桑椹桑叶复合酵素可吸果冻工艺研究

◎ 张雅玲，晏永球,2，孙 艺，郁新弟，王鹏泽，贾福怀,2

（1.宁波御坊堂生物科技有限公司，浙江 宁波 315016；2.宁波御益生物科技有限公司，浙江 宁波 315016；3.浙江大医德美生物科技有限公司，浙江 宁波 315016）

桑椹属于桑科植物的果实，是药食同源物质，享有21 世纪优质保健果品[1-2]之美誉。桑椹不仅含有丰富的营养成分，如粗纤维、氨基酸、维生素及钙、磷、铁等矿物质成分，而且富含生物碱、花青素、多酚、黄酮类、多糖等活性成分，具有抗氧化、降血脂、降血糖等功效。李德龙等[3]发现，桑椹多糖具有清除1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基的能力，以及铁离子还原/抗氧化能力（FRAP）。龙晓珊等[4]研究发现，通过发酵和加工，可加强桑椹抗氧化和降血糖功能。此外，桑椹富含碳水化合物，不利于控糖人士或糖尿病人直接食用，而发酵可通过微生物代谢，去除桑椹中的碳水化合物。

桑叶是我国药食同源物质之一，被列入《神农本草经》，具有“神仙叶”之称。其富含多糖类、生物碱、挥发油、甾类等多种活性成分，具有抗炎、预防动脉硬化、降血压、降血脂等多种功效。食用植物酵素是植物经微生物发酵制成的酵素产品，其发酵液除了原有的营养成分外，还可以生成新的生物活性成分[5]，更易于人体吸收利用。可吸果冻是一种老少皆宜的休闲食品，方便易食，但是市场上的果冻大多是由果汁、果味香精、食品色素制成，营养价值较低。对此，本文以桑椹桑叶复合酵素为主要原料，研制出一款既美味，又具有抗氧化、降血糖、润肠通便等保健效果的果冻制品，旨在为桑椹或桑叶的深加工提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 原辅料

干桑叶（市售）、植物乳杆菌（河北一然生物科技有限公司）、食用葡萄糖（秦皇岛骊骅淀粉股份有限公司）、桑椹酵素液（陕西天酵集团有限公司）、卡拉胶、魔芋精粉、柠檬酸钠、碳酸氢钠。

1.1.2 仪器与设备

MJ-WBL2501B 搅拌机（上海存骐智能科技有限公司）；PHSJ-4F pH 检测仪（上海雷磁仪器有限公司）；ME3002E 型电子天平（上海梅特勒-托利多有限公司）；TD5A 低速离心机（湖南凯达科学仪器有限公司）；HWS-26 恒温水浴锅（浙江赛德仪器设备有限公司）；发酵罐5 L（上海保兴生物设备工程有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 操作要点

（1）酵素的制备。选择完整度好的干桑叶洗净，加入适量纯化水并低速匀浆，得到细腻桑叶浆液并按桑叶浆液30%、一水葡萄糖8%和纯化水（定容至5 L）制成发酵原液；将发酵原液进行高温高压灭菌（121 ℃，30 min），待冷却后，接入发酵仪器设备，并进行无菌接种操作（菌种液使用前需活化），发酵7 d（无氧37 ℃），制得酵素原液，再经离心和减压浓缩，制得酵素液。

（2）酵素果冻制备。将卡拉胶、魔芋精粉溶于水中，并加热煮沸，待静置至70～75 ℃，倒入酵素、柠檬酸钠液并混合均匀，装袋制成果冻。

1.2.3 单因素试验设计

1.2.3.1 酵素添加量的选择

设定白砂糖添加量8%，柠檬酸钠添加量0.1%，复合食品胶体（卡拉胶∶魔芋精粉=2 ∶1）添加量0.14%，考量不同复合酵素（桑葚酵素∶桑叶酵素=1 ∶2）添加量（20%、25%、30%、35%、40%），对可吸果冻感官品质的影响。

1.2.3.2 白砂糖添加量的选择

设定复合酵素添加量30%，柠檬酸钠添加量0.1%，复合食品胶体添加量0.14%，考量不同白砂糖添加量（4%、6%、8%、10%、12%），对桑椹桑叶复合酵素可吸果冻感官品质的影响。

1.2.3.3 柠檬酸钠添加量的选择

设定复合酵素添加量30%，白砂糖添加量8%，复合食品胶体添加量0.14%，考量不同柠檬酸钠添加量（0.08%、0.1%、0.12%、0.14%、0.16%），对桑椹桑叶复合酵素可吸果冻感官品质的影响。

1.2.3.4 复合食品胶添加量的选择

设定复合酵素添加量30%，白砂糖添加量8%，柠檬酸钠添加量为0.1%，考量不同复合食品胶添加量（0.12%、0.14%、0.16%、0.18、2%），对桑椹桑叶酵素可吸果冻感官品质的影响。

1.2.4 正交试验设计

采用四因素三水平正交试验法，对复合酵素添加量、白砂糖添加量、柠檬酸添加量、复合食品胶添加量各个因素进行优化，以感官评价确定最优桑椹桑叶复合酵素可吸果冻加工工艺（见表1）。

