1. 引言
酸角又称罗望子,酸豆属大型乔木 [1] 。酸角分为酸、甜两种类型,酸甜爽口,可直接食用。国内外对酸角果肉营养成分的分析较多,如常量营养成分分析;矿物质、氨基酸测定与分析;以及芳香类成分提取方面的研究。酸角果肉中还原糖含量仅次于葡萄,含量为33.33%~47.05%,;有机酸主要为酒石酸,含量13.86%~24.28%,远高于柠檬、梅的有机酸含量;粗蛋白含量3.19%~6.79%,并且18种氨基酸含量高达5.75%,其中8种人体必须氨基酸含量占总量的30.43%,远高于柑桔、苹果、桃、李、猕猴桃等水果;此外,Ca含量也丰富,有123.00~214.00 mg/100g,还富含P含量,在100 g中有130.00~185.00 mg,还有其它多种矿质元素与维生素,如胡萝卜素总含量1.15 mg/100g,Vc含量10.44 mg/100g,Ve含量48.27 mg/100g。除此之外,经气相色谱-质谱联用分析结果显示,酸角果肉中61种芳香类物质,主要有a-乙酰呋喃、本乙醛、黄樟素等。由此可见,酸角果肉营养素含量丰富,是大多数水果无法媲美的 [2] 。张家华等学者对酸角进行了较为系统的致突变性研究,认为酸角无潜在的致突变作用,不致造成远期遗传危害 [3] 。在药理研究中发现,酸角果肉有抑菌、降血糖、抗突变、保护细胞损伤等作用 [4] - [9] 。因酸角具有良好的口感,较高的食用价值和保健作用,国内外的许多学者对酸角果肉进行了开发利用研究,相继研究并提出了酸角桑椹汁、酸角番荔枝汁、酸角蜂蜜茶、酸角茶、加香酸角汁等多种保健饮料的工艺流程、工艺参数和配方,生产出了符合饮料行业和国家标准的产品,且许多产品已申请了专利 [10] 。
软糖又叫胶糖,或凝胶软糖,又称类似果冻糖果。软糖一般含有一种或一种以上的凝胶剂,依靠凝胶剂形成稳定的半坚固凝胶体。不同的凝胶剂可以制成不同的凝胶软糖,如淀粉软糖,果胶软糖,卡拉胶软糖,琼脂软糖和明胶软糖等 [11] [12] 。软糖晶莹透亮,质地均匀,光滑细腻,甜味绵长,有特殊的果蔬风味,从而深受消费者的青睐。由于原料特殊性,酸角软糖在国内产品中较少,较有名气的是云南猫多喱推出的酸角糕系列产品,在云南其市场占有率较高,但还没有覆盖全国,还有较好的提升空间。
本试验是以酸角、甜角、白糖、麦芽糖浆、琼脂、明胶为原料,在单因素试验的基础上先选出最佳单因素水平,再通过正交试验,筛选酸角软糖最佳的生产配方和工艺参数,以增加酸角的生产途径,延长酸角种植的产业链,增加酸角种植业的经济效益,为其种植提供一定的理论和参考 [13] - [20] 。
2. 材料与方法
2.1. 材料与设备
材料:农贸市场购买的优质甜角及优质酸角、白砂糖、麦芽糖浆,明胶、琼脂均为市售食品添加剂。
设备:50 ml烧杯、100 ml量筒、玻璃棒、电子称(精确到一位小数点2位)、电饭煲、酸性PH试纸、电炉、打浆机、酸度计、塑料模盘、干燥箱等设备。
2.2. 试验方法与工艺流程
2.2.1. 试验方法
本试验选取优质酸角、甜角并对其进行去壳、茎,称量,清洗等预处理。先进行单因素试验(凝胶剂的配比量、糖的配比量、果汁的配比量),再进行多因素综合,最后进行正交实验筛选,并将加工后的产品进行感官评定。
2.2.2. 工艺流程
本试验工艺流程如图1。
2.2.3. 操作要点
1) 甜、酸角汁的制备
采用完整、无病虫、无霉变的酸角与甜角,去壳、去内茎,取其可食部分分开备用。使用时先称量,再用清水洗去碎石与硬杂物,再取适量的水放入电饭煲内煮至软化,待冷却至能50˚C左右,进行肉籽分离,把果肉汤放入打浆机打浆,趁热用纱布过滤,取汁备用。
2) 胶凝剂和糖的溶解
琼脂、明胶分别用5倍水浸泡静置1~2 h,待充分吸水溶胀后放在水浴中(70˚C~80˚C)加热溶解,放在热水浴中保温备用;将白砂糖用适量水溶解后备用。
