刘平平,陈 晨,吴永庆,齐美园,张 青,唐 宏,宫俊凯,夏 宁
(东北农业大学食品学院,大豆生物学教育部国家重点实验室,黑龙江哈尔滨 150030)
保健型南瓜豆奶果冻的研制
刘平平,陈 晨,吴永庆,齐美园,张 青,唐 宏,宫俊凯,*夏 宁
(东北农业大学食品学院,大豆生物学教育部国家重点实验室,黑龙江哈尔滨 150030)
以新鲜南瓜和高蛋白大豆东农42为主要原料,采用单因素试验、正交试验和感官评价得分确立了南瓜豆奶果冻的最佳加工工艺,配方为果汁原汁添加量45%,南瓜汁∶豆奶=3∶1,赤藓糖醇添加量15%,苹果酸添加量0.12%,复合胶添加量2%(卡拉胶添加量∶黄原胶添加量∶魔芋胶添加量=3∶2∶1)。采用该工艺制得的果冻产品色泽均匀、口感细腻、酸甜适中、香气协调,且可作为功能保健食品增加到糖尿病等低糖摄入人群日常饮食种类中。
南瓜;豆奶;果冻;工艺
南瓜(Pumpkin),是葫芦科南瓜属一年生蔓生草本植物[1],在我国广泛种植并食用。南瓜营养丰富全面,果实内含有糖类、蛋白质、脂肪、矿物质、生物碱、维生素等多种生理活性物质和营养成分。在三大产能营养素中,南瓜以碳水化合物为主,脂肪含量很低,为很好的低脂食品[2-3]。此外,南瓜的药用价值非常高,中医认为南瓜具有补中益气、消炎止痛、解毒杀虫之功效[4]。现代医学研究发现,南瓜具有降血糖、降血脂、抗氧化、明目等功能[4-5],尤其在预防骨质疏松症和防治高血压方面,特别适合中老年人和高血压患者食用。
大豆含有多种营养成分,其富含谷类食物所缺乏的赖氨酸,还含有多种生理活性物质。例如,大豆皂苷能够降低胆固醇,防止体内氧化脂质的生成,延缓衰老等;大豆磷脂具有调节血脂、改善记忆等功能[6];大豆异黄酮对人体有抗癌保健作用;大豆低聚糖中的棉籽糖和水苏糖有利于肠道菌群的平衡[7]等。
本文以南瓜大豆为主要原料探讨了南瓜豆奶果冻的生产工艺,旨在开发大众喜爱的集功能性、保健性与营养性为一体且又方便储存、运输和食用的南瓜豆奶果冻。
1.1 材料
南瓜,购自哈尔滨市家乐福超市;凝胶剂(卡拉胶、黄原胶、魔芋胶)、赤藓糖醇、苹果酸,均为市售食品添加剂。
1.2 设备
磨浆机,秦皇岛会有时商贸有限公司产品;数显恒温水浴锅,上海申生科技有限公司产品;均质机,上海多源机械设备有限公司产品;电磁炉,广东奔腾电器实业有限公司产品;AL-104型精密电子天平,上海梅特勒-托利多仪器有限公司产品。
1.3 工艺流程
①南瓜→清洗→去皮、瓤→切块→热烫→打汁;
②大豆→挑选→清洗→泡豆→去皮→热烫→浸泡→打浆;
①+②→赤藓糖醇、凝胶剂煮沸后混合→加热→苹果酸加水溶解后冷却→混合→过滤→罐装→灭菌→冷却→成品。
1.4 操作要点
1.4.1 南瓜汁的制备
南瓜尽量选择老熟南瓜,老熟南瓜纤维少[8],青南瓜皮为青色,甜度不大,且纤维多,老熟南瓜更易做出入口细腻的果冻[9]。将南瓜切成约5 cm见方的小块,去皮后将南瓜与水以2∶3(m/m) 热烫,经过预处理的南瓜与水(85~90℃)以1∶2(m/m)打浆,过滤。
1.4.2 豆浆制备
选用熟浆工艺。预处理的大豆与水(90℃)以1∶3(m/m) 热烫4 min后浸泡10 h,以大豆与水(100℃)以1∶7(m/m)磨浆,过滤,煮沸。
在果冻的风味方面,经预试验发现,生浆工艺的豆腥味明显重于熟浆工艺;在营养价值方面,熟浆工艺豆浆的总黄酮、总酚和DPPH自由基清除能力均高于生浆工艺豆浆[10]。
1.4.3 凝胶剂和赤藓糖醇的干混
赤藓糖醇和凝胶剂均为固体原料,为使各种原料易于溶解及糊化,在溶解之前要将赤藓糖醇与凝胶均匀揉搓,使凝胶吸附于赤藓糖醇上。
1.4.4 溶胶、煮胶
将干混的胶糖粉缓慢分散到70℃温水中,边添加边顺时针搅拌10 min,使其均匀不结块。充分搅拌,使其均匀分散、吸水、溶胀后,再将其放入沸水浴中加热5 min,使之溶解成均匀、透明的胶体溶液。
