大豆膳食纖維果凍配方的優(yōu)化

喬毓茜，宋錦華，尚彩霞，馬吉帆，徐 婷，王 展

（武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北武漢 430023）

大豆膳食纖維（Soybean dietary fiber，SDF） 由纖維素、半纖維素、果膠和果膠類物質(zhì)、糖蛋白和木質(zhì)素組成[1]，總膳食纖維含量達到60%以上[2]，蛋白質(zhì)含量可達19%[3]，被稱之為“蛋白- 纖維粉”。研究表明，大豆膳食纖維具有調(diào)節(jié)人體血糖水平、預(yù)防肥胖、促進雙歧桿菌的增殖、提高抗病能力的功能[4]。同時，大豆膳食纖維營養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨特[5]。世界衛(wèi)生組織和各國營養(yǎng)學(xué)界建議膳食纖維的攝入量為每人每天25～35 g[6]。據(jù)調(diào)查，我國成人每人每日平均攝入的膳食纖維為13 g[7]，攝入量不足以滿足人體需求，所以增加人們對膳食纖維的攝入量非常必要。目前，大豆膳食纖維已廣泛應(yīng)用于面包、饅頭、餅干等的制作中[8]，但將大豆膳食纖維加入果凍的研究較少，何安樂等人[9]研究發(fā)現(xiàn)，不可溶性膳食纖維經(jīng)過烘烤處理后，會伴隨有風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生，可提高整體香味。張倩芳等人[10]研究表明，經(jīng)烘烤處理后青稞麩皮膳食纖維的含量變化不大，但物化性質(zhì)有明顯改變，持水力、膨脹力、對膽固醇的吸附作用都有不同程度的提高。因此，將大豆膳食纖維經(jīng)烘烤處理后加入果凍不僅可增加人體對膳食纖維攝入量，提高果凍品質(zhì)，還能夠豐富果凍營養(yǎng)價值，改善果凍口感。

以感官評價和果凍彈性為指標，通過對復(fù)配膠添加量、白砂糖添加量、檸檬酸添加量、大豆膳食纖維添加量及大豆膳食纖維預(yù)處理方式進行單因素試驗和正交試驗分析，以確定大豆膳食纖維果凍的最佳配方。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

無水檸檬酸，濰坊英軒實業(yè)有限公司提供；魔芋粉，湖北強森魔芋科技有限公司提供；卡拉膠，綠新（福建） 食品有限公司提供；大豆膳食纖維，山東嘉華油脂有限公司提供；黃原膠，山東阜豐發(fā)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 儀器與設(shè)備

磁力攪拌水浴鍋，常州恩培儀器制造有限公司產(chǎn)品；電子天平，梅特勒- 托利多儀器（上海） 有限公司產(chǎn)品；101 型電熱鼓風(fēng)干燥箱，北京科偉永興儀器有限公司產(chǎn)品；質(zhì)構(gòu)儀，上海保圣實業(yè)發(fā)展有限公司產(chǎn)品。

1.3 方法

1.3.1 果凍的制備

（1） 復(fù)配膠的制備。將黃原膠、卡拉膠、魔芋膠按質(zhì)量比1∶2∶1 干混。

（2） 調(diào)配。復(fù)配膠中加適量水，于80 ℃水浴鍋中攪拌15～20 min ，使膠完全溶解。將白砂糖、復(fù)合膠、檸檬酸在70 ℃左右時混合，充分攪拌均勻。

（3） 滅菌。將調(diào)配好的果凍裝入模具中并封口，迅速投入到85 ℃水浴鍋中滅菌，待成品冷卻至室溫，放入4 ℃冰箱中冷藏備用[11]。

1.3.2 單因素試驗

（1） 復(fù)配膠添加量的確定。以檸檬酸添加量0.10%，白砂糖添加量15%為定量，改變復(fù)配膠添加量（1.00%，1.20%，1.40%，1.60%，1.80%） 制作果凍成品，進行感官評價和質(zhì)構(gòu)測定，探討復(fù)配膠添加量對果凍感官品質(zhì)和彈性的影響。

（2） 檸檬酸添加量的確定。以復(fù)配膠添加量1.40%，白砂糖添加量15%為定量，改變檸檬酸添加量（0，0.05%，0.10%，0.15%，0.20%） 制作果凍成品，進行感官評價和質(zhì)構(gòu)測定，探討檸檬酸添加量對果凍感官品質(zhì)和彈性的影響。

（3） 白砂糖添加量的確定。以復(fù)配膠添加量1.40%，檸檬酸添加量0.10%為定量，改變白砂糖添加量（5%，10%，15%，20%，25%） 制作果凍成品，進行感官評價和質(zhì)構(gòu)測定，探討白砂糖添加量對果凍感官品質(zhì)和彈性的影響。

