刺梨果糕生产工艺的优化

余洋洋，余元善，吴继军，唐道邦，卜志斌

（广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，农业农村部功能食品重点实验室，广东省农产品加工重点实验室，广东 广州 510610）

0 引言

刺梨（Rosa roxburghii） 又名文先果、送春归，是蔷薇科蔷薇属落叶灌木，主要产于贵州、云南、四川等西南地区[1]。刺梨含有丰富的维C、超氧化物歧化酶（SOD）、刺梨黄酮、刺梨多糖及多种人体必需氨基酸[2]，其中维C 含量居水果之首，另外还有钾、钙、镁、钠、铜、磷、铁、锌、锰等矿物质，有抗氧化、抗突变、抗癌变及促进多种金属毒物排泄等保健药用价值[3-4]。然而，刺梨中单宁等多酚物质含量较高，造成刺梨鲜果口感生涩，多用来加工果脯、果汁等产品[5]。果糕属于蜜饯类，是果蔬类深加工的一种较好方式，因香软爽滑的品质特性深受消费者喜爱，开发刺梨果糕产品不仅可以丰富刺梨加工产品的类型，扩大消费市场，减少原果损失，同时还能充分保留刺梨良好的营养品质和功能特性[6-7]。

以刺梨原汁为基料，通过单因素试验和正交试验分别对凝胶剂配比、刺梨果糕配方的优化，并分析制作过程中存在的问题，确定了刺梨果糕最佳配方及加工工艺，并对成品的微生物及理化品质进行测定，以期为刺梨果糕的实际生产提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

刺梨浓缩汁，贵州恒利源天然生物科技有限公司提供；无水乙醇、甲醇、浓盐酸、丙三醇均为分析纯，天津市福晨化学试剂有限公司提供。

UV-1800 型分光光度计，日本岛津公司产品；PB-10 型pH 计，赛多利斯公司产品；SHZ-III 型旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂产品；海藻酸钠（食品级），天津市光复精细化工研究所提供；黄原胶（食品级），上海蓝季科技发展有限公司提供。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 操作要点

（1） 白砂糖的溶解。称取一定量的白砂糖，加入适量的水，加热溶解，溶解成糖液后过滤，备用。

（2） 凝胶剂溶液的配制。将凝胶剂（卡拉胶、魔芋胶和琼脂粉） 放入适量蒸馏水中，浸泡吸水溶胀约10 min，于70 ℃下加热进行溶胶。

（3） 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65 Brix 左右时，温度调至70 ℃，并加入一定量的柠檬酸和一定比例的刺梨果汁，热搅拌混匀即可。混合后倒入模具中，冷却成型。

（4） 烘干。将成型后的果糕，在50 ℃下烘干12～20 h 至产品含水量达到13%～16%时取出。

（5） 包装。将烘干后的刺梨糕包装，并将包装好的刺梨糕在60 ℃条件下杀菌10 min，再自然降温至30 ℃，用冷风吹干表面水分后即为成品。

1.3 胶凝剂的确定

1.3.1 单因素试验

固定糖液用量为500 g，果汁用量为100 g，分别设定：琼脂添加量为0.50%，0.70%，0.90%，1.10%，1.30%；果胶添加量为0.10%，0.30%，0.50%，0.70%，0.90%；卡拉胶添加量为0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%；海藻酸钠添加量为0.15%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%。

1.3.2 凝胶剂配比的正交试验

优化设计试验采用L9（34）正交试验，在蔗糖、麦芽糖、刺梨果汁和柠檬酸添加量固定的条件下，综合考虑复合胶凝剂对果糕品质的影响，根据单因素试验结果选取对刺梨糕品质影响显著的3 个水平进行复配和优化。

凝胶剂配比正交试验因素与水平设计见表1。

表1 凝胶剂配比正交试验因素与水平设计/ %

1.4 刺梨果糕配方优化

1.4.1 单因素试验

以总质量500 g 为基准，固定蔗糖、麦芽糖、柠檬酸的添加量，考查果汁添加量为25%，30%，35%，40%，45%对感官评分的影响；固定刺梨汁、麦芽糖、柠檬酸的添加量，考查蔗糖添加量为35%，40%，45%，50%，55%对感官评分的影响；固定刺梨汁、蔗糖和柠檬酸添加量，考查麦芽糖浆添加量为6%，9%，12%，15%，18%对感官评分的影响；固定刺梨汁、蔗糖和麦芽糖浆添加量，考查柠檬酸添加量为0.35%，0.40%，0.45%，0.50%，0.55%对感官评分的影响。

