。邀请10位品尝者根据评分标准和自我感觉进行评分，结果取其平均数作为最终感官评分。感官评分标准参考文献[15]稍作修改，见下表1。

表1　果冻感官评价表Table1　Standard of jelly sensory evaluation

1.3.2理化指标

可溶性固形物：按照GB/T 10786-2006《罐头食品的检验方法》测定[16]。

1.3.3微生物指标

菌落总数、大肠菌群、致病菌：按GB/T19299—2003《果冻卫生标准》检测[17]。

2　结果与分析

2.1最佳茶水比的确定

最佳茶水比的确定见表2。

表2　不同质量比茶水的性能Table2　Performanceofdifferentmass ratio of tea and water

由表2可见，茶水比为1∶10（g/mL）～1∶40（g/mL）时，茶汁呈深黄色，香味太浓；比例为1∶60（g/mL）时，茶汁色泽呈淡黄色，香味太淡；当比例为1∶50（g/mL）时，茶汁色泽鲜亮、香味浓郁、滋气味达到最佳。

2.2凝胶剂种类和用量的选择

2.2.1凝胶剂的选择

以魔芋粉、黄原胶、卡拉胶、琼脂为基本凝胶剂，在相同质量浓度下，通过一系列胶体试验发现，单一凝胶剂和复配的双凝胶在成胶性、弹韧性、均一性、透明度、口感及组织状态等方面存在不足。单一胶质除了琼脂可以凝结为固体之外，其他胶质均为凝乳状，难以形成凝胶；复配双胶比单一凝胶在凝固性、弹韧性等方面有所改善，但组织较软，成型较差。通过单双胶试验凸显出卡拉胶、黄原胶、琼脂对魔芋粉结成凝胶均有不同程度的协助促进作用。混合凝胶的性状见表3。

表3　混合凝胶的性状Table3　Propertiesofm ixed gels

从表3可知，加入琼脂导致凝胶剂透明度一般，弹韧性不够好，口感粗糙，不够爽滑，缺乏嚼劲，不能满足果冻制作要求。故魔芋粉、黄原胶、卡拉胶3种胶体的混合物最适合用于制作果冻。

2.2.2混合凝胶剂配比

凝胶剂的选择是果冻制作的重要环节，配比不同所形成的凝胶性质不同，结果如表4所示。

表4　不同配比混合凝胶的性能Table4　Perform ancesofm ixed gelsw ith differen tm ass ratio

综合凝胶强度、组织状态、粘弹性及口感等因素考虑，最适宜用作果冻凝胶剂的质量配比为魔芋粉∶黄原胶∶卡拉胶=2∶3∶1（质量比）。

2.2.3混合凝胶剂用量

混合凝胶剂用量的影响见图1。

在苦荞茶汁用量60%、白砂糖用量20%的情况下，考察混凝剂添加量对果冻感官品质的影响，如图1。当混凝剂用量为1.0%时，果冻产品感官评分最高。当混凝剂用量≤1.0%时，果冻成品凝固性和外观成型较差，弹性、韧性均有所欠缺；当混凝剂用量≥1.0%时，外观较好，但凝固过快导致果冻组织状态不佳。综合考虑选择1.0%用量。

图1 凝胶剂用量的影响Fig.1　Effect ofgelcontent

2.3苦荞茶汁用量

苦荞茶汁用量的影响见图2。

图2　苦荞茶汁用量的影响Fig.2　Effectofbuckwheat tea juice content

苦荞茶汁添加量影响果冻成品的色泽、风味。考察苦荞茶汁添加量分别为30%、40%、50%、60%、70%对果冻感官品质的影响，如图2。当苦荞茶汁用量为30%～40%时，果冻成品风味、色泽、口感虽有上升趋势，但茶汁香气不够浓郁；用量70%时，虽然色泽、香气均良好，但产品口感略有苦味；当用量为50%～60%时，苦荞茶汁做出的果冻在风味、色泽、香气和口感，均达到最佳水平。考虑成本，选择苦荞茶汁用量50%。

2.4白砂糖用量的确定

白砂糖用量的确定的影响见图3。

图3 白砂糖用量的影响Fig.3　Effectofwhite granu lated sugar content

考察白砂糖的加入量分别为10%、15%、20%、25%、30%对果冻感官品质的影响。从图3可见，白砂糖用量为10%时，果冻风味过淡，无甜味；用量为15%时，产品口感较前者稍好，略有甜味；用量超过20%时，果冻甜味太重。综合考虑，本试验选择白砂糖用量为20%。

2.5响应面优化试验

2.5.1试验设计

在单因素试验结果的基础上，参考Box-Behnken设计，以苦荞茶汁、白砂糖、混凝剂用量为考察因子，设置三因素三水平方式分别进行试验，每个因素低、中、高试验水平分别以-1、0、1进行编码[18]，试验设计如表5所示。

