猕猴桃低糖复合果酱加工工艺
2017-05-30陈诗晴王征征姚思敏薇罗静李玉锋
陈诗晴 王征征 姚思敏薇 罗静 李玉锋
摘要[目的]优化猕猴桃低糖复合果酱加工工艺条件。[方法]以金艳猕猴桃、苹果、铁杆山药为主要原料,通过单因素试验和 L9(34)正交试验,以感官评价为指标优化了猕猴桃低糖复合果酱的制备工艺。[结果]根据正交试验优化分析,得出猕猴桃低糖复合果酱的最佳工艺条件为金艳猕猴桃60 g,苹果20 g,铁杆山药20 g,原料配比为3∶1∶1,白砂糖18%,柠檬酸8%,CaCl2 0.2%,再配合复合增稠剂低甲氧基果胶0.6%和羧甲基纤维素钠0.1%,真空浓缩30~40 min并进行杀菌处理,制得的猕猴桃复合果酱色泽鲜明、味道可口、低糖、营养丰富、风味独特。[结论]该研究可为猕猴桃综合加工利用提供相关思路和开辟新途径。
关键词猕猴桃;低糖;复合果酱;加工工艺
中图分类号TS255.43文献标识码A文章编号0517-6611(2017)33-0096-04
Study on the Processing Technology of Kiwifruit Low Sugar Compound Jam
CHEN Shiqing,WANG Zhengzheng, YAO Siminwei,LI Yufeng* et al
(College of Food and Biological Engineering, Xihua University, Chengdu, Sichuan 610039)
Abstract[Objective]To optimize the processing conditions of kiwifruit low sugar compound jam. [Method]With the golden apple, kiwi fruit, yam iron as the main raw materials, through single factor experiment and L9 (34) orthogonal test, the preparation process of the composite index of kiwifruit jam with low sugar in sensory evaluation. [Result]According to the orthogonal analysis, optimum process conditions for low sugar kiwifruit compound jam golden kiwifruit 60 g,Apple 20 g, iron yam 20 g, the ratio of raw materials was 3∶1∶1, sugar 18%, citric acid 8%, CaCl2 0.2%, together with the composite thickening agent of low methoxyl pectin and 0.6% cm sodium carboxymethyl cellulose 01%, vacuum concentration 30-40 min and sterilization prepared kiwifruit compound jam bright color, delicious taste, low sugar, rich nutrition and unique flavor. [Conclusion]This study can provide relevant ideas and new approaches for the comprehensive processing and utilization of kiwifruit.
