1、本科毕业设计（20届）含虾青（红）素的果冻的制备所在学院专业班级食品科学与工程学生姓名学号指导教师职称完成日期年月目录1引言3711虾青素的概况3712天然虾青素的生物保健功能3813茶叶的营养3814实验的目的和意义382材料与实验方法3921材料与设备39211材料39212设备3922实验方法3923操作要点40231溶胶与煮胶40232调配40233杀菌和冷却403结果与讨论4031单一增稠剂的选择4032卡拉胶添加量的确定4133白砂糖的添加量的确定4234柠檬酸添加量的确定4235藻粉添加量的确定4336茶叶的用量对果冻品质的影响4337产品配方优化实验4438果冻粉添加量的确定4
2、539理化指标46310微生物指标474小结47致谢错误未定义书签。参考文献48附录错误未定义书签。摘要以卡拉胶或果冻粉为果冻基础原料，以雨生红球藻粉、柠檬酸、白砂糖、普通绿茶为辅料，以茶叶为去腥剂和抗氧剂，制作出含有虾青（红）素的新型的营养果冻。以茶叶的茶汤为溶剂对凝胶剂进行熬煮，为果冻赋予了茶叶的营养与功效。采用单因素试验和正交试验进一步验证，得出了营养保健果冻研制的最佳配方卡拉胶12或果冻粉10，白砂糖15，柠檬酸04，藻粉01。每100G果冻中含虾青素25MG。关键词卡拉胶；雨生红球藻粉；果冻ABSTRACTCONTAININGASTAXANTHINASTACINJELLYWITHNE
3、WNUTRITIONALELEMENTSWASPRODUCEDBASEDONCARRAGEENANORJELLYPOWDERASTHEBASICMATERIALANDPLUVIALISALGAEPOWDER,CITRICACID,SUGAR,TEAASTHESUPPLEMENTARYMATERIALSTHEROLEOFTHETEAWASTOREMOVETHEALAGESSMELL,TEAFORTHEGELTOBOILINGSOLVENTSFORTHENUTRITIONOFTEAJELLYANDGIVENEFFECTSINGLEFACTOREXPERIMENTSANDORTHOGONALTEST
4、TOFURTHERVERIFYTHEOBTAINEDOPTIMALNUTRITIONALFORMULADEVELOPEDJELLYCARRAGEENAN12ORJELLYPOWDER10,SUGAR15,CITRICACID04,ALGAEPOWDER01PER100GJELLYCONTAININGASTAXANTHIN25MGKEYWORDSCARRAGEENAN；HAEMATOCOCCUSPLUVIALISMEAL；JELLY1引言11虾青素的概况虾青素ASLASTAXANTHIN，全称为3，3一二羟基4，4二酮基，胡萝素，分子式是C40H52O4，相对分子量59686，是一种酮式类胡萝卜
5、素，也是一种萜烯类不饱和化合物。色泽为粉红色的，具有脂溶性，不溶于水，易溶于氯仿、丙酮、苯和二硫化碳等有机溶剂。它广泛存在于生物界中，如鲑鱼、鳟鱼、红鲷科鱼类、虾、龙虾和鱼子等。一些鸟中也含有虾青素像红鹤和鹌鹑3。虾青素在一些水生动物如虾、蟹、鱼和鸟类的羽毛中，起显色的作用。大多甲壳类动物如虾、龙虾、螃蟹等呈现的红色均因虾青素积累所致，一些鱼肉如鲑鱼的肉色也是虾青素积累的结果。在实际生产中，虾青素常用作鱼虾等水产养殖动物的饲料添加剂，以便弥补人类膳食中虾青素的缺乏，同时改善水产养殖产品的质量。动物实验表明虾青素有抑制肿瘤发生、增强免疫功能、延缓衰老等多方面的生物学功能，因此在功能食品、饲料、化