3) 熬煮
先将糖液放在水裕锅中熬煮,温度控制在100˚C以下,然后加入甜酸角汁,慢速搅拌,防止产生气泡。为防止胶在高温条件下发生部分水解,在熬煮快结束时加入明胶、琼脂。
4) 浇模、定型
冷却熬煮液,当冷却至70˚C左右时搅拌1 min~2 min后,立即趁热浇模,静置至室温后凝胶成型。
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Figure 1. Curve: system result of standard experiment
图1. 标准试验系统结果曲线
5) 切割、干燥
将凝固成型的糖体,分条切块成型。然后按一定间距放在烘盘上,送入烘箱,在42˚C干燥24 h~30 h,至含水量18%左右,取出包装即为成品。
2.2.4. 注意事项
1) 温度的控制
在浓缩时必须要控制温度不能直接在电炉上加热,因为温度过高,170˚C以上还原糖会发生焦糖化反应,从而影响产品的颜色及风味,其次明胶在高温下会分解,而影响产品的凝胶。
2) 搅拌及其速度
浓缩时需要搅拌,否则明胶溶液表面会有一层膜,不仅影响浓缩速度而且还会造成糖体结构不均匀,透明度也会受到影响。然而如果搅拌速度过快则会使浓缩液溶入过多的气体,产生气泡,影响糖体的透明度与结构。
3) 明胶加入时间
由于本试验使用明胶为酸法明胶,pH在3.8~9.0之间稳定,在pH ≤ 3.5条件下会水解,而酸角汁经酸性pH试纸测定后在4.0~5.0之间,所以不能在高温下使明胶与果汁接触过长时间,应在熬煮快结束时再加入明胶,防止明胶高温分解而失去凝胶作用。
4) 脱模
浇模前,模具表面需涂一层可食用脱模油,否则将造成糖体与模具表面黏住难以脱模。
2.3. 数据分析
数据经Excel初步整理后,再由SPSS20.0比较分析。相对定量数据以“平均值 ± 标准误差”表示。
3. 结果与分析
3.1. 酸角汁的配比及量对软糖风味的影响
按酸角:甜角 = 1:0、1:1、1:1.5、1:2、1:3这五个比例,品尝其口感风味,其结果见图2。
从图2可以看出:随着酸角用量的减少,产品的酸度评分总体呈现先上升后下降趋势,当酸角与甜角的比例在1:1.5时酸度最为合适,在这个比例的基础上再做果汁添加量对产品风味的影响。见图3。
图3可以看出:酸甜角汁的量在20%与25%时风味较好,综合感官评价显示酸角与甜角的比例为1:1.5及果汁的量为25%时最为理想。
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Figure 2. Influence of the proportion of Tamarindus indica Linn and Tamarindus Linn
图2. 酸角与甜角比例的影响
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Figure 3. Influence of Tamarindus indica Linn and Tamarindus Linn juice additive quantity
图3. 酸角汁添加量的影响
3.2. 胶凝剂的配比量对产品的影响
预先设定的明胶与琼脂的比例分别为:10:1、15:1、20:1、25:1、30:1,其结果见图4。
从图4可以看出:明胶与琼脂比例在20:1时,各种性状评分都比较好,因此在这个比例的基础上继续做凝胶剂添加量对产品的影响。
胶凝剂添加量所设的比例分别为:3%、3.5%、4%、4.5%、5.0%,其对产品的影响如图5。
从图5可以看出胶凝剂在4%和4.5%时比较适合软糖的制作。综合评价之后把凝胶剂比例这个单因素定在4%。