Key wordsKiwifruit;Low sugar;Compound jam;Processing technology
獼猴桃属于猕猴桃科(Actinidiaceae)猕猴桃属(Actinidia),又名奇异果、藤梨、阳桃等[1]。猕猴桃的VC含量比柑橘、苹果等水果可高出几十倍,同时还含多种维生素、17种氨基酸(7种必需氨基酸)和14种矿物质,是营养最全面的水果之一[2-4]。经医学研究表明,猕猴桃还具有调节血脂血压、抗癌、抗肝损伤等作用[5-7]。
苹果为蔷薇科仁果亚科苹果属,含有多种营养成分以及功效成分,如苹果多酚、三萜和大部分微量元素等[8]。因其生态适应性强、营养价值高、耐贮藏及供应周期长,倍受人们喜爱[9]。
山药(Rhizoma Dioscoreae)为薯蓣科植物薯蓣的块茎,又称为淮山药、怀山药,为历史上著称的四大怀药之一[10]。山药中含有蛋白质、维生素、微量元素等多种营养成分,还含有人体所需的十几种氨基酸[11]。它作为一种营养丰富的药食同源的植物,食用时可以作成蔬菜、糕点等;药用时降糖降脂、益肺止咳,有“大棒人参”之美誉[12-15]。
低糖复合果酱指水果与蔬菜复合,在较低糖浓度25%~50%甚至无糖条件下,低甲氧基果胶能在Ca2+或其他二价阳离子体系中形成凝胶制成果酱[16-17]。为解决导致猕猴桃季节性缺失等问题,加强猕猴桃的综合高效利用,笔者通过单因素试验及正交试验优化,研究猕猴桃低糖复合果酱加工工艺条件,确定最佳原料配比、白砂糖添加量、CaCl2加入量及柠檬酸添加量,以期为猕猴桃的综合加工利用提供相关思路和开辟新途径。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1原料及主要试剂。
金艳猕猴桃,采自四川省成都市蒲江县复兴镇蒲江猕猴桃基地;苹果、铁杆山药,市购。
白砂糖,市购,符合GB/T 317—2006标准;柠檬酸、CaCl2、D-异抗坏血酸钠、低甲氧基果胶、羧甲基纤维素钠,市购,均为食品级;氢氧化钠、盐酸溶液、氯化钠,均为分析纯。
1.1.2主要仪器。
TB-214电子天平,德国Sartorius集团;PHS-2C电子pH计,成都方舟科技公司;WFJ-7200可见分光光度计,恒丰医疗器械有限公司;SHB-Ⅲ型循环水式多用真空泵,郑州长城科工贸有限公司;TA-XT2i质构仪,英国SMS公司;WYT-4手持糖度计,上海精密仪器仪表有限公司;JE25G11美的榨汁机,广州美的公司;FJ200-SH均质机,上海标本模型厂;DT-500A电热恒温水浴锅,北京市永光明医疗仪器有限公司;RE52-86A旋转蒸发仪,上海亚荣生化仪器厂。
1.2方法
1.2.1生产工艺流程。
选料→清洗→热烫→去皮护色→打浆→调配→均质→真空浓缩→添加辅料→罐装密封→杀菌冷却→保温试验→成品[18]。
1.2.2工艺操作要点。
选料:七、八成熟的猕猴桃、新鲜苹果、山药。
清洗:自来水清洗选材,剔除掉表皮杂物。
热烫:将苹果、山药放置热水(温度在90 ℃左右)中5 min,使组织软化和酶失去活性,热烫后对其进行打浆工序。
去皮护色:利用纯度为20%的NaOH溶液进行去皮工序,洗净后,再用纯度为1%的盐酸溶液进行护色处理。
打浆:用打浆机将猕猴桃打成半固体形态;把小块苹果、山药分别用打浆机打成浆液形态,可分别得到苹果、山药、猕猴桃原浆。
