低热量果冻的开发研究

⑧ ④ (哈 尔滨商业大学食品工程学院，哈 尔滨 150076) 赵 凯 赵冠里 缪 铭 摘 要：以异麦芽低聚糖为主要原料进行低热量果冻的开发；用 异麦芽低聚糖替代传统果冻中的砂糖，从而降低整个体 系的能量；研究了单一胶体的成胶性能和复配胶体的最 佳成胶比例，并对低热量 果冻的最佳制作工艺进行了研 究。通过混料 实验和正交实验确定最佳加工配方为：复配 胶体(卡拉胶、魔芋胶和黄原胶的最佳成胶配比为 1 5：9：1) 0．7％、氯化钾 0 08％、异麦芽低聚糖7％、柠檬酸0．1％ 关键词：低热量果冻，异麦芽低聚糖．凝胶 Abstract：This paper deals with fhe development of lOW calorie fruit—flavored ielly The sugar iS replaced by iSO—maltooligosaccharide to reduce calorie The gel—forminq property 0f differenf iells and fhe besf combination of fhree Iells were also studied in fhis paper The besf proportion 0f fhree iells (carrageenan，conlac gun，and xanthan gum) IS 15：9：1 and fhe optimal fOrmula of lOW calorie fruif-flavored ielly iS as follows： fhe fotal gels 0 7％， KCl 0 08％， iSO—malfOOllqOsaccharide 7％． citric acid 0 1％ l y words：low calorie fruit—flavored ielly； iSO — malfOO¨gOsaccharide：gel 中图分类号 ：TS255．43 文献标识码 ：A 文 章 编 号 ：1002—0306(2004)07—0085—04 传 统 果 冻 为 高 糖 、高 酸 产 品 ，热 量 较 高 ，营 养 价 值 低 ，已逐 渐 退 出市 场 。本 研 究 用 功 能 性 低 聚 糖 — — 异麦芽低 聚糖作 为低热 量原料 ，替 代砂糖 ，开 发功能 性 保 健 果 冻 制 品 。通 过 混 料 实 验 确 定 低 热 量 果 冻 制 作 过 程 中 复 配 胶 体 (卡 拉 胶 、魔 芋 胶 和 黄 原 胶 )的 最 佳 成 胶 比例 ，并用 正 交 实 验 确 定 最 优 的 配 方 。 1 与方法 1．1 材料与设备 魔 芋 甘 露 胶 、 拉 胶 、黄 原 胶 、柠 檬 酸 、苹 果 香 精 、阿 巴 斯 甜 、甜 蜜 素 、亮 蓝 、柠 檬 黄 、氯 化 钾 等 市 售 食 品 添加 剂 。 分 析 天 平 ，托 盘 式 扭 力 天 平 ，磁 力 加 热 搅 拌 器 ， 冷 藏 冷 冻 箱 ，玻 璃 仪 器 气 流 烘 干 器 。 收稿日期 ：20o3—12—24 作者简介 ：赵凯(1974一)，男，东北林业大学在读博士 ，讲 师，研究方 向：低热量食品及淀粉生物转化 1-2 实验方法 1．2，1 卡 拉 胶 、魔 芋 胶 和 黄 原 胶 单 一 胶 体 成 胶 性 能 拉 胶 在 不 同浓 度 、pH 和 不 同 盐 离 子 浓 度 的 条 件 下 ，研 究 其 成 胶 性 能 。对 魔 芋 胶 和 黄 原 胶 只研 究 浓 度 对 其 成 胶性 能 的影 响 。 1．2．2 卡 拉 胶 、 魔 芋 胶 和 黄 原 胶 的 最 佳 成 胶 比 例 用 混 料 实 验 确 定 三 种 复 配 胶 体 的 最 佳 成 胶 比 例 。令 总 胶 浓 度 为 0．7％ ，卡 拉 胶 、魔 芋 胶 和 黄 原 胶 分 别 在 56％～80％ 、20％～44％和 0～24％ 的 范 围 内 变 动 。 氯 化钾 的 浓 度 为 0．08％ ，异 麦 芽 低 聚 糖 和 柠 檬 酸 分 别 添 加 10％ 、0．