顾仁勇，罗莉萍，李 杭
(1.吉首大学化学化工学院，湖南 吉首 416000；2.吉首市第四中学，湖南 吉首 416000)
葛粉保健果冻生产工艺研究
顾仁勇1，罗莉萍2，李 杭1
(1.吉首大学化学化工学院，湖南 吉首 416000；2.吉首市第四中学，湖南 吉首 416000)
以葛粉为主要原料，卡拉胶、魔芋胶、黄原胶为胶凝剂，研究葛粉保健果冻的生产工艺。采用单纯形格子混料设计，确定复合胶凝剂的最佳配比，采用单因素及正交试验，确定葛粉保健果冻的最佳配方。结果表明：复合胶凝剂的最佳比例为魔芋胶50.1%、卡拉胶23.7%、黄原胶26.2%；以葛粉:水=1:15调制葛粉液，添加复合胶0.5g/100mL、蔗糖7.0g/100mL、柠檬酸0.3g/100mL，所制果冻产品凝胶强度大，质地均匀，口感适宜。
葛粉；复合胶凝剂；果冻；工艺
Abstract：Kudzu powder was the major raw material, and carrageenan, konjac flour and xanthan gum were used as the gelling agents to investigate processing technology of kudzu health jelly. A simplex-lattice mixture design was used to determine the optimal ratio of compound gelling agents and the optimal formula of kudzu powder health jelly through single factor and orthogonal experiments. Results indicated that the optimal ratio of compound gelling agents was 50.1%:23.7%:26.2% of konjac gum, carrageenan, and xanthan gum. A homogeneous, tasty jelly product with the largest gel strength was produced from kudzu powder-water at a ratio of 1/15 and the addition of 0.5 g/100 mL compound gelling agent, 7.0 g/100 mL sucrose and 0.3 g/100 mL citric acid.
Key words：kudzu powder；compound gelling agents；jelly；technology
葛粉为豆科葛属植物葛根中提取的淀粉，是我国卫生部公布的药食共用资源[1]。葛根富含人体必需的氨基酸及钙、锌、铜、镁、铁、锰、钾、钠等十多种微量元素，还含有葛根素、大豆甙等黄酮类物质，具有清热解毒、降血压、改善循环系统、抗癌及解痉作用[2-4]。随着葛根药理、药化、临床应用、有效成分提取、检测等方面研究的不断深入，其药理、保健作用和应用价值也日益引起人们的重视。特别是葛根对严重威胁人类生命健康的心血管疾病具有重要的药理和治疗作用，在心脑血管系统疾病高发的今天，加强对葛根的研究，开发各种葛根保健食品更是具有重要的社会意义和经济价值[5-6]。
果冻外观晶莹、色泽鲜艳、口感软滑、清甜滋润，是一种低热量高膳食纤维的健康食品，因此备受广大消费者特别是儿童的青睐，成为当今一种流行的休闲食品[7-8]。随着人们对生活质量要求越来越高，人们要求消闲食品不仅应美味可口、安全卫生，而且应有一定的保健功能，这是果冻食品发展的趋势[9]。我国葛根资源丰富，开发葛粉保健食品潜力大。而且我国有根深蒂固的药食同源传统，制作葛粉果冻可赋予果冻特别的风味和丰富的营养价值，提高果冻档次，增加果冻品种，同时也为葛根的综合开发利用提供新思路。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
葛粉 湖南保靖仙赐生态农业开发有限公司；黄原胶、卡拉胶 郑州利源食品添加剂有限公司；魔芋胶 湖北希力医药保健品有限公司；蔗糖、柠檬酸均为食品级。
1.2 仪器与设备
FA25分散乳化机 东莞市吉之垄电子仪器有限公司；AEL-200电子秤 湘仪天平仪器设备有限公司；GY-1硬度计 广州铭睿电子仪器设备有限公司。
1.3 方法
1.3.1 葛粉保健果冻生产工艺流程
1.3.2 工艺技术要点
1.3.2.1 葛粉液的调制及复合胶的处理
将葛粉与蔗糖拌合均匀，加冷水搅拌，使淀粉颗粒充分溶胀，避免结块，制成乳状葛粉液。复合胶加20倍水，边搅拌边加热，使充分溶解。