3.3. 白糖与麦芽糖浆配比量对产品的影响
白糖不同的加入量对产品的影响如图6。
由图6可以看出白糖含量在20%时甜度适中,口感较好,但因又要考虑到糖体柔软度问题,所以又得增加麦芽糖浆而减少白糖含量,所以总体含糖量一定得超过20%,加上果汁有一定酸度,酸甜两种味道有相克一说,所以总体糖量应大于20%。
白糖与麦芽糖浆加入比例分别为:10:10、15:10、15:5、20:5、25:5,各比例对产品的影响如图7。
3.4. 正交试验结果及分析
在单因素试验的基础上,以酸角甜角汁配比、白砂糖与麦芽糖浆配比、明胶与琼脂配比来做三因素三水平正交试验,并行感官评定,其因素水平及结果如表1。
由表1可知,决定软糖质量3个因素中对试结果影响的主次顺序为:C > A > B,即酸角与甜角汁的配比对软糖质量影响最大,其次为胶凝剂的配比,最后是白糖与麦芽糖浆配比。在9个试验组合中最优组合为A2B2C1。极差分析结果为A2B1C1,这一组合尚未在正交试验方案中出现,因此,将这两个组合进行对比试验,并综合比较,结果发现A2B2C1最优,所以确定A2B2C1为最终组合,即凝胶剂为明胶4%、琼脂0.2%,白砂糖为20%、麦芽糖浆5%、酸甜角汁25%。
3.5. 正交试验结果及分析
· 感官指标
色泽:糖体呈淡红褐色或黄棕色,晶莹透亮,允许带一定量果肉,但总体要求透明。
组织状态:糖体饱满,质地均匀,无杂质,切割时有弹性,边缘整齐,无硬皮。
口感与滋味:甜味绵长,口感光滑细腻,具有酸角与甜角(主要是酸角)特有的风味。
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Figure 4. Influence of the proportion of Gelatin and agar
图4. 明胶与琼脂比例的影响
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Figure 5. Influence of gelling agent additive quantity
图5. 胶凝剂添加量的影响
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Figure 6. Influence of sugar additive quantity
图6. 白糖添加量对产品的影响
· 稳定性评价
产品在室温下放置48 h经观察,色泽、组织状态及口感与滋味均无变化。
· 理化指标
水分15%~18%;固形物30%左右。
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Figure 7. Influence of the proportion of sugar and malt syrup
图7. 白糖与麦芽糖浆比例的影响
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Table 1. L9 (33) factor level of orthogonal experiment and its result
表1. 正交试验因素水平及结果
4. 讨论
4.1. 凝胶剂的使用对产品的影响
本试验选用的凝胶剂为明胶和琼脂的混合物,主要以明胶为主。琼脂的凝胶力强,色泽洁白,一般用于制造清澈透明的凝胶糖果。琼脂品质的好坏会直接影响到琼脂凝胶及软糖的内在品质,本次实验中琼脂的颜色较好,因而无须脱色处理。明胶是一种含蛋白质的高分子化合物,缺少色氨酸,但它含有其它人体必须氨基酸,赋予糖体很好的弹性和绵软的口感。另外,明胶在较高温度下会发生分解,所以应在熬煮后期添加到浓缩糖液和果汁中。同于酸角果汁中也含有一定的果胶,对成品软糖中的胶体结构也会有些作用。根据实验结果,选用的明胶与琼脂的比例范围控制在20:1~25:1,本次试验所用明胶为酸法明胶,pH值在3.8~6.0时稳定,等电点在9.0~9.2,颜色为金黄色,有种异腥味,这是原料中不可避免的,因而加工出来的产品吃起来稍有异腥味,个人认为适量加入相应香精则加工出来的产品口感应会更理想。