1.3.3 果凍配方的優(yōu)化

根據(jù)單因素試驗結(jié)果得到最佳的復(fù)配膠、檸檬酸和白砂糖添加量，在此基礎(chǔ)上設(shè)置三因素三水平正交試驗，以此確定果凍的最佳配方。

果凍正交設(shè)計因素與水平設(shè)計見表1。

表1 果凍正交設(shè)計因素與水平設(shè)計/%

1.3.4 大豆膳食纖維添加量的確定

根據(jù)正交試驗結(jié)果得到最佳的復(fù)配膠、檸檬酸和白砂糖添加量，在此基礎(chǔ)上改變大豆膳食纖維添加量（0，0.25%，0.50%，0.75%，1.00%） 制作果凍成品，進行感官評價，探討大豆膳食纖維添加量對大豆膳食纖維果凍感官品質(zhì)的影響，確定最佳添加量。

1.3.5 大豆膳食纖維烘烤處理對果凍感官品質(zhì)影響的確定

對大豆膳食纖維進行焙烤處理，處理方式為150 ℃烘烤20 min[11]。根據(jù)1.3.4 中確定的最適添加量，分別加入未焙烤和焙烤后的大豆膳食纖維制備果凍，并進行感官評分，探討大豆膳食纖維焙烤處理對大豆膳食纖維果凍感官品質(zhì)的影響。

1.3.6 果凍質(zhì)構(gòu)特性測定

采用TPA 模式測試，P/100 型探頭，測前速度2 mm/s，測中速度1 mm/s，測后速度1 mm/s，位移5 mm，2 次壓縮時間間隔10 s，觸發(fā)力5.0 g，每個樣品測試3 次，取平均值。

1.3.7 果凍感官評價

選取12 名專業(yè)人員組成感官評價小組，對產(chǎn)品色澤、滋味、口感、組織形態(tài)4 個方面進行感官評分，取平均值為最終結(jié)果。每項評分分別乘系數(shù)0.25，各項相加計為總分，滿分為25 分。

果凍感官評分標準見表2[12]。

表2 果凍感官評分標準

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗分析

2.1.1 復(fù)配膠添加量對果凍品質(zhì)的影響

復(fù)配膠添加量對果凍感官品質(zhì)的影響見圖1，復(fù)配膠添加量對果凍彈性的影響見圖2。

圖1 復(fù)配膠添加量對果凍感官品質(zhì)的影響

圖2 復(fù)配膠添加量對果凍彈性的影響

由圖1 可知，復(fù)配膠添加量對果凍的滋味、口感、組織形態(tài)均有顯著差異。當(dāng)復(fù)配膠添加量為1.6%時評分最高，此時果凍組織形態(tài)穩(wěn)定，無雜質(zhì)和沉淀，硬度適中，有果凍獨特的風(fēng)味。由圖2 可知，當(dāng)復(fù)配膠添加量為1.4%和1.6%時，果凍彈性最好，可能是因為在此添加量下，復(fù)配膠之間形成了氫鍵，使得果凍結(jié)構(gòu)致密[13]。若復(fù)合膠添加量繼續(xù)增加，則果凍彈性變差，感官評分也隨之下降。可能是由于過量的復(fù)合膠會導(dǎo)致果凍硬度變大、組織狀態(tài)不均一[14]。綜合果凍感官和彈性考慮，復(fù)配膠最佳添加量為1.6%。

2.1.2 檸檬酸添加量對果凍品質(zhì)的影響

檸檬酸添加量對果凍感官品質(zhì)的影響見圖3，檸檬酸添加量對果凍彈性的影響見圖4。

圖3 檸檬酸添加量對果凍感官品質(zhì)的影響

圖4 檸檬酸添加量對果凍彈性的影響

由圖3 可知，檸檬酸對果凍的滋味、口感、組織形態(tài)都有顯著影響。隨著檸檬酸添加量的增加，評分均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。當(dāng)不添加檸檬酸時，果凍沒有其特有的風(fēng)味；當(dāng)檸檬酸添加量為0.10%時，果凍評分最高，組織形態(tài)最好，口感適中。繼續(xù)增加檸檬酸添加量，果凍酸味過重，果凍整體酸甜失調(diào)，導(dǎo)致感官評分下降。且果凍的凝膠效果變差。由圖4 可知，當(dāng)檸檬酸添加量為0.10%時，果凍彈性最好，與感官評分結(jié)果一致。綜合果凍感官和彈性考慮，檸檬酸最佳添加量為0.10%。