调配:将3种酱按不同的比例,添加适量的CaCl2(凝固剂),D-异抗坏血酸钠(护色剂)0.1%,再加入柠檬酸调整pH至4左右,按比例加入白糖以确定其最佳配比。最后加增稠剂:低甲氧基果胶用量为0.6%,羧甲基纤维素钠用量为0.1%。
均质:将上述浆液在均质机进行常规压强均质,让复合酱体均匀,保持产品良好的品质和口感。
浓缩:利用旋转蒸发仪对上述均质好的复合浆液进行真空浓缩(浓缩条件:温度60 ℃左右、真空度90 kPa左右、时间35 min左右),在真空浓缩将结束时加入低甲氧基果胶和羧甲基纤维素钠继续浓缩。当可溶性固形物达到30%左右时停止浓缩。
装罐密封:果酱瓶清洗完毕后,用100 ℃的蒸汽消毒10 min,用沸水煮瓶盖5 min,果酱浓缩完后采用排气密封法在30 min内迅速装罐,此时酱体温度要求在80 ℃以上,避免果酱沾染瓶口和外壁受到污染。
杀菌冷却:在95~100 ℃温度下沸水浴杀菌30 min,取出后分段冷却到38~40 ℃,擦干罐外水分。
1.2.3单因素试验设计。
选择影响猕猴桃低糖复合果酱品质的7个主要因素:猕猴桃的用量、苹果的用量、山药的用量、原料配比、白砂糖的用量、柠檬酸的用量及CaCl2的用量,以感官评分作为评价标准确定各个单因素的最适宜用量,并分析各个单因素对复合果酱感官品质的影响。
1.2.3.1猕猴桃添加量设计单因素试验。
分别取苹果20 g,山药20 g,加入0.2%的CaCl2,加入0.2% D-异抗坏血酸钠护色,加入0.8%的柠檬酸,再加入18%的白砂糖,最后配增稠剂0.6%的低甲氧基果胶和0.1%羧甲基纤维素钠同时加入,浓缩30 min,通过比较不同猕猴桃用量的感官评分差异来确定猕猴桃的最适宜添加量。
1.2.3.2苹果添加量设计单因素试验。
取由上述试验确定好的猕猴桃的最佳添加量,山药20 g,加入0.2%的CaCl2,加入0.2% D-异抗坏血酸钠护色,加入0.8%的柠檬酸,再加入18%的白砂糖,最后配增稠剂0.6%的低甲氧基果胶和01%羧甲基纤维素钠同时加入,浓缩30 min,通过比较不同苹果用量的感官评分差异来确定苹果的最适宜添加量。
1.2.3.3山药添加量设计单因素试验。
取已经确定好的猕猴桃和苹果的最佳添加量,加入0.2%的CaCl2,加入0.2% D-异抗坏血酸钠护色,加入0.8%的柠檬酸,再加入18%的白砂糖,最后配增稠剂0.6%的低甲氧基果胶和0.1%羧甲基纤维素钠同时加入,浓缩30 min,通过比较不同山药用量的感官评分差异来确定山药的最适宜添加量。
1.2.3.4原料配比設计的单因素试验。
分别取0.2%的CaCl2,0.2% D-异抗坏血酸钠,0.8%的柠檬酸,18%的白砂糖,最后配0.6%的低甲氧基果胶和0.1%羧甲基纤维素钠同时加入,浓缩30 min,通过比较不同原料配比的感官评分差异来确定最适宜的原料配比。
1.2.3.5白砂糖添加量设计的单因素试验。
取已经确定好的猕猴桃、苹果、山药的最佳添加量,0.2%的CaCl2,0.2% D-异抗坏血酸钠,0.8%的柠檬酸,最后配0.6%的低甲氧基果胶和0.1%羧甲基纤维素钠同时加入,浓缩30 min,通过比较不同白砂糖用量的感官评分差异来确定最适宜的白砂糖用量。
1.2.3.6柠檬酸添加量设计的单因素试验。
取已经确定好的猕猴桃、苹果、山药及白砂糖的最佳添加量,0.2% D-异抗坏血酸钠,0.2%的 CaCl2,最后配0.6%的低甲氧基果胶和0.1%羧甲基纤维素钠同时加入,浓缩30 min,通过比较不同柠檬酸用量的感官评分差异来确定最适宜的柠檬酸用量。
