姜瑞平,董 宇,邵信儒,孙海涛,姜婉婷
(1.通化师范学院长白山食用植物资源开发工程中心,通化 134002;2.吉林人参研究院,通化 134001)
人参(Panax ginsengC. A. Meyer)系五加科植物人参的干燥根。被称为“百草之王”,具有补元气,安精神,定魂魄,止惊悸,去除邪气,利肝明目,益智开心等功效,长期服用可轻身延年[1-4]。 人参对人体健康可发挥重要作用, 随着卫生部批准人参成为新资源食品以后,其应用范围也越来越广泛。人参在食品中的开发应用已成为研究的一大热潮,引起了人们的广泛关注[5]。
红枣为鼠李科(Rhamnaceae)枣属(Ziziphus Mill.)植物枣树的果实。 具有养胃、健脾、益血、滋补及强身之效,我国素有“日食三枣,长生不老”之说,现红枣已被规划为药食同源食品[6-8]。 我国红枣加工制品众多,如红枣干、红枣酸奶、红枣醋、红枣饮料等,但并无系列化、普及化、国际化、品牌化的红枣产品[9],因此如何充分利用红枣,研发出更多的红枣系列产品,需要广大科研工作者付出更大的努力。
此外,长期以来,食用蔗糖是人类获取甜味的主要来源,但由于饮食结构的不合理,导致多种疾病的发生,因此控糖观点得到人们广泛的关注,随之而来的无糖、低糖产品备受青睐。 代替蔗糖的麦芽糖醇是优良的甜味剂,不但具有与蔗糖相当的甜度,而且还具有特殊的功能,如不升高血糖,不刺激胰岛素分泌,不龋齿等[10,11]。 异麦芽酮糖也是近年来新兴的功能性食用糖,同时是国际上公认安全的蔗糖替代品,其具有与蔗糖类似的物理性质和口感, 同时具有抗龋齿,不引起血糖和胰岛素上升,改善大脑功能,提高人体记忆力,抑制脂肪积累和预防肥胖等功效,因此被广泛应用在糖果、巧克力、烘焙制品、乳制品及特殊人群食品中,在食品行业中具有很好的应用前景[12,13]。
本研究以人参、红枣为主要原料,研究异麦芽酮糖、麦芽糖醇代替蔗糖对人参枣片的口感、风味等的影响,从而确定最佳的加工工艺,研制出口感佳、风味优良的无蔗糖人参枣片,为人参食品的开发,人参、红枣的综合利用提供理论基础。
1.1.1 试验材料与药品
鲜人参(5年生栽培参,购于吉林通化);和田大枣(市售);异麦芽酮糖、马铃薯淀粉、果胶、麦芽糖醇、琼脂,以上均为市售食品级;人参皂苷标准品Re(北京万佳首化生物科技有限公司)。
1.1.2 试验仪器
电子天平;CT3 质构仪;UV-5200 岛津紫外分光光度计;浇注成型模具;烘箱。
1.2.1 加工制作流程
1.2.2 操作要点
1.2.2.1 原料预处理
将经过挑选、清洗后的人参和红枣,分别浸泡,充分吸水后分别蒸煮,料∶水=1∶7(重量比),蒸透即可。
1.2.2.2 去皮、去核、打浆
蒸熟的红枣冷却后去皮、去核,并与人参一起打浆。
1.2.2.3 熬制浓缩
将打浆后的人参红枣浆液进行熬制浓缩,此时加入提前加热溶解的琼脂,加入一定比例溶解后的淀粉和果胶液,麦芽糖醇和异麦芽酮糖制成的糖浆。 在浓缩的过程中,需一直搅拌浆液,防止沸腾、粘锅或焦糊的情况,使材料充分混合。
1.2.2.4 注模
将熬制浓缩好的浆液倒入准备好的成型模具内,用刮板等器具刮平,使人参红枣浆液均匀一致,在干净卫生的阴凉处冷却。
1.2.2.5 烘干、揭片、切片
将冷却完全后的成品坯片放入烘箱中烘干,取出烘干后的无蔗糖人参枣片, 分割成所需要尺寸(60mm×20mm),即为成品。
1.2.3 单因素试验设计
根据单因素轮换法, 按照表1 对四个因素不同水平进行试验,其他试验条件固定,加工的无蔗糖人参枣片均加入定量的果胶0.5%、马铃薯淀粉1.5%、麦芽糖醇5.0%,制成枣片后于70℃温度下热风干燥6h,而后通过感官评估及质构分析确定各因素合适添加量。
1.2.4 正交试验设计
以单因素试验为基础,根据L9(34)正交表对红枣、人参、琼脂、异麦芽酮糖的添加量进行四因素三水平正交试验,详见表2。
表2 正交试验因素水平表
1.2.5 感官评分标准
由10 名食品专业师生品尝成品,通过打分,取其平均值作为结果,用百分制表示,详见表3。
表3 无蔗糖人参枣片的感官质量评分标准(以100 分计)
1.2.6 人参枣片的质构分析
