百香果復合果糕制備工藝優化研究

馬菲菲，胡 昕，李榮輝，秦力悅，石萍萍，楊延昌，李 宏

（云南省農業科學院農產品加工研究所，云南昆明 600032）

百香果（Passiflora eduliaSims），別名雞蛋果、西番蓮，是西番蓮科西番蓮屬的草質藤本植物，主產于云南、廣東、廣西等地。其氣味芳香，可散發出香蕉、菠蘿、檸檬、草莓、石榴等多種水果的濃郁氣味，是世界上已知最為芳香的水果之一[1-2]。百香果具有很高的營養價值，富含人體必需的17種氨基酸、多種維生素和礦物質元素及黃酮類化合物、苦杏仁苷、黑接骨木苷等功能性物質[3-4]。圣女果又稱迷你番茄、小番茄、櫻桃番茄等，屬茄科番茄屬植物，圣女果富含維生素、礦物質、有機酸等營養成分，特別是成熟果實中所含的番茄紅素，是一種天然的超級抗氧化劑。圣女果被聯合國糧農組織列為優先推廣的“四大水果”之一[5-6]。百香果和圣女果都屬于呼吸躍變型水果，采后不易貯藏，特別在炎熱的夏季更易腐爛、發酵并產生異味，降低了果實的商品價值，而深加工是解決百香果和圣女果采后不耐貯存的重要手段之一[7-8]。

百香果的產品開發形式主要為果汁、果酒、果醬、果脯等[9]，圣女果的產品開發形式則主要為果脯、發酵飲料等[10]。果糕是一種蜜餞類休閑食品，是水果加工的重要形式之一，具有口感優良、營養豐富、食用方便等優點[11-14]。林海斌等人[14]以甘薯泥和脫籽百香果原漿為原料制作甘薯百香果復合果糕；陳靜等人[15]以百香果和雪梨為原料生產制備百香果雪梨果糕。目前，還未有以百香果和圣女果為原料開發的果糕復合產品。試驗以云南產百香果和圣女果為原料開發復合果糕，使產品兼具兩者功能性，并加入百香果籽打漿，增加產品風味[16]，滿足消費者對健康風味食品的追求，為百香果和圣女果深加工提供新的方式和參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

百香果、圣女果，市售；白砂糖，昆明多悅多工貿有限公司提供；M50型麥芽糖漿，魯洲生物科技有限公司提供；瓊脂粉（精純），河南萬邦實業有限公司提供；BLK1120卡拉膠，浙江上方生物科技有限公司提供。

1.2 儀器與設備

IC-A2102型電磁爐，廣東太古電器科技有限公司產品；HR1672型手持攪拌器，飛利浦電子香港有限公司產品；SP902S型破壁機，浙江蘇泊爾家電制造有限公司產品；101-2AB型電熱鼓風干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司產品；HX3002Z型電子天秤，慈溪市天東衡器廠產品；TMS-Touch型質構儀，美國Food Technology Corporation產品；PHS-25型pH計，雷磁上海儀電科學儀器有限公司產品；CM-5型臺式色差儀，柯尼卡美能達控股株式會社產品。

