大豆膳食纤维果冻配方的优化

乔毓茜，宋锦华，尚彩霞，马吉帆，徐 婷，王 展

（武汉轻工大学食品科学与工程学院，湖北武汉 430023）

大豆膳食纤维（Soybean dietary fiber，SDF） 由纤维素、半纤维素、果胶和果胶类物质、糖蛋白和木质素组成[1]，总膳食纤维含量达到60%以上[2]，蛋白质含量可达19%[3]，被称之为“蛋白- 纤维粉”。研究表明，大豆膳食纤维具有调节人体血糖水平、预防肥胖、促进双歧杆菌的增殖、提高抗病能力的功能[4]。同时，大豆膳食纤维营养丰富、风味独特[5]。世界卫生组织和各国营养学界建议膳食纤维的摄入量为每人每天25～35 g[6]。据调查，我国成人每人每日平均摄入的膳食纤维为13 g[7]，摄入量不足以满足人体需求，所以增加人们对膳食纤维的摄入量非常必要。目前，大豆膳食纤维已广泛应用于面包、馒头、饼干等的制作中[8]，但将大豆膳食纤维加入果冻的研究较少，何安乐等人[9]研究发现，不可溶性膳食纤维经过烘烤处理后，会伴随有风味物质产生，可提高整体香味。张倩芳等人[10]研究表明，经烘烤处理后青稞麸皮膳食纤维的含量变化不大，但物化性质有明显改变，持水力、膨胀力、对胆固醇的吸附作用都有不同程度的提高。因此，将大豆膳食纤维经烘烤处理后加入果冻不仅可增加人体对膳食纤维摄入量，提高果冻品质，还能够丰富果冻营养价值，改善果冻口感。

以感官评价和果冻弹性为指标，通过对复配胶添加量、白砂糖添加量、柠檬酸添加量、大豆膳食纤维添加量及大豆膳食纤维预处理方式进行单因素试验和正交试验分析，以确定大豆膳食纤维果冻的最佳配方。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

无水柠檬酸，潍坊英轩实业有限公司提供；魔芋粉，湖北强森魔芋科技有限公司提供；卡拉胶，绿新（福建） 食品有限公司提供；大豆膳食纤维，山东嘉华油脂有限公司提供；黄原胶，山东阜丰发酵有限公司提供；白砂糖，湖北黑糖源食品有限公司提供。

1.2 仪器与设备

磁力搅拌水浴锅，常州恩培仪器制造有限公司产品；电子天平，梅特勒- 托利多仪器（上海） 有限公司产品；101 型电热鼓风干燥箱，北京科伟永兴仪器有限公司产品；质构仪，上海保圣实业发展有限公司产品。

1.3 方法

1.3.1 果冻的制备

（1） 复配胶的制备。将黄原胶、卡拉胶、魔芋胶按质量比1∶2∶1 干混。

（2） 调配。复配胶中加适量水，于80 ℃水浴锅中搅拌15～20 min ，使胶完全溶解。将白砂糖、复合胶、柠檬酸在70 ℃左右时混合，充分搅拌均匀。

（3） 灭菌。将调配好的果冻装入模具中并封口，迅速投入到85 ℃水浴锅中灭菌，待成品冷却至室温，放入4 ℃冰箱中冷藏备用[11]。

1.3.2 单因素试验

（1） 复配胶添加量的确定。以柠檬酸添加量0.10%，白砂糖添加量15%为定量，改变复配胶添加量（1.00%，1.20%，1.40%，1.60%，1.80%） 制作果冻成品，进行感官评价和质构测定，探讨复配胶添加量对果冻感官品质和弹性的影响。

（2） 柠檬酸添加量的确定。以复配胶添加量1.40%，白砂糖添加量15%为定量，改变柠檬酸添加量（0，0.05%，0.10%，0.15%，0.20%） 制作果冻成品，进行感官评价和质构测定，探讨柠檬酸添加量对果冻感官品质和弹性的影响。