1.4.5 熬煮
将南瓜汁和豆浆混合物缓慢加入到胶体溶液中,顺时针搅拌使其均匀分散。静置后,趁热过滤并除去胶液内的气泡和杂质后分装至塑料杯中,室温冷却使之形成凝胶。
1.4.6 预溶
由于酸会使胶糖液pH值降低,易发生水解,使胶由稠变稀,影响果冻胶体形成[11]。为减少苹果酸对果冻成型的影响,应先将苹果酸配置成溶液。
1.4.7 调配、过滤
为尽量减少对胶体的影响,将配好的南瓜汁和豆浆预热至50℃后缓慢加入到胶糖液中,顺时针不断搅拌。选定70℃为加入苹果酸的温度,待胶糖液降温到70℃时加入预溶的苹果酸,搅拌均匀,以免造成局部酸度偏高[6]。趁热将果冻液用2层滤布过滤,除去不能溶解的杂质及泡沫。
1.4.8 灌装、杀菌
过滤后趁热灌装到已消毒的果冻杯中,封口后放入65℃水浴中加热灭菌30 min[12]。
1.4.9 冷却
自然冷却或喷淋冷却到25℃,使之凝冻,即得成品。
1.5 试验方法
首先是通过单因素试验确定凝胶剂的种类和配比、混胶添加量、南瓜汁与豆浆的配比,以及混汁添加量、苹果酸添加量、赤藓糖醇添加量对产品的影响。在预试验基础上,将苹果酸添加量、赤藓糖醇添加量、混胶添加量、南瓜汁与豆浆的配比4个因素采用正交试验的方法,以产品的感官评价为指标来确定果冻制作的最佳工艺参数。
1.6 感官评价方法
试验样品优劣均采用评分检验法进行评价。
由20位经过训练的专业人员组成评价小组,根据标准进行评分,取其平均值作为评分结果,对试验结果加以判定,优选配比。感官评价满分为100分。
南瓜豆奶果冻感官评价见表1。
表1 南瓜豆奶果冻感官评价
2.1 凝胶剂的确定
确定凝胶剂的标准为:①色泽,具有该产品原料相应的纯净色泽;②滋味气味,具有该品种应有的滋味和气味,无异味;③性状,呈胶冻状,质软,无杂质。
在果冻制作中仅用一种胶凝剂制作出的果冻品质较差,复合凝胶剂可以增强果冻的弹性、凝聚性和断裂强度,使产品柔软适中、细腻均匀[8]。卡拉胶与黄原胶、魔芋胶、明胶、刺槐豆胶等食用胶的复配作用较为显著[13],且黄原胶和魔芋胶对卡拉胶具有强烈的增效作用[14],本试验以卡拉胶、黄原胶、魔芋胶为复合凝胶剂,通过正交试验确定最优配比方案。
2.1.1 复配胶的比例
在固定果冻原汁添加量30%(南瓜汁∶豆奶= 5∶1),复合胶添加量2%,赤藓糖醇添加量11%,苹果酸添加量0.1%的条件下,分别加入不同配比的卡拉胶、黄原胶和魔芋胶进行复合试验。
复合胶不同配比对果冻品质的影响见表2。
表2 复合胶不同配比对果冻品质的影响
由表2可知,复合胶配比为卡拉胶∶黄原胶∶魔芋胶=3∶3∶1时,产品透明度好、气泡较少、凝胶软硬适中、弹性很好,有良好的咀嚼感。根据感官评价确定,卡拉胶∶黄原胶∶魔芋胶=3∶3∶1。2.1.2 复配胶的添加量
在固定果冻原汁添加量30%(南瓜汁∶豆奶=5∶1),复合胶配比为卡拉胶∶黄原胶∶魔芋胶=3∶1∶1,赤藓糖醇添加量11%,苹果酸添加量0.1%的条件下,分别加入添加量为1.2%,1.6%,2.0%,2.4%,2.8%的复合胶进行试验。
复合胶添加量的确定见图1。
图1 复合胶添加量的确定
由图1可知,复合胶添加量在2%时最好,产品成型最好、弹性最好、口感最好。当复合胶添加量少时凝胶不强,添加量多时凝胶过硬、口感差。
2.2 南瓜汁与豆奶配比对果冻品质的影响
固定果冻原汁添加量30%,复合胶添加量2%(卡拉胶∶黄原胶∶魔芋胶=3∶1∶1),赤藓糖醇添加量11%,苹果酸添加量0.1%的条件下,分别加入不同配比的南瓜汁和豆奶进行试验。
南瓜汁和豆奶配比对果冻品质的影响见表3。
表3 南瓜汁和豆奶配比对果冻品质的影响
由表3可知,南瓜汁和豆奶配比为2∶1时最好,产品颜色淡黄、透明,入口为南瓜味,余味有豆子香味。南瓜汁比例过大,则南瓜味道过浓,无豆奶味;南瓜汁比例过少,则无南瓜味,豆腥味过重。
