降糖燕麦果冻口感改良研究

乔 兴，陈 龙，赵晓梅，罗岭慧

（四川旅游学院，四川成都 610100）

燕麦，属于小杂粮，具有较高的营养价值，其蛋白质、维E的含量均高于大米等谷物[1-2]。燕麦中含有的水溶性膳食纤维β-葡聚糖具有黏性[3]，可阻碍淀粉、蛋白质等物质的消化和吸收[4]，使人体产生饱腹感，因此可降低餐后血糖的胰岛素反应[5]。燕麦也是一种营养健康的降糖食品，并被美国FDA（美国食品药品管理局）认定为功能性食品[6]。燕麦的营养成分包括燕麦淀粉（约60%）、燕麦蛋白质（约15.6%）、燕麦脂肪（约8.8%）、燕麦膳食纤维和燕麦抗氧化物等[7]。

膳食纤维有许多重要的生理功能，如预防便秘、抑制肠癌发生、预防糖尿病、高血压和肥胖症等功能[8-10]。燕麦被认为是最优质的谷物之一，具有较高的降血脂、降血糖，甚至抗疲劳的功效[11]，此类粗粮将会成为未来健康饮食发展的主流。有研究表明燕麦经过蒸制、烘烤等工艺处理后，β-葡聚糖和脂肪含量及最终黏度和回生值均显著升高[12]。报道称微波处理能较好地抑制燕麦中脂酶活性[13]。

果冻是由果冻胶、甜味剂、增稠剂和香精等加工而成的胶状食品，因其色彩丰富多样、口感滑嫩、风味清甜，受到人们的喜爱[14]。果冻在体内产生热能所占比例极低，有调节肠道菌群、增加双歧杆菌等有益微生物、加强消化吸收功能等作用[15]。市售果冻多为水果味，营养价值不高[16]。以燕麦为主要原料，研究燕麦提取液、食用级明胶、酸酸乳等对果冻品质的影响，通过单因素试验及响应面优化试验，结合感官评价得到最佳配方，制作出一种具有较高营养价值的降糖减脂食品。

1 材料与方法

1.1 材料

燕麦、明胶、酸酸乳，均为市场可食用级食材。

1.2 仪器和设备

FL1928型食物打磨机、JK-30H06型电煮锅、BK802600型网纱、100 mL量筒、烧杯、BCD-319WTPZM型电冰箱、RZ-86844型电子秤等。

1.3 工艺流程

①明胶溶解→煮胶→得到产物进行冷却；

②酸酸乳；

③燕麦磨碎过滤→将燕麦粉煮后过滤→燕麦粉的浓缩液；

①+②+③→混合→煮沸→得到的产品灌装封口→冷却检验→成品包装。

1.4 操作要点

该产品的基本配方为燕麦汁添加量2.4%，明胶添加量4.3%，酸酸乳添加量20%。

1.4.1 燕麦的磨碎和熬制浓缩液

市售燕麦磨碎、过滤，称取8 g燕麦粉用100 g冷水浸泡30 min，煮锅加220 g水，将浸泡过后的燕麦和水一起倒入锅内，烧开锅后转小火熬制，其间要适时搅拌，煮至燕麦粉完全溶解，勤加搅拌，煮至燕麦完全熟透即可，用6层网纱过滤3次[17]。

1.4.2 溶胶、煮胶

按基本配方称取明胶，倒入烧杯，加入50 g水搅拌5 min，放入85℃的水中水浴加热[18]，直至明胶完全溶解，用6层网纱过滤3次，除去不溶性杂质，保证果冻口感。

1.4.3 调配

熬制好的明胶加入称量好的燕麦汁、酸酸乳，搅拌均匀。

1.4.4 灌装、密封、灭菌

将果冻瓶用沸水清洗，装入80～85℃的料液，用盖子密封。将灌装封盖好的果冻于85℃热水中杀菌10 min。

1.4.5 冷却

将灭菌后的果冻冷却到26℃，放入冰箱冷藏2 h后取出。

1.5 试验设计

1.5.1 单因素试验

（1）明胶添加量对果冻质构和感官的影响。在基础配方基础上，以明胶添加量3.1%，3.7%，4.3%，4.9%，5.5%进行单因素试验，使用质构仪对产品进行分析并进行感官评分。每组做3次平行测试。

