高鈣高膳食纖維無花果果凍加工工藝

張莉，毛玲，陳一萌，柏紅梅*，游勇，王波

1.四川省食品發酵工業研究設計院有限公司（成都 611130）；2.成都中醫藥大學（成都 611130）；3.威遠縣金四方果業有限責任公司（威遠 642452）

無花果，又稱隱花果、奶漿果、蜜果等，是一種營養豐富且低熱量的堿性食品，其中含有多種活性功能成分，如多糖、黃酮類、揮發油、花青素等，已證實其具有提高免疫力、降糖降脂、清熱生津、健胃清腸、潤肺止咳、消腫解毒、抗氧化、抗疲勞等功能[1-5]。不僅無花果的果實對人類身體有益，無花果果樹也是大有益處，可以作為城市觀賞型花卉，有凈化城市空氣、降低噪音的作用[6]。

隨著消費者生活質量不斷提升，在日常膳食中，食物精細化程度越來越高，導致一些所謂“現代文明病”的發生，如糖尿病、肥胖癥、高脂血高血壓等疾病，加強膳食纖維的攝入可以有效防治這類疾病的發生，有助于提升消費者的生活品質。營養學會提出的膳食纖維的最佳攝入量約30 g/d，但我國實際人均攝入量僅14 g/d，攝入量嚴重不足[7]。因此，綠色營養健康且富含膳食纖維的食品將會成為消費者的第一選擇，而休閑食品在市場中占比較大，果凍作為一種攜帶方便、易于儲存、經濟實惠、飽腹感強的休閑食品，受到廣大消費者的青睞[8-9]。

市面上以無花果為原料生產的產品有果干、果汁、果茶、休閑點心等食品，但無花果的食用方式更多是以鮮食和果干為主，相關的果凍產品鮮見。108B無花果因礦物質、膳食纖維、酚類物質、黃酮、蛋白酶等成分含量相對較高，且果肉淡粉色、黏聚性大，更適宜作為加工原料。此次研究以108B無花果為主要原料，魔芋膠、卡拉膠為復合凝膠劑，研制具有一定營養保健作用的低糖低脂高膳食纖維無花果果凍，為市場開發無花果果凍提供必要的加工依據，對無花果深加工利用以及市場空間開拓具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

108B無花果（四川省內江市威遠金四方果業公司）；魔芋膠、卡拉膠、無水檸檬酸、果葡糖漿等（食品級，市售）；氯化鈉、氯化鉀（均為分析純，天津市致遠化學試劑有限公司）；2, 2’-聯氨-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）試劑盒（碧云天公司）。品牌A果凍（喜之郞果凍，市售）；品牌B果凍（親親果凍，市售）。

1.2 儀器與設備

ESJ200-4B型電子天平（兄弟儀器設備有限公司）；HH-6型數顯恒溫水浴鍋（常州溴華儀器有限公司）；WB2000-A型均質攪拌器（北京明陽科華生物科技有限公司）；SP815S型靜音破壁機（攪拌機）（浙江蘇泊爾股份有限公司）；WYT型手持折光儀（成都泰華光學有限公司）；PHS-3G型pH計（上海儀電科學儀器股份有限公司）；Spectra Max M2酶標儀（德國MD公司）；TD5A-WS臺式低速離心機（湘儀）。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點

1.3.2.1 無花果的預處理及果漿的制備

挑選同一成熟度、無蟲害、無腐爛的新鮮無花果，清洗后去皮并切成小塊。向切塊的果肉中加入適量蒸餾水，使用破壁機進行打漿，果漿中加入一定量的檸檬酸和果糖，備用。

1.3.2.2 魔芋膠-卡拉膠復合多糖膠體的制備

按比例稱取一定量的魔芋膠、卡拉膠，向蒸餾水中緩慢加入膠粉，邊加膠粉邊攪拌，混勻后用均質攪拌器攪拌5 min，靜置10 min使其充分溶脹，置于80 ℃恒溫水浴鍋中水浴10 min，得到透明、黏稠的多糖膠液，備用。

