配制型罗汉果果冻酒的研制

刘钊，周伊萍

肇庆学院食品与制药工程学院（肇庆 526061）

罗汉果是葫芦科藤本植物罗汉果属（Momordica grosvenoriSwingle）的成熟果实，属于苦瓜属（Momordica），主要生产分布于我国的广西省，是广西著名特产[1]。罗汉果中含有一种罗汉果甜苷，它是一类葫芦烷型的三萜皂苷物质，热量低，是一种天然的甜味剂，且具有多种生物活性[2]。研究表明，其果实性凉味甘，能清热润肺、利咽止咳、凉血健胃、润肠通便，还具有降血糖、降血脂等功效[3-5]。经常食用罗汉果类的食品，可对糖尿病、高血脂和肥胖症起到预防和抑制作用[6]，还能提高人体免疫力，达到药食同源的功效，起到一定保健作用。以罗汉果为原料，经桂林米香型三花酒配制而成的罗汉果酒中含有丰富的游离氨基酸，这赋予罗汉果酒特有的风味，营养丰富[7]。果冻酒，是一种将水、糖等原料和其他酒类通过卡拉胶等胶凝剂合理混合加工制成的一种半固体状态的酒精饮料[8]。国内外对果冻的食品工艺研究较多，但对果冻酒的研究报道甚少。试验以罗汉果酒为原料，旨在加工制作成一款新型果冻酒，将罗汉果酒的有效成分和特殊风味融入其中，最大限度保留罗汉果酒的活性物质和营养成分，罗汉果果冻酒便于携带、开袋即食，能较好地满足现代消费者生活节奏快、饮食要求高的消费需求[9-10]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

优级白砂糖（太古糖业有限公司）；卡拉胶、琼脂（均为食品级，浙江一诺生物科技有限公司）；罗汉果酒（桂林翔圣酒业有限公司）；鸡尾酒果冻（厦门中露食品科技有限公司）。

1.2 仪器与设备

质构分析仪（CT3 10K，美国Ametek Brookfield公司）；手持式折射仪（LYT-390，上海仪电物理光学仪器有限公司）；酒精浓度计（LAL 1T，广州市速为电子科技有限公司）；数显恒温水浴锅（HH-4，常州智博瑞仪器制造有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺制作流程

1.3.2 操作要点

1.3.2.1 干混和溶胶

按一定比例称量的卡拉胶和琼脂充分混匀，缓慢倒入30 mL温水中，伴随快速搅拌，避免成团结块影响胶的凝聚性，搅拌时间5 min。

1.3.2.2 煮胶

待胶体充分吸水溶胀后，将胶体溶液放上电磁炉进行水浴加热，保持微沸状态边加热边搅拌，煮胶5 min，使之溶解成均匀的胶体溶液。

1.3.2.3 调配混合

将称量好的白砂糖加入胶体溶液中，搅拌至白砂糖完全溶解，停止加热，温度降至78 ℃时缓慢倒入罗汉果酒，混合搅拌2 min。

1.3.2.4 过滤灌装

将搅拌均匀的溶液用0.180 mm孔径（80目）滤布趁热过滤并灌装至果冻杯中。

1.3.2.5 杀菌、冷却

将灌装好的果冻盖上杯盖并用保鲜膜密封，放入70 ℃水浴中加热杀菌5 min后，放置自然条件下冷却至室温后放入冰箱冷藏20 min，即得成品。

1.3.3 罗汉果果冻酒的配方优化

通过单因素试验研究复合凝胶剂的配比及添加量、罗汉果酒添加量、白砂糖添加量对罗汉果果冻酒感官品质及质构特性的影响。在单因素试验基础上，筛选出3个影响较大的因素进行响应面优化设计试验，并根据制得成品的质构特性综合分数得出果冻酒的最优工艺配方[11]。

