百香果是西番蓮科西番蓮屬藤本植物,我國百香果主要分布在東南和西南等地。草莓是薔薇科草莓屬多年生草本植物,我國草莓栽培面積和產量均位居世界第一。隨著百香果和草莓種植范圍擴大,總產量不斷增加,鮮果市場供大于求,鮮果難銷而降價銷售,造成嚴重經濟虧損和資源浪費。以百香果和草莓鮮果濃漿為原材料進行深加工,研發復合型果凍,保存期長且易運輸,能有效提升農產品附加值和農業效益,對緩解鮮果市場壓力、促進百香果和草莓產業可持續發展等具有重要意義。
傳統果凍加工工藝簡單,通常含大量糖分、色素和香精等人工合成的食品添加劑等,長期食用可致胃腸道不適,誘發肥胖、糖尿病和心腦血管疾病等健康問題,不符合當前健康中國的飲食理念,不能滿足消費市場的客觀需求。人們生活水平日益提升的當下,市場需求不斷發生變化,亟待開發口感層次更豐富、營養價值更高、更天然健康的鮮果復合型果凍產品,以緩解消費者健康焦慮。
本試驗通過單因素和正交試驗優化百香果草莓復合果凍加工工藝,以感官評分為評價指標,開發一款新型極具百香果和草莓風味的復合型果凍產品,為傳統食品綠色健康升級提供新的開發思路,高效利用農業資源,促進產業綠色可持續發展。
01材料和方法
01材料
百香果濃漿和草莓濃漿;瓊脂、卡拉膠和黃原膠;白砂糖;無水檸檬酸。JJ200Y型電子天平;C21SK2105型多功能電磁爐。
02復合型果凍工藝
果汁濃漿復配→復合凝膠劑調配→混合→灌裝→殺菌→冷卻→成品。
01材料和方法
01材料
百香果濃漿和草莓濃漿;瓊脂、卡拉膠和黃原膠;白砂糖;無水檸檬酸。JJ200Y型電子天平;C21SK2105型多功能電磁爐。
02復合型果凍工藝
果汁濃漿復配→復合凝膠劑調配→混合→灌裝→殺菌→冷卻→成品。
關鍵步驟流程:果汁濃漿復配:將百香果濃漿和草莓濃漿分別按照M百香果濃漿︰M草莓濃漿為2︰1、1︰1、1︰2、1︰3和1︰4進行復配,固定復合果汁濃漿添加量10%、復合凝膠劑(M黃原膠︰M卡拉膠︰M瓊脂=1︰2︰1)添加量0.8%、無水檸檬酸添加量0.03%、白砂糖添加量3%,確定百香果濃漿和草莓濃漿最適復配質量比。
復合凝膠劑調配:將黃原膠、卡拉膠和瓊脂分別進行煮膠,冷卻后觀察膠體的凝固、顏色和氣味等情況。按照凝膠特性評分標準(表1)篩選適宜的凝膠劑進行復配。將黃原膠、卡拉膠和瓊脂分別按照M黃原膠︰M卡拉膠︰M瓊脂為1︰1︰2、1︰2︰1、1︰1︰1、2︰1︰1和2︰2︰1進行復配,固定復合凝膠劑添加量0.8%,復合果汁濃漿(M百香果濃漿︰M草莓濃漿=1︰3)添加量10%,無水檸檬酸添加量0.03%,白砂糖添加量3%,確定黃原膠、卡拉膠和瓊脂粉最佳復配質量比。
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03單因素試驗設計
百香果草莓果凍制備基準定為100g,以復合果汁濃漿(M百香果濃漿︰M草莓濃漿=1︰3)、復合凝膠劑(M黃原膠︰M卡拉膠︰M瓊脂=1︰2︰1)、無水檸檬酸和白砂糖添加量進行單因素試驗。
固定復合凝膠劑、無水檸檬酸和白砂糖添加量分別為0.8%、0.03%和3%,分別添加8%、9%、10%、11%和12%復合果汁濃漿,確定復合果汁濃漿最佳添加量;固定復合果汁濃漿、無水檸檬酸和白砂糖添加量分別為10%、0.03%和3%,分別添加0.8%、0.9%、1.0%、1.1%和1.2%復合凝膠劑,確定復合凝膠劑最佳添加量;固定復合果汁濃漿、復合凝膠劑和白砂糖添加量分別為10%、0.8%和3%,分別添加0.01%、0.02%、0.03%、0.04%和0.05%無水檸檬酸,確定無水檸檬酸最佳添加量;固定復合果汁濃漿、復合凝膠劑和無水檸檬酸添加量分別為10%、0.8%和0.03%,分別添加2%、2.5%、3%、3.5%和4%白砂糖,確定白砂糖最佳添加量。
以復合果凍感官評分為指標,分別考察復合果汁濃漿、復合凝膠劑、無水檸檬酸和白砂糖添加量對百香果草莓果凍品質的影響。
04正交試驗設計
根據單因素試驗結果,選取復合果汁濃漿添加量(A)分別為9%、10%和11%;復合凝膠劑添加量(B)分別為1.0%、1.1%和1.2%;無水檸檬酸添加量(C)分別為0.02%、0.03%和0.04%;白砂糖添加量(D)分別為2.5%、3%和3.5%,進行L9(34)正交試驗,以感官評分作為最終評價指標。
05復合果凍感官評價
