火龙果皮果冻的加工工艺研究

李晓静，赵英兰，刘 悦，李 晶，何雨宇，赵焕宇，李 明

通化师范学院 食品科学与工程学院 (通化 134002)

火龙果，又称红龙果和仙蜜果，是仙人掌科、量天尺属植物，原产于巴西和墨西哥等国家及中美洲热带沙漠地区，属典型的热带植物[1]。火龙果富含糖、有机酸和矿物质等营养元素[2]，果皮中含有甜菜红素和花青素，具有较高的营养价值。现代化学成分的研究表明，火龙果的果皮和果肉中都含有黄酮、多酚、总花色苷、植物甾醇等多种功能性物质，在抗氧化、降血糖、预防高血压、高尿酸和结肠癌等方面有着良好的保健功效[3-4]。

果冻外形晶莹剔透，口感滑嫩，色泽鲜艳，呈现半固体状态，是一种能量低、膳食纤维含量高的食品[5]，经常使用能够改善便秘，减少肠胃不适等消化方面的疾病[6]。很多学者致力于新型果冻的研究，如洪璇[7]等以玫瑰茄为原料研究出的玫瑰茄果冻，张恒[8]等用红茶为原料制作出的红茶果冻。这些果冻将美味与营养巧妙地结合起来，引领了休闲食品消费新潮流，受到人们的青睐。本文以火龙果皮为原料，研究火龙果皮果冻的制作工艺，为火龙果皮的利用与加工提供一种新思路。

1 材料与方法

1.1 试验材料和仪器设备

1.1.1材料

新鲜火龙果，通化明达超市；一水柠檬酸，潍坊英轩实业有限公司；白砂糖，山东晨雨糖业有限公司；食用明胶，河南博洋明胶有限公司；果胶，河南三化生物科技有限公司。

1.1.2仪器与设备

OBS-50A2型料理机，佛山市澳博斯电器有限公司；120目标准筛，浙江上虞道墟五四仪器厂；C21-RH2112型多功能电磁炉，广东美的厨卫电器制造有限公司；LQ-C3002型电子天平，上海瑶新电子科技有限公司；HWS226型恒温水浴锅，上海析达仪器有限公司；海信冰箱，青岛海信电器股份有限公司；CT3型质构仪，美国Brookfield公司；果冻杯，晋江恒利达塑料制品有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1工艺流程

火龙果皮果冻工艺流程示意见图1。

图1 火龙果皮果冻工艺流程

1.2.2操作要点

1.2.2.1 原料的处理

选取颜色鲜艳、果形饱满、表面无疤痕且无病虫害的市售新鲜火龙果为原料[9]。首先将火龙果清洗干净，火龙果皮肉分离后，用75 ℃热水对果皮热烫2 min，将完整的果皮切成边长2 cm左右的小块。然后取全部果皮块置于料理机中，添加水至容器一半刻度处，进行研磨打浆。

1.2.2.2 过滤

用120目标准筛过滤获得澄清的火龙果皮汁。目的是去除打浆时未被充分搅碎的果皮块及微量杂质，避免汁液中出现气泡和浑浊现象，影响产品品质[10]。

1.2.2.3 混合凝胶的制备

将果胶、明胶进行预浸泡，使胶充分吸收水分溶胀。搅拌使之混合均匀，避免彼此结团。混合胶溶液中添加白砂糖，在80 ℃水浴中边加热边搅拌，待胶粒完全溶解，停止加热。

1.2.2.4 调配

终止加热后，混合胶液中趁热加入火龙果皮汁。待混合溶液自然冷却至约65 ℃时，缓缓加入柠檬酸，持续搅拌，使柠檬酸充分溶解在果皮汁中。

1.2.2.5 灌装与灭菌

将调制好的果冻原液灌装至经消毒的果冻杯中并及时封口，在85 ℃水中保持10～15 min杀菌，杀菌后迅速冷却至常温，以便能最大限度地保持果冻的色泽和风味[11]。