1.3.4 产品测定项目及方法

1.3.4.1 感官评分的测定标准

由固定的12名评分员根据感官评价表上的项目，对成品进行评分，去掉最高分和最低分，将剩余10组分数总和取平均值。评价标准和项目参考GB/T 19883—2018《果冻》及文献[12]方法，主要从果冻酒的色泽、风味、口感和组织形态方面进行评价，评分表细则如表1所示。

表1 罗汉果果冻酒的感官品质评价标准

1.3.4.2 质构指标的测定

采用质地剖面分析（texture profile analysis，TPA）模式，对样品循环2次压缩，原理是模拟人体口腔的咀嚼动作，测定果冻酒的弹性、硬度、内聚性和胶着性等指标[13-14]，平行测定3次，取其平均值。质构测定参数：探头类型TA10，测试速度1.0 mm/s，返回速度1.0 mm/s，触发点负载5 g，数据频率50.00 points/s。将质构分析仪测定出的参数数据按权重比例计算最终分数，以高、中、低三档评分标准进行评分，得到质构综合分，根据罗汉果果冻酒和果冻的特性综合分析设计权重比例，分别为硬度40%、弹性30%、内聚性15%和胶着性15%。

表2 罗汉果果冻酒的质构综合分评定标准

1.3.4.3 析水率的测定

精确称量果冻杯质量（m0）和灌装好的果冻酒质量（m1），在常温下放置5 h后，倒去果冻酒析出的水分，用吸水纸轻轻擦去表面的水分后再次精确称量其质量（m2）[15]，平行测定3次，结果取平均值。利用式（1）计算果冻酒的析水率。

1.3.4.4 可溶性固形物的测定

参照GB/T 19883—2018《果冻》数显糖度计法直接测定。

1.3.4.5 酒精度的测定

参照GB 5009.225—2016《酒中乙醇浓度的测定》第一法密度瓶法进行测定。

1.3.4.6 果冻酒微生物指标的测定

按照GB 4789.2—2016《食品微生物学检验菌落总数测定》规定的方法测定果冻酒的菌落总数，按照GB 4789.3—2016《食品微生物学检验大肠菌群计数》规定的方法测定果冻酒的大肠菌群，按照GB 4789.15—2016《食品微生物学检验霉菌和酵母计数》规定的方法测定果冻酒的霉菌和酵母。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 复合凝胶剂比例对罗汉果果冻酒的影响

以复合凝胶剂（W卡拉胶∶W琼脂）比例为单因素变量，在复合凝胶剂添加量0.7%、白砂糖添加量14%、罗汉果酒添加量70%条件下，研究不同比例（1∶2，1∶1，3∶2，2∶1和5∶2）的复合凝胶剂对果冻酒感官性状和质构特性的影响。

由图1可知，随着复合凝胶剂中卡拉胶比例不断增加，果冻酒的感官评分和质构综合分均先增高后降低，复合凝胶剂比例2∶1时感官评分达到最高值。这说明随着卡拉胶含量的增加，体系的胶凝状态有所增强，但含量增加到一定程度后，使凝胶效果显著降低[16-18]。因此，复合凝胶剂比例2∶1时，感官性能较好，同时质构综合分也较高。

图1 复合凝胶剂比例对果冻酒感官评分和质构综合分的影响

2.1.2 复合凝胶剂添加量对罗汉果果冻酒的影响

在复合凝胶剂（W卡拉胶∶W琼脂）比例2∶1、白砂糖添加量14%、罗汉果酒添加量70%条件下，研究不同添加量（0.50%，0.70%，0.90%，0.11%和0.13%）的复合凝胶剂对果冻酒感官性状和质构特性的影响。

由图2可知，复合凝胶剂添加量0.70%时，果冻酒的感官评分和质构综合分都较高，且软硬适中，富有弹性。复合凝胶剂添加量0.50%～0.70%时，感官评分和质构综合分都随复合凝胶剂添加量的增加而提高，而在复合凝胶剂添加量0.70%～0.13%时，随着复合凝胶剂添加量的增加，两者的分数均呈下降趋势，这是由于凝胶剂添加过量，导致较快凝固且具有颗粒感，果冻酒透明度和口感较差且组织形态不佳[19]。