由20名食品相關專業人員組成感官評價小組,以復合果凍感官評分標準(表2)作為評定依據,從色澤、香氣味道、口感和組織狀態4個維度對百香果草莓果凍進行感官評分。
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02結果與分析
01不同果漿配比果凍的感官評價
從圖1可知,百香果與草莓濃漿不同復配比復合果凍感官評價差異顯著。當百香果濃漿占比>草莓時,適當降低百香果濃漿比例可提升感官評分。當M百香果濃漿︰M草莓濃漿=1︰1時,果凍感官評分為83分,果凍顏色不協調,酸甜不適宜,整體風味不佳。當百香果濃漿占比<草莓時,復合果凍感官評分隨著加草莓濃漿比例濃漿增加呈先升后降趨勢,其中,當M百香果濃漿︰M草莓濃漿=1︰3時,果凍感官評分為96分,顯著高于其余復配比,果凍產品色澤鮮明、味道醇正、百香果和草莓風味相得益彰。
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02不同凝膠劑配比果凍的感官評價
由圖2可知,黃原膠、卡拉膠和瓊脂不同配比復合果凍的感官評分差異顯著,當復合凝膠劑M黃原膠︰M卡拉膠︰M瓊脂=1︰1︰2,果凍感官評分最低,為81分,果凍韌性較小、彈性較差,整體性狀不佳。當M黃原膠︰M卡拉膠︰M瓊脂=1︰2︰1時,果凍感官評分最高(95分)且顯著高于其余配比,果凍凝膠性狀好、硬度適宜、彈性優良、有咀嚼感,質地堅固,可完整脫模,在振動或移動時也可保持完整形狀。
03不同因素下果凍的感官評價
由圖3可知,復合果汁濃漿、復合凝膠劑、白砂糖和無水檸檬酸4種不同因素對果凍品質的影響差異顯著。
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復合果汁濃漿:復合果凍感官評分隨復合果汁濃漿添加量的增加呈先升后降趨勢。當復合果汁濃漿添加量較低時,果凍色澤偏淡,百香果和草莓風味不明顯;當添加量=10%時,感官評分最高,為94分,果凍色澤明亮,百香果和草莓的風味突出、果香味濃郁;當添加量≥11%時,甜度過高影響果凍整體風味。
04正交試驗設計
根據單因素試驗結果,選取復合果汁濃漿添加量(A)分別為9%、10%和11%;復合凝膠劑添加量(B)分別為1.0%、1.1%和1.2%;無水檸檬酸添加量(C)分別為0.02%、0.03%和0.04%;白砂糖添加量(D)分別為2.5%、3%和3.5%,進行L9(34)正交試驗,以感官評分作為最終評價指標。
05復合果凍感官評價
由20名食品相關專業人員組成感官評價小組,以復合果凍感官評分標準(表2)作為評定依據,從色澤、香氣味道、口感和組織狀態4個維度對百香果草莓果凍進行感官評分。
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02結果與分析
01不同果漿配比果凍的感官評價
從圖1可知,百香果與草莓濃漿不同復配比復合果凍感官評價差異顯著。當百香果濃漿占比>草莓時,適當降低百香果濃漿比例可提升感官評分。當M百香果濃漿︰M草莓濃漿=1︰1時,果凍感官評分為83分,果凍顏色不協調,酸甜不適宜,整體風味不佳。當百香果濃漿占比<草莓時,復合果凍感官評分隨著加草莓濃漿比例濃漿增加呈先升后降趨勢,其中,當M百香果濃漿︰M草莓濃漿=1︰3時,果凍感官評分為96分,顯著高于其余復配比,果凍產品色澤鮮明、味道醇正、百香果和草莓風味相得益彰。
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02不同凝膠劑配比果凍的感官評價
由圖2可知,黃原膠、卡拉膠和瓊脂不同配比復合果凍的感官評分差異顯著,當復合凝膠劑M黃原膠︰M卡拉膠︰M瓊脂=1︰1︰2,果凍感官評分最低,為81分,果凍韌性較小、彈性較差,整體性狀不佳。當M黃原膠︰M卡拉膠︰M瓊脂=1︰2︰1時,果凍感官評分最高(95分)且顯著高于其余配比,果凍凝膠性狀好、硬度適宜、彈性優良、有咀嚼感,質地堅固,可完整脫模,在振動或移動時也可保持完整形狀。
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03不同因素下果凍的感官評價
由圖3可知,復合果汁濃漿、復合凝膠劑、白砂糖和無水檸檬酸4種不同因素對果凍品質的影響差異顯著。
