玫瑰茄果冻的配方与加工工艺研究

洪璇，陈仲巍，王丽霞，杨莲芳

（1.厦门医学院厦门市海洋医用天然产物与细胞工程重点实验室，福建厦门361000；2.闽南师范大学生物科学与技术学院，福建漳州363000）

玫瑰茄果冻的配方与加工工艺研究

洪璇1，陈仲巍1，王丽霞2，杨莲芳2

（1.厦门医学院厦门市海洋医用天然产物与细胞工程重点实验室，福建厦门361000；2.闽南师范大学生物科学与技术学院，福建漳州363000）

以玫瑰茄为主要原料，魔芋粉、卡拉胶、黄原胶、琼脂为主要凝胶剂，通过响应面试验设计研究玫瑰茄果冻的配方和加工工艺。结果表明，最佳配方为：以果冻质量100 g为基准，凝胶剂用量0.5%，白砂糖用量13.5%，2%柠檬酸溶液0.4%，玫瑰茄汁用量3.2%，在该条件下制得的果冻外形完整、弹性适宜、酸甜可口、口感细腻、质地均匀，色泽呈鲜明的红宝石色，有玫瑰茄独特的风味。

玫瑰茄；果冻；配方；加工工艺

玫瑰茄为锦葵科木槿属植物，又名红角葵、洛神葵、山茄子等[1]，被美誉为“植物红宝石”。国内的福建、山东、浙江等地区也有大面积种植[2-3]。它的花萼色彩为鲜艳明亮的玫瑰红色[4]，除凉拌鲜食外还能制成蜜饯、果酱、饮料、冰糕、罐头、果酒、汽水、玫瑰茄茶及糕点夹馅、玫瑰茄豆腐等多种食品[5]，具有药食两用的效果。根据研究表明，玫瑰茄花萼中含有丰富的维生素C、蛋白质、有机酸、原儿茶酸、多酚和花青素，具有很强的抗癌效果[6-7]，其中有研究表明花青素还具有减少冠心病方面的作用[8]，花萼中还有一种特殊物质—木槿酸，被认为对治疗心脏病、高血压、动脉硬化等疾病有一定的疗效[9]。本文以玫瑰茄为原料，研究玫瑰茄果冻的制作工艺和配方，为玫瑰茄加工提供一种新思路。

1 材料与方法

1.1 材料

玫瑰茄干花萼：市售；魔芋粉、卡拉胶、黄原胶、琼脂、白砂糖、柠檬酸：均为市售，食用级。

1.2 主要设备和仪器

FR224CN电子天平：奥豪斯仪器（上海）有限公司；WK-150小型超微粉碎机：青州市精诚医药装备制造有限公司；HH-8数显恒温水浴锅：常州恒华电器有限公司；TGL-20M台式高速冷冻离心机：湖南湘仪实验室仪器开发有限公司；78-1磁力加热搅拌器：金坛市新航仪器厂；TA.XTC型质构仪：上海保圣实业发展有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

1.3.2 操作要点

1.3.2.1 玫瑰茄的预处理

市售玫瑰茄干花萼，采用超微粉碎机粉碎，以花粉：蒸馏水比例1∶5（g/mL），将其置于恒温水浴锅进行浸提，浸提时间为30min，浸提温度为75℃，浸提液离心取上清液。

1.3.2.2 溶胶和煮胶

将卡拉胶、琼脂、魔芋胶、黄原胶按比例干粉混合均匀，缓慢倒入冷水中采用磁力搅拌器不停搅拌，使复合胶充分溶胀，然后加热煮沸，变成透明的胶状体，制备成总浓度1%的复合胶溶液。因魔芋胶不能长时间处于高温中，所以煮沸时间控制在5min～10min之内，防止复合胶中出现絮状物[10]。

1.3.2.3 过滤

待所有胶溶解后用100目的筛网进行过滤，直到胶体没有杂质和气泡即可。

1.3.2.4 调配

先加入白砂糖溶液与复合胶趁热混合，搅拌均匀。待混合料液温度降至70℃时，再加入2%柠檬酸溶液，最后加入适量玫瑰茄浸提液。柠檬酸会降低混合液的pH，易使凝胶发生水解，影响果冻成型，添加后应快速搅拌均匀，尽量减少柠檬酸对胶体的影响[11]。

