无花果果糕的研制及其质构特性

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(新疆农业大学食品科学与药学学院,新疆果品加工与保鲜工程技术中心,新疆乌鲁木齐 830052)

无花果(FicuscaricaL.),别名文仙果、映日果、蜜果、挣桃等[1],是一种集营养、药用于一身的低热量碱性食物,被人们称之为“大府之品”。在长期的临床实践中,中国医学总结得出,无花果性平味甘,能够健胃清肠,消肿解毒,还有抗癌、抗肿瘤、提高免疫力等功效[2-3];杏干和葡萄干性温味甘酸,前者具有生津止渴,去冷热毒之特点[4-5],后者具有补气血、抗氧化、消除疲劳和便秘、预防心血管疾病及防癌等效果[6-7],三种物质均对人体有良好的保健作用,营养价值高。目前市面上有关无花果的产品除鲜食、药用外,主要以制干、制果脯、果酱为主[8],也有果茶、果酒、果奶、罐头等,而以无花果干和杏干、葡萄干进行二次深加工的产品却鲜有报道。

果糕属于蜜饯类,是果蔬类深加工的一种较好方式,属于天然低糖的营养食品,因香软爽滑的品质特性深受消费者喜爱,市场前景看好[9-11]。作为久负盛名的“瓜果之乡”,新疆是无花果和杏干、葡萄干在中国的主要产区[12-14],且传统果糕大都以新鲜果蔬为原料进行加工生产,干果是一种营养价值和药用价值很高的食物,其各种营养成分也高于鲜果[15],因此一方面充分利用新疆干果资源,为新疆特色果品的深加工提供一条途径;另一方面,果糕较干果口感更柔和细腻,该产品融合了三种物质的营养成分,增加了无花果果糕的营养价值,还可调和风味,保留其特有的风味及口感,品质优异,适于各年龄层消费者食用,利于满足人们对健康食品日益增加的需求;再者果糕加工生产易于实现工业化,产品品质易于控制,成品精致多样[16]。研制开发新型无花果产品,不仅可以提高无花果的利用价值,增加其附加值,使其成为一种具有地方特色的营养休闲食品,而且这对改进农民增收和区域经济发展有重要的现实意义,具有一定的市场消费潜力及科研应用价值。

本实验以无花果干为主要原料,并辅以杏干、葡萄干,添加适量复合胶和柠檬酸研制无花果果糕,采用感官评分法分析果糕品质,探讨最优配方工艺,并对其质构特性进行测定分析,以期为工业化生产果糕产品提供理论依据,为无花果产业发展和市场开发奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

无花果干、杏干、葡萄干 市售,购于乌鲁木齐北园春干果市场;琼脂、卡拉胶、魔芋胶,无水柠檬酸 均为市售食品级,郑州鼎城食品添加剂有限公司。

JY5002电子天平 上海舜宇恒平科学仪器有限公司;AL204天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;飞利浦HR2168匀浆机 珠海经济特区飞利浦家庭电器有限公司;格兰仕CH2082电磁炉 中山市格兰仕生活电器制造有限公司;PAL-1手持数显糖度仪 日本ATAGO爱宕;101-2AB型电热恒温鼓风干燥箱 天津市泰斯特仪器有限公司;TA-XT Plus物性测试仪 英国SMS公司。

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 工艺操作要点

1.2.2.1 预处理 挑选无腐烂、无病虫害的无花果干、杏干、葡萄干,去梗称重,用流动的清水冲洗干净,去除灰尘及其他杂质。

1.2.2.2 护色 按照前期护色试验结果,即将洗净后的干果置于0.15%抗血酸+0.3%柠檬酸的复合护色液中,常温浸泡30 min,于100 ℃蒸汽下,加热9 min进行护色。

1.2.2.3 切分、打浆 将处理后的干果切成小块,以1∶2 (g/g)料水比,置于匀浆机中进行打浆,收集浆液备用。

1.2.2.4 溶胶 将复合凝胶剂(卡拉胶、魔芋胶和琼脂粉)混合均匀后,放入适量蒸馏水中,浸泡吸水溶胀约10 min,在70 ℃下加热进行溶胶。

1.2.2.5 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 ℃进行熬制浓缩,当糖度达到15 Brix左右时,温度调至70 ℃,并加入一定量的柠檬酸,热搅拌混匀即可。