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復合果汁濃漿:復合果凍感官評分隨復合果汁濃漿添加量的增加呈先升后降趨勢。當復合果汁濃漿添加量較低時,果凍色澤偏淡,百香果和草莓風味不明顯;當添加量=10%時,感官評分最高,為94分,果凍色澤明亮,百香果和草莓的風味突出、果香味濃郁;當添加量≥11%時,甜度過高影響果凍整體風味。
復合凝膠劑:隨著復合凝膠劑添加量的增加,復合果凍感官評分呈先升后降趨勢。當復合凝膠劑添加量為0.8%時,感官評分最低,果凍凝膠性最差,果凍表面不光滑、有氣泡、無彈性、整體松散,脫模時易碎裂,局部出現塌陷、滲液現象;當添加量提升至1.1%時,感官評分顯著高于其他添加量,果凍硬度適中,可完整脫模,振動或移動不易破裂;當添加量≥1.1%后繼續提升添加量會降低感官評分,果凍硬度、脆度提高,口感和咀嚼性變差,在脫模時不能保持其原有形狀。
無水檸檬酸:復合果凍感官評分隨無水檸檬酸添加量提升呈先升后降趨勢。當無水檸檬酸添加量過高或過低時,復合果凍酸甜度不協調,影響整體風味,感官評分均較低;當添加量為0.03%時,感官評分為96分,顯著高于其他添加量,復合果凍品質好、口感佳,突出了百香果和草莓特有滋味和香氣。
白砂糖:復合果凍感官評分隨白砂糖添加量增加呈先升后降趨勢,在3%添加量時達到峰值(97分),復合果凍品質好,口感佳,百香果和草莓特有滋味和香氣突出。白砂糖添加量較少時,風味過于單薄,整體風味不足;添加量過高時,復合果凍的味道過甜,掩蓋了百香果和草莓特有滋味和香氣。
04不同因素水平果凍的感官評價
從表3看出,各處理感官評分為78~93分,處理4(A1B2C2D3)果凍成品得分最高,為94分;其次為處理7(A1B3C3D2),為90分;處理3(A3B1C3D3)評分最低,為78分。
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復合果汁濃漿添加量3個水平的評分為83.3~88.3分,依次為k1>k2>k3;復合凝膠劑添加量3個水平的評分為82.7~90.0分,依次為k2>k3>k1;無水檸檬酸添加量3個水平的評分為84.0~88.3分,依次為k2>k3>k1;白砂糖添加量3個水平的評分為84.0~89.7分,依次為k2>k1>k3。
04不同因素水平果凍的感官評價
從表3看出,各處理感官評分為78~93分,處理4(A1B2C2D3)果凍成品得分最高,為94分;其次為處理7(A1B3C3D2),為90分;處理3(A3B1C3D3)評分最低,為78分。
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復合果汁濃漿添加量3個水平的評分為83.3~88.3分,依次為k1>k2>k3;復合凝膠劑添加量3個水平的評分為82.7~90.0分,依次為k2>k3>k1;無水檸檬酸添加量3個水平的評分為84.0~88.3分,依次為k2>k3>k1;白砂糖添加量3個水平的評分為84.0~89.7分,依次為k2>k1>k3。
各因素極差R表明:各因素對果凍感官品質的影響程度為復合凝膠劑添加量(B)>白砂糖添加量(D)>果汁濃漿添加量(A)>無水檸檬酸添加量(C)。結合k值和R值可知,百香果草莓復合果凍最優工藝組合為A1B2C2D2。對A1B2C2D2組合做3次平行試驗,復合果凍評分為95分,高于正交試驗9個處理最高分(93分)。表明,百香果草莓果凍最佳工藝組合為A1B2C2D2,即復合果汁濃漿添加量9%、復合凝膠劑添加量1.1%、無水檸檬酸添加量0.03%和白砂糖添加量3%。
03結論
百香果草莓復合果凍最優加工工藝為復合果汁濃漿(M百香果濃漿︰M草莓濃漿=1︰3)添加量9%、復合凝膠劑(M黃原膠︰M卡拉膠︰M瓊脂=1︰2︰1)添加量1.1%、無水檸檬酸添加量0.03%和白砂糖添加量3%,所得復合果凍質地細膩,軟硬適中,有咀嚼感,無雜質和氣泡,百香果和草莓風味突出,為高效利用百香果和草莓等進行精深加工提供了新思路和研究基礎。
03結論
百香果草莓復合果凍最優加工工藝為復合果汁濃漿(M百香果濃漿︰M草莓濃漿=1︰3)添加量9%、復合凝膠劑(M黃原膠︰M卡拉膠︰M瓊脂=1︰2︰1)添加量1.1%、無水檸檬酸添加量0.03%和白砂糖添加量3%,所得復合果凍質地細膩,軟硬適中,有咀嚼感,無雜質和氣泡,百香果和草莓風味突出,為高效利用百香果和草莓等進行精深加工提供了新思路和研究基礎。