表5 响应面试验因素水平编码表Table 5　Factorsand levelscodeof response surfacedesign

2.5.2响应面试验结果分析

果冻的质量主要通过感官评价判断，因此以感官评价为响应值，运用Design Expert7.0软件中Box-B ehnken中心组合设计方法，用表5设置的三因素三水平方式分别进行17组试验，试验设计及结果如表6。

表6 响应面试验设计及结果Table 6　Experimentaldesign and resultsof responsesurface

2.5.3回归方程的建立及显著性分析

以感官评价为响应值对表7试验结果进行多元回归拟合，得到感官评分对苦荞茶汁用量A、白砂糖用量B、混凝剂用量C的二元回归方程：感官评分= 94.42+1.56A+0.80B-0.66C+0.20AB+0.58AC-0.60BC-1.10A2-11.22B2-19.10C2，对该回归模型进行方差分析，结果见表7。

表7　回归方程方差分析Table7　Varianceanalysis for regression equation

从表7可知，模型P<0.000 1，说明响应回归模型达到了极显著水平，失逆项P=0.330 9>0.05，不显著，说明模型拟合程度良好。模型校正系数R2=0.994 2，模型修正系数R2Adj=0.986 7，说明该方程较好的反应了苦荞茶汁用量、白砂糖用量及混凝剂用量的关系，可用于理论预测。回归系数显著性检验表明，A对感官评价线性效应显著，A、B、C两两交互作用均不显著。回归模型响应曲面图见图4。

图4　交互作用对果冻制作工艺影响Fig.4　Effectsof interaction on the production of jelly

通过对回归方程求解，得到苦荞魔芋保健果冻最佳制作工艺条件为：苦荞茶汁用量57.14%，白砂糖用量20.21%，混凝剂用量1.00%。考虑到试验的实际情况，确定苦荞魔芋保健果冻制作的最佳工艺条件为苦荞茶汁用量57%，白砂糖用量20%，混凝剂用量1%。

2.6质量指标

2.6.1感官指标

参照1.3.1表1中感官评价标准，对该最佳工艺条件进行验证。结果显示采用此工艺条件制作的果冻颜色呈淡黄色、均匀鲜亮；组织无沉淀悬浮、无肉眼可见杂物、气泡，凝胶状态好，光滑无裂痕；有苦荞茶独特的纯荞香味，甜度适宜，口感细腻，清爽嫩滑。

2.6.2理化指标

按照GB/T 10786-2006《罐头食品的检验方法》中可溶性固形物检测方法测得可溶性固形物≥20.00%，pH=6.8。

2.6.3微生物指标

按照GB/T 19299—2003《果冻卫生标准》中微生物检测方法测得菌落总数≤100 cfu/g，大肠菌落≤30MPN/100 g。消费者可以放心食用。

3　结论

本文在单因素试验的基础上，通过响应面设计分析试验和感官评定，优化苦荞茶魔芋保健果冻制作工艺的条件，确定了制作该果冻的最佳工艺参数为：苦荞茶汁添加量为57%，白砂糖添加量为20%，混合凝胶剂添加量为1%。使用此工艺制作的果冻成品色泽均匀、风味独特、口感细腻，具有良好的感官特性，理化和微生物指标均符合国家有关标准规定。

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DO I：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.19.034

收稿日期：2015-03-05

基金项目：肇庆市科技计划项目（2013C019）

作者简介：刘君红（1980—），女（汉），讲师，硕士，从事应用化学及食品研究与开发。

*通信作者：韦寿莲（1965—），女（壮），硕士，教授。

Research of the Production Technics of Buckwheat Tea Amorphophallus Konjac Health Jelly

LIU Jun-hong1，WEIShou-lian2，*，ZENGTian-hong2，LIUYong2
（1.Baotou Iron＆SteelVocational TechnicalCollege，Baotou 014010，InnerMongolia，China；2.Facultyof Chemistryand Chemical Engineering，Zhaoqing University，Zhaoqing 526061，Guangzhou，China）

Abstract：The production process of buckwheat tea and konjac jelly was studied using tartary buckwheat tea and konjac powderas rawmaterialby the single factor experimentand response surfacemethod，combined with sensory evaluation and physicochemical index.Theoptimalproduction parameterswere tea and water ratio of1∶50（g/mL），tartary buckwheat tea juice 57%，sugar amount 20%，gel（konjac powder，xanthan gum，carrageenan=2∶3∶1，mass ratio）dosage 1.0%，and potassium chloride 0.1%.The results showed that the jelly has a uniform color，delicate texture，unique flavor，and has a certain nutritional value and health care function.

Keywords：buckwheat tea；konjac；jelly；response surfaceanalysis