将制作的无蔗糖人参枣片按统一规格分割后,折叠成三层,利用质构仪对枣片进行TPA 测试,测试探头为TA18。 测试条件:测试速度为1.00mm/s,形变量为60%,根据硬度、弹性、咀嚼性等情况,选用适宜的负荷情况为综合评判标准。
1.2.7 人参枣片的总皂苷测定
根据万玉华等人方法[14-16],以人参皂苷Re 为对照品,紫外分光光度法对人参原料和研制的无蔗糖人参枣片中的人参总皂苷进行测定。
红枣添加量对人参枣片品质的影响见图1,当红枣添加量为40%时,人参枣片呈暗红色,表面平滑,口感适中,有韧性。红枣添加量过低时,人参枣片过于柔软且颜色浅淡,随着红枣添加量的增加,人参枣片的负荷逐渐增加。主要由于固形物增多,颜色变深,硬度加大,厚度增加,弹性减小,咀嚼力增加,导致感官评分下降。 综合感官评估及质构分析结果,最终确定红枣的添加量为40%。人参添加量对人参枣片品质的影响见图2,人参用量小于1.5%时,红枣的味道掩盖了人参的味道, 随着人参添加量不断增加, 用量超过1.5%时,人参的味道过浓,微微发苦。 同时,人参添加量的多少对成品的硬度有影响, 人参添加量越多,人参枣片硬度越大。 综合感官评估及质构分析结果,最终确定人参用量为1.5%。 琼脂用量对人参枣片品质的影响结果见图3, 随着琼脂添加量的逐渐减少,人参枣片不易成形、片薄,过于柔软,琼脂添加量过大,造成原料浪费,弹性和硬度降低。 综合感官评估及质构分析结果,当琼脂的用量为2.0%时,感官测评所得分数最高,人参枣片弹性适宜。 异麦芽酮糖的含量对人参枣片的影响见图4,酮糖添加量主要影响人参枣片的感官评分,对人参枣片的质构影响不大。 随着酮糖用量的逐渐增多,枣片颜色呈暗红色,黏度也随之升高,不利于后续烘干,当酮糖低于4.0%时,枣片甜度不足。 综合感官评估及质构分析结果,最终确定异麦芽酮糖的用量为4.0%。
图1 红枣添加量对人参枣片品质的影响
图2 人参添加量对人参枣片品质的影响
图3 琼脂添加量对人参枣片品质的影响
图4 异麦芽酮糖添加量对人参枣片品质的影响
通过L9(34)正交试验对人参枣片进行感官评价和质构分析,结果见表4 及图5。可得出人参枣片的9组正交试验处理,第2 组的硬度、粘性、弹性都很适中,感官评分也最高,组合为A1B2C2D2。通过极差R 可知人参枣片感官品质影响因素的排列顺序为:C>B>D>A, 即琼脂添加量>人参添加量>酮糖添加量>红枣添加量。人参枣片各组成成分之间的最佳配料比例为A1B2C2D1,与直观结果不同。 为进一步验证试验结果,将本试验优化出的组合A1B2C2D1与正交表中得分最高的组合A1B2C2D2进行比较, 两者得分均在95 分以上,感官和质构均无明显差异。从辅料的添加量考虑,选择优化出的组合为A1B2C2D1, 即人参添加量为1.5%,红枣添加量为40%,琼脂添加量为2.0%,酮糖添加量为2.0%, 制作的人参枣片呈暗红色, 切面光滑,兼具红枣和人参的风味,口感细腻,软硬度适中。
图5 正交实验感官评分与质构分析结果
表4 正交试验结果
将人参皂苷Re 对照品显色制备后,于557nm 处测定吸光度,以Re 对照品浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,求得线性回归方程为:y =2.376 x + 0.0032,R2=0.9996。将人参粉末和人参枣片粉末供试品溶液显色制备后,于557nm 处测定吸光度,带入线性方程计算人参总皂苷含量, 结果见表5。 由表5可知,人参粉的皂苷含量为0.099mg/g,人参枣片粉末的皂苷含量为0.085mg/g, 通过人参枣片粉末皂苷含量与人参粉皂苷含量的比值,可知人参枣片中的皂苷含量保留率在85.9%,有一定的损失,但人参中的主要活性成分皂苷含量仍然较高。
表5 人参原料和人参枣片的吸光度值及总皂苷含量
本研究确定了无蔗糖人参枣片的加工工艺,探讨了用异麦芽酮糖和麦芽糖醇替代蔗糖的可行性。因其自身的特性,适合糖尿病、三高、肥胖症等人群食用,使产品面向的人群更加广泛,为相关研究提供了理论基础。 研制的无蔗糖人参枣片甜度适中,兼具红枣和人参的风味,口感细腻,且较好的保留了人参皂苷活性成分,为开发人参食品,促进人参产业的发展提供参考。