1.4.2 正交试验

根据单因素试验结果选择对刺梨糕品质影响显著的3 个水平进行复配和优化。

刺梨果糕配方正交试验因素与水平设计见表2。

表2 刺梨果糕配方正交试验因素与水平设计/ %

1.5 指标测定

1.5.1 感官评价

采用评分检验法：感官评价小组由10 名固定人员组成，针对刺梨果糕的色泽、组织状态、风味及口感等方面进行评分，并记录评分结果（满分为100 分）。

刺梨糕配方及工艺对感官品质的评分标准见表3。

表3 刺梨糕配方及工艺对感官品质的评分标准

1.5.2 理化指标

水分含量参照GB 5009.3—2010《食品安全国家标准食品中水分的测定》；含糖量参照GB/T 10782—2006《蜜饯通则》；大肠菌群参照GB 4789.3—2010《食品安全国家标准 食品微生物学检验大肠菌群计数》；菌落总数参照GB 4789.2—2010《食品安全国家标准 食品微生物学检验菌落总数测定》。

1.6 数据处理与分析

数据使用Excel 2010 和SPSS 18.0 软件对数据进行分析，结果以X±SD 形式表示。分析图均用OringePro 8.5 统计分析软件进行绘制。

2 结果与分析

2.1 凝胶剂配方的确定

2.1.1 琼脂添加量对刺梨果糕品质的影响

琼脂添加量对果糕品质的影响见图1。

图1 琼脂添加量对果糕品质的影响

琼脂在食品制作中主要影响其咀嚼度，不同的琼脂添加量在果糕制作中表现出了不同的凝胶特性。琼脂添加量大于0.40%时，随着添加量升高，胶凝强度增大，弹性减小，透明性性下降，即产品的胶凝性增强，而硬度（脆性） 却增强。琼脂添加量为0.40%时，具有良好的弹性、韧性和脆性，感官评分最高，成品质量最佳。

2.1.2 果胶添加量对刺梨果糕品质的影响

果胶添加量对果糕品质的影响见图2。

图2 果胶添加量对果糕品质的影响

果胶在食品的制作中主要影响其韧性，果胶对刺梨果糕感官品质的影响呈先增加后减少的趋势，原因是由于果胶添加量过多导致胶凝性过大，从而出现产品过硬的不良现象。果胶添加量为0.80%时，糕体韧性最好，添加量大于0.80%时，随着果胶添加量的增加，韧性随之减弱。

2.1.3 卡拉胶添加量对刺梨果糕品质的影响

卡拉胶添加量对果糕品质的影响见图3。

图3 卡拉胶添加量对果糕品质的影响

卡拉胶在食品的制作中主要影响其弹性，卡拉胶添加量小于0.10%时，果糕弹性不足，随着卡拉胶添加量增加，弹性增强，感官评分增高。卡拉胶添加量达到0.10%时，成品有良好的胶凝效果和口感感官评分最高，成品质量最佳。

2.1.4 海藻酸钠添加量对刺梨果糕品质的影响

海藻酸钠添加量对果糕品质的影响见图4。

图4 海藻酸钠添加量对果糕品质的影响

卡拉胶在食品的制作中主要影响其稳定性，随着海藻酸钠添加量的增加，成品的综合感官评分先增后减，海藻酸钠添加量为0.15%时，刺梨果糕色泽均匀，无结块现象，刺梨果糕的硬度增加，感官评分最高，成品品质最佳。

2.1.5 胶凝剂配比的优化

优化设计试验采用L9（34）正交试验，在刺梨汁、蔗糖、麦芽糖、柠檬酸添加量固定的条件下，综合考虑胶凝剂添加量对果糕品质的影响，以及胶凝剂之间的协同增效作用，优选出对果糕品质影响显著的琼脂、果胶、卡拉胶和海藻酸钠的3 个水平进行正交试验。

凝胶剂配比正交试验感官评定结果和分析见表4。

由表4 可见，得刺梨果糕最优凝胶剂配方为A2B1C2D3，即琼脂添加量0.40%，果胶添加量0.60%，卡拉胶添加量1.00%，海藻酸钠添加量0.15%，感官评分为89.76 分，并对其进行验证试验，考查最优工艺的稳定性。最终优化组合A2B1C2D3的感官评分为85.90±1.80 分，说明配方优化成功。

表4 凝胶剂配比正交试验感官评定结果和分析

2.2 刺梨果糕配方的确定

2.2.1 刺梨汁添加量

刺梨汁添加量对果糕品质的影响见图5。

图5 刺梨汁添加量对果糕品质的影响

由图5 可见，当刺梨汁添加量逐渐增加时，刺梨果糕的感官评分升高，当添加量为40%时，评分达到最高值85.40±0.55 分，随着添加量的继续增加，复合果糕的感官评价有所下降，从而确定刺梨汁的最佳添加量为40%。

