赤藓糖醇在岭丰糯荔枝果肉酸奶加工过程中的应用与研究
2022-07-22唐海尧陈雅萍梁茵茵刘和平
唐海尧,陈雅萍,梁茵茵,王 霞,刘和平
(阳江职业技术学院,广东阳江 529500)
赤藓糖醇(Erythritol),又叫原藻醇,它与糖类的结构有着一些相似之处,分子中含有多个羟基,是一种天然的甜味剂[1]。赤藓糖醇在自然界中的存在非常广,许多微生物、植物甚至动物体内都有分布[2]。赤藓糖醇作为甜味剂有很多优点,如赤藓糖醇与蔗糖的味道非常相近,而且回味不发苦[3];赤藓糖醇属于低倍甜味剂,与高倍甜味剂混合使用,可有效掩盖后者后味苦的缺点[4];低浓度的赤藓糖醇水溶液能够有效掩盖食品中的其他不良口味,改善食品的风味[5-6]。赤藓糖醇的副作用非常小,适合糖尿病人食用,赤藓糖醇热量也较低,不会导致龋齿,安全性较高[7-8]。早在20多年前,赤藓糖醇就被国际食品添加剂委员会批准作为食品甜味剂,其是一种纯天然的绿色保健食品,近年来,随着国内食品行业对赤藓糖醇研究的逐步深入,其应用领域将会更加广阔[9]。
“岭丰糯”荔枝,是广东省农作物品种审定委员会在2010年1月审定的自然杂交实生变异新品种,岭丰糯荔枝的果实果肉厚实、滋味浓甜、气味微香,直接使用和用于加工成其他产品都有着较好的条件[10]。酸奶的营养丰富,又能有效解决乳糖不耐症等纯牛奶中存在的问题,深受消费者的喜爱。目前酸奶市场的新产品层出不穷,水果风味酸奶的占比越来越大,许多产品都是直接添加白砂糖或者其他甜味剂来改善酸奶的风味,使用赤藓糖醇作为甜味剂的产品相对较少。
本实验以新品种荔枝岭丰糯为水果原料,辅以赤藓糖醇作为甜味剂,通过单因素实验结合正交设计进行酸奶工艺优化,拟开发出低热量的岭丰糯荔枝果肉酸奶,以期丰富新品种岭丰糯荔枝的加工产品,也为低热量水果风味酸奶的研究提供一些数据参考。
1 材料与方法
1.1 材料
奶粉,雀巢怡运全家营养奶粉;赤藓糖醇,南京甘汁园糖业有限公司;乳酸菌酸奶发酵粉,北京川秀科技有限公司;荔枝,岭丰糯品种,采摘自阳西县华翔果场。
1.2 设备
万分之一电子分析天平,梅特勒-托利多国际股份有限公司;L12-P155多功能破壁榨汁机,九阳股份有限公司;APV-1000均质机,深圳市荣利丰科技有限公司;DHP-9272电热恒温培养箱,上海齐欣科学仪器有限公司等。
1.3 工艺流程
岭丰糯荔枝果肉酸奶加工的流程如图1所示。
图1 岭丰糯荔枝果肉酸奶加工流程图
1.4 操作要点
①荔枝的选择。选择成熟度基本一致、无机械伤、无虫害、无病害的岭丰糯荔枝。②热烫。将荔枝果肉取出,加入含有少量氯化钠和柠檬酸的沸水中热烫约30 s。③荔枝果肉破碎。将上述荔枝果肉放入破壁机中打碎,2 000 r/min,1 min,得到均匀破碎的荔枝果肉。④溶解。赤藓糖醇加水溶解,如不能较好溶解则加热溶解,备用。⑤均质。在25 MPa、50 ℃的均质条件下进行均质。⑥乳酸菌接种。冷却后才能加入乳酸菌发酵剂。
1.5 感官评定
进行酸奶感官评定的小组成员共10人,在进行评价前1 h内不能接触辛辣等刺激性的食物,评价后立即用清水漱口,2 min后再进行下一个样品的评定。参照表1所描述的酸奶感官评分标准,从酸奶的口感(20分)、色泽(20分)、滋味和气味(30分)以及组织状态(30分)4个方面进行感官评价并给出评分,为计算方便得分取平均数四舍五入只保留整数部分。
表1 岭丰糯荔枝果肉酸奶的感官评分参考标准
1.6 单因素实验设计
参考相关酸奶制作的文献方法,结合预实验的具体情况,确定岭丰糯荔枝果肉酸奶的基础工艺条件为30 mL水冲配1勺奶粉,每100 mL酸奶中含有2 g赤藓糖醇,2 g荔枝果肉,发酵剂0.1 g,在45 ℃条件下发酵6 h,4 ℃环境下后熟4 h。其他工艺要求见1.3和1.4。在此基础条件下,通过单因素实验分别考察赤藓糖醇的添加量、发酵时间、岭丰糯荔枝果肉添加量3个因素对酸奶感官评分的影响。
1.6.1 赤藓糖醇的添加量的单因素实验设计
在上述基础工艺条件下,每100 mL酸奶中,赤藓糖醇的添加量分别为1 g、2 g、3 g、4 g、5 g和6 g,比较赤藓糖醇的添加量变化对岭丰糯荔枝果肉酸奶感官评分的影响。
1.6.2 发酵时间的单因素实验设计
在上述基础工艺条件下,发酵时间分别为5 h、6 h、7 h、8 h、9 h和10 h,比较发酵时间的变化对岭丰糯荔枝果肉酸奶感官评分的影响。
1.6.3 岭丰糯荔枝果肉添加量的单因素实验设计