05％ ，并添 加 适 当 的 香 精 和 色素 。以 胶 体 的 弹 性 和 韧性 为 评 价 指 标 。 1．2-3 低 热 量 果 冻 最 佳 配 方 的 确 定 以 凝 胶 浓 度 、 氯 化 钾 浓 度 、异 麦 芽 低 聚糖 浓 度 和 柠 檬 酸 添 加 量 为 四个 因 素 ，用 正 交 实 验 确 定 低 热 量 果 冻 的 最 佳 工 艺 条 件 。 1．3 低热量果冻感官评分 评 价 果 冻 的 感 官 特 性 不 但 有 质 构 特 性 ，还 有 口 感 、香味 、色泽 、外形 以及 其它 因素。 因此 ，选 取凝胶 状 态 、香 味 、色 泽 、透 明 度 、均 一 性 、持 水 性 6项 指 标 进 行 考 察 ，并 按 凝 胶 状 态 (30分 )、香 味 (20分 )、色 泽 (15分 )、透 明 度 (15分 )、均 一 性 (10分 )、持 水 性 (10 分 )打分 ，将 各 项 分 数 相 加 ，即 为产 品 的 感 官 评 分 。 2 结果与讨论 2．1 卡拉胶、魔芋胶和黄原胶单一胶体成胶性能 2，1，1 卡 拉 胶 成 胶 性 能 2，1，1，1 卡 拉 胶 浓 度 对 成 胶 性 能 的 影 响 分 别 称 取 0，7、0，8、1，1、13、1．4、1．5和 2g卡 拉 胶 粉 末 ，于 150mL 的烧 杯 中用 100mL温 蒸 馏 水 溶 胶 ，并 置 于 电 动 磁 力 搅 拌 器 上 剧 烈 搅 拌 大 约 15rain，然 后 用 电热 炉 煮 胶 至 微 沸状 态大约 2～3rain后 ，冷却 静置大约 3h。实 验结 果 如 1所示 。 由 表 1可 知 ，室 温 条 件 下 ，单 一 卡 拉 胶 浓 度 在 0．7％～1、4％ 内 不 能 形 成 凝 胶 。 其 最 低 成 胶 浓 度 为 1，5％ ，凝 胶 强 度 较 大 。 但 浓 度 在 1，5％ 以上 的 单 一 卡 拉 胶 的 透 明 度 不 佳 ，持 水 性 和粘 弹 性 一 般 ，并 且 长 时 ． 舾 维普资讯 http://www.cqvip.com 工 艺 技 术 表 1 浓度对卡拉胶成胶性能的影响 间 放 置 析 水 现 象严 重 。 2．1．1．2 氯 化 钾 浓 度 对 成 胶 性 能 的 影 响 单 一 使 用 卡 拉 胶 形 成 一 定 强 度 的凝 胶 ，其 所 用 的 量 过 大且 透 明 度 不 佳 ；而氯 化 钾 对 卡 拉 胶 有 强 烈 的 增 效 作 用 ，可 以大大降低卡拉胶 的用量 ，改善凝胶 的透明度 。根据 有 关 参 考 资 料 ，将 卡 拉 胶 的 浓 度 固定 在 0．6％ ，分 别 添 加 浓 度 为 0．1％ 、0．2％ 、0_3％ 、0．4％ 、0．5％ 的氯 化 钾 ，实 验 结 果 见 表 2。将 氯 化 钾 的 浓 度 固定 为 0．3％ ，分 别 添 加 浓 度 为 0．2％ 、0．4％ 、0．6％ 、0．8％ 、1．0％ 的卡 拉 胶 ，实 验 结 果 如 表 3所 示 。 由表 2可 知 ，随 着 氯 化 钾 浓 度 增 加 ，胶 体 各 种 凝 胶 特 性 均 得 到 加 强 。由 表 3可 知 ，从 卡拉 胶 浓 度 0．4％ 开 始 形 成 凝 胶 ，但 卡 拉 胶 浓 度 高 于 0．8％ ，凝 胶 透 明度 开 始 明 显 变 差 ，底 部 有 沉 胶 ，透 明 度 明 显 大 于 上 部 。 所 以，氯化钾浓度为 0_3％时 ，卡拉胶最低成 胶浓度为 0．4％。凝 胶 强 度 、弹 性 、韧性 、脆 性 和均 一 性 都 随 着 卡 拉 胶 浓 度 增 大 而 迅 速 增 大 ，透 明 度 随 着 卡 拉 胶 浓 度 增大而下降 。可见 ，氯化钾 对卡拉胶凝 胶性 能的影响 是 明显 的 。根 据 凝 胶 的各 项 指 标 ，确 定 卡拉 胶 浓 度 为 0．6％ 。 2．1．1．3 pH 对 卡 拉 胶 成 胶 性 能 的影 响 在 酸性 条 件 加 热 时 ，卡 拉 胶 容 易 发 生 水 解 ，使 胶 液 黏 度 和 凝 胶 强 度显著降低 ，凝胶 的持 水性也 大大下 降 。