图2 复合凝胶剂添加量对果冻酒感官评分和质构综合分的影响

2.1.3 罗汉果酒添加量对罗汉果果冻酒的影响

在复合凝胶剂（W卡拉胶∶W琼脂）比例2∶1、复合凝胶剂添加量0.7%、白砂糖添加量14%条件下，研究不同添加量（60%，70%，80%，90%和100%）的罗汉果酒对果冻酒感官性状和质构特性的影响。

由图3可知，罗汉果酒添加量70%时，果冻酒颜色为淡黄色，色泽光亮，透明且具有罗汉果酒特有的风味，感官评分最高。但与空白相比，添加罗汉果酒的质构指标参数均显著下降。这是由于罗汉果酒中含有较多的氢离子，pH较低，而卡拉胶在pH 4.0以下时易被酸解[20]，故罗汉果酒添加量超过70%时，果冻酒成冻不完整且结构不紧实。因此罗汉果酒添加量70%为最佳。

图3 罗汉果酒添加量对果冻酒感官评分和质构综合分的影响

2.1.4 白砂糖添加量对罗汉果果冻酒的影响

在复合凝胶剂（W卡拉胶∶W琼脂）比例2∶1、复合凝胶剂添加量0.7%、罗汉果酒添加量70%条件下，研究不同添加量（8%，10%，12%，14%和16%）的白砂糖对果冻酒感官性状和质构特性的影响。

由图4可知，随着白砂糖添加量增加，果冻酒的感官评分先增高后降低，白砂糖过量时，甜味会掩盖罗汉果酒本身的香味，影响果冻酒独有的风味。又由于白砂糖添加使其分子中羟基与自由水分子之间具有氢键作用，凝胶网络结合得紧密[21]，进而使弹性、黏性增加，导致硬度、内聚性和胶着性等质构特性下降；白砂糖添加量过高时，则阻碍复配胶分子间的交联，凝胶弹性降低；在质构综合分中，白砂糖添加量12%时达到最高值。综合果冻酒的感官评分和质构综合分，白砂糖添加量12%为最佳。

图4 白砂糖添加量对果冻酒感官评分和质构综合分的影响

2.2 响应面试验设计和结果分析

2.2.1 响应面回归模型的建立及结果

通过单因素试验可知，由质构参数所得的质构综合分与感官评分变化基本相似，考虑到质构特性更为客观重要，因此，选取果冻酒的质构综合分（Y）为响应值，选择影响较大的3个因素即复合凝胶剂添加量（A）、罗汉果酒添加量（B）、白砂糖添加量（C）为自变量，采用Box-Behnken模型进行三因素三水平的响应面优化设计，共15组试验，每组试验平行3次。试验因素水平见表。

运用Design-Expert 8.0.6软件对表8的试验结果进行二元多项回归拟合，得到罗汉果果冻酒的质构综合分（Y）对复合凝胶剂添加量（A）、罗汉果酒添加量（B）和白砂糖添加量（C）的二元多项回归方程：Y=17.09+0.89A-1.31B-0.19C-0.18AB-0.98AC+0.81BC-0.53A2-0.63B2-0.37C2。通过对回归方程中一次项系数的绝对值大小的直接比较，可以判定各项影响因素的主次。各因素的主次顺序为B＞A＞C，即罗汉果酒添加量＞复合凝胶剂添加量＞白砂糖添加量。