（3） 白砂糖添加量的确定。以复配胶添加量1.40%，柠檬酸添加量0.10%为定量，改变白砂糖添加量（5%，10%，15%，20%，25%） 制作果冻成品，进行感官评价和质构测定，探讨白砂糖添加量对果冻感官品质和弹性的影响。

1.3.3 果冻配方的优化

根据单因素试验结果得到最佳的复配胶、柠檬酸和白砂糖添加量，在此基础上设置三因素三水平正交试验，以此确定果冻的最佳配方。

果冻正交设计因素与水平设计见表1。

表1 果冻正交设计因素与水平设计/%

1.3.4 大豆膳食纤维添加量的确定

根据正交试验结果得到最佳的复配胶、柠檬酸和白砂糖添加量，在此基础上改变大豆膳食纤维添加量（0，0.25%，0.50%，0.75%，1.00%） 制作果冻成品，进行感官评价，探讨大豆膳食纤维添加量对大豆膳食纤维果冻感官品质的影响，确定最佳添加量。

1.3.5 大豆膳食纤维烘烤处理对果冻感官品质影响的确定

对大豆膳食纤维进行焙烤处理，处理方式为150 ℃烘烤20 min[11]。根据1.3.4 中确定的最适添加量，分别加入未焙烤和焙烤后的大豆膳食纤维制备果冻，并进行感官评分，探讨大豆膳食纤维焙烤处理对大豆膳食纤维果冻感官品质的影响。

1.3.6 果冻质构特性测定

采用TPA 模式测试，P/100 型探头，测前速度2 mm/s，测中速度1 mm/s，测后速度1 mm/s，位移5 mm，2 次压缩时间间隔10 s，触发力5.0 g，每个样品测试3 次，取平均值。

1.3.7 果冻感官评价

选取12 名专业人员组成感官评价小组，对产品色泽、滋味、口感、组织形态4 个方面进行感官评分，取平均值为最终结果。每项评分分别乘系数0.25，各项相加计为总分，满分为25 分。

果冻感官评分标准见表2[12]。

表2 果冻感官评分标准

2 结果与分析

2.1 单因素试验分析

2.1.1 复配胶添加量对果冻品质的影响

复配胶添加量对果冻感官品质的影响见图1，复配胶添加量对果冻弹性的影响见图2。

图1 复配胶添加量对果冻感官品质的影响

图2 复配胶添加量对果冻弹性的影响

由图1 可知，复配胶添加量对果冻的滋味、口感、组织形态均有显著差异。当复配胶添加量为1.6%时评分最高，此时果冻组织形态稳定，无杂质和沉淀，硬度适中，有果冻独特的风味。由图2 可知，当复配胶添加量为1.4%和1.6%时，果冻弹性最好，可能是因为在此添加量下，复配胶之间形成了氢键，使得果冻结构致密[13]。若复合胶添加量继续增加，则果冻弹性变差，感官评分也随之下降。可能是由于过量的复合胶会导致果冻硬度变大、组织状态不均一[14]。综合果冻感官和弹性考虑，复配胶最佳添加量为1.6%。

2.1.2 柠檬酸添加量对果冻品质的影响

柠檬酸添加量对果冻感官品质的影响见图3，柠檬酸添加量对果冻弹性的影响见图4。

图3 柠檬酸添加量对果冻感官品质的影响

图4 柠檬酸添加量对果冻弹性的影响

由图3 可知，柠檬酸对果冻的滋味、口感、组织形态都有显著影响。随着柠檬酸添加量的增加，评分均呈现先增加后降低的趋势。当不添加柠檬酸时，果冻没有其特有的风味；当柠檬酸添加量为0.10%时，果冻评分最高，组织形态最好，口感适中。继续增加柠檬酸添加量，果冻酸味过重，果冻整体酸甜失调，导致感官评分下降。且果冻的凝胶效果变差。由图4 可知，当柠檬酸添加量为0.10%时，果冻弹性最好，与感官评分结果一致。综合果冻感官和弹性考虑，柠檬酸最佳添加量为0.10%。