所 以 ，在 同 一 浓 度 下 分 别 取 pH2、4、6、8、10、12，其 实 验 结 果 见 表 4。 由 表 4知 ，随 pH 升 高 ，卡 拉 胶 强 度 、脆 性 、粘 弹 跖 表 4 同一浓度下 pH对卡拉胶凝胶性能的影响 性 和 透 明度 都 有 所 增 加 ；卡 拉 胶 在 碱 性 条 件 n-j-稳 定 ， 而在 酸性 条 件 下 (pH≤4)发 生 降 解 ，生 成较 小 的分 子 ，从 而 影 响其 缠 结 及 网状 结 构 的强 度 ，使 凝 胶 性 能 下 降 。 2．1．2 魔 芋胶 成 胶性 能 分 别 称 取 0．4、0．7、1．0、1．5 和 2．0g魔 芋 精 粉 ，溶 于 100mL、60-70oC的蒸 馏 水 中 ， 剧 烈搅 拌 ，然 后 静 置 一 段 n-j-间 ，实 验 结 果 见 表 5。 表5 浓度对魔芋胶凝胶性能的影响 魔 芋 胶 室 温 下 不 成 凝 胶 ，且 大 多 沉 积 于 容 器 底 部 ，这 显示魔 芋胶 为一 种非凝 胶多糖 ，但 其溶液 黏度 很 大 ，透 明性 和稳定 性较好 。若溶 液搅拌均 匀后 ，低 温 加速冷 却对凝 胶体 系有 影 响 ，均 一性有 很大改 善 ， 维普资讯 http://www.cqvip.com 但 仍 不 成 凝 胶 2．1．3 黄 原 胶 成 胶 性 能 配 制 浓 度 为 0．2％ 、0．4％ 、 0．6％ 、0．8％ 、1．0％的 黄 原 胶 溶 液 并 测 定 其 黏 度 值 ，绘 制 浓 度 与 黏度 曲 线 ，如 图 1所 示 ： 1700 1200 g 700 200 棵 0 0_2 0．4 0．6 0．8 浓度(％) 图 l 不同浓度对黄原胶黏度的影响 如 图 1可 知 ， 黄 原 胶 在 亏{温 下 从 0．5％～1．0％的 范 围 内不 成 凝 胶 ，但 黏 度 很 大 ，体 系 旱 糊 状 ，溶 液 不 透 明 。黄 原 胶 在 低 浓 度 下 就 有 很 高 的粘 度 ，由 于 它 是 一 个 带 负 电荷 的 高 分 子 电解 质 ，在 水 溶 液 中 使 分 子 间 相 互 排 斥 而形 成 稳 定 的 胶 体 ，易 溶 于 水 ，持 水 性 好 ，含 量越 高 持 水 性 越 强 。 2_2 复配胶体最佳比例的确定 根 据 预 实 验 结 果 ，选 择 拉 胶 、魔 芋 胶 和 黄 原 胶 为 复 配胶 体 ，并 采 用 混 料 实 验 确 定 它 们 的 最 佳 配 比 。 设 总 胶 浓 度 为 0．7％ ，其 中卡 拉 胶 、魔 芋 胶 和 黄 原 胶 浓 度 分 别 在 56％-80％ 、20％～44％和 0～24％的 范 围 内 变 动 ，氯 化 钾 0．08％ ，糖 10％ ，柠 檬 酸 0．05％ ，香 精 及 色 素适 量 。混 料 实 验 等 高线 如 图 2、图 3所 示 。 由混 料 实 验 的 凝 胶 强 度 和 韧 性 等 高 线 图 可 知 ， 在 三 角 坐 标 的 (2／l2，8／12，2／l2)点 处 所 对 应 的混 胶 比应 为 三 种 胶 体 复 配 的 最 佳 比 例 ，即 15：9：1。 此 时 的 凝 胶 具 有 适 宜 的 强 度 和 韧 性 ，同 时 析 水 性 和均 一 性 也 得 到 一 定 程 度 的改 善 。 2．3 低能量果冻最佳配方的确定 由 单 因 素 实 验 确 定 选 取 复 配 胶 体 的最 佳 成 胶 浓 度 、氯 化 钾 浓 度 、异 麦 芽 低 聚 糖 添 加 量 和柠 檬 酸 浓 度 。利 用 (3 )正 交 实 验 确 定 低 热 量 果 冻 最 佳 配 方 ， 并 对 实 验 结 果进 行 分 析 ，结 果 见表 6。 1．0 图 2 弹性混料实验图 一 1、0 一 1．0 图3 韧性混料实验图 由 表 6可 知 ，各 种 冈 素 埘 果 冻 感 官 质 量 影 响 的 大 小 顺 序 为 ：C>B>A>D；最 优 工 艺 配 方 为 AlB3C2D2， 即复 配 胶 体 浓 度 0．7％ 、氯 化 钾 浓 度 0．