大豆膳食纖維果凍配方的優化

喬毓茜，宋錦華，尚彩霞，馬吉帆，徐 婷，王 展

（武漢輕工大學食品科學與工程學院，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、糖蛋白和木質素組成[1]，總膳食纖維含量達到60%以上[2]，蛋白質含量可達19%[3]，被稱之為“蛋白- 纖維粉”。研究表明，大豆膳食纖維具有調節人體血糖水平、預防肥胖、促進雙歧桿菌的增殖、提高抗病能力的功能[4]。同時，大豆膳食纖維營養豐富、風味獨特[5]。世界衛生組織和各國營養學界建議膳食纖維的攝入量為每人每天25～35 g[6]。據調查，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]研究發現，不可溶性膳食纖維經過烘烤處理后，會伴隨有風味物質產生，可提高整體香味。張倩芳等人[10]研究表明，經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，還能夠豐富果凍營養價值，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 儀器與設備

磁力攪拌水浴鍋，常州恩培儀器制造有限公司產品；電子天平，梅特勒- 托利多儀器（上海） 有限公司產品；101 型電熱鼓風干燥箱，北京科偉永興儀器有限公司產品；質構儀，上海保圣實業發展有限公司產品。

1.3 方法

1.3.1 果凍的制備

（1） 復配膠的制備。將黃原膠、卡拉膠、魔芋膠按質量比1∶2∶1 干混。

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

（3） 滅菌。將調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，進行感官評價和質構測定，探討復配膠添加量對果凍感官品質和彈性的影響。

（2） 檸檬酸添加量的確定。以復配膠添加量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，進行感官評價和質構測定，探討檸檬酸添加量對果凍感官品質和彈性的影響。

（3） 白砂糖添加量的確定。以復配膠添加量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，進行感官評價和質構測定，探討白砂糖添加量對果凍感官品質和彈性的影響。

1.3.3 果凍配方的優化

根據單因素試驗結果得到最佳的復配膠、檸檬酸和白砂糖添加量，在此基礎上設置三因素三水平正交試驗，以此確定果凍的最佳配方。

果凍正交設計因素與水平設計見表1。

表1 果凍正交設計因素與水平設計/%

1.3.4 大豆膳食纖維添加量的確定

根據正交試驗結果得到最佳的復配膠、檸檬酸和白砂糖添加量，在此基礎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的影響。

1.3.6 果凍質構特性測定

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 名專業人員組成感官評價小組，對產品色澤、滋味、口感、組織形態4 個方面進行感官評分，取平均值為最終結果。每項評分分別乘系數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 結果與分析

2.1 單因素試驗分析

2.1.1 復配膠添加量對果凍品質的影響

復配膠添加量對果凍感官品質的影響見圖1，復配膠添加量對果凍彈性的影響見圖2。

圖1 復配膠添加量對果凍感官品質的影響

圖2 復配膠添加量對果凍彈性的影響

由圖1 可知，復配膠添加量對果凍的滋味、口感、組織形態均有顯著差異。當復配膠添加量為1.6%時評分最高，此時果凍組織形態穩定，無雜質和沉淀，硬度適中，有果凍獨特的風味。由圖2 可知，當復配膠添加量為1.4%和1.6%時，果凍彈性最好，可能是因為在此添加量下，復配膠之間形成了氫鍵，使得果凍結構致密[13]。若復合膠添加量繼續增加，則果凍彈性變差，感官評分也隨之下降?？赡苁怯捎谶^量的復合膠會導致果凍硬度變大、組織狀態不均一[14]。綜合果凍感官和彈性考慮，復配膠最佳添加量為1.6%。

2.1.2 檸檬酸添加量對果凍品質的影響

檸檬酸添加量對果凍感官品質的影響見圖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、組織形態都有顯著影響。隨著檸檬酸添加量的增加，評分均呈現先增加后降低的趨勢。當不添加檸檬酸時，果凍沒有其特有的風味；當檸檬酸添加量為0.10%時，果凍評分最高，組織形態最好，口感適中。繼續增加檸檬酸添加量，果凍酸味過重，果凍整體酸甜失調，導致感官評分下降。且果凍的凝膠效果變差。由圖4 可知，當檸檬酸添加量為0.10%時，果凍彈性最好，與感官評分結果一致。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的影響

白砂糖添加量對果凍感官品質的影響見圖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，評分均呈現出先增加后下降的趨勢。當白砂糖添加量為15%時，果凍感官評分最高。當白砂糖添加量繼續增大時，甜度過大，口感甜膩導致果凍感官評分下降。由圖6 可知，當白砂糖添加量為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]?？紤]到白砂糖添加量過大會導致高血糖、肥胖等慢性病的發生，且當白砂糖添加量為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 果凍的正交試驗結果

果凍正交試驗結果見表3。

結果表明，各影響因素的主次順序為檸檬酸添加量＞復配膠添加量＞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，更符合當下人們對低糖食物的追求。因此，A2B1C2組合，即復配膠添加量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的影響

大豆膳食纖維添加量對果凍感官品質的影響見圖7。

圖7 大豆膳食纖維添加量對果凍感官品質的影響

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%時果凍出現異味，果凍內部有固體殘渣，口感粗糙，且果凍整體形態軟榻?？赡苁且驗榇蠖股攀忱w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、口感產生影響。大豆膳食纖維經烘烤后會產生令人愉悅的香氣，添加到果凍中可以改善果凍的口感。與空白組相比，添加經烘烤的大豆膳食纖維的果凍感官評分更高。

3 結論

研究大豆膳食纖維果凍的最佳配方，以復配膠、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%。在此配方的基礎上，對大豆膳食纖維進行焙烤預處理，制得的果凍質地均勻，組織形態完整，口感酸甜適中，有良好的咀嚼性和獨特的風味。與其他市售果凍比較，該果凍營養豐富，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提供重要參考價值。