（2） 燕麦汁添加量对果冻质构和感官的影响。在基础配方基础上，以燕麦添加量0.6%，1.5%，2.4%，3.3%，4.2%进行单因素试验，使用质构仪对产品进行分析并进行感官评分。

（3） 酸酸乳添加量对果冻质构和感官的影响。在基础配方基础上，以酸酸乳添加量14.2%，14.6%，20.0%，20.4%，20.8%进行单因素试验，使用质构仪对产品进行分析并进行感官评分[19]。

1.5.2 数据分析

对质构仪测定结果进行分析，试验结果均用Excel软件进行处理。

1.5.3 感官评价

邀请20位有专业知识的教师对该产品进行品尝和评价，通过问卷调查的方式得出该产品在色泽、口感、香味、硬度、组织状态等5个方面的感官评价[20]。

产品综合评定见表1。

表1 产品综合评定

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 明胶添加量对果冻品质的影响

明胶添加量对果冻质构的影响见图1，明胶添加量对果冻感官评分的影响见图2。

由图1、图2可知，随着明胶添加量的增加，果冻的弹性和胶黏性增加，咀嚼性也增加，有研究表明复合胶的浓度越大，其凝胶强度也增大，故明胶的浓度越大，凝胶强度也越大。明胶添加量为3.7%时，果冻过硬，弹性、咀嚼性也逐步增大，明胶本身有种淡淡的腥味，当明胶添加量过大时，果冻的腥味过大，不易让人接受，食用效果不佳，当明胶添加量为3.1%时，果冻接近市售果冻的口感，故选用明胶添加量为3.1%。

2.1.2 燕麦汁添加量对果冻品质的影响

燕麦汁添加量对果冻质构的影响见图3，燕麦汁添加量对果冻感官评分的影响见图4。

由图3、图4可知，随着燕麦汁添加量的增加，弹性和胶黏性先增加后降低，咀嚼性依次增加。燕麦汁的添加量较高时，果冻的滑嫩效果不佳，但营养价值却最高。两者平衡之下，选择燕麦添加量为0.6%时，口感和营养价值最佳。

2.1.3 酸酸乳添加量对果冻品质的影响

酸酸乳添加量对果冻质构的影响见图5，酸酸乳添加量对果冻感官评分的影响见图6。

由图5、图6可知，果冻的弹性、胶黏性、咀嚼性随酸酸乳添加量的上升先增大后降低。由于酸酸乳的pH值＜7，所以酸酸乳降低了果冻的pH值，从而改变了明胶的胶凝性，最终影响果冻的口感。当酸酸乳添加量为20%时，果冻的弹性、咀嚼性都达到了峰值，但酸酸乳的风味不够浓郁，口感略硬；当酸酸乳添加量为20.4%时，果冻的弹性、咀嚼性较低，由于酸酸乳添加量过高，果冻酸味较重，口味不佳；当酸酸乳添加量为14.6%时，果冻的弹性、咀嚼性略低于峰值，但果冻的酸味适中，口感更佳。故选酸酸乳添加量14.6%为最佳。

2.2 响应面试验结果

2.2.1 自变量的取值

通过单因素试验选明胶、燕麦、酸酸乳为自变量。

2.2.2 响应面回归模型的建立与分析

通过以上单因素试验可知燕麦果冻的优化配方，在此基础上通过响应面法得到最佳配方。选感官评分（Y）为响应值，选取明胶添加量（A）、燕麦添加量（B）、酸酸乳添加量（C） 等为自变量，按照Design Expert 8.0.6软件设计的三因素三水平表格。

响应面试验因素与水平设计见表2。

表2 响应面试验因素与水平设计/%

试验方案以感官评分为单一响应值。利用Boxbehnken试验设计对试验数据进行线性回归和方差分析，来确定模型及各项显著性水平。

Box-behnken设计方案及响应值见表3，回归方程的方差分析见表4，R2综合分析见表5。

利用Design Expert 8.0.6软件对各因素及响应值进行二项多次回归拟合，方程如下：

Y=88.45-1.60A-1.48B+0.27C+0.22AB+0.72AC+0.90 BC-1.93A2-1.97B2-3.16C2.