1.2.3复合胶配比筛选

制作果冻过程中，不同胶体具有不同的特性和优缺点，使用单一胶效果不理想。合理利用复配胶的协同增效作用，能达到更好的实验效果[12]。取果胶、明胶两种胶体，各自按一定的比例混合。按照工艺操作流程，在均为加入糖量14%，柠檬酸0.2%条件下，制得不同复合胶配比的果冻样品，根据不同配比复合胶作用于样品的效果，挑选出最佳复合胶配比。

1.2.4质构测定

使用质构仪测试质构性能，获取火龙果皮果冻的弹性、咀嚼性数据。测试条件设置为：TPA模式，TA11/1000圆柱型探头，测试速度为1.0 mm/s，触发点负载20 g，压缩形变量为20%，样品循环测定2次。

1.3 单因素试验

本实验需要测定的各单因素分别为：白砂糖添加量(12%、14%、16%、18%、20%)；复合胶使用量(2%、3%、4%、5%、6%)；柠檬酸用量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)。通过单因素试验分析不同因素用量与制得产品品质的相关性。

1.3.1不同白砂糖添加量对火龙果皮果冻感官品质的影响

在柠檬酸用量0.2%、复合胶使用量3%条件下，设置白砂糖添加量梯度为12%、14%、16%、18%、20%，分析白砂糖不同添加量时与果冻感官得分的关系。

1.3.2不同复合胶使用量对火龙果皮果冻感官品质的影响

在白砂糖添加量16%、柠檬酸用量0.2%条件下，设置复合胶使用量梯度为2%、3%、4%、5%、6%，分析复合胶不同使用量时与果冻感官得分的关系。

1.3.3不同柠檬酸用量对火龙果皮果冻感官品质的影响

在白砂糖添加量16%、复合胶使用量3%条件下，设置柠檬酸用量梯度为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%，分析柠檬酸不同用量时与果冻感官得分的关系。

1.4 果冻的感官评价

感官评价是一种可以客观真实反映食品品质的有效方法，该方法在国内外已得到广泛应用，目前尚无任何一种仪器其检验能完全取代感官评价[13]。由10名食品学院同学按照预设的感官评价标准对火龙果皮果冻的品质进行评价，对总分取平均值为最终结果，感官评价标准见表1。

表1 火龙果皮果冻感官评价标准

1.5 正交试验

分别选择白砂糖添加量、复合胶使用量、柠檬酸用量三个因素中三个较好的水平进行正交试验L9(34)，以果冻感官得分为标准，将产品工艺配方进行优化。

表2 正交试验因素水平表

2 结果与讨论

2.1 确定复合胶最佳配比

由表3可见，在其他条件相同的条件下，按果胶：明胶添加量比例为1∶2(g/g)时效果较为优异，所得产品无论在口感和咀嚼性，或是弹性、韧性都比较良好。且考虑到果皮中果胶含量较高，故选择此配比。复合胶使用效果见表3。

表3 复合胶使用效果

2.2 单因素试验结果

2.2.1不同白砂糖添加量对火龙果皮果冻感官品质的影响

由图2可知，不同白砂糖添加量对果冻感官评价的影响变化趋势与对咀嚼性的影响变化趋势基本一致。感官评定高分对应在14%～16%区间内。白砂糖添加量在16%时，感官评价达到峰值94分，弹性16.39 mm、咀嚼性9.56 MJ。在此之后，咀嚼性也开始降低。当添加量到达20%时，甜味过腻，感官得分最低。由于糖量与果冻口味存在相关性，糖添加量低，则果冻甜度低，凝胶性差；糖添加量高，煮胶时会减缓溶解速度，增加了气泡进入的概率，从而间接影响了果冻组织结构，且会使火龙果香被甜味所掩盖，口感变差。综合考量后，选取白砂糖添加量为16%。