1.2.2.6 入模 将煮制好后的浆料趁热浇入模具中,自然降温、冷却成型。

1.2.2.7 烘制 将样品移入鼓风干燥箱,在50 ℃下干燥。干燥过程中将其翻转2～3次,烘制20～22 h。

1.2.2.8 脱模、冷却、成品 将烘制好的无花果果糕脱模后冷却至室温,即得成品。

1.2.3 单因素实验 固定复合果浆添加量为200 g、复合胶添加量为2.5 g(卡拉胶∶魔芋胶∶琼脂质量比为2∶1∶1)、柠檬酸添加量为0.15 g,设置复合果浆(无花果干浆∶杏干浆∶葡萄干浆)质量比分别为1∶1∶1、2∶1∶1、3∶1∶1、4∶1∶1、5∶1∶1,研究复合果浆质量比对无花果果糕感官品质的影响。

固定复合果浆(无花果干浆∶杏干浆∶葡萄干浆)质量比为2∶1∶1、复合胶添加量为2.5 g(卡拉胶∶魔芋胶∶琼脂质量比为2∶1∶1)、柠檬酸添加量为0.15 g,设置复合果浆添加量分别为100、150、200、250、300 g,研究复合果浆添加量对无花果果糕感官品质的影响。

固定复合果浆添加量为200 g(无花果干浆∶杏干浆∶葡萄干浆质量比为2∶1∶1)、复合胶(卡拉胶∶魔芋胶∶琼脂)质量比为2∶1∶1、柠檬酸添加量为0.15 g,设置复合胶添加量分别为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 g,研究复合胶添加量对无花果果糕感官品质的影响。

固定复合果浆添加量为200 g(无花果干浆∶杏干浆∶葡萄干浆质量比为2∶1∶1)、复合胶添加量为2.5 g、柠檬酸添加量为0.15 g,设置复合胶(卡拉胶∶魔芋胶∶琼脂)质量比分别为1∶1∶1、1∶2∶1、2∶1∶1、2∶2∶1、2∶1∶2,研究复合胶质量比对无花果果糕感官品质的影响。

固定复合果浆添加量为200 g(无花果干浆∶杏干浆∶葡萄干浆质量比为2∶1∶1)、复合胶添加量为2.5 g(卡拉胶∶魔芋胶∶琼脂质量比为2∶1∶1),设置柠檬酸添加量分别为0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 g,研究柠檬酸添加量对无花果果糕感官品质的影响。

1.2.4 正交优化试验 在预试验及单因素试验基础上,确定复合果浆添加量、复合胶添加量、复合胶质量比及柠檬酸添加量4个因素的取值范围,取3水平,采用L9(34)正交设计,以感官评分为指标对产品配方进行正交优化试验。正交试验因素的水平见表1。

表1 正交试验因素水平表Table 1 Factor and levels table of orthogonal test

1.2.5 感官评定 挑选食品专业学生10人(男女比例1∶1)组成感官评定小组,参照GB/T 10782-2006[17],制定出具体评价标准见表2。所有待评样品随机分为10份发给评定员,逐一对样品进行感官评价,评定员每评定完一个样品后,用纯净水漱口,5 min后再评定下一个样品[18]。感官评价从色泽、组织形态、口感与风味等方面对样品进行评定。

表2 无花果果糕感官评分标准Table 2 Sensory evaluation criteria of fig pastilles

1.2.6 烘制条件确定 在最优配方条件下制备无花果果糕,设定烘制温度分别为45、50、55、60 ℃,以果糕的烘干时间和产品品质为指标,进行评价比较,确定最佳烘制条件。

1.2.7 质构特性测定 用质构仪在室温下对无花果干(对照组)和无花果果糕(试验组)进行TPA测定,并用t检验法进行差异性分析[19-20]。测定时对每个样品连续压缩2次,两次压缩高度2 mm,数据通过计算机读取,每组样品平行测定10次,去除最大值和最小值后,取平均值。

测定参数设置为:测试类型T.P.A;测试探头P/36R;测定前探头速度:2.0 mm/s;测定时探头速度:1.0 mm/s;测定结束探头速度:1.0 mm/s;应变:30%;触发点负载5.0 g。触发类型自动;数据频率200点/s。参数指标包括:硬度(Hardness);弹性(Springiness);粘附性(Adhesiveness);凝聚性(Cohesivenes);胶黏性(Gumminess);咀嚼性(Chewiness);回复性(Resilience)。