1.3 制作步驟

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點

（1）百香果處理。選擇成熟度適中的百香果，外皮清洗干凈切開，取出果汁與籽一起打漿、過濾，得到百香果漿備用。

（2）圣女果處理。選擇成熟度適中，表皮無破損、無發霉的圣女果清洗干凈后打漿，得到圣女果漿備用。

（3）溶膠。瓊脂加入熱水靜置1～2 h溶膠，卡拉膠與部分白砂糖混合均勻，加入80℃以上的熱水，用手持攪拌器攪拌溶膠，得到膠液，靜置備用。

（4）第1次加熱濃縮。將圣女果漿與麥芽糖漿、部分白砂糖混合加熱濃縮，并不斷攪拌30 min。

（5）第2次加熱濃縮。將百香果漿、膠體溶液加入到料液中，繼續攪拌加熱約10 min，根據糖度及濃縮狀態確定濃縮終點。

（6）入模。將濃縮好的料液倒入模具中，厚度為5 mm，冷卻至室溫。

（7）烘干。冷卻好的果糕脫模，并放入烘箱，在50℃條件下烘干。

（8）切塊包裝。將烘干好的樣品取出，切成2×2 cm的塊狀，裝入塑料袋封口，即為成品。

1.4 指標測定方法

1.4.1 理化指標的測定

pH值參考GB 5009.237—2016《食品安全國家標準 食品pH值的測定》進行測定，總糖含量參考GB/T 10782—2021《蜜餞質量通則》進行測定，水分含量參考GB 5009.3—2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》進行測定。

1.4.2 微生物指標的測定

菌落總數參考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》中的方法測定，大腸菌群參考GB 4789.3—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗大腸菌群計數》中的方法測定，霉菌參考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計數》中的方法測定。

1.4.3 質構的測定

利用質構儀在常溫下對百香果果糕進行TPA-500N測定，測定時對每個樣品連續壓縮2次，2次壓縮高度2 mm，數據通過計算機讀取，測定參數設置為測試類型TPA。測定前探頭2.0 mm/s，測定時探頭速度1.0 mm/s，測定結束探頭速度1.0 mm/s，應變30%，觸發點負載5.0 g，觸發類型自動，數據頻率200點/s。

1.4.4 感官分析

取100 g百香果復合果糕置于白瓷盤中，于明亮處，觀察其外觀色澤和組織狀態，并在室溫下嗅聞其氣味，品嘗樣品。由10名專業感官分析人員組成感官分析小組對百香果復合果糕進行感官評分，采用100分評分制，綜合評分由10人打分的平均值而得。其中，外觀色澤20分，組織形態20分，風味30分，口感30分。

百香果復合果糕感官評價標準見表1[17]。

表1 百香果復合果糕感官評價標準

1.4.5 數據處理

數據測定重復3次，結果取平均值。采用Excel 2010和SPSS 19.0軟件進行數據統計分析，結果以平均值±標準差的形式表示。

1.5 百香果復合果糕的單因素試驗

在前期預試驗基礎上，確定果糕的基礎配方為百香果漿添加量25%，圣女果漿添加量10%，白砂糖添加量16%，麥芽糖漿添加量20%，復配膠體添加量1.2%（瓊脂∶卡拉膠=1∶1），余量為水。

（1）麥芽糖漿添加量。分別設置為15%，20%，25%，30%，35%，通過單因素試驗研究不同麥芽糖漿添加量對果糕的總糖含量和感官品質的影響。

（2）百香果與圣女果配比。百香果與圣女果添加總量為35%，二者的比例設置為1∶4，1∶2，1∶1，2∶1，4∶1，通過單因素試驗研究百香果與圣女果不同配比對果漿pH值和果糕感官品質的影響。

（3）復配膠體配比。復配膠體添加總量一定，為1.2%，瓊脂與卡拉膠復配比例設置為4∶1，2∶1，1∶1，1∶2，1∶4，通過單因素試驗研究不同膠體配比對果糕質構和感官品質的影響。

（4）烘干時間試驗。分別設置為13，15，17，19，21 h，通過單因素試驗研究不同烘干時間對果糕質構、水分含量和感官品質的影響。

1.6 百香果復合果糕的正交試驗

在單因素試驗基礎上，選取麥芽糖漿添加量、復配膠體比例（瓊脂∶卡拉膠）、烘干時間3個關鍵因素，取3個水平，采用L9（34）試驗設計，以感官得分為指標，確定百香果復合果糕制備的最佳工藝。