6、妆品和医药等方面有着广阔的应用前景1,2。图1虾青素的结构FIGURE1THESTRUCTUREOFASTAXANTHIN目前，虾青素已广泛应用于水产养殖中，在增加养殖对象的着色，提高生物的存活率，促进水产类动物的生长、繁殖和发育等方面具有显著的作用。人工合成的虾青素作为食品添加剂虽然已被美国的食品和药品管理局FDA批准，但价格十分昂贵，每千克达20002500美元，人工合成虾青素的过程可能被其它的有害的物质所污染，产品中还含有非天然的异构体，因此人们对生产虾青素的兴趣很高46。目前，在天然虾青素的生物来源中，雨生红球藻HAEMATOCOCCUSPLUVIALIS中的虾青素含量最高，其虾青素含
7、量可高达干重的30，甚至更高，被誉为天然虾青素的“浓缩品”8，而且雨生红球藻虾青素无论其功能还是安全性等方面都具有其它来源的虾青素无法比拟的优势。雨生红球藻中所含虾青素的结构形式也与养殖对象所需要的结构形式一致，所以被公认为自然界中生产虾青素最好的生物来源。12天然虾青素的生物保健功能虾青素的来源分人工合成和从生物中提取两种，当然无论从结构、功效或是安全方面看天然虾青素都要优于人工合成的虾青素。虾青素具有抗氧化性，与类胡萝卜素、玉米黄素等类胡萝卜素相比,天然虾青素有其独特的优势,它的抗氧化能力较强,是维生素E的550倍，是类胡萝卜素等的10倍,被称为“超级维生素E”。能更有效地阻止不饱和脂肪酸
8、过氧化。虾青素能显著增强机体局部的和全身的免疫能力，抗机体炎症，抗螺旋菌感染等。以消除机体内被感染的细胞或癌细胞9。类胡萝卜素具有抑制及预防癌变的能力。虾青素通过加强正常细胞间隙间的连接能力，把致癌物诱发的细胞放在一个扩展的网络中，在其中正常细胞占优势，癌细胞被孤立，并且减少癌细胞间的联系，稳定致癌物诱发的细胞，控制其生长。防止肿瘤转化，从而抑制或减少癌症的发生10；虾青素能显著增强机体局部和全身的免疫能力，抗机体炎症，抗螺旋菌的感染，这种免疫调节特性与抗氧化性相结合，在防止疾病的发生与传播中发挥重要作用11；虾青素对改善视力具有独特的效果，是一种天然的“眼保健维生素”原料，可直接改善视力，故
9、在预防和治疗“年龄相关性视黄斑退化”，改善视网膜功能方面具有良好效果。虾青素近似维生素A的特性，维生素A是眼球中的视黄酸的供应源，视黄又是人的暗视觉所需要的视紫质的来源。因此可消除眼疲劳，有助于体力的恢复10,12。这些只是现阶段国内外对虾青素的功能的基本认识，随着虾青素在动物及人体中的多种生理功能的不断发掘以及在水产养殖、食品、药品、化妆品和高级营养保健品等领域应用方式的不断拓展，虾青素的市场潜力将越来越大。其中将以以雨生红球藻生物合成为主的天然虾青素为主流。13茶叶的营养李时珍在本草钢目中论茶的性味“苦、甘、微寒、无毒最能降火，火降则百病清”。联合国FAO以现代医学进行茶与人体健康的研究，
10、认为“茶叶几乎可以证明是一种广谱的，对多种人体常见病有预防效果的保健食品，而其有效成分是茶多酚”。绿茶多酚作为一种高效低毒的自由基清除剂，便是多种病患的克星13。近年来国内外许多学者的研究证明，绿茶多酚具有抑制脂质过氧化、抗凝、促纤溶、抗血小板凝集、降血压、降血脂、防治动脉粥样硬化、保护心肌、清除自由基等生物学作用。14实验的目的和意义果冻（FRUITJELLY）原是一类西式甜点心。六十年代，日本首先将其引入工业化生产，从而使果冻从厨房走进工厂从餐桌走上货架，成为一种时尚的消闲食品14。1985年，我国引进了第一条果冻生产线。随着经济的发展，作为消闲食品，果冻已经风光了十几年，随着人们生活水平