1.3.2.3 調配

待多糖膠液冷卻至75 ℃時，迅速加入調配好無花果漿并用均質攪拌器按700 r/min充分混勻1 min，得到混合調配液。

1.3.2.4 灌裝、滅菌

將調配好的無花果果凍趁熱倒入預先消毒的果凍杯模中，封口壓實，置于80 ℃水浴鍋中殺菌20 min。

1.3.2.5 冷卻成型

將滅菌后的果凍立即放入冷水中冷卻到室溫后，擦干果凍盒外表面水分，放入4 ℃冰箱冷藏靜置成型，即得成品。

1.3.3 單因素試驗

其他因素不變時，改變單一因素，以感官評分為評價指標，考察不同果糖添加量（8%，10%，12%，14%和16%）、復合膠添加量（0.6%，0.8%，1.0%，1.2%和1.4%）、無花果果漿添加量（10%，20%，30%，40%和50%）3個單因素對無花果果凍感官評價的影響。

1.3.4 響應面法優化設計

在單因素試驗結果基礎上，根據Box-Behnken的中心組合試驗設計原理，選取果糖添加量、復合膠添加量、無花果果漿添加量3個變量為影響因素，以無花果果凍的感官評分為響應值，設計三因素三水平響應面分析試驗，試驗因素水平見表1。利用Design-Expert 8.0.6軟件進行響應面分析，確定無花果果凍的最佳配方。

表1 響應面試驗因素及水平 單位：%

1.4 指標檢測

1.4.1 感官評定

無花果果凍的感官評定由10位具有相關專業知識的人員組成評定小組，對其色澤、口感、滋味氣味、組織狀態等方面進行評價，感官評定標準如表2所示。

表2 無花果果凍感官評分標準

1.4.2 理化指標

1.4.2.1 可溶性固形物測定

參照GB/T 10786—2006《罐頭食品的檢驗方法》。

1.4.2.2 總膳食纖維含量測定

近幾年來，很多體檢中心在患者進行體檢時采取全程護理的方式，將以往單純化的體檢變為集體檢、教育以及治療等等為一體的全面性檢查，幫助患者調整其日常生活行為，使其可以保持最優的健康狀態[1] 。本文正是基于此，選擇1000例患者作為研究對象，對提升體檢中心婦科檢查體檢者滿意度實施全程護理的效果進行觀察和分析。

參照GB 5009.88—2014《食品安全國家標準 食品中膳食纖維的測定》。

1.4.2.3 鈣含量測定

參照GB 5009.92—2016《食品安全國家標準 食品中鈣的測定》。

1.4.2.4 總抗氧化能力測定

使用總抗氧化能力檢測試劑盒（ABTS）測定樣品的總抗氧化能力[10]。

1.4.3 微生物指標

1.4.3.1 菌落總數測定

參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗 菌落總數測定》[11]。

1.4.3.2 大腸菌群測定

參照GB 4789.3—2016中《食品安全國家標準食品微生物學檢驗 大腸菌群計數》平板計數法[12]。

1.4.3.3 霉菌和酵母菌測定

參照GB 4789.15—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗 霉菌和酵母菌計數》平板計數法[13]。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 果糖添加量對無花果果凍品質的影響

果糖不僅調節食物的風味，還影響果凍體系的凝膠性，不同果糖添加量對果凍感官評分的影響如圖1所示。隨著果糖添加量增加，感官評分呈現先增加后降低變化趨勢，這可能是由于果糖添加會影響果凍的滋味及改變體系中的水分活度，適量添加有助于形成疏水作用，增強凝膠性能，若添加過量會引起競爭氫鍵作用，從而造成凝膠強度降低，影響口感[14-15]。果糖添加量12%時，感官評分達到最高值，制成的果凍甜度較適宜，口感細膩，呈現淡粉色。