正交試驗因素與水平設計見表2。

表2 正交試驗因素與水平設計

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 麥芽糖漿添加量試驗

麥芽糖漿在果糕中具有保水性，對果糕中水分的散發和組織結構有一定影響，適量添加可使果糕獲得適宜的柔軟度和彈性[18]。

麥芽糖漿添加量對果糕品質的影響見圖1。

由圖1可知，在白砂糖添加量一定的基礎上，隨著麥芽糖漿添加量的增加，果糕的總糖含量逐漸升高，而感官評分值先升高后降低。麥芽糖漿添加量為15%時，果糕總糖含量低，品嘗時甜度低、酸度高，感官評分低。而當麥芽糖漿添加量為35%時，果糕總糖含量過高，口感甜膩，且過高的添加量使果糕中水分散發慢、表面黏手、果糕品質下降，感官評分降低。麥芽糖漿添加量在20%～30%時，果糕總糖含量符合標準要求，且酸甜度和組織形態在適宜范圍內，感官評分均較高。當麥芽糖漿添加量為25%時，果糕酸甜度、軟硬度適中，口感較好，感官評分值最高，因此可選擇麥芽糖漿添加量為20%，25%，30%這3個水平設計正交試驗。

圖1 麥芽糖漿添加量對果糕品質的影響

2.1.2 百香果與圣女果配比試驗

百香果與圣女果不同的配比對果糕漿液酸甜度及果糕成型都有重要影響。百香果汁本身酸度較高，pH值為2.95。

百香果與圣女果不同配比對果糕品質的影響見圖2。

圖2 百香果與圣女果不同配比對果糕品質的影響

由圖2可知，隨著百香果添加量的提高，果糕漿液酸度逐漸提高，其pH值逐漸降低，而感官評分先升高后降低。當百香果與圣女果配比為1∶4或1∶2時，果糕酸度低、甜度高，百香果風味淡、圣女果風味突出，風味口感不協調，感官評分低；當百香果含量逐漸提高，二者配比為2∶1時，果糕的百香果和圣女果風味協調，且酸甜度適宜，感官評分最高；當二者配比為4∶1時，由于百香果含量太高，體系酸度高，pH值低，超出復配膠體的應用范圍，膠體不起凝膠作用，果糕難以成型，感官評分值急劇降低。因此，百香果與圣女果適宜的配比為2∶1。

2.1.3 復配膠體配比試驗

果糕的質構特性是反映果糕組織形態和口感的重要指標，質構儀可以通過測定果糕的硬度、黏附性、彈性、咀嚼性等指標，從而準確檢測果糕的物性特征[19]。果糕制備過程中需添加膠體使其凝膠成型，而不同的膠體具有不同的成型特點，單一膠體一般難以起到較好的凝膠作用，故研究以瓊脂和卡拉膠作為復配膠體，進行配比試驗。瓊脂凝結速度快、增稠效果好，易定型和切割，但制備的果糕彈性和持水性差；卡拉膠則有較好的持水性，可使果糕口感爽滑、韌性好，但易出現收縮脫液現象[20]。

不同復配膠體比例對果糕品質的影響見表3。

表3 不同復配膠體比例對果糕品質的影響

由表3可知，當瓊脂與卡拉膠的配比為4∶1時，果糕定型速度快，硬度、黏附性和咀嚼性都較高，但是彈性差，口感一般，感官評分較低。隨著瓊脂占比的下降、卡拉膠占比的提高，果糕的硬度、黏附性、咀嚼性逐漸降低，彈性逐漸提高。當二者配比為2∶1時，果糕的硬度、彈性、黏附性及咀嚼性適中，無明顯膠感，口感較好，感官評分最高。當二者配比為1∶2，1∶4時，卡拉膠含量提高，果糕出現收縮脫液現象，表面黏手，組織綿軟，咀嚼性差，感官評分低。因此，綜合果糕質構特性數據與感官評分值，選擇瓊脂與卡拉膠的配比為4∶1，2∶1，1∶1這3個水平設計正交試驗。