11、的提高，各种疾病如糖尿病，肥胖，高血脂等的影响越来越大，其中显而易见的原因之一是从个性化的、单一的饮食习惯和缺乏运动15。这就使得人们要对休闲食品有了不仅应美味可口、安全卫生而且要有一定的保健功能的要求。目前国内外已经开发出了一些具有保健作用的产品，如我国的高钙果冻、螺旋藻果冻（布丁）、枸杞果冻；日本的绿茶果冻、乳酸（菌）果冻（奶冻）、芦荟果冻、矿泉水果冻等。作为具有保健功能的果冻产品，比较适合开发的有以下几个方面A补充微量元素方面，如铁、锌、钙等山。B增强免疫力、防癌、抗癌方面，如螺旋藻、绿茶等；C调理、美容、抗老化功能方面，如芦荟、枸杞等。果冻本身含有大量膳食纤维，按白糖添加量15计算，每
12、一个150克的果冻在人体内产生的热能为893千卡，而普通成年人每日热能供给量约为2500千卡，因此果冻在体内产生热能所占比例极低。将虾青素作为果冻的一种添加剂添加到果冻中，可以增加果冻的保健功能，成为一种新型的保健休闲食品。本实验以卡拉胶或果冻粉为果冻基础原料，以雨生红球藻粉、茶叶、柠檬酸、白砂糖等为辅料，制作出含有虾青（红）素的新型的营养果冻。2材料与实验方法21材料与设备211材料白砂糖，食用卡拉胶，果冻粉，食用琼脂，食用级柠檬酸，普通绿茶，雨生红球藻藻粉等。212设备水浴锅、灭菌锅、天平、量筒、烧杯、玻璃棒、电磁炉、果冻杯。22实验方法茶叶水卡拉胶、白砂糖（果冻粉、白砂糖）溶解过滤煮胶过
13、滤调配加藻粉灌装灭菌冷却成品23操作要点231溶胶与煮胶先用电磁炉或水浴锅将蒸馏水加热到90100，然后将茶叶（普通绿茶就可以）冲泡开，滤出茶汤，然后将称量好的果冻粉和白砂糖按15110的比例混合均匀倒入茶汤中在电磁炉上加热，在溶解的过程中不断用玻璃棒同一方向匀速搅拌，以避免产生絮状物质，煮胶20分钟后，即可得到澄清透明的溶液。若用卡拉胶则将冲泡好的茶汤冷却，然后将卡拉胶与白砂糖按15110的比例混合，慢慢搅拌溶解到冷却的茶汤中，注意防止其结团，浸泡10分钟使卡拉胶充分的吸水溶胀，以利于卡拉胶凝胶性能的发挥，再卡拉胶充分吸水溶胀之后，在搅拌条件下加热直至沸腾，保持5分钟微沸的状态，为除去表层的
14、泡沫、杂质及胶粒，趁热用已消毒的100目尼龙网过滤。232调配将煮制好的胶液先采用水浴加热，温度为65，持续20分钟后先将柠檬酸（用适量水溶解放入其中，用玻璃棒不断慢慢的搅拌使胶液与柠檬酸混合均匀；待柠檬酸溶解后再加入藻粉，缓慢的搅拌10分钟左右，使藻粉分布均匀后取出。233杀菌和冷却将调配好的糖胶液灌装入果冻杯中并且封口，封口时要注意防止粘污杯口，将封好的果冻杯放入85热水中灭菌510分钟。自然冷却或喷淋冷却,或放入冰箱冷藏室在10以下冷凝。待胶液彻底凝结后，果冻的成品就完成了。3结果与讨论31单一增稠剂的选择单一的凝胶剂选择卡拉胶、琼脂、果冻粉进行分析，对比。其中琼脂粉呈淡黄色，卡拉胶为透