08％ 、异 麦 芽 低 聚糖 浓 度 为 7％和 柠 檬 酸 浓 度 为 0．1％。 3 结论 3．1 由混 料 实 验 可 得 ，魔 芋 胶 、卡 拉 胶 和 黄 原 胶 复 配 的成胶 效果最佳 ，且其最 佳成胶 比例 为 15：9：1。此时 的凝 胶 具 有 适 宜 的 强 度 和 韧 性 。 析 水 性 和 胶 体 的 均 一 性 也 得 到 一 定 程 度 的 改 善 ： 3．2 低 热 量 果 冻 的最 佳 配 方 为 复 配 胶 体 浓 度 0．7％ 、 氯 化钾浓 度 0．08％、异 麦芽 低聚糖 浓度 7％和柠檬 酸 浓 度 0．1％。 3．3 本 实验用异麦芽低 聚糖来替 代蔗糖 ，进行低热 量 果 冻 的 开 发 。所 得 产 品不 论 在 口味 上 ，还 是 在 功 能 性 方 面 ，都 要 优 于 传 统 的 果 冻 。具 有 明 确 功 能 因子 的 低热 量营养保 健果冻 在投 入市场后 ，使更 多的人能 表 6 正交实验结果及 (下转第 90页) 豆 维普资讯 http://www.cqvip.com 工 艺 技 术 表 3 感官指标评定结果 泥 、西 红 柿 泥 、苋 菜 泥 、洋 葱 泥 的 添 加 量 均 以 8％为 佳 ，最 多 不 应 超 过 16％ 。其 中洋 葱 的色 泽 、口感 、味 道 均 为 最 佳 ，添 加 西 红 柿 泥 、胡 萝 卜泥 的样 品 的组 织 状 态 较 好 。 综 合 上 面 因素 ，确 定 各 种 蔬 菜 泥 添 加 量 均 为 8％ ， 最 多 不 应 超 过 16％。 2．5 理化指标的制定及检验结果 按 照 国 家 相 关 的 检 测 标 准 ，委 托 天 津 市 产 品 质 量 监 督 检 验 所 进 行 检 测 ，测 定 蔬 菜 香 肠 中 的水 分 、蛋 白 质 、淀 粉 、食 盐 、亚 硝 酸 盐 的 含量 ，测 定 结 果 见表 4。 由 表 4可 以 看 出 ，所 生 产 的 蔬 菜 香 肠 在 理 化 指 标 方 面 完 全符 合标 准 。 2．6 微生物指标的制定及检验结果 按 照 国家 食 品 微 生 物 检 验 标 准 (GB4789) 的 方 法 ，委 托 天 津 市 产 品 质 量 监 督 检 验 所 对 菌 落 总 数 、大 肠 杆 菌 、致 病 菌 进 行 测 定 ，测 定 结 果见 表 5。 由表 5的检 测 结 果 可 以看 出 ，在 上 述 工 艺 条 件 下 所 生 产 的蔬 菜 香 肠 符 合 微 生 物 学 指 标 。 3 结论 通 过 实 验 ，确 定 了蔬 菜 香 肠 的 加 工 工 艺 和 工 艺 条 件 及 四 种 蔬 菜 泥 的 添 加 量 ，即 胡 萝 卜泥 、西 红 柿 泥 、洋 葱 泥 、苋 菜 泥 的 添 加 量 均 以 8％为 佳 ，最 多 不 应 超 过 16％。在该 工艺 条件下 生产 出的蔬菜香肠 具有 良好 的 弹 性 和 口感 ， 微 生 物 学 和 理 化 指 标 完 全 符 合 国家 标 准 。 参考文献： 【1】 赵晋 府主编．食 品工艺学【M1．北京：中国轻 工业 出版 社， 2001． 【2】 刘岩，等．辣椒香肠的研制【JJ．粮油加工与食品机械，2002． 【3】 中国预防医学科学院标准处．食品卫生国家卫生标准汇编 (5)【M】．北京：中国标准出版社，1999． 【4】 中国标准出版社第一编辑室．中国食品工业标准汇编f肉 禽蛋及其制品卷)【M】．北京：中国标准出版社，1999． 表 4 理化检验指标及其标准_]．41 一+ 一+ 一+ —+ —+ —+ —+ —+ —+ 一+ 一+ (上 接 第 87页) 在享受休 闲食 品的 同时 ，增进 健康 ，因此 具有 良好 的 市 场 前 景 。 参考文献： 【1] 黄来发．食品增稠剂【M]．北京：中国轻工业出版社，2000． 【2】 金万浩．食品物性引M】．北京：中国科学技术出版社，1991． 【3】 陈志行，周莉，等．黄原胶与魔芋胶混胶黏度的影响因素研 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