1.3.2.5 灭菌与冷却

在80℃～85℃水浴中杀菌15min～20min，然后冷却至室温后使之凝冻即得成品。

1.3.3 质构性能的测定

果冻的质构性能采用CT3质构仪测定。测定模式：TPA模式穿透性测试；探头TA10；压缩速度：P= 0.5mm/s；压缩距离：h=15mm；起点感应力：7 g；压缩次数：2次；间隔时间：1 s。

1.3.4 感官评价

采用评分检验法对样品进行评价，参照GB 19883-2005《果冻》制定果冻品质评价标准，再由10名食品科学与工程专业学生组成评分小组，对果冻的风味（30分）、口感（20分）、色泽（20分）及组织形态（30分）进行综合评分[12]，评分标准见表1。

表1 果冻感官评分标准Table1 Standard of sensory evaluation of jelly

1.3.5 咀嚼性的测定

用CT3质构仪测定果冻的咀嚼性。测定条件：用TA39圆柱形探头，TPA模式，距离10mm，触发力10 g，测试速度1mm/s，每粒果冻测试3个点取平均值。

2 结果与分析

2.1 复合凝胶剂配比的确定

单一种类的胶制成的果冻感官性能差，影响产品品质，而采用多种胶进行复配，胶体之间具有的协同增效作用，可以使凝胶剂性能达到互补，凝胶效果好[13]。卡拉胶在室温下即可快速凝固成半固体状，透明性较好，且不易倒塌[14]。魔芋粉可提高卡拉胶的凝胶强度、弹性和持水性。且试验发现黄原胶和琼脂对魔芋粉的凝结均有促进作用。

以魔芋粉、卡拉胶、黄原胶、琼脂组成复合凝胶剂，按不同比例制作果冻，研究其对果冻感官品质的影响。当魔芋粉、卡拉胶、黄原胶、琼脂比例为2∶3∶1∶1（质量比）时，果冻软硬适中，口感细腻，均匀一致，具有良好的弹性、韧性和咀嚼性，口味清爽，感官品质良好。

2.2 单因素试验

2.2.1 复合凝胶剂添加量对果冻品质的影响

凝胶剂添加量对果冻品质的影响如图1所示。

图1 凝胶剂添加量对果冻品质的影响Fig.1 Quality of jelly with different gelling agent content

当复合凝胶剂添加量为0.5%时，果冻的感官评分最高，软硬适中，有咀嚼性，弹性韧性较好。当凝胶剂用量低于0.45%的时候，果冻偏软，缺乏咀嚼性，随着凝胶剂添加量的增加，果冻的咀嚼性和感官评分均在上升，当超过0.55%的时候果冻的咀嚼性和感官评分呈下降趋势。由于凝胶剂过量，因此凝固过快且具有颗粒感，导致果冻组织状态不均匀[15]。

2.2.2 白砂糖添加量对果冻品质的影响

白砂糖添加量对果冻品质的影响如图2所示。

图2 白砂糖添加量对果冻品质的影响Fig.2 Quality of jelly with different sugar content

从图2可知，白砂糖添加量为12.5%时，果冻感官品质最好。当白砂糖添加量≤10%时，果冻甜度不明显，偏淡；随着白砂糖量的添加，果冻的硬度也增加，比较脆，咀嚼性一般，添加量≥17.5%时，甜味太重且脆性和硬度增大，咀嚼性变差。综合考虑，选择添加量为12.5%。

2.2.3 柠檬酸添加量对果冻品质的影响

柠檬酸添加量对果冻品质的影响如图3所示。

图3 2%柠檬酸的添加量对果冻品质的影响Fig.3 Quality of jelly with different content of 2%citric acid

从图3可知，柠檬酸含量过低和过高都会影响果冻的感观评分和咀嚼性，当柠檬酸添加量≤0.18%时，果冻酸味不明显，偏淡，口感粗糙；当柠檬酸添加量≥0.36%时，果冻酸味过重，影响果冻口感，咀嚼性也不好，这是由于柠檬酸对胶体的水解作用[16]。因此选择添加量为0.3%为最佳添加量。