15、明胶条，果冻粉为白色粉末，溶解在水中后都呈无色透明的胶体并且没有异味。以感官评定为指标，以白砂糖15，柠檬酸04的前提下，添加不同种类和浓度的增稠剂，再经过熬煮、搅拌、冷却、成型，试验结果见表1。表1单一增稠剂的感官评价结果TABLE1SENSORYEVALUATIONOFTHERESULTSOFASINGLETHICKENER名称序号添加量（）口感（30）组织状态（40分）硬度（30）评分卡拉胶108较好，细腻成冻较散一般78210质地脆，较细腻成冻一般较好82312较脆成冻较好好85琼脂408弹性一般，口感较绵成冻较好较差82510弹性好，细腻成冻好差86612弹性一般成冻较好一般80果冻
16、粉708弹性较好，细腻成冻较好一般82810弹性好，口感细腻成冻好一般88912弹性一般成冻较好较好86由表1可知，果冻粉、琼脂的成冻性比较好。卡拉胶成冻比较脆，但卡拉胶成胶状态好、硬度大、果冻透明度高、韧性较大。因此，选出卡拉胶和果冻粉为本实验的增稠剂。32卡拉胶添加量的确定卡拉胶（CARRAGEENAN）,又称为鹿角菜胶、角叉菜胶。卡拉胶是从某些红藻类海草中提炼出来的亲水性胶体，它的化学结构是由半乳糖及脱水半乳糖所组成的多糖类硫酸酯的钙、钾、钠、铵盐。无臭或有微臭，无味口感粘滑，在冷水中膨胀，可溶于60以上的热水后形成粘性透明或轻微乳白色的易流动溶液，但不溶于有机溶剂，在低于或等于它们的等
17、电点时，它们易与醇、甘油、丙二醇相溶16，可分为K型（KAPPA）、I型（IOTA）、L型（LAMBDA）。卡拉胶是热可逆性的胶，加热时凝结融化成溶液，冷却时又形成凝胶，在热水、冷水中，卡拉胶均可溶解，卡拉胶的凝胶状态好、用量少，因此选用卡拉胶作为凝胶剂。为确定卡拉胶的添加量，基本配比采用糖添加量15、柠檬酸添加量为040和的条件下，分别添加08、10、12和14的卡拉胶做单因素试验，进行感官评分，确定卡拉胶的添加量大致范围，结果见表2。表2卡拉胶添加量对果冻品质的影响TABLE2EFFECTOFCARRAGEENANONQUALITYOFJELLY卡拉胶（）硬度脆性弹性持水性口感08较差较好
18、较差较差较差10较好脆差差较好12好脆较好好好14硬较脆较差好较好从表2可以看出，卡拉胶的用量在12较合适，硬度、弹性、脆性、持水性、口感的综合性能最佳。33白砂糖的添加量的确定白砂糖的颜色洁白，甜味纯正，甜度稍低于红糖。白砂糖味甘性缓，长于补中益气，缓急止痛，还有润肺生津的功效17。白砂糖的价格经济，原料易于采购，因此采用白砂糖作为果冻的甜味剂。基本配比采用卡拉胶12、柠檬酸添加量为040的条件下，分别添加10、15、20和25的白砂糖做单因素试验，进行感官评分，确定果冻中白砂糖添加量大致范围，结果见表2。表3白砂糖添加量对果冻品质的影响TABLE3EFFECTOFSUGARONQUALIT
19、YOFJELLY白砂糖质量（）口味10微酸15适中20微甜25甜从表3可以看出，白砂糖的量为15为最合适的添加量。34柠檬酸添加量的确定柠檬酸是一种重要的有机酸，又名枸橼酸，化学名称是2一羟基丙烷三羧酸，无色晶体，常含一分子结晶水，无臭，有很强的酸味，易溶于水。其钙盐在冷水中比热水中易溶解，此性质常用来鉴定和分离柠檬酸。结晶时控制适宜的温度可获得无水柠檬酸。作为食用酸类，柠檬酸可增强体内正常代谢，适当的剂量对人体无害，但是它可以促进体内钙的排泄和沉积，长期食用含柠檬酸的食品，有可能导致低钙血症。因为安全无毒，已成为当前世界上生产量和消费量最大的食用有机酸18。柠檬酸主要是用于赋予产品酸味、调节