2.2.2 蔗糖添加量

蔗糖添加量对果糕品质的影响见图6。

图6 蔗糖添加量对果糕品质的影响

蔗糖添加量对果糕的酸甜度和凝胶效果影响较大，由图6 可知，蔗糖添加量逐渐增加时，复合果糕的甜度和黏稠度增加，感官评分上升，当添加量为40%时，评分达到最高值79.40±1.14 分，从而确定蔗糖的最佳添加量为40%。

2.2.3 麦芽糖添加量

麦芽糖添加量对果糕品质的影响见图7。

图7 麦芽糖添加量对果糕品质的影响

麦芽糖耐热、耐酸性极佳，并能抑制蔗糖与葡萄糖形成结晶，与相同浓度的蔗糖溶液黏度很接近，食品加工时比饴糖容易操作，对于糖果、糕点等食品的组织与特性无不良影响。但麦芽糖添加量增大时，果糕表面较黏稠，引起口感不愉快；添加量不足又难以成型[6]。由图7 可知，麦芽糖添加量为12%时感官评分最高，效果最好。

2.2.4 柠檬酸添加量

柠檬酸添加量对果糕品质的影响见图8。

图8 柠檬酸添加量对果糕品质的影响

在果糕制品中，氢离子能降低果胶的负电荷，从而使胶体分子借氢键结合而成凝胶；其次，柠檬酸具有螯合作用，能防止酶和金属催化引起的氧化作用，抑制褐变的发生[8-9]；此外，酸味剂有抑菌、护色与赋予制品酸味等作用。合适的糖酸比可使产品酸甜可口，也可使蔗糖在加热的情况下部分转化为不易结晶的转化糖（葡萄糖+果糖）。但酸含量过高，会导致还原糖含量过高，造成糕体表面流糖[10]。柠檬酸酸味温和不刺激，可有效调和蔗糖甜味。 由图8 可知，柠檬酸添加量为0.5%时效果最好。

2.2.5 刺梨果糕配方优化

优化设计试验采用L9（34）正交试验，在琼脂、果胶、卡拉胶添加量固定的条件下，以及各因素之间的协同增效作用，优先选取对果糕品质影响显著的刺梨汁、蔗糖、麦芽糖浆和柠檬酸的各3 个添加量进行正交试验。

刺梨果糕配方正交试验感官评定结果和分析见表5。

表5 刺梨果糕配方正交试验感官评定结果和分析

由表5 可知，极差R'A＞R'C＞R'B＞R'D，即对刺梨果糕感官品质影响大小依次为刺梨果汁添加量、麦芽糖浆添加量、蔗糖添加量、柠檬酸添加量，并可得刺梨果糕最佳配方为A'1B'1C'2D'3，刺梨果汁添加量为35%，蔗糖35%，麦芽糖12%，柠檬酸0.50%。根据验证试验可知，刺梨果汁添加量为35%，蔗糖35%，麦芽糖12%，柠檬酸0.50%时，即配方为A'1B'1C'2D'3时，果糕工艺最优，感官评分为91.42 分。以此配方组合进行3 次平行试验，产品感官评分的平均值为90.55 分，为最佳组合配方，得到的产品图片，获得色泽、组织状态、口感俱佳的刺梨果糕，评分均高于所有正交试验配方得分。

优化后的刺梨果糕产品见图9。

图9 优化后的刺梨果糕产品

2.3 刺梨果糕产品的质量指标检测结果

根据上述优化的刺梨果糕配方及加工工艺制得刺梨果糕成品，色泽浅黄褐色至深黄褐色，半透明，光泽度好；糕体柔软有弹性，且不黏牙；组织细腻均匀，有韧性；酸甜可口，刺梨风味浓郁[11]。通过水分、总糖、含铅量及大肠杆菌和霉菌的检测，各项理化及微生物指标均符合GB/T 10782—2006 的果糕要求，说明所制刺梨果糕产品满足商品化需求。

刺梨果糕的质量指标检测结果见表6。

表6 刺梨果糕的质量指标检测结果

3 结论

通过复合凝胶剂（琼脂、果胶、卡拉胶、海藻酸钠） 添加比例优化，通过正交试验确定刺梨果糕最佳配方为琼脂0.40%，果胶0.60%，卡拉胶1.00%，海藻酸钠0.15%，作为复合凝胶剂，其制作出的刺梨果糕颜色呈深黄褐色、半透明，光泽度好；糕体柔软有弹性，且不黏牙；组织细腻均匀，有韧性；通过对刺梨果糕配方比例的研究，刺梨果汁添加量为35%，蔗糖35%，麦芽糖12%，柠檬酸0.50%时，刺梨果糕配方最优，感官评分为91.42 分，获得色泽、组织状态、口感俱佳的刺梨果糕，根据此工艺制作的果糕质量标准符合国家标准。