2.2.4 玫瑰茄汁添加量对果冻品质的影响

玫瑰茄汁添加量对果冻品质的影响如图4所示。

图4 玫瑰茄汁添加量对果冻品质的影响Fig.4 Quality of jelly with different roselle extracting solution

从图4可知，玫瑰茄汁添加量3%时，颜色呈红宝石色，具有玫瑰茄特有的风味，透明，感官评分最高。但是由于玫瑰茄中含有较多的有机酸，与柠檬酸产生协同作用。当加入量超过3%时颜色为深红色，酸涩味变重，由于汁液加入较多造成果冻偏软，咀嚼性偏差。因此玫瑰茄汁添加量为3%时为宜。

2.3 响应面优化试验

2.3.1 响应面试验设计

在单因素试验的基础上，利用Design-Expert8.0.6软件中的Box-Behnken设计，以胶凝剂（A）、白砂糖（B）、柠檬酸（C）、玫瑰茄汁（D）的添加量为考察因素，设置四因素三水平试验，每个因素低、中、高试验水平分别以-1、0、1进行编码[17]，以玫瑰茄果冻的感官评分和咀嚼性为响应值，优化玫瑰茄果冻的工艺条件。因素水平见表2。响应面试验结果见表3。

表2 因素水平编码表Table2 Independent variables and test design levels

表3 响应面试验设计及结果Table3 Program and test results of response surface analysis

续表3响应面试验设计及结果Continue table3 Program and test results of response surface analysis

2.3.2 回归方程的建立和显著性分析

以感官评分和咀嚼性为响应值对表3的试验结果进行多元回归拟合，分别得咀嚼性和感官评分对胶凝剂（A）、白砂糖（B）、柠檬酸（C）、玫瑰茄汁（D）添加量的二元回归方程。

对该回归模型进行方差分析，结果分别见表4和表5。

从表4、表5可知，模型P﹤0.000 1，由此得出，响应回归模型达到了极显著的水平，其中，失拟项P1= 0.273 9＞0.05；P2=0.187 9＞0.05，不显著，说明模型拟合程度良好。模型校正系数R12=0.954 9，R22=0.934 7，模型修正系数R12Adj=0.909 9；R22Adj=0.869 5，说明响应值与因素之间建立的响应值可靠[18]，也较好的反应了凝胶剂、白砂糖、柠檬酸及玫瑰茄汁添加量之间的关系，可用于理论预测。回归系数显著性的检验可以表明，二次项A2、B2、C2、D2对感官评分和咀嚼性都有极显著的影响，A、B、C、AC对咀嚼性有极显著影响，AB、BC、BD对咀嚼性有显著影响，其余不显著；A、B、D、AC对感官评分有极显著影响，C、AB、AD对感官评分有显著影响，其余变量均不显著（P＞0.05）。由于P值越小（F值越大）则影响越大，所以4个因素对咀嚼性的影响大小为：A＞B＞C＞D，即凝胶添加量＞白砂糖添加量＞柠檬酸添加量＞玫瑰茄汁添加量。4个因素对感官评分的影响大小为：A＞D＞B＞C，即凝胶添加量＞白砂糖添加量＞玫瑰茄汁添加量＞柠檬酸添加量。

表4 咀嚼性回归方程方差分析Table4 Variance analysis of regression equation of chewiness

表5 感官评分回归方程方差分析Table5 Variance analysis of regression equation of sensory evaluation

2.3.3 响应面分析与优化

以咀嚼性和感官评定为评价指标的回归模型的响应面图分别见图5（a-f）和图6（a-f）。

图5 各因素交互作用对果冻咀嚼性影响的响应面图Fig.5 Response surface showing interaction effects of each factor on the chewiness of jelly