圖1 果糖添加量對無花果果凍感官評分的影響

復合膠是果凍產品中主要成分之一，也是影響凝膠性的重要因素，復合膠添加量對果凍感官評分的影響如圖2所示。無花果果凍的感官評分隨復合膠添加量增加呈現先升高后降低趨勢。復合膠添加量0.8%時，果凍的組織狀態均一，質地堅實有彈性，評分最高；復合膠添加量＜0.8%時，果凍不成型，呈流動狀態，凝固性不佳，無彈性；復合膠添加量＞0.8%時，果凍易于成型，但存在脆度較高而彈性不足的問題，產品組織狀態偏硬，無花果的清香味被掩蓋，口感不夠細膩。這可能是由于復合膠濃度增加可促使形成雙螺旋結構，從而使其內部分子之間排列更加緊密，形成穩定的三維網狀結構[16]。因此，復合膠最佳添加量為0.8%。

圖2 復合膠添加量對無花果果凍感官評分的影響

2.1.3 無花果果漿添加量對果凍品質的影響

無花果果漿添加量對果凍產品的色澤、風味影響很大，因此觀察其對果凍感官評分的影響，結果如圖3所示。無花果果漿添加量在10%～20%范圍時，果凍中無花果風味不夠明顯；果漿添加量40%～50%時，無花果風味較為濃郁，但是果凍成膠性差，口感粗糙，質地較軟，流動性強，缺少應有的彈性和咀嚼性；果漿用量添加量30%時，果凍具有良好的風味，口感細膩，組織狀態均勻，具有較好的彈性。因此，無花果果漿最佳添加量為30%。

圖3 無花果果漿添加量對無花果果凍感官評分的影響

2.1.2 復合膠添加量對無花果果凍品質的影響

2.2 響應面法優化設計試驗

2.2.1 回歸模型的建立與方程分析

在單因素試驗的基礎上，以果糖添加量（A）、復合膠添加量（B）、無花果果漿添加量（C）作為響應因子，感官評分作為響應值，建立Box-Behnken試驗設計模型，對三因素三水平進行響應面分析，優化無花果果凍的配方，試驗設計方案及結果見表3。

利用Design-Expert 8.0.6 軟件對表3的試驗數據進行多元回歸擬合，得到以Y（感官綜合評分）為目標函數的二次回歸方程：Y=88.60+2.50A+3.88B+4.13CAB+3.50AC+4.75BC-8.18A2-6.43B2-11.42C2。

表3 響應面試驗設計及結果

從表4方差分析可以看出：模型p＜0.000 1，說明試驗的回歸模型達到極顯著水平；失擬項p=0.058 7＞0.05，說明失擬項不顯著，表明該模型擬合程度較好，試驗誤差小。此外，模型的校正系數R2=0.982 1，模型修正系數Radj2=0.959 1，表明該方程較好地反映果糖添加量、復合膠添加量和無花果果漿添加量之間的關系，可用于研究變量參數對無花果果凍感官評分的影響。由表4中的回歸系數的顯著性顯示，一次項A、B、C對果凍感官評分具有極顯著（p＜0.01）影響，且3個因素對果凍感官評分影響的大小關系為無花果果漿添加量（C）＞復合膠添加量（B）＞果糖添加量（A）。

表4 回歸方程方差分析

2.2.2 響應面曲面分析

通過Design-Expert 8.0.6軟件對回歸模型進行分析，可得知兩個因素相互作用對響應值的影響效果，結果如圖4所示。從等高線的形狀可以看出兩因素交互效果的強弱，形狀呈圓形時表示兩因素相互作用不顯著，當形狀呈橢圓時表明兩因素相互作用顯著[17-18]。響應面的坡度變化呈現出響應值隨著各個因素變化時的波動情況，坡度越大，表明對感官評分的影響程度更大[19]。由交互作用分析可得，AC、BC對果凍感官評分均有顯著影響，其中復合膠添加量和無花果果漿添加量的相互作用極顯著。

從圖4（a）可以看出，等高線的形狀接近橢圓，表示果糖添加量和無花果果漿添加量的相互作用對果凍的感官評分影響較為顯著。無花果果漿添加量不變時，隨著果糖添加量增加，果凍的感官評分呈現先上升后降低的趨勢；果糖添加量不變時，隨著無花果果漿添加量增加，果凍的感官評分呈現相同的趨勢。果糖添加量12.10%，無花果果漿添加量30.84%時，曲面達到最高點。