失拟项的p值为0.196 9＞0.1不显著，说明回归模型与实际相统一，试验误差小。由表3可知，R2为0.992 4，R2adj为0.982 7，说明此回归模型与实际试验统一程度较好；R2Pred为0.916 7，说明该模型预测性良好。变异系数CV为0.43%，小于5%、信噪比27.284＞4，信噪比的值远远大于4，表明该试验在可控的误差范围内，信度较高。因此，可以用此模型来分析预测响应值随自变量的变化规律。

表3 Box-behnken设计方案及响应值

表4 回归方程的方差分析

表5 R2综合分析

一次项中A、B的p值都小于0.000 1，远小于0.05；C的p值为0.089，大于0.05；AC、BC的p值均小于0.05，AB项p值为0.285 8，大于0.05；A2、B2、C2的p值也均小于0.000 1，远小于0.05，则表明 A、B、AC、BC、A2、B2、C2均显著差异，说明其影响燕麦果冻的的口感。各因素对燕麦果冻的影响程度为A＞B＞C，所以主要影响燕麦果冻口感的是明胶添加量。

2.2.3 响应面图形分析

燕麦汁和明胶添加量对感官评分影响的三维响应分析图（a） 和等高线图（b） 见图7，酸酸乳和明胶添加量对感官评分影响的三维响应分析图（c）和等高线图（d） 见图8，酸酸乳和燕麦汁添加量对感官评分影响的三维响应分析图（e）和等高线图（f）见图9。

由图7可知，随着明胶添加量的增加，感官评分先增加后减少，随着燕麦添加量的增加，感官评分同样也是先增加后降低，从响应面的陡峭程度来看，明胶和燕麦汁添加量对果冻感官评分影响基本一致且显著。由图8可知，随着酸酸乳添加量的增加，感官评分先增加后减少，随着明胶添加量的增加，感官评分同样也是先增加后减少，但是从响应面的陡峭程度来看，明胶添加量对果冻感官评分显著，而酸酸乳添加量对果冻感官评分不显著。由图9可知，随着燕麦汁添加量增加和酸酸乳添加量增加，果冻的感官评分先增加后减少，从响应面的陡峭程度看，酸酸乳添加量对果冻感官评分不显著，燕麦汁添加量对果冻评分显著。

2.2.4 配方优化

经过响应面回归分析得到最佳燕麦果冻参数为明胶添加量2.65%，燕麦汁添加量0.18%，酸酸乳添加量14.53%，在此配方下感官评分高达89分，根据实际操作，将配方改为明胶添加量2.7%，燕麦汁添加量0.2%，酸酸乳添加量14.5%。试验表明回归方程模型对燕麦果冻配方是可行的。

2.3 产品的质量指标

2.3.1 感官评定

（1） 色泽。因燕麦本色为乳白色稍带淡黄色，加入的酸酸乳为乳白色，所以燕麦果冻为乳白色稍带淡黄色。

（2）口感。弹性适中、口感滑嫩、奶香味浓郁，略带甜味和酸味。

（3）形状。采用的罐装法，果冻成型为瓶状。

2.3.2 理化指标

降糖燕麦果冻微生物检验，参考GB 19299—2015食品安全国家标准果冻中的方法。经检测，果冻中细菌总数＜100 CFU/100 g；大肠菌群10 CFU/100 g；致病菌均未检出，符合国标要求。降糖燕麦果冻污染物检验，参考GB 2762—2017食品安全国家标准食品中污染物限量，经检测无铅、镉、汞等重金属，以及亚硝酸盐、硝酸盐等有毒有害物的检出。根据最佳工艺得到的燕麦果冻，参考GB 2762—2017食品安全国家标准，可溶性固形物＞25%，3.5＜pH值＜2.5。

3 结论

通过单因素试验及响应面法研究了燕麦果冻的最佳制作工艺条件，确定了制作该果冻的最佳配方为明胶添加量2.7%，燕麦汁添加量0.2%，酸酸乳添加量14.5%。根据此配方制作的燕麦果冻成品色泽均匀、口感细腻、风味独特、具有良好的感官评价和理化特性。