表3 罗汉果果冻酒的响应面试验因素水平表单位：%

表4 响应面试验设计与结果

2.2.2 方差分析

为检验方程的有效性，对罗汉果果冻酒质构综合分的数学模型进行方差分析，结果如表5所示。

表5 响应面试验的显著性及方差分析

结果表明，在模型中P＜0.000 1，说明回归模型达到极显著水平，而失拟项的P值为0.185 0（＞0.05），表明失拟项不显著，表明模型可接受，即表明该回归模型与误差关联度较小，与实际情况符合度较高，可采用此模型对试验结果进行分析和预测。一次性A、B和交互项AC、BC及二次项的A2、B2和C2的P值均为极显著水平，而一次性C对果冻酒的质构综合分也有显著影响。由F值可得出各因素对质构综合分影响强弱的顺序为B＞A＞C，即罗汉果酒添加量＞复合凝胶剂添加量＞白砂糖添加量。

2.2.3 响应面交互作用分析

从图5可知，AB的等高线呈圆形，曲面相对平缓，说明两者的交互作用不显著，但仍存在交互作用。AC的曲面陡峭且等高线趋向椭圆，说明两者交互作用对果冻酒的质构综合分影响较大，达到极显著；而AC的曲面坡度更陡峭，等高线也趋向椭圆，说明复合凝胶剂添加量和白砂糖添加量对果冻酒的质构综合分影响最大。

图5 各因素交互作用对罗汉果果冻酒质构综合得分影响的曲面图

2.2.4 最优配方的确定及验证试验

通过回归分析及响应面分析得到罗汉果果冻酒的最佳工艺配方：复合凝胶剂添加量0.78%、罗汉果酒添加量61.93%、白砂糖添加量11.47%，在此配方下的模型预测果冻酒的质构综合分为19.006分。基于试验的实际可操作性，对最佳工艺配方条件进行微调，即复合凝胶剂添加量0.8%，罗汉果酒添加量60%，白砂糖添加量11%，对最优配方进行验证试验，测得果冻酒的质构综合分为18.873分，结果见表6，接近预测值，响应面分析法优化罗汉果果冻酒的工艺配方结果可靠有效。

表6 最优配方下果冻酒的质构参数

2.3 罗汉果果冻酒产品的质量评价

在最佳工艺配方条件下制作的罗汉果果冻酒成冻完整，呈淡黄色且透明光亮的固体形状，富有浓郁的罗汉果酒味，甜度适中，口感细腻润滑，有弹性。通过对罗汉果果冻酒析水率的测定，测得其析水率为9.32%，说明该罗汉果果冻酒持水性较好，基本上保留很大一部分罗汉果酒的有效因子和挥发性成分。通过对罗汉果果冻酒可溶性固形物的测定，测得其固形物含量为21.76%，符合国家标准要求。通过对罗汉果果冻酒酒精度的测定，测定其酒精度为9.35%vol。通过对罗汉果果冻酒微生物指标的测定，测定结果如表7所示。

表7 微生物指标的测定

经测定，微生物指标检测结果分别为菌落总数20 CFU/g、霉菌2 CFU/g、酵母8 CFU/g、大肠菌群未检出，均符合GB 19299—2015《食品安全国家标准 果冻》。

3 结论

罗汉果酒具有降血糖和调节消化系统等功效，因此以罗汉果酒为原料制备的罗汉果果冻酒，最大限度地保留罗汉果酒的活性物质和营养成分，提高产品的附加值，营养价值较高，且该果冻酒不添加色素及其他食品添加剂，工艺简单，成本低廉，产品携带方便，可满足多种场合的食用，这不仅拓宽了罗汉果酒的综合开发与利用范围，也为罗汉果酒的衍生加工产品开发提供了进一步的研究方向。在单因素试验基础上，采用Design-Expert 8.0.6软件进行响应面优化试验，得到罗汉果果冻酒的最优工艺条件：复合凝胶剂（W卡拉胶∶W琼脂=2∶1）添加量0.8%，罗汉果酒添加量60%，白砂糖添加量11%。该产品成冻完整，富有弹性，质地光滑透明，罗汉果酒味浓郁，呈浅黄色，甜度适中且析水不明显。试验结果可为对于不同风味果冻酒的深入研究提供依据。