4.2. 酸角原料对产品的影响
由于所用酸角是干果,所以制备浓缩汁时应该要注意软化,且要先去籽,然后打浆过滤,因为如果不过滤则对糖体色泽、结构、透明度都有一定影响。过滤时又因果肉中果胶含量比较丰富,软化时吸水膨胀所以过滤时需要外加压力,用纱布包住果肉,用手挤压才能取汁比较完全,且可溶性固形物含量高。过滤不仅能使果汁具有良好的透明性,还能除去因采摘问题而残留的杂质,如:碎石、细砂、碎壳等。另外酸角的成熟度要较好,否则因未成熟的酸角果肉含有太多单宁物质,涩味太重会严重影响口感。另外甜角用于调味、调色,因为甜角中酒石酸的含量比酸角少得多,而糖刚比甜角含量多,对甜角的要求和酸角基本一致。每次做实验时都应用同一大批次的酸角和甜角原料,因为不同的原料颜色会有很大差异,若做成产品则没有良好的可比性。
4.3. 糖的添加量对产品的影响
白糖是传统的甜味剂,因为价格便宜,原料易得,色泽甜度均优,所以选用白糖为主,麦芽糖浆为辅。白糖较麦芽糖浆甜度大,但麦芽糖浆可使糖体柔软,白糖在软糖制造过程中易发生“返砂”现象,且白糖过量会使糖体较硬。软糖的白糖超过40%时,易吸水发烊,而含量低于20%时易“返砂”,故通常软糖中白糖含量应在 20%~30%之间。
4.4. 糖的添加量对产品的影响
论上浓缩时,应在70˚C,而实验中不一定能达到这种严格的标准,导致每批次的产品都不能在相同条件下生产,可能会造成产品差异过大,加上每个品尝人员的专业素质与其自身问题,对感官评定自然存在差异,所以选出来的配方与工艺并不一定为最佳。
在整个实验过程中,熬煮时的容器为小烧杯,因为要使浓缩果汁中水分含量到达40%以下,在常压下,可以用烧杯在电炉上直接加热,尽管也是沸腾温度,但烧杯壁底部温度肯定过高,理论上在温度高于170˚C时会发生焦糖化反应和羰氨反应而影响色素与甜度及糖体结构,所以应尽量避免这种不良反应的发生,因而选择水浴加热浓缩,水分蒸发速度很慢,为避免再熬煮糖液,可以把酸角汁换算其中含水量之后与糖直接混合熬煮。可以减少水分的加入量,同时可以缩短熬煮时间。
在果肉中用pH试纸测定酸度在3.5~4.0之间,经浓缩后的果汁pH介于4.0~5.0之间,因而可以不用再其它的酸味剂,又因为凝胶剂用的是明胶与琼脂,主要是酸法明胶,pH值在3.8~6.0时稳定,凝胶作用良好,琼脂在pH在4.0~9.0时稳定性好,但在高温下则因分子运动加剧,从而使果汁pH下降,因而要维持凝胶剂的稳定性就不能与果汁在高温下混合太长时间,尽量在熬煮后期加入凝胶剂,混合后把烧杯放入冷水中冷却到70˚C时倒模后继续在冷水中迅速冷却,这样可以防止凝胶剂在高温酸性条件下水解变性。
5. 结论
本试验最佳凝胶剂配比为:明胶4%、琼脂0.2%;最佳糖的配比:白砂糖为20%、麦芽糖浆为5%;最佳果汁配比:酸甜角汁25% (酸角:甜角 = 2:3,水:酸角 = 2:1)。在操作过程中,充分利用物料物性,减少人为误差,对研发酸角相关产品可起到一定指导作用,并可为其提供相关数据理论依据。
致谢
感谢昆明学院校级纵向课题项目,云南省科技厅省应用基础研究计划青年项目为本文提供经费支撑。
基金项目
本文为2015年昆明学院校级纵向课题“探索烹饪专业创新创业型人才培养机制”(项目编号:XJW1503);2017年云南省科技厅省应用基础研究计划青年项目“合理膳食与运动共同调控肥胖机制的研究”(项目编号:2017FD090)研究成果之一。