1.2.3.7CaCl2添加量设计的单因素试验。
取已经确定好的猕猴桃、苹果、山药、白砂糖及柠檬酸的最佳添加量,0.2% D-异抗坏血酸钠,配0.6%的低甲氧基果胶和0.1%羧甲基纤维素钠同时加入,浓缩30 min,通过比较不同CaCl2用量的感官评分差异来确定最适宜的CaCl2用量。
1.2.4正交优化试验。
将贮藏的金艳猕猴桃、苹果、铁杆山药挑选去皮护色,用小型打浆机分别打浆后,按试验设计原料配比混合,再按各个试验设计加入氯化钙(CaCl2)用量,加入D-异抗坏血酸钠(护色剂)0.2%,最后按照试验设计加入白砂糖和柠檬酸的用量,均质得到细腻均匀的复合浆,在真空浓缩的接近终点10 min时均匀加入增稠剂,低甲氧基果胶用量为0.6%和羧甲基纤维素钠用量为0.1%。在上述完成的单因素试验的基础上,选择原料配比、CaCl2、柠檬酸和白砂糖4个因素进行3水平正交试验,采用L9(34)正交表,各试验因素水平设定见表1。表中9组试验常温放置24 h后进行感官品质评价。
1.2.5评价指标。
采用感官评定法,由10名食品专业有经验的同学组成评分小组,清水漱口保持口腔清新,分别从组织状态、滋味、香气、色泽、涂抹性5个方面对猕猴桃低糖复合果酱产品进行评分,满分为100分,去掉最高分和最低分,取其平均值为果酱产品的最后得分[19]。具体评分标准见表2。
安徽农业科学2017年
2结果与分析
2.1果酱配比单因素试验结果
2.1.1猕猴桃用量。
试验结果表明,果酱颜色随着金艳猕猴桃用量的增加而加深变暗,当金艳猕猴桃超过一定用量时,果酱口感也会太酸,流动性差。根据专业评分小组的感官评定,确定猕猴桃的最适宜用量为60 g,具体结果见表3。
2.1.2苹果用量。
试验结果表明,果酱颜色随着苹果用量的增加而变深,苹果用量越大,苹果香味越浓郁,导致猕猴桃的香味变淡,添加到一定量后果酱色泽明显发生变化,颜色灰暗透明度较差。根据专业评分小组的感官评定,确定苹果的最适宜用量为20 g,具体结果见表4。
2.1.3山药用量。
试验结果表明,随着山药添加量的增加,果酱黏稠度变强,有浓郁的山药糊焦味,猕猴桃香味被掩盖,几乎闻不出果香味,并且山药添加到一定量后果酱透明度不高、色泽偏暗。根据评分小组的感官评定,确定山药的最适宜用量为20 g,具体结果见表5。
2.1.4原料配比。
通过评分小组食品专业同学的感官评定,试验结果表明,金艳猕猴桃、苹果、山药的添加量配比为3∶1∶1时,感官评价得分最高92分,复合果酱的色香味极佳,品质最好。具体结果见表6。
2.1.5白砂糖用量。
白砂糖用来增加猕猴桃复合果酱的甜度,试验过程中所添加的量分别为10%、14%、18%、22%。试验结果表明,通过主要感官评价,当白砂糖含量低于10%时,果酱口感偏酸,有较明显的苦涩酸感。这可能是因为白砂糖添加量过低,造成体系糖浓度较低,不能很好地形成果胶胶体,水分析出,品质下降。当白砂糖添加到18%时,果酱的酸甜爽口,涂抹性较好,当白砂糖添加到22%时,甜度稍甜,口感较差,复合果酱过于黏稠,涂抹性反而下降。大致原因分析为复合果酱中糖含量过高,酱体脱水,导致pH发生变化,电性发生中和而形成凝胶体,造成果酱黏度增加,但涂抹性下降。具体感官特征见表7。
2.1.6柠檬酸用量。
复合果酱中虽然猕猴桃和苹果含糖量不高,但仍然口感稍偏甜,且主料猕猴桃中含酸不够,需添加
适量的酸味剂来调节复合果酱的酸度。该试验选用柠檬