20、产品的风味,并降低PH值,抑制细菌的生长。柠檬酸的用量对果冻色泽、口感和胶的稳定性有很大的影响,用量过低则发挥不了柠檬酸应有的作用；而当用量增大时,胶发生水解,影响柠檬酸的凝胶性。为了尽量避免这些影响,必须将胶液的温度降到70。为了确定柠檬酸的大致用量，基本配比采用白砂糖添加量15、卡拉胶12的条件下，分别添加02、03、04和05的柠檬酸做单因素试验，进行感官评分，确定柠檬酸的添加量大致范围，结果见表3。表4柠檬酸添加量对果冻品质的影响TABLE4EFFECTOFCITRICACIDONQUALITYOFJELLY柠檬酸用量（）口感弹性气味02味道较甜较好较甜03味道较酸较好微酸04酸甜适中
21、较好适中05味道偏酸一般偏酸从表4可以看出，柠檬酸的含量在04为最合适的量。既不影响胶体的凝胶性，有使果冻酸甜可口。35藻粉添加量的确定天然雨生红球藻种属与绿藻门、团藻目、红球藻属，蛋白质含量15，藻粉本身成红褐色的，并且有很浓重的藻腥味，在果冻中加入藻粉无论是颜色或是气味上都对果冻的感官上产生很大的影响，并且藻粉颗粒不能完全溶解在胶液中，在果冻凝结之前要不断搅拌，使藻粉均匀分布。表5藻粉的加入量对果冻品质的影响TABLE5EFFECTOFHAEMATOCOCCUSPLUVIALISMEALONQUALITYOFJELLY藻粉用量（）颜色气味分布01颜色较淡呈浅褐色，颜色轻微分层藻粉的气味很清
22、淡颗粒细小，分布较均匀02呈褐色，有颜色分层藻粉的气味微重，有点类似于海苔的气味颗粒较细小，分布较均匀，底部分布较多03褐色微深，颜色分层较明显有腥味，气味较重有较大的颗粒悬浮，底部藻粉颗粒较多04呈深褐色，颜色分层藻粉的腥味很重大颗粒较多，分布不均匀，底部沉淀多从表5可以看出，01的用量较好，及分布均匀，又没有沉淀浪费，气味、颜色容易被人所接受。36茶叶的用量对果冻品质的影响茶叶本身具有提神清心、清热解暑、消食化痰、去腻减肥、清心除烦、解毒醒酒、生津止渴等功效，还对辐射引起的疾病、心血管疾病等有一定的药理功效。茶叶具有药理作用的主要成份是茶多酚、咖啡碱、脂多糖、茶氨酸等。其中茶多酚具有很强的
23、抗氧化作用，用量少，001003即可起作用，而无合成物的潜在毒副作用。茶叶的茶香清新正好可以掩盖藻粉的藻腥味，为果冻在色泽上增添了光彩，又赋予了果冻独特的口味。通过添加不同量的茶叶，观察其对藻粉腥味的遮盖程度，从感官评定的角度判断其对果冻品质的影响。其中以藻粉01、白砂糖添加量15、卡拉胶12、柠檬酸04为基本配比。表6叶用量对果冻品质的影响TABLE6EFFECTOFTEAONQUALITYOFJELLY茶叶的量颜色气味口味01较浅藻粉气味重藻粉味道重03较好茶香中有淡淡的藻粉气味藻粉味道很少，有茶香05较深茶香较重茶叶的味道偏重从表6可以看出，03的茶叶用量，色泽黄绿色，富有光泽，茶香清新
24、，不但有效的掩盖了藻粉的腥味，并且很好的将藻粉的气味与茶叶的气味融合在一起。茶叶的浸泡温度不低于70，沸水的冲泡效果更好，为增加黄酮的浸出量，冲泡6分钟为最适宜19。37产品配方优化实验对于含虾青（红）素的果冻的配方选用四个因素白砂糖用量或果冻粉用量、卡拉胶用量、柠檬酸用量和藻粉用量和三个水平，设计了L934正交实验，通过对产品的感官评定和正交分析，得出最佳配方。感官评分标准以色泽20分，气味及滋味30分，组织状态20分，口感30分来进行综合评分。感官评分标准见表7，因素水平取值见表8，正交实验结果见表9。表7果冻的感官评定标准（以100分计）TABLE7THESCORESTANDARDSOF