2.1.4 烘干時間試驗

不同烘干時間對果糕質構的影響見表4，不同烘干時間對果糕品質的影響見圖3。

表4 不同烘干時間對果糕質構的影響

圖3 不同烘干時間對果糕品質的影響

由表4和圖3可知，隨著烘干時間的延長，果糕的水分含量逐步降低，感官評分先升高后降低；果糕硬度、咀嚼性逐漸提高，黏附性逐漸減低，彈性先提高后基本無變化。烘干13，15 h時，果糕的水分含量依然較高，大于22%，果糕硬度低、黏附性高，表面黏手、糕體濕軟不耐咀嚼，感官評分低。當烘干時間為19 h，水分含量為19.35%，果糕的硬度、黏附性、彈性及咀嚼性均在適宜范圍內，果糕表面不黏手，軟硬度適中，感官評分最高。繼續烘干，水分含量持續降低，硬度和咀嚼性顯著提高，果糕較干，口感變差，感官評分降低。故百香果果糕的適宜烘干時間為19 h，可選擇烘干時間17，19，21 h這3個水平設計正交試驗。

2.2 正交試驗結果

在單因素試驗的基礎上，以感官評分為評價指標，使用正交法優化果糕制備工藝。

正交試驗結果分析見表5。

表5 正交試驗結果分析

由表5可知，在水平選定范圍內，經極差分析感官評分分值，影響百香果復合果糕品質的因素主次順序為B＞A＞C，即復合膠體配比對果糕品質影響最大，其次是麥芽糖漿添加量，影響最小的是烘干時間。最佳工藝條件為A2B2C3，即瓊脂與卡拉膠配比2∶1，麥芽糖漿添加量25%，烘干時間21 h，在此條件下制備的果糕感官評分值為87.54分。

2.3 驗證試驗

為進一步考查和證實百香果復合果糕制備工藝的可靠性與穩定性，采用正交試驗的優化工藝制備多批次產品并進行感官評價，產品感官評分依然較高，平均分為86.97分。因此，研究通過單因素試驗和正交試驗優化得出的百香果復合果糕制備工藝可靠，具有較好的穩定性。

2.4 百香果復合果糕品質分析

2.4.1 感官品質

經工藝優化制備的百香果復合果糕，對其外觀、組織狀態、風味、口感等進行感官描述性評價。糕體呈橙黃色，半透明，色澤均勻，富有光澤，形狀規則完整；表面干爽不黏手，厚度適中，組織緊實均勻，切面致密、孔隙均勻，干濕度適中；具有百香果和圣女果特有的香氣，酸甜可口；口感良好，軟硬度適中，爽口不黏牙。

2.4.2 理化及微生物指標

經優化工藝制備的百香果復合果糕產品，測定其理化指標和微生物指標，符合GB/T 10782—2021《蜜餞質量通則》和GB 14884—2016《食品安全國家標準蜜餞》的標準要求。

復合果糕理化及微生物指標見表6。

表6 復合果糕理化及微生物指標

3 結論

以百香果和圣女果2種營養功能型水果為原料，經水果處理、溶膠、加熱濃縮、入模定型、烘干、切塊包裝等工藝制備成百香果復合果糕。通過單因素試驗和正交試驗，對百香果復合果糕中的麥芽糖漿添加量、百香果與圣女果比例、復配膠體比例及烘干時間等因素進行優化研究，確定了百香果復合果糕的最佳制備工藝參數。百香果復合果糕最優制備工藝為百香果果漿添加量23.3%，圣女果漿添加量11.7%，白砂糖添加量18%，麥芽糖漿添加量25%，復配膠體添加量1.2%（瓊脂∶卡拉膠=2∶1），余量為水；烘干溫度55℃，時間21 h。經該工藝制得的百香果復合果糕品質較好，香氣獨特、彈性較好、營養價值豐富，且各項指標符合國家標準。通過試驗研究，證明百香果復合果糕的開發研究合理可行，經優化的工藝可靠穩定，可為百香果和圣女果等水果資源的加工利用、研究開發提供新的方式，具有一定的科研和應用價值。研究過程中發現，果糕的質構特性與感官評分及消費者喜好度具有較強的相關性，但相關研究較少，可進一步研究，為果糕產品的進一步優化開發提供一定的數據支持。