酸来改善复合果酱的口感,柠檬酸的添加量分别为0.4%、06%、0.8%、1.0%。通过评分小组食品专业同学的感官评定表明,随着柠檬酸含量的增加口感越好,酸度适宜,黏稠度合适,涂抹效果越理想,这可能是因为柠檬酸的增加,果醬中氢离子数目的增加导致链间排斥力降低,加强了增稠剂和糖溶液的亲密结合,从而形成稳定有序的网络结构。当柠檬酸添加量为0.8%时,果酱感官评分最高。但柠檬酸含量超过0.8%时,复合果酱过酸,口感粗糙,酱体黏稠,没有光泽和亮度。具体感官特征见表8。
2.1.7CaCl2用量。
CaCl2的添加是使得Ca2+在低糖复合果酱中与增稠剂低甲氧基果胶结合形成稳定的凝胶效果,CaCl2的添加量分别为0.1%、0.2%、0.3%。试验结果表明,CaCl2的添加量为0.2%时,凝胶效果最好,酱体均匀一致,有光泽,黏稠感合适,涂抹性最好,果酱的感官评价得分最高。当CaCl2的添加量小于0.2%时,黏度太低,不易和增稠剂形成凝胶,且产品在保温试验期间,会出现流散现象,酱体脱水,有汁液分离的现象。当CaCl2的添加量大于0.2%时,产品过于黏稠,组织发硬,涂抹性差,且产品在保温试验期间出现产品易发生褐变和流糖现象。具体试验结果见表9。
2.2果酱配比正交优化试验结果
通过表10中极差分析结果看来:影响猕猴桃低糖复合果酱感官品质因素的主次顺序依次为原料配比、CaCl2添加量、柠檬酸添加量、白砂糖添
加量。由表中极差R可看出,原料配比和CaCl2添加量对果
酱感官评分影响比较大,其中原料配比对果酱感官评分影响最大;柠檬酸和白砂糖添加量对果酱感官评分影响相对较小,其中白砂糖添加量对果酱感官评分影响最小。猕猴桃低糖复合果酱最优组合为A3B2C2D2,即猕猴桃低糖复合果酱最优工艺条件为原料配比为3∶1∶1,CaCl2添加量为0.2%,柠檬酸添加量为0.8%,白砂糖添加量为18%。
2.3验证试验
由上述结果分析可看出,果酱的最佳工艺配方组合A3B2C2D2与正交试验表中感官评分最高的组合A3B2C1D3不同,所以将2种组合方案再进行试验比较验证。验证试验结果得出,方案A3B2C2D2即原料配比为3∶1∶1,CaCl2添加量为0.2%,柠檬酸添加量为0.8%,白砂糖添加量为18%时,调配出的猕猴桃低糖复合果酱具有更好的口感,口感细腻顺滑,酸甜爽口,黏稠度合适,酱体均匀一致透明,有光泽,有更好的涂抹性。
3结论
猕猴桃低糖复合果酱加工工艺中,根据单因素试验确定,金艳猕猴桃的最佳添加量为60 g,苹果的最适宜用量为20 g,铁杆山药的最适宜用量为20 g,原料最佳配比为3∶1∶1,白砂糖的最适宜用量为18%,柠檬酸的最适宜用量8%,CaCl2的最适宜用量为0.2%,在此类单因素最佳条件下复合果酱的颜色呈黄绿色,果香味,酸甜适口,酱体均匀一致,透明有光泽,口感顺滑。
低糖复合果酱加工工艺中,正交试验结果表明最佳工艺条件为CaCl2最适宜用量0.2%,柠檬酸最适宜用量0.8%,白砂糖最适宜用量18%。最后通过验证试验,验证A3B2C2D2组合为猕猴桃低糖复合果酱的最佳工艺条件。
根据正交优化试验结果,影响猕猴桃低糖复合果酱感官品质因素的主次顺序依次是原料配比、CaCl2添加量、柠檬酸添加量、白砂糖添加量。影响猕猴桃低糖复合果酱最重要的因素是原料配比,其次是CaCl2添加量,柠檬酸添加量和白砂糖添加量对复合果酱的影响不大。分析其原因是在低糖复合果酱中,糖含量对果酱的凝胶效果没有影响,果酱在低糖条件下浓缩过程主要靠增稠剂低甲氧基果胶和金属Ca发生结合作用形成果酱凝胶,使得低糖果酱的酱体均匀一致,黏稠度合适,易涂抹,也说明CaCl2对低糖果酱的凝胶形成起着至关重要的作用。
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