2.1.3 白砂糖添加量對果凍品質(zhì)的影響

白砂糖添加量對果凍感官品質(zhì)的影響見圖5，白砂糖添加量對果凍彈性的影響見圖6。

圖5 白砂糖添加量對果凍感官品質(zhì)的影響

圖6 白砂糖添加量對果凍彈性的影響

由圖5 可知，白砂糖添加量對果凍的滋味、口感、色澤均有顯著差異，隨著白砂糖添加量的增加，評分均呈現(xiàn)出先增加后下降的趨勢。當(dāng)白砂糖添加量為15%時，果凍感官評分最高。當(dāng)白砂糖添加量繼續(xù)增大時，甜度過大，口感甜膩導(dǎo)致果凍感官評分下降。由圖6 可知，當(dāng)白砂糖添加量為20%時，果凍彈性最好。此時白砂糖增加了果凍的膠黏性，使果凍更具彈性[15]。考慮到白砂糖添加量過大會導(dǎo)致高血糖、肥胖等慢性病的發(fā)生，且當(dāng)白砂糖添加量為15%時，果凍具有較好彈性。綜合果凍感官和彈性考慮，白砂糖最佳添加量為15%。

2.2 果凍的正交試驗結(jié)果

果凍正交試驗結(jié)果見表3。

結(jié)果表明，各影響因素的主次順序為檸檬酸添加量＞復(fù)配膠添加量＞白砂糖添加量。通過正交表分析得到的最佳配方為A2B1C3，即復(fù)配膠添加量1.6%，檸檬酸添加量0.07%，白砂糖添加量17%，這與正交試驗4 中評價得分最高的組合A2B1C2不同，因此進行了驗證試驗。試驗結(jié)果表明，驗證組A2B1C3的彈性與驗證組相同，感官評分為91 分，與正交試驗4 相比高0.7 分，感官評分差異不顯著。從健康和經(jīng)濟角度考慮，正交試驗4 白砂糖添加量少于驗證組，更符合當(dāng)下人們對低糖食物的追求。因此，A2B1C2組合，即復(fù)配膠添加量1.6%，檸檬酸添加量0.07%，白砂糖添加量15%為最佳果凍配方。

2.3 大豆膳食纖維添加量和烘烤處理對果凍品質(zhì)的影響

大豆膳食纖維添加量對果凍感官品質(zhì)的影響見圖7。

圖7 大豆膳食纖維添加量對果凍感官品質(zhì)的影響

由圖7 可知，大豆膳食纖維對果凍的滋味、色澤、口感、組織形態(tài)均有影響。隨著大豆膳食纖維添加量的增加，大豆膳食纖維果凍的感官評分逐漸降低。大豆膳食纖維添加量高于0.25%時果凍出現(xiàn)異味，果凍內(nèi)部有固體殘渣，口感粗糙，且果凍整體形態(tài)軟榻。可能是因為大豆膳食纖維顆粒過大[16]，且不可溶性大豆膳食纖維占比較高[17]，在果凍體系中溶解度較低所導(dǎo)致。綜上所述，大豆膳食纖維最佳添加量為0.25%。

大豆膳食纖維烘烤處理對果凍感官品質(zhì)的影響（大豆膳食纖維添加量0.25%） 見圖8。

圖8 大豆膳食纖維烘烤處理對果凍感官品質(zhì)的影響（大豆膳食纖維添加量0.25%）

由圖8 可知，大豆膳食纖維的烘烤處理主要對果凍的滋味、口感產(chǎn)生影響。大豆膳食纖維經(jīng)烘烤后會產(chǎn)生令人愉悅的香氣，添加到果凍中可以改善果凍的口感。與空白組相比，添加經(jīng)烘烤的大豆膳食纖維的果凍感官評分更高。

3 結(jié)論

研究大豆膳食纖維果凍的最佳配方，以復(fù)配膠、檸檬酸、白砂糖、大豆膳食纖維作為影響因素，以感官評價和彈性為評價指標，通過單因素試驗和正交試驗確定大豆膳食纖維果凍的最佳配方為復(fù)配膠添加量1.6%，檸檬酸添加量0.07%，白砂糖添加量15%，大豆膳食纖維添加量為0.25%。在此配方的基礎(chǔ)上，對大豆膳食纖維進行焙烤預(yù)處理，制得的果凍質(zhì)地均勻，組織形態(tài)完整，口感酸甜適中，有良好的咀嚼性和獨特的風(fēng)味。與其他市售果凍比較，該果凍營養(yǎng)豐富，可以提高膳食纖維攝入量，市場前景廣闊，同時也為果凍的開發(fā)提供重要參考價值。