由图5可知，响应面的图形基本都是凸起、开口朝下的曲面，由此看出咀嚼性存在极值，该值就是响应面的最高点，而且各个因素的最佳作用点都在试验设计的范围之内。由图5a和图5b可知，在凝胶剂添加量一定的条件下，随着白砂糖和柠檬酸添加量的增加咀嚼性先上升后下降，且等高线较密集，由此可见适当的添加白砂糖和柠檬酸可改善果冻的咀嚼性。图5c显示随着玫瑰茄添加量增加时，咀嚼性缓慢增加，影响较不显著。图5e与5f显示出柠檬酸与白砂糖相比，白砂糖对果冻的咀嚼性的影响较大。

图6 各因素交互作用对果冻感官评分的响应面图Fig.6 Response surface showing interaction effects of each factor on the sensory evaluation of jelly

由图6可知，响应面的图形基本都是凸起、开口朝下的曲面，由此得出感官评分值存在极值，该值为响应面的最高点，而且各个因素的最佳作用点都在试验设计的范围之内。从图6（a～c）可看出，当凝胶剂添加量一定的条件下，随着白砂糖、柠檬酸、玫瑰茄汁的添加量增加时，感官评分值先上升后下降，同时从等高线密集程度可知，柠檬酸添加量对感官评分的影响最小。图6（d～f）显示，各因素交互作用不显著。

2.3.4 验证试验

为了进一步验证试验模型的准确性，采用Design Expert8.0.5.0软件对试验进行典型性分析，从而优化得到玫瑰茄果冻的最优配方，其工艺参数为：凝胶剂用量0.54%，白砂糖用量13.56%，柠檬酸用量0.36%，玫瑰茄汁用量3.22%。咀嚼性的预测值为14.41mJ感官评分预测值89.5。考虑实际操作的可行性，将最佳参数修正为：凝胶剂用量0.5%，白砂糖用量13.5%，柠檬酸用量0.4%，玫瑰茄汁用量3.2%。并在此条件下，重复进行3次试验，测得果冻的咀嚼性为15.127，感官评分值为89.365，与预测值较接近，说明该模型下的参数可靠，具有实用价值。且得到的玫瑰茄果冻酸甜可口，组织细腻，颜色均匀，呈透明状。

3 结论

采用魔芋胶、卡拉胶、琼脂和黄原胶4种凝胶剂进行复配，得出制作果冻复合胶的最佳配比为魔芋胶∶卡拉胶∶琼脂∶黄原胶=2∶3∶1∶1（质量比）。通过Design Expert8.0.5.0软件进行响应面优化得到最佳配方为：以100 g果冻质量为基准，凝胶剂用量0.5%，白砂糖用量13.5%，柠檬酸用量0.4%，玫瑰茄汁用量3.2%。在该条件下制得的果冻外形完整、弹性适宜、酸甜可口、口感细腻、质地均匀，色泽呈鲜明的红宝石色，有玫瑰茄独特的风味。与其它市场上的果冻相比，该产品由于加入玫瑰茄，不仅在外观上比较新颖，还赋予了产品独特的玫瑰茄的香味，同时玫瑰茄具有保健营养的成分，加强和改善了果冻的营养，具有广阔的市场前景。

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The Study on the Formula and Processing Technique of Roselle Jelly

HONG Xuan1，CHEN Zhong-wei1，WANG Li-xia2，YANG Lian-fang2
（1.Xiamen Key Laboratory of Marine Medicinal Natural Products and Cell Engineering，Xiamen Medical College，Xiamen 361000，Fujian，China；2.Department of Biology Science and Technology，Minnan Normal University，Zhangzhou 363000，Fujian，China）

Using roselle as the main raw material，konjac flour，carrageenan，xanthan gum，and agar gel as gel，the recipe and processing technique of roselle jelly was investigated by response surface methodology. The results showed that the best formula were as follows：coagulation dosage 0.5 %，sugar 13.5 %，2 % citric acid 0.4 %，and rose ketchup 3.2 % based on 100 g jelly. The prepared jelly had a ruby color，complete shape，proper elasticity，moderate sweet and sour，uniform texture，smooth and delicious taste，and rich sweet roselle flavor.

roselle；jelly；formula；processing technique

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.04.016

2016-09-19

厦门市科技计划项目（No.3502Z20163020）；福建省高校科技计划项目重点（产学研项目）（2015N5003）

洪璇（1983—），女（汉），讲师，博士研究生，从事发酵工程、生物分离工程研究。