1.3.2.2 混合、均质
将充分溶解的复合胶加入到葛粉液中，混合均匀，再用分散乳化机处理1.5～2min，使原料细微化，产品组织状态更加细腻，避免出现有颗粒的粗糙感。
1.3.2.3 熬煮浓缩
混合料加热至沸，熬煮10～12min，使葛粉淀粉充分糊化，并使料液得到一定程度的浓缩。浓缩即将结束时，加入柠檬酸。完成后，将糊体用4层纱布过滤，除去杂质及未糊化完全的淀粉粒、块。
1.3.2.4 灌装及冷却成型
过滤后的料液趁热分装于玻璃瓶，静置冷却，避免振动，直至凝冻成型。
1.3.3 凝胶强度测定
在凝胶表面置一圆铁片(直径约20mm)，硬度计压头对准铁片中心，保持垂直方向，逐渐用力，至铁片压入，记录硬度计的读数(压力值，单位：kg/cm2)，压力值大则表示凝胶强度大[10]。每个样品测3次，结果取平均值。
1.3.4 果冻产品感官评分标准
由5名有经验的评定者组成感官评定小组，根据果冻的色泽(20分)、滋味气味(40分)、组织形态(20分)和口感(20分)对其进行综合评分。评分标准见表1。
表1 葛粉果冻感官评分标准Table 1 Sensory scoring standard of kudzu powder jelly
1.3.5 试验设计
1.3.5.1 复合胶凝剂的选择
首先测定卡拉胶、黄原胶和魔芋胶单独使用时不同用量的凝胶强度。在此基础上，采用单纯形格子表{3,2}进行混料试验设计，以凝胶强度为评价指标，优选复合胶凝剂的比例。
1.3.5.2 葛粉保健果冻产品配方优选
采用单因素试验确定葛粉保健果冻产品中葛粉:水、复合胶凝剂、蔗糖及柠檬酸的初步用量，再对此4因素进行L9(34)正交试验，以产品感官评分为评价指标，优选出产品最佳配方。
2 结果与分析
2.1 单一胶凝胶强度的测定
取水100mL，分别加卡拉胶、黄原胶和魔芋胶0.4、0.6、0.8、1.0、1.2g/100mL，搅拌均匀，静置10min使其充分溶胀后，置75～80℃水浴10min，直至成为透明均一的胶体溶液，冷却凝冻成型，测凝胶强度，试验结果见表2。
表2 单一胶的凝胶强度Table 2 Gel strength of single gel kg/cm2
由表2可见，卡拉胶、黄原胶和魔芋胶所形成的凝胶均有较好的强度，其强度大小与用量有关。卡拉胶用量为1.0g/100mL时，凝胶强度达到0.89kg/cm2；黄原胶量为0.8g/100mL时，凝胶强度达到0.87kg/cm2；魔芋胶用量为0.8g/100mL时，凝胶强度达到0.91kg/cm2。相对而言，魔芋胶所形成凝胶强度最大。
2.2 复合胶凝剂比例优选
选用魔芋胶、卡拉胶及黄原胶进行复配，利用胶体间的协同增效作用以达到较好的凝冻效果[11-14]，选用单纯形格子表{3,2}进行混料试验设计[15]。由于魔芋胶凝结速度快，强度高，质地均匀，韧性好，透明度高，故要求其比例不小于0.3，而对卡拉胶和黄原胶不做要求。
实验方法：取水100mL，按比例加入各胶，搅拌至溶解，75℃水浴加热10min，冷却至充分凝冻成型，然后测其凝胶强度。{3,2}单纯形格子试验设计方案及结果见表3。
表3 ¡{3,2}单纯形格子试验设计方案及结果Table 3 {3,2} simplex-lattice design and experimental results
处理表3数据得回归方程系数分别为：
将计算所得系数带入得回归方程如下：
采用VB语言程序经寻优得到在回归方程x1=0.287、x2=0.339和x3=0.373时凝胶强度最大，达1.201kg/cm2。按计算出此时3组分的实际取值：Z1=0.501，Z2=0.237，Z3=0.262，即复合胶凝剂的最佳配比：魔芋胶50.1%、卡拉胶23.7%、黄原胶26.2%。
2.3 葛粉果冻产品配方选择单因素试验
2.3.1 葛粉用量(葛粉:水)对果冻品质的影响
按葛粉:水的比例为1:10、1:15、1:20、1:25、调制葛粉液，以葛粉液体积计，加入复合胶(卡拉胶23.7%、魔芋胶50.1%、黄原胶26.2%)0.6g/100mL、蔗糖8g/100mL、柠檬酸0.11g/100mL，按1.3.1节所述工艺制作果冻产品，并对产品进行感官评分，结果见表4。
表4 葛粉用量对果冻品质的影响Table 4 Effect of kudzu powder amount on the quality of jelly
由表4可见，当葛粉:水=1:15时，产品感官评分最高，此时果冻不仅具有浓郁的葛粉清香，而且组织状态柔软均匀、有弹性，口感滑爽、可口。葛粉:水=1:10时，产品透明感欠佳；葛粉:水≥1:20时，产品所特有的葛粉清香味不足。故选择葛粉:水=1:15为最佳比例。
2.3.2 复合胶凝剂用量对果冻品质的影响