表1 桑椹桑叶复合酵素可吸果冻响应因素水平表

1.2.5 感官品质评定

对桑椹桑叶酵素可吸果冻进行感官评价，评定小组由15 名（8 女7 男，年龄25～35 岁）身体状况良好的食品专业人员组成，评价环境符合要求，品尝前后均用清水漱口，根据外观色泽、风味、口感、组织状态进行评分并以百分制计，评价标准如表2。

表2 桑椹桑叶酵素可吸果冻感官评价表

1.2.6 测定项目与方法

使用pH 计，测定pH。

1.2.7 数据处理

采用OriginPro 2016 软件，对单因素试验结果进行作图；使用SPSS 22.0 软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 复合酵素添加量对可吸果冻感官品质的影响

复合酵素添加量会影响果冻风味及香气，从而影响产品的感官品质。由图1 可知，复合酵素添加量为30%时，可吸果冻的感官评分最优，有明显的桑叶风味，微有涩味，酸甜比适宜，此时pH 为3.85；当复合酵素添加量小于30%时，可吸果冻酸甜感不协调，桑叶风味和酵感均较弱；当添加量大于30%时，pH 降低幅度较大，可吸果冻偏酸，且桑叶风味偏强。

图1 复合酵素添加量对可吸果冻感官品质的影响图

2.1.2 白砂糖添加量对可吸果冻感官品质的影响

由图2 可知，随着白砂糖用量的增加，产品pH变化不明显，感官评分在白砂糖添加量为10%时最佳。试验发现，当白砂糖用量为4%时，产品酸味突出，酸甜感明显不协调；当白砂糖用量为6%和8%时，酸味和甜味均不明显；当白砂糖用量为10%时，产品酸甜感协调，综合感官评分较高。因此，白砂糖添加量10%最为适宜。

图2 白砂糖添加量对可吸果冻感官品质的影响图

2.1.3 柠檬酸钠添加量对可吸果冻感官品质的影响

柠檬酸钠具有调节风味、调节pH、促进食品胶体成分溶解等作用，其用量会明显影响可吸果冻风味和胶体的弹性及咀嚼感。由图3 可知，柠檬酸钠添加量为0.14%时，感官评分最优，产品酸甜适宜，此时pH 为3.8；当柠檬酸钠添加量小于0.14%时，其产品pH 小于3.8，酸甜感不适口，且胶体弹性及咀嚼感均较差，可吸果冻感官评分偏低；当添加量大于0.14%时，pH 接近4.0，此时，酸甜感协调感较差，且胶体偏硬及咀嚼性偏差，整体风味和口感偏差。

图3 柠檬酸钠添加量对可吸果冻感官品质的影响图

2.1.4 复合食品胶添加量对可吸果冻感官品质的影响

卡拉胶具有凝胶性、增稠性和可逆性等，但κ-卡拉胶自身形成的凝胶具有脆性大、弹性差、易脱水收缩等缺点。因此，食品企业多复配其他食品胶体，如黄原胶、魔芋精粉等，以提升凝胶性能[6]。由图4 可知，随着复合胶用量的增加，pH 逐渐升高，感官评分呈现先升高后降低的趋势。pH 变化可能是由于食品胶呈弱酸性，故复合胶含量的提高使果冻产品pH 升高。随着复合胶用量从0.12%提高至0.18%过程中，果冻由凝胶较弱、析水严重转变成凝胶软、微析水、弹性偏差；当添加量为0.18%时，胶体软硬适宜，弹性好，咀嚼性好，其感官评分最高。因此，复合胶用量0.18%最为适宜。

图4 复合食品胶添加量对可吸果冻感官品质的影响图

2.2 可吸果冻加工工艺优化

从单因素试验可知，复合酵素、白砂糖、柠檬酸钠、复合食品胶添加量，对可吸果冻品质都有明显影响。采用以上4 个因素进行正交试验，以获取最佳方案及最优的感官评分，从而优化可吸果冻的加工工艺条件。

从表3 可知，最优工艺条件为A2B2C2D1，即可吸果冻的最优用量为复合酵素30%、白砂糖10%、柠檬酸钠0.14%、复合食品胶0.16%。由于最佳组合不在正交试验内，故按照最佳组合的参数进行验证试验，再经品评组进行综合评价，获得感官评分为91.6 分，pH 为3.87，最终得知，A2B2C2D1为最佳方案。此外，从极差分析可得，各因素对可吸果冻品质影响的主次按顺序为A＞B＞D＞C，即复合酵素添加量＞白砂糖添加量＞复合食品胶添加量＞柠檬酸钠添加量，即复合酵素添加量对桑椹桑叶复合酵素果冻感官可接受度影响最大。因此，在桑椹桑叶复合酵素果冻研制过程中，需严格控制复合酵素添加量。

表3 正交试验设计及结果表

3 结论

本研究通过采用单因素和正交试验，获得桑椹桑叶复合酵素果冻的最优研制工艺组合条件为复合酵素30%、白砂糖10%、柠檬酸钠0.14%、复合食品胶0.16%。该配方制备的果冻入口细腻、有弹性、有嚼劲、酸甜适口，具有桑叶特有的风味。此产品不但能满足消费者的口感需求，而且具有一定的保健功效。总之，本研究结果既可以改善产品的风味，也可以提升果冻的营养价值及生物活性成分，还可以为桑叶桑椹复合酵素果冻深加工，提供理论参考。