西番莲山药果糕加工工艺的研究

◎ 张云娟，侯洪波，章金龙，吴思憬，李 悦

（保山学院 资源环境学院，云南 保山 678000）

西番莲是一种色泽诱人、香味浓郁的水果，其果汁含有135种以上芳香化合物，可散发出10多种浓郁果香，如菠萝、苹果、水蜜桃和石榴等大部分热带、亚热带水果的香型，因此又称为百香果，是一种富含多种氨基酸、有机酸和矿物质的具有营养功能和保健功能的水果[1]。

山药，又称为怀山药、薯药、白苕、山薯、土薯和白山药等，是薯蓣科薯蓣属的草质藤本植物的根[2]。山药营养成分丰富，其含有丰富的山药多糖和山药皂苷，具有良好的保健作用[3]。此外，山药还含有多种维生素、氨基酸和矿物质，以及多酚氧化酶、黄酮类、山药碱等多种酶和生物活性小分子物质[4]。

山药作为药食两用的植物，以此为原料研发的西番莲山药复合果糕，增加了果糕的营养价值，再配以有“果汁之王”之称的西番莲，其独特的果香更吸引消费者，二者制作出的果糕既能满足人们的味蕾，也能满足人们对健康的追求。西番莲山药果糕在营养、绿色、保健等方面均符合现代食品的要求，市场前景广阔，提升空间大，有利于促进山药和西番莲产业的发展。本文以山药和西番莲为主要原料，考察西番莲汁和山药浆的配比、绵白糖添加量、柠檬酸添加量以及凝胶剂添加比例和添加量对西番莲山药果糕的影响，根据单因素试验结果设计正交试验，以感官评分为评价指标，得出该复合果糕的最佳生产工艺及配方。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

山药和紫皮西番莲均选用保山本地品种，保山杏花农贸市场；果胶、卡拉胶、琼脂，湖北糖柜食品有限公司；绵白糖，上海怡神保健食品有限公司。

1.2 仪器与设备

CP512分析天平，常州奥豪斯仪器有限公司；JYL-C012打浆机，九阳有限公司；BCD 576WDPU冰箱，青岛海尔股份有限公司；HH-4恒温水浴锅，常州国华电器有限公司；LDZX-75KB立式压力蒸汽灭菌锅，上海申安医疗器械厂；DHG 9030A烘箱，上海一恒科学仪器有限公司；SW-CJ-1D单人双面无菌操作台，苏州净化有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

西番莲山药果糕工艺流程见图1。

图1 西番莲山药果糕工艺流程图

1.3.2 关键工艺控制点

（1）西番莲、山药预处理。选择品质良好的西番莲和山药，清洗备用，去皮的山药切成小块，并用0.5%的柠檬酸浸泡3 min（护色）。

（2）山药加热软化。将切好的山药放入不锈钢小锅中煮25 min使其软化。

（3）打浆过滤。将软化后的山药和煮山药的水一起放入打浆机中，再加入适量水打浆，过滤掉较大的果粒，使成品口感更细腻，收集备用。处理好的西番莲果肉放入榨汁机中榨汁、过滤除去大颗粒物，将过滤好的西番莲汁收集备用。

（4）绵白糖的溶解。烧杯中加入适量水煮沸，按比例称取一定量的绵白糖，将称好的绵白糖（留下少量用于制备混合胶溶液）加入煮沸的水中，水量约为绵白糖量的1倍，溶解成糖液备用。

（5）复合凝胶剂溶液的配制。根据比例计算并称取每种凝胶剂的量，倒入烧杯中混合均匀，再加入剩余的绵白糖搅拌均匀，缓慢加入适量沸水，边加边搅拌使复合型凝胶剂溶解，温度保持在70 ℃，待用。

（6）熬煮。将混合后的西番莲汁、山药浆和糖液以及称好的柠檬酸一起倒入锅中加热，5 min后加入溶解好的凝胶溶液，边加边不断搅拌，防止焦糊，继续熬煮，20 min后停止加热。

（7）倒模、冷却。将熬煮好的西番莲山药果糕倒入准备好的模具中，放入冰箱中冷却30 min，成型后取出即可。

1.3.3 复合凝胶配比的选择

固定西番莲汁与山药浆配比、复合凝胶添加量、绵白糖添加量和柠檬酸添加量，分别设置琼脂∶卡拉胶∶果胶为1∶1∶1、2∶1∶2、2∶2∶1、3∶2∶1和2∶3∶1，考察各个配比对西番莲山药果糕品质的影响，确定最优复合凝胶配比。

1.3.4 单因素试验设计

分别设置复合凝胶剂添加量（2.0 g/100 g、2.5 g/100 g、3.0 g/100 g、3.5 g/100 g和4.0 g/100 g）、西番莲汁与山药浆配比（1∶2、1∶3、1∶4、1∶5和1∶6）、绵白糖添加量（20 g/100 g、25 g/100 g、30 g/100 g、35 g/100 g和40 g/100 g）和柠檬酸添加量（0.01 g/100 g、0.02 g/100 g、0.03 g/100 g、0.04 g/100 g和0.05 g/100 g），以果糕的感官评分为指标，考察各因素变量对果糕品质的影响，确定果糕的最佳工艺参数。

1.3.5 正交试验设计

以凝胶剂添加量（A）、西番莲汁∶山药浆配比（B）、绵白糖添加量（C）和柠檬酸添加量（D）单因素试验结果为依据，采用L9(34)进行正交试验确定最优配比。正交试验因素水平见表1。