2.3 果冻原汁添加量对果冻品质的影响
固定果冻原汁添加量30%(南瓜汁∶豆奶=5∶ 1),复合胶添加量2%(卡拉胶∶黄原胶∶魔芋胶= 3∶1∶1),赤藓糖醇11%的条件下,分别加入添加量为30%,35%,40%,45%,50%的果冻原汁进行试验。
果冻原汁添加量对果冻品质的影响见图2。
图2 果冻原汁添加量对果冻品质的影响
由图2可知,果冻原汁添加量在45%时最好,产品色泽最佳,酸甜可口,南瓜和豆奶味适宜,弹性好、气泡少、软硬适宜。
2.4 赤藓糖醇添加量对果冻品质的影响
固定果冻原汁添加量30%(南瓜汁∶豆奶=5∶1),复合胶添加量2%(卡拉胶∶黄原胶∶魔芋胶=3∶1∶1),苹果酸添加量0.1%的条件下,分别加入添加量为11%,12%,13%,14%,15%的赤藓糖醇进行试验。
赤藓糖醇添加量对果冻品质的影响见图3。
图3 赤藓糖醇添加量对果冻品质的影响
试验利用赤藓糖醇完全取代蔗糖,极大地降低了果冻的热量,增加了果冻的营养功能。赤藓糖醇(meso-Erythritol)呈白色结晶,溶于水,微甜,相对甜度0.65,强清凉感,发热量低,约为蔗糖发热量的1/10,不参与糖代谢和血糖变化,对糖尿病人而言是优选的糖替代品,且能够促进肠道双歧杆菌的增殖,无龋齿性,耐热性强,对酸碱热稳定,同时具有高耐受量。由图3可知,赤藓糖醇添加量在14%时最好,产品甜味较明显,酸甜适宜,表面触感滑嫩。赤藓糖醇加入过多时甜味过浓,加入过少则过酸。
2.5 苹果酸添加量对果冻品质的影响
固定果冻原汁添加量30%(南瓜汁∶豆奶=5∶1),复合胶添加量2%(卡拉胶∶黄原胶∶魔芋胶=3∶1∶1),赤藓糖醇添加量11%的条件下,分别加入添加量为0.03%,0.04%,0.05%,0.06%,0.07%的苹果酸进行试验。
苹果酸添加量对果冻品质的影响见图4。
图4 苹果酸添加量对果冻品质的影响
柠檬酸酸味圆润、滋美,而苹果酸具有呈味缓慢、保留时间长的特点。在生理上的味觉中,柠檬酸有急速达到最高点而后急速降低的倾向;苹果酸则慢慢达到最高点后慢慢降低,且酸味持续比较久。由图4可知,苹果酸加入过多则过酸,加入过少则过甜。根据感官评价确定苹果酸添加量为0.10%。
2.6 南瓜豆奶果冻最佳配方的确定
在单因素试验的基础上,在固定原汁添加量45%和复合胶添加量2%的情况下,确定南瓜汁与豆奶、苹果酸、赤藓糖醇、复配胶的配比4个因素进行正交试验,每个因素设3个水平,采用L9(34)正交试验。
表4 果冻最佳配方因素与水平设计
果冻最佳配方因素与水平设计见表4,L9(34)正交试验及结果见表5。
表5 L9(34)正交试验及结果
由表5可知,决定果冻品质的4个因素对试验结果影响的主次顺序为B>D>A>C,即苹果酸对果冻品质影响最大,其次为复合胶配比、赤藓糖醇、南瓜汁与豆奶配比。正交试验结果显示,以A2B3C2D2效果最好,即赤藓糖醇添加量15%,苹果酸添加量0.08%,南瓜汁与豆奶配比为3∶1,复合胶配比为3∶2∶1为最佳。通过极差分析得出的最佳水平组合是A2B2C2D2与试验得到的最佳水平组合不一致,故采用验证试验确定果冻的最佳配方。
2.7 验证试验
正交试验中A2B3C2D2评分最高,即赤藓糖醇添加量15%,苹果酸添加量0.08%,南瓜汁与豆奶配比3∶1,复合胶配比3∶2∶1为最佳。
将单因素最佳方案和正交试验最佳方案进行进一步试验验证,A2B2C2D2弹性好、气泡少,均匀光滑,颜色淡黄半透明,凝胶效果好,酸甜可口,效果优于A2B3C2D2。
我国大豆和南瓜资源丰富、分布广泛、价格低廉,采用大豆和南瓜为主要原料制作果冻,弥补了传统果冻缺乏蛋白质、维生素、矿物质、生物碱等营养素和生理活性物质的不足。目前,市场上少有果汁含量高、热量低且营养全面的果冻,将大豆和南瓜制成具有南瓜和豆奶风味的果冻,不仅可以拓宽大豆和南瓜的开发领域,同时也提高了果冻的食用营养价值,满足人们对营养的追求,因此有较高的经济价值和保健食品的开发潜力。