根据2.3.1节结果，按葛粉:水=1:15调制葛粉液，以葛粉液体积计，加蔗糖8g/100mL、柠檬酸0.11g/100mL，复合胶用量分别为0.3、0.4、0.5、0.6、0.7g/100mL，按1.3.1节所述工艺制作果冻产品，对产品进行感官评分，结果见表5。
表5 复合胶用量对果冻品质的影响Table 5 Effect of compound gel amount on the quality of jelly
由表5可知，当复合胶用量为0.5g/100mL时，果冻产品感官评分最高，产品成型快，组织细腻，韧性和弹性较强，有咬劲。当复合胶用量≤0.4g/100mL时，产品韧性、弹性和咬劲均有所欠缺；复合胶用量≥0.6g/100mL时，产品成型过快，不易操作，并且含有较多气泡。故选择复合胶用量为0.5g/100mL。
2.3.3 蔗糖用量对果冻品质的影响
按葛粉:水=1:15调制葛粉液，根据2.3.2节结果复合胶用量为0.5g/100mL，加柠檬酸0.11g/100mL，蔗糖分别加2、4、6、8、10g/100mL，按1.3.1节所述工艺制作果冻产品，对产品进行感官评分，结果见表6。
表6 蔗糖用量对果冻品质的影响Table 6 Effect of sucrose amount on the quality of jelly
由表6可知，当蔗糖用量为6g/100mL时，产品感官评分最高，甜度适宜。蔗糖用量≤4g/100mL则甜味偏淡，蔗糖用量≥8g/100mL则甜味过重，均与酸味不够协调。故选择蔗糖用量为6g/100mL。
2.3.4 柠檬酸用量对果冻品质的影响
按葛粉:水=1:15调制葛粉液，加复合胶0.5g/100mL，根据2.3.3节实验结果蔗糖用量6g/100mL，分别加柠檬酸0.1、0.3、0.5、0.7、0.9g/100mL，按1.3.1节所述工艺制作果冻产品，对产品进行感官评分，结果见表7。
表7 柠檬酸用量对果冻品质的影响Table 7 Effect of citric acid amount on the quality of jelly
由表7可知，当柠檬酸用量为0.3g/100mL时，产品感官评分最高，甜酸适口。柠檬酸用量≤0.1g/100mL则酸味偏淡，≥0.5g/100mL则酸味过重，均与甜味不够协调。故选择柠檬酸用量为0.3g/100mL。
2.4 果冻产品配方优选正交试验
为进一步优化葛粉果冻产品配方，参照单因素试验结果，对葛粉:水(A)、复合胶(B)、蔗糖(C)和柠檬酸(D)进行L9(34)正交试验，因素水平见表8。以产品感官评分为评价指标，对正交试验结果进行直观分析，结果见表9。
表8 正交试验因素水平表Table 8 Factor-level table of orthogonal experiments
表9 果冻配方优选正交试验设计及结果Table 9 Results of orthogonal experiments for optimizing the formula of jelly
由表9中计算的极差(R)可得出，4个因素对产品综合品质影响的主次顺序为：B＞D＞C＞A，即复合胶添加量对产品综合品质影响最大，柠檬酸用量次之，蔗糖用量第三，葛粉:水影响最小。由指标均值(k)的结果可以得出最优水平组合为A2B2C3D2，即葛粉:水=1:15、复合胶用量0.5g/100mL、蔗糖用量7.0g/100mL、柠檬酸用量0.3g/100mL。
3 结 论
由魔芋胶50.1%、卡拉胶23.7%和黄原胶26.2%组成的复合胶凝剂具有良好的凝胶强度，能满足葛粉保健果冻生产的要求；葛粉保健果冻产品的最佳配方为葛粉:水=1:15、复合胶用量0.5 g/100 mL、蔗糖用量7.0g/100mL、柠檬酸用量0.3g/100mL。所制得果冻产品具有浓郁的葛粉清香，组织细腻，甜酸适口，富有韧性、弹性和咬劲。
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Technological Processing of Health Jelly Using Kudzu Powder
GU Ren-yong1，LUO Li-ping2，LI Hang1
(1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Jishou University, Jishou 416000, China；2. Jishou No.4 Middle School, Jishou 416000, China)
TS255.43
B
1002-6630(2010)18-0457-04
2010-06-22
湖南省科技厅科技计划一般项目(2008NK3112)
顾仁勇(1972—)，男，副教授，硕士，研究方向为食品加工及保藏。E-mail：gry8565398@163.com