1.3 数据分析

2 结果与分析

2.1 单因素实验结果与分析

2.1.1 复合果浆质量比对无花果果糕感官评分的影响 从图1可以看出,随着无花果干浆质量的增多,果糕的感官评分先增加后减少,说明复合果浆质量比影响无花果果糕的感官品质。当复合果浆质量比为2∶1∶1时,感官评分最高,此时风味口感最佳;当复合果浆质量比为1∶1∶1时评分较低,此时杏的风味过重,无花果的风味几乎被掩盖,且由于葡萄干的影响使果糕口感相对偏酸、色泽较深;当复合果浆质量比为2∶1∶1～5∶1∶1时,无花果果糕的感官评分随之减少,这是因为,随着无花果干浆质量的增加,无花果果糕的甜腻感逐渐增强,表面流糖较明显。故确定复合果浆质量比(无花果干浆∶杏干浆∶葡萄干浆)2∶1∶1进行无花果果糕的制作。

图1 复合果浆质量比对无花果果糕感官评分的影响Fig.1 Influence of the mass ratio of compound fruit pulp on fig pastilles’s sensory score

2.1.2 复合果浆添加量对无花果果糕感官评分的影响 由图2可以看出,随着复合果浆添加量在100～200 g之间逐渐增加,无花果果糕的感官评分也不断增加,当添加量为200 g时,感官评分最高,说明复合果浆的添加量直接影响无花果果糕的口感和品质,适量的复合果浆使无花果果糕糕体饱满、组织均匀,口感软硬适中,富有弹性,色泽优良,添加量过少则口感偏硬,弹性较差,风味不足。当复合果浆添加量超过200 g时,感官评分随之减少,这是因为,复合果浆添加量过多时,制作过程不易成型,使果糕口感较绵软,色泽较深,流糖现象较明显,且使产品成本变高。故将150、200、250 g作为正交试验中复合果浆添加量较优的三个水平。

图2 复合果浆添加量对无花果果糕感官评分的影响Fig.2 Influence of the addition of compound fruit pulp on fig pastilles’s sensory score

2.1.3 复合胶添加量对无花果果糕感官评分的影响 由图3可以看出,随着复合胶添加量在1.0～2.5 g之间增加,无花果果糕的感官评分也不断增加,当添加量为2.5 g时,感官评分最高,适量的复合胶使无花果果糕平整细腻、组织均匀,糕体饱满,软硬适中,富有弹性,而添加量过少时,无花果果糕成型较慢,组织较为疏散,缺乏咀嚼感,影响感官品质,说明复合胶的添加量主要影响无花果果糕的组织形态和品质[21]。而随后当复合胶添加量增加至为3.0 g时,感官评分有所降低,这是因为,当复合胶添加量添加量过多时,制作过程中无花果果糕成型较快、不易入模,使果糕口感较硬,弹性较差。故将2.0、2.5、3.0 g作为正交试验中复胶添加量较优的三个水平。

图3 复合胶添加量对无花果果糕感官评分的影响Fig.3 Influence of the addition of compound gel on fig pastilles’s sensory score

2.1.4 复合胶质量比对无花果果糕感官评分的影响 由图4可以看出,当复合胶质量比为2∶1∶1时,无花果果糕感官评分最高,所得产品软硬适中,富有弹性,柔和细腻,有咬劲不粘牙,口感最佳;当复合胶质量比为2∶2∶1和2∶1∶2时,口感劣于2∶1∶1,而优于1∶1∶1和1∶2∶1,这说明复合胶质量比影响无花果果糕的口感品质,适当的复合胶比例使果糕组织均匀,糕体饱满,软硬适中,富有弹性和咀嚼感。由于不同的凝胶剂性质不同,所形成的胶体在凝胶强度和凝胶弹性上会有很大区别,从而造成口感上的差异[22],琼脂和卡拉胶成型效果好,但卡拉胶和琼脂所形成的凝胶偏硬、脆,会导致口感较硬,果味不能充分释放[23-24],而魔芋胶虽凝胶强度稍有欠缺,成型速度慢,但弹性和韧性极好,与卡拉胶、琼脂复合有协同增效作用。故将复胶质量比(卡拉胶∶魔芋胶∶琼脂)2∶1∶1、2∶2∶1、2∶1∶2作为正交试验中复合胶比例较优的三个水平。

图4 复合胶质量比对无花果果糕感官评分的影响Fig.4 Influence of the ratio of composite gel on fig pastilles’s sensory score