图2 白砂糖添加量对火龙果皮果冻感官品质的影响

2.2.2不同复合胶使用量对火龙果皮果冻感官品质的影响

由图3可知，最佳感官品质对应复合胶使用量落在区间2%～4%内。复合胶使用量3%时感官评分最高，为90分，弹性14.13 mm，咀嚼性15.03 mJ。复合胶使用量少于2%，果冻外观成型和凝胶性差，果冻冻体较为松散；复合胶使用量多于4%，尽管果冻成型良好、弹性不断增加，但相应地复合胶体内聚性减小，协同性变差，进而拉低了果冻的感官品质。综上所述，复合胶使用量3%为最佳。

图3 复合胶使用量对火龙果皮果冻感官品质的影响

2.2.3不同柠檬酸用量对火龙果皮果冻感官品质的影响

由图4可知，最优感官评分对应柠檬酸的用量区间在0.1%～0.3%，不难看出，即使在柠檬酸用量增加幅度很小的情况下，感官评分也发生了显著变化， 可知柠檬酸用量很影响人群对果冻的喜爱程度。柠檬酸用量0.2%时，感官评分达到90分，对应弹性13.16 mm，咀嚼性13.76 MJ。适当的柠檬酸用量，会增加果冻的酸味感，平衡果冻的酸甜度，还使其口感提升。当柠檬酸用量在0.1%时，酸甜度失调，酸味不显著，甜味咀嚼性差；但柠檬酸用量过高时，降低果冻pH，易使凝胶发生水解，影响果冻成型甚至破坏果冻的组织结构，果冻趋于松散，弹性和咀嚼性下降。综合分析，柠檬酸用量在0.2%左右效果最好。

图4 柠檬酸用量对火龙果皮果冻感官品质的影响

2.3 正交试验结果

由表4可知，3个因素对火龙果皮果冻品质影响程度为C>B>A，火龙果皮果冻的最优配方为A3B3C1，即白砂糖添加量18%，复合胶(果胶∶明胶=1∶2)添加量4%，柠檬酸添加量0.1%。由于最佳配方未在已试组合中，需进行验证试验，按最佳配方的试验结果为火龙果皮果冻呈现紫红色，柔软细腻、酸甜适中、组织状态均匀，具有沁人的火龙果香，感官评分90分(表5)，证明该最佳配方有效可信。

表4 L9(34)正交试验结果

表5 验证试验结果

2.4 产品感官品质分析

色泽：果冻呈亮紫红色，晶莹剔透，无异常色泽；风味：酸甜可口，有浓郁的火龙果清香及味道，无异味；口感：清凉光滑，柔软细腻，咀嚼性及口感较好；组织状态：均匀，无肉眼可见的明显异物。

试验时发现，火龙果皮汁暴露于空气中放置时间过长会发生褐变，褐变的汁液会影响果冻色泽，降低产品质量，因而制汁过程中要实行灭酶处理，减少褐变。

3 结论

通过单因素试验和三因素三水平正交试验探究了火龙果皮果冻品质各因素影响程度为：柠檬酸用量>复合胶使用量>白砂糖添加量。通过质构分析获悉火龙果皮果冻的感官评分的升降趋势与其咀嚼性的变化趋势基本吻合。火龙果皮果冻是一种新型果冻，由火龙果皮为主要原料制成，其中无防腐剂，人工色素和香精，具有天然性、功能性等特点，符合食品安全的目的和要求，既增加了果冻的营养价值，也提高了火龙果果实的利用率。果冻的最佳配方为：复合胶(果胶∶明胶=1∶2)添加量4%，柠檬酸添加量0.1%，白砂糖添加量18%。在此配方优化下所得的火龙果皮果冻色泽呈紫红色，具有浓郁的火龙果香味，酸甜可口、质地均匀、弹性咀嚼性良好，平均感官评分90分，弹性14 mm左右，咀嚼性11 MJ左右。相信随着对新型食品资源的研究与开发，火龙果皮果冻必将具有更加广阔的发展前景。