在上述基础工艺条件下,每100 mL酸奶中,岭丰糯荔枝果肉的添加量分别为0.5 g、1.0 g、1.5 g、2.0 g、2.5 g和3.0 g,比较岭丰糯荔枝果肉的添加量变化对酸奶感官评分的影响。
1.7 正交实验设计
根据1.6的结果,确定正交实验水平因素,如表2所示。
表2 正交因素水平表
2 结果与分析
2.1 单因素实验结果分析
2.1.1 赤藓糖醇添加量的变化对岭丰糯荔枝果肉酸奶的感官评价的影响
如图2所示,赤藓糖醇的添加量分别为每100 mL酸奶1 g、2 g、3 g、4 g、5 g和6 g,赤藓糖醇的添加量对酸奶的影响较为明显。随着赤藓糖醇的增加,感官得分也随之增加,这和赤藓糖醇的性质密不可分,因为赤藓糖醇的甜度为蔗糖的70%~80%,属于低倍数甜味剂,所以当它的含量较低时,甜味不明显,导致感官得分较低,而当赤藓糖醇添加量达到5 g、6 g时,甜味则会突显,酸奶整体感观得到提升,评分也随之提高。整体来看,在本次实验设计的范围内,赤藓糖醇添加量越高,感官得分越高,故选取4 g、5 g、6 g这3个值作为后续正交实验的范围。
图2 赤藓糖醇添加量对岭丰糯荔枝果肉酸奶的感官品质的影响
2.1.2 发酵时间对岭丰糯荔枝果肉酸奶感官评价的影响
岭丰糯荔枝果肉酸奶的发酵时间分别为5 h、6 h、7 h、8 h、9 h和10 h时,感官评分的变化趋势如图3所示。当发酵时间在7 h以下时,酸奶并未完全凝聚,且有少量的乳清析出,虽然口感较顺滑细腻但酸奶的风味不够浓郁,所以感官评分较低,都在77分以下。当酸奶的发酵时间大于7 h时,酸奶整体形态较好,口感顺滑细腻,感官得分基本都保持在80分以上,结合实验实际情况,选择7 h、8 h、9 h,这3个值作为后续正交实验的范围。
图3 发酵时间对岭丰糯荔枝果肉酸奶的感官品质的影响
2.1.3 岭丰糯果肉的添加量对酸奶的感官评价的影响
图4反映了岭丰糯荔枝果肉添加量对酸奶感官评价的影响,当岭丰糯荔枝果肉的添加量分别为0.5 g、1.0 g和3.0 g时,感官评分较低,原因可能是较低的添加量不能品尝到荔枝果肉的味道,而较多的添加量导致荔枝果肉的味道掩盖了酸奶本身的滋味。而荔枝果肉添加量在1.0 g、1.5 g、2.0 g时,整体感观得分较高。根据图4所反映的趋势,结合实验实际情况,选择1.0 g、1.5 g、2.0 g这3个值作为后续正交试验的范围。
图4 岭丰糯果肉添加量对酸奶的感官品质的影响
2.2 正交实验结果
岭丰糯荔枝果肉酸奶工艺优化的正交实验结果如表3所示。由表3可知,因素A赤藓糖醇的添加量的极差为8,远大于B、C这2个因素的极差,说明A赤藓糖醇的添加量为本次实验的主要影响因素,因素B发酵时间、因素C岭丰糯荔枝果肉添加量的极差都为2,说明这2个因素对酸奶整体感官评价的影响基本一致,属于次要因素,D为空列,极差是1,说明本次实验的结果较为可靠。
表3 正交实验结果
分析最优水平可以看到,因素A赤藓糖醇的添加量的3水平k值最大,故A因素的最优水平为A3;因素B发酵时间的1水平和3水平同为最大,因为B因素为次要因素,再根据实验实际情况,在相同结果下选择耗时较少、较为简便的水平,故选择B1作为因素B的优水平;因素C岭丰糯荔枝果肉添加量,2水平和3水平同为最大,因为C因素也为次要因素,根据实际实验情况,在相同结果下选择添加量较少、较为简便的水平,故选择C2作为因素C的优水平。所以岭丰糯荔枝果肉酸奶工艺正交实验优化的结果为A3B1C2,既100 mL酸奶中赤藓糖醇添加6 g,发酵时间7 h,岭丰糯荔枝果肉添加2 g为最优工艺配方。
2.3 验证实验结果
按照2.2的结果,以100 mL酸奶中赤藓糖醇添加6 g,发酵时间7 h,岭丰糯荔枝果肉添加2 g这个条件进行验证试验,制作岭丰糯荔枝果肉酸奶,同样按照1.5的方法对其进行感官评价。结果显示,按照正交试验优化的工艺配方制作的岭丰糯荔枝果肉酸奶感官评价得分在85分左右,该优化的工艺配方较为可靠。
3 结论与讨论
本实验的结果说明以荔枝果肉和酸奶搭配制作的休闲食品有着一定的可行性。“岭丰糯”荔枝目前正在许多荔枝主产区大力推广,其果实品质极佳,除了直接食用之外还可以加工成酸奶等休闲产品,本次实验尝试使用赤藓糖醇作为甜味剂,没有使用白砂糖或者蔗糖等传统糖类原料,目的是为了开发低热量的水果酸奶。从实验结果来看,岭丰糯荔枝果肉酸奶的口味还有提升空间,主要是只使用了赤藓糖醇这一种甜味剂,在后续实验中可以搭配其他甜味剂或者少量糖,以便得到更佳口味。