2.1.5 柠檬酸添加量对无花果果糕感官评分的影响 由图5可以看出,随着柠檬酸添加量在0.05～0.15 g之间增加,无花果果糕的感官评分也不断增加,当添加量为0.15 g时,感官评分最高,这是因为,当添加量较少时,无花果果糕相对偏甜,色泽相对较深,柠檬酸的添加量主要影响无花果果糕的风味,柠檬酸酸味圆润滋美,适量地添加可调节果糕风味,使其酸甜适口,风味突出,且还具有一定的抑菌、护色作用[25]。当柠檬酸添加量超过0.15 g时,感官评分随之减少,这是因为,当柠檬酸添加量过多时,口感则偏酸,pH下降还会使粘度下降,易使蔗糖过度转化,发生流糖现象[26],风味欠佳。故将0.10、0.15、0.20 g作为正交试验中柠檬酸添加量较优的三个水平。

图5 柠檬酸添加量对无花果果糕感官评分的影响Fig.5 Influence of the addition of citric acid on fig pastilles’s sensory score

2.2 正交试验结果与分析

根据表1进行正交优化试验,结果见表3。

表3 正交试验结果Table 3 Results of orthogonal experiment

由表3可以看出,正交试验结果中的最优水平为A2B3C1D2,感官评分为83.7。根据极差分析结果可知,各因素对无花果果糕感官品质得分影响的主次顺序为A(复合果浆添加量)>C(复合胶质量比)>D(柠檬酸添加量)>B(复合胶添加量),最优配方水平组合为A2B2C1D2,该水平未在正交试验中出现,所以对其进行验证试验,考察最优工艺的稳定性。最终优化组合A2B2C1D2的感官评分为85.9±1.8分,更优于组合A2B3C1D2,说明配方优化成功,因此选择A2B2C1D2作为无花果果糕的最优配方,即复合果浆添加量200 g、复合胶添加量2.5 g、复合胶质量比(卡拉胶∶魔芋胶∶琼脂)2∶1∶1、柠檬酸添加量0.15 g。

2.3 烘制条件对果糕品质的影响

由表4可知,烘制温度为50 ℃时,烘制时间为20～22 h,果糕的品质较为理想。烘制过程中若温度过高,则水分散失不均匀,影响产品的组织形态和口感,时间过长则导致干燥速度慢、能耗高,且产品营养流失、色泽不佳,因此需定时翻动果糕,使其受热均匀,防止表面产生结壳和局部焦糖化现象[27]。

表4 烘制条件对产品品质的影响Table 4 Effects of baking conditions on product quality

2.4 质构特性结果与分析

质构特性能反映食品的组织形态和口感,是食品品质的重要指标[28],质构仪可以通过测定硬度、弹性、咀嚼性等指标,从而准确检测果糕的物性特征[29]。且TPA测定结果具有客观性和灵敏度高的特点,无花果干(对照组)及无花果糕(样品组)TPA测定结果见表5。

表5 产品质构特性测定结果Table 5 Texture properties results of samples

由表5可以看出,无花果糕的硬度明显低于无花果干的硬度,差异性极显著(p<0.01),这说明将无花果干研制成无花果糕,在很大程度上改善了食用无花果干的软硬度。无花果糕的粘附性、弹性、凝聚性及回复性均极显著高于无花果干(p<0.01),说明无花果糕在组织形态和口感方面都更优于无花果干,符合消费者对休闲食品的要求。此外,分析结果显示,无花果干和无花果糕的胶黏性及咀嚼性差异并不显著(p>0.05),这是因为,无花果干本身是含糖量极高[1]、具特有咀嚼性的食品,使得无花果果糕的胶黏性、咀嚼性与其差异并不显著。TPA测定分析为无花果果糕的质构特性和品质评价提供参数。

3 结论

以感官评定为指标,确定的无花果果糕制备的最佳配方工艺为:复合果浆添加量为200 g,复合果浆质量比(无花果浆∶杏干浆∶葡萄干浆)为2∶1∶1,复合胶添加量为2.5 g,复合胶质量比(卡拉胶∶魔芋胶∶琼脂)为2∶1∶1,柠檬酸添加量为0.15 g,在50 ℃下烘制20～22 h,由此获得的无花果果糕风味优良、韧性、软硬度好,酸甜适中,具有无花果特有的咀嚼感,不黏牙,是一种老少皆宜的特色休闲食品,具有广阔的开发前景。本试验确定了无花果果糕最佳配方的TPA,测定值分别为:硬度2848.687±324.289 g,粘附性-22.883±2.314 mJ,弹性0.956±0.017 mm,凝聚性0.803%±0.033%,胶黏性2285.088±268.904 g,咀嚼性2187.361±240.359 mJ,回复性0.400±0.029,为无花果果糕的生产品质提供技术参数和指导。