表1 正交试验因素和水平表

1.3.6 感官评定

挑选10名具有食品感官评价专业背景知识的成员成立感官评定小组，评定人员参照评分标准进行评分，评分标准见表2。

表2 感官评分标准表

1.3.7 果糕理化指标的测定

（1）水分含量的测定。根据《食品安全国家标准 食品中水分的测定》（GB 5009.3—2016），采用直接干燥法检测[5]。

（2）总酸含量的测定。根据《食品安全国家标准 食品中总酸的测定》（GB/T 12456—2021），采用酸碱滴定法检测，结果以柠檬酸计[6]。

（3）总糖含量的测定。根据《蜜饯质量通则》（GB/T 10782—2021），采用总糖的测定方法，结果以葡萄糖计[7]。

（4）维生素C含量的测定。根据《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》（GB 5009.86—2016），采用2,6-二氯靛酚滴定法测定[8]。

1.3.8 微生物指标的测定

（1）菌落总数的测定。根据《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》（GB 4789.2—2016）测定[9]。

（2）大肠菌群的测定。根据《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》（GB 4789.3—2016），采用大肠菌群MPN计数法测定[10]。

2 结果与分析

2.1 复合凝胶配比的确定

由表3可知，复合凝胶综合了各凝胶的优点，通过3种凝胶不同比例的复配试验，发现编号4的配方琼脂∶卡拉胶∶果胶=3∶2∶1的凝胶性能最佳，制作出的果糕弹性好、软硬适中、表面光滑。

表3 不同凝胶配比评价结果表

2.2 复合凝胶添加量的确定

复合凝胶添加量主要影响果糕的口感和组织状态。由图2可知，当凝胶添加量较低时，果糕较软、不易成型、弹性较差；当凝胶添加量较高时，果糕较硬、弹性差，当凝胶剂的添加量为3.5 g/100 g时，西番莲山药果糕易定型、软硬适中，品质最佳。

图2 复合凝胶剂添加量对西番莲山药果糕感官评分的影响图

2.3 西番莲汁与山药浆比例的确定

西番莲汁与山药浆的比例主要影响果糕的味道。由图3可知，山药浆比例过高，果糕西番莲味偏淡，香气不明显；山药浆比例过低，果糕西番莲味太重，香气太浓烈，也不利于果糕的口感，当西番莲汁∶山药浆=1∶4时，果糕西番莲味适中，口感最佳。

图3 原料配比对西番莲山药果糕感官评分的影响图

2.4 绵白糖添加量的确定

绵白糖添加量不仅会影响果糕的口味，还会在较小程度上影响其质地。由图4可知，随着绵白糖添加量的增加，果糕的感官评分呈先上升后下降的趋势，是由于绵白糖添加量太少时，果糕口感偏酸；绵白糖添加量过多时，果糕口感偏甜，而且绵白糖经熬煮后会使果糕硬度增加，当绵白糖添加量为35 g/100 g时，果糕口感最佳。

图4 绵白糖添加量对西番莲山药果糕感官评分的影响图

2.5 柠檬酸添加量的确定

柠檬酸添加量主要影响果糕的口感。由图5可知，当柠檬酸添加量过低时，果糕口感偏甜；柠檬酸添加量过高时，果糕口感又偏酸，随着柠檬酸添加量的增加，果糕果酸接受度低，当柠檬酸添加量为0.02 g/100 g时，果糕酸甜适中，口感最佳。

图5 柠檬酸添加量对西番莲山药果糕感官评分的影响图

2.6 正交试验结果分析

由表4可知，4个因素对果糕品质的影响程度为A复合凝胶添加量对果糕品质影响＞D柠檬酸添加量＞B原料配比（西番莲汁∶山药浆）＞C绵白糖添加量。感官评分最高为85.8，即最佳加工工艺方案为A1B3C3D3；但从平均值来看，最佳组合为A1B1C3D3，因此需进行验证试验。

表4 正交试验结果及分析表

组合A1B1C3D3生产的西番莲山药复合果糕感官评分为84.12，低于组合A1B3C3D3。组合A1B3C3D3与组合A1B1C3D3生产的果糕色泽诱人、香气浓郁、酸甜适中、质地紧密、软硬适中、富有弹性、表面光滑且无杂质，但组合A1B3C3D3的弹性韧性优于组合A1B1C3D3。综上所述，西番莲山药复合果糕的最佳生产工艺条件为复合凝胶配比为琼脂∶卡拉胶∶果胶=3∶2∶1，复合凝胶添加量3.0 g/100 g，西番莲汁∶山药浆=1∶5，绵白糖添加量35 g/100 g，柠檬酸添加量0.03 g/100 g。

2.7 西番莲山药果糕的理化指标及微生物指标测定结果

对西番莲山药果糕的各项理化指标进行测定，测得水分含量为17.94%，总酸含量（以柠檬酸计）为5.993 g/kg，总糖含量（以葡萄糖计）为50.32 g/100 g，维生素C含量为4.0 g/100 g，菌落总数和大肠菌群检出量符合食品卫生安全标准。

3 结论

通过单因素试验和正交试验，得出西番莲山药果糕的最佳工艺参数为复合凝胶配比为琼脂∶卡拉胶∶果胶=3∶2∶1，复合凝胶添加量3.0 g/100 g，西番莲汁∶山药浆=1∶5，绵白糖添加量35 g/100 g，柠檬酸添加量0.03 g/100 g。在该条件下制备的果糕色泽诱人、香气浓郁、酸甜适中、质地紧密、软硬适中、富有弹性、表面光滑且无杂质，各项理化指标和微生物指标符合国家相关标准，是一款营养美味、安全健康的食品。