本研究通过单因素试验和正交优化试验,确定了保健型南瓜豆奶果冻的最优制备工艺为果汁原汁添加量45%,南瓜汁∶豆奶=3∶1,赤藓糖醇添加量15%,苹果酸添加量0.12%,复合胶添加量2%(卡拉胶∶黄原胶∶魔芋胶=3∶2∶1)配方制作出的果冻质地均匀、光滑、浅黄色、半透明、口感软滑,韧性强,酸甜适口,浓郁的豆香里夹杂些许南瓜的清香味。
该产品在某些工艺方面易出现一些弊端。例如,在南瓜汁的预处理过程中,南瓜去皮后若不及时热烫处理时会发生褐变,影响产品色泽;且南瓜粗纤维含量高,若不处理,则会影响口感。为了使果冻在风味上更加独特,接下来可以针对果冻产品风味方面进行检测以及研究如何使果冻杀菌处理后保持口感不变。
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Development of Healthy Pumpkin and Soybean Milk Jelly
LIU Pingping,CHEN Chen,WU Yongqing,QI Meiyuan,ZHANG Qing,TANG Hong,GONG Junkai,*XIA Ning
(College of Food Science,Northeast Agricultural University,Stake Key Laboratory of the Soybean Biology,Harbin,Heilongjiang 150030,China)
With fresh pumpkin and high protein soybean Dongnong 42 as the main raw materials,the optimal processing technology and formula of pumpkin soybean composite jelly is studied by single factor,orthogonal experiment and sensory evaluation.The result is mixed juices 45%,pumpkin juice∶soybean milk=3∶1,erythritol 15%,malic acid 0.12%,complex gums 2%(carrageenan∶xanthan gum∶konjac flour=3∶2∶1) .Thus even color and luster,light yellow,delicious,sweet and sour,fragrant and health pumpkin soya bean jelly is developed,which can enrich the types of daily diet of low-sugar intake group like diabetes mellitus.
pumpkin;soybean;jelly;teconology
TS201.0
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2016.10.001
1671-9646(2016)10a-0001-04
2016-09-03
东北农业大学开放实验基金项目(10600400C);国家科技支撑计划课题(2014BAD22B01-01-01)。
刘平平(1990— ),女,在读本科,研究方向为食品质量与安全。
*通讯作者:夏 宁(1981— ),女,硕士,助理研究员,研究方向为大豆蛋白与农产品加工。