2.1.3 白砂糖添加量对果冻品质的影响

白砂糖添加量对果冻感官品质的影响见图5，白砂糖添加量对果冻弹性的影响见图6。

图5 白砂糖添加量对果冻感官品质的影响

图6 白砂糖添加量对果冻弹性的影响

由图5 可知，白砂糖添加量对果冻的滋味、口感、色泽均有显著差异，随着白砂糖添加量的增加，评分均呈现出先增加后下降的趋势。当白砂糖添加量为15%时，果冻感官评分最高。当白砂糖添加量继续增大时，甜度过大，口感甜腻导致果冻感官评分下降。由图6 可知，当白砂糖添加量为20%时，果冻弹性最好。此时白砂糖增加了果冻的胶黏性，使果冻更具弹性[15]。考虑到白砂糖添加量过大会导致高血糖、肥胖等慢性病的发生，且当白砂糖添加量为15%时，果冻具有较好弹性。综合果冻感官和弹性考虑，白砂糖最佳添加量为15%。

2.2 果冻的正交试验结果

果冻正交试验结果见表3。

结果表明，各影响因素的主次顺序为柠檬酸添加量＞复配胶添加量＞白砂糖添加量。通过正交表分析得到的最佳配方为A2B1C3，即复配胶添加量1.6%，柠檬酸添加量0.07%，白砂糖添加量17%，这与正交试验4 中评价得分最高的组合A2B1C2不同，因此进行了验证试验。试验结果表明，验证组A2B1C3的弹性与验证组相同，感官评分为91 分，与正交试验4 相比高0.7 分，感官评分差异不显著。从健康和经济角度考虑，正交试验4 白砂糖添加量少于验证组，更符合当下人们对低糖食物的追求。因此，A2B1C2组合，即复配胶添加量1.6%，柠檬酸添加量0.07%，白砂糖添加量15%为最佳果冻配方。

2.3 大豆膳食纤维添加量和烘烤处理对果冻品质的影响

大豆膳食纤维添加量对果冻感官品质的影响见图7。

图7 大豆膳食纤维添加量对果冻感官品质的影响

由图7 可知，大豆膳食纤维对果冻的滋味、色泽、口感、组织形态均有影响。随着大豆膳食纤维添加量的增加，大豆膳食纤维果冻的感官评分逐渐降低。大豆膳食纤维添加量高于0.25%时果冻出现异味，果冻内部有固体残渣，口感粗糙，且果冻整体形态软榻。可能是因为大豆膳食纤维颗粒过大[16]，且不可溶性大豆膳食纤维占比较高[17]，在果冻体系中溶解度较低所导致。综上所述，大豆膳食纤维最佳添加量为0.25%。

大豆膳食纤维烘烤处理对果冻感官品质的影响（大豆膳食纤维添加量0.25%） 见图8。

图8 大豆膳食纤维烘烤处理对果冻感官品质的影响（大豆膳食纤维添加量0.25%）

由图8 可知，大豆膳食纤维的烘烤处理主要对果冻的滋味、口感产生影响。大豆膳食纤维经烘烤后会产生令人愉悦的香气，添加到果冻中可以改善果冻的口感。与空白组相比，添加经烘烤的大豆膳食纤维的果冻感官评分更高。

3 结论

研究大豆膳食纤维果冻的最佳配方，以复配胶、柠檬酸、白砂糖、大豆膳食纤维作为影响因素，以感官评价和弹性为评价指标，通过单因素试验和正交试验确定大豆膳食纤维果冻的最佳配方为复配胶添加量1.6%，柠檬酸添加量0.07%，白砂糖添加量15%，大豆膳食纤维添加量为0.25%。在此配方的基础上，对大豆膳食纤维进行焙烤预处理，制得的果冻质地均匀，组织形态完整，口感酸甜适中，有良好的咀嚼性和独特的风味。与其他市售果冻比较，该果冻营养丰富，可以提高膳食纤维摄入量，市场前景广阔，同时也为果冻的开发提供重要参考价值。