從圖4（b）可以看出，等高線呈橢圓形，表示復合膠添加量和無花果果漿添加量的相互作用對果凍感官評分的影響達到極顯著水平。AC兩者的交互作用變化趨勢與BC交互作用變化趨勢相似，復合膠添加量0.84%、無花果果漿添加量31.23%時，曲面達到最高點。

圖4 兩兩因素交互作用對果凍感官評分影響的響應面圖

2.2.3 最佳工藝參數的確定與驗證

通過響應面優化分析得到無花果果凍的最佳工藝參數：果糖添加量12.19%、復合膠添加量0.84%、無花果果漿添加量31.46%。在此參數條件下，無花果果凍的感官評分預測值為90.21分。為了實際操作的可行，最佳工藝參數修改為果糖添加量12%、復合膠添加量0.8%、無花果果漿添加量31%。采用修正后的工藝參數進行3次平行驗證試驗，得到的感官評分為89.5±0.12分，較接近預測值，可見利用響應面分析法優化無花果果凍的工藝參數是可行的，具有一定指導意義。

2.3 果凍質量評定

2.3.1 感官評價

對最佳工藝參數制備得到的無花果果凍如圖5所示。結果顯示：外觀，顏色呈淡粉色，質地均勻鮮亮；組織狀態，有無花果籽懸浮，無明顯雜質和氣泡，表面光滑細膩；滋味與氣味，具有濃郁的無花果清香味，酸甜適宜；口感，清爽嫩滑，有彈性和嚼勁。

圖5 無花果果凍圖

2.3.2 理化指標

經檢測無花果果凍中可溶性固形物含量為15.7%，與市售2種果凍差異不顯著，符合國家標準相關要求。膳食纖維被營養學界補充認定為第七類營養素[20]，易于被人體消化吸收，對人體具有重要的生理功能。鈣是人體中重要的必需元素之一，同時也是人體骨骼、牙齒等器官的重要組成部分，此外還在體內生理生化反應過程中起到重要作用。隨著生活水平的提升，高膳食纖維與高鈣含量的健康食品都是消費者青睞的產品類型。如表5所示，無花果果凍中膳食纖維和鈣含量均顯著高于市售2種果凍。膳食纖維總含量為3.16 g/100 g，說明是一種富含膳食纖維的高檔休閑食品；果凍中礦物質元素鈣的含量為157 mg/kg，這歸因于無花果是高鈣水果。

表5 理化指標檢測結果

隨著消費者對于健康的需求逐漸提升，具有抗氧化活性、預防衰老功能的保健食品受到消費者青睞。通過ABTS試劑盒測定無花果果凍和市售2種果凍的總抗氧化能力，結果表明無花果果凍的ABTS自由基清除率分別是市售2種果凍的1.6倍和1.8倍。無花果果凍有良好的ABTS自由基清除能力，主要歸因于無花果中富含蘆丁、槲皮素等黃酮，以及沒食子酸、綠原酸等酚類化合物，與其結構中酚羥基有關。相比市售2種果凍，研制的無花果果凍抗氧化能力較為顯著，具有較好的保健功能。

2.3.3 微生物指標

經檢測微生物測得果凍中的菌落總數為45 CFU/g（≤100 CFU/g），酵母菌數為5 CFU/g（≤20 CFU/g），未檢出大腸菌群和霉菌，均符合國家標準要求，可以放心食用。

表6 質量指標檢測結果

3 結論

在單因素試驗基礎上，通過響應面分析法確定無花果果凍的最佳工藝參數：果糖添加量12%、復合膠添加量0.8%、無花果果漿添加量31%。通過此工藝參數制得的果凍成品色澤均勻，口感細膩、無花果果味濃郁，酸甜適宜，清爽嫩滑。可溶性固形物含量為15.7%，微生物指標均符合國家標準的相關規定。膳食纖維與鈣含量較高，且抗氧化能力顯著高于市面上同類產品。保健無花果果凍產品的研發不僅順應消費者健康需求，而且生產工藝簡便，最大限度保存有效營養成分，同時解決無花果鮮果不易存貯等問題，對無花果深加工利用及市場空間開拓具有重要意義。