25、SENSORYTESTFORJELLY100POINTS色泽（20）组织形态（20）滋味与气味（30）口感（30）颜色呈黄绿色，均匀一致，富有光泽。2030分半透明，不粘壁，弹性、韧性好，表面光滑，质地均匀，无气泡。1420分酸甜适口，茶香清新自然。2030分入口细腻，有弹性，有咬劲。2030分颜色较深，黄色较重，光泽暗淡，基本均匀。1019分半透明，不粘壁，弹性、韧性较好，质地均匀，少量气泡。713分酸甜基本适口，茶香不浓，藻粉的气味突出。1019分入口基本细腻，有弹性。1019分颜色淡黄色，有红色，无光泽，严重不均匀。09分不透明，粘壁，弹性、韧性不好，表面不光滑，质地不均匀，大量气泡。0
26、6分酸甜不适口，藻粉的气味严重。09分入口不细腻，无弹性和咬劲。09分表8L934正交实验因素与水平设计TABLE8THEFACTORSANDLEVELSDESIGNOFORTHOGONALTESTL934水平因素白砂糖（）卡拉胶（）柠檬酸（）藻粉（）12010201215120302310140403表9L934正交试验结果TABLE9THERESULTSOFORTHOGONALTESTL934编号白砂糖卡拉胶柠檬酸藻粉感官评定111118525212228852313338930421239004522319220623127996731327845832138046933218366K1
27、87690845808189087037K287400870608740782310K380857843078665086600R6833275355174727通过正交实验的结果与分析计算可以得出白砂糖的添加量对果冻品质影响最大，其次是柠檬酸的添加量，藻粉的添加量，最后是卡拉胶的添加量。从表中可以看出含虾青（红）素的果冻的最佳配方为卡拉胶12，白砂糖15，柠檬酸04，藻粉01。以此配方制作出的果冻，呈黄绿色，凝胶状态较好，硬度适中，质地均匀，口味自然，酸甜可口，茶香中略带藻粉的味道。38果冻粉添加量的确定果冻粉就是已经添加了香料的鱼胶粉，鱼胶粉，又称吉利丁粉、吉利粉，是提取自动物的一种蛋白质
28、凝胶，是纯蛋白质成份，不含淀粉，不含脂肪，不但是低热量的健康低卡食品，更可以补充肌肤大量的胶原蛋白。如果凝胶剂采用果冻粉的话，果冻粉的大致用量，基本配比采用糖添加量15、柠檬酸添加量为040的条件下，分别添加08、10、12、14的果冻粉做单因素试验，进行感官评分，确定果冻粉的添加量大致范围，结果见表10表10果冻粉的添加量对凝胶效果的影响TABLE10EFFECTOFJELLYPOWDERDOSAGEONQUALITYOFJELLY果冻粉的量（）硬度脆性弹性持水性口感08较好较好较好较好较好10适中较脆较好好好12硬脆差好差14较硬较脆较差好较差从表10可以看出，果冻粉的添加量为10较合适，
29、做出的果冻弹性和持水性等感官性能都处于较好的状态，且不会出现脱水现象。表11L934正交实验因素与水平设计TABLE11THEFACTORSANDLEVELSDESIGNOFORTHOGONALTESTL934水平因素白砂糖（）果冻粉（）柠檬酸（）藻粉（）120080201215100302310120403表12L934正交试验结果TABLE12THERESULTSOFORTHOGONALTESTL934编号白砂糖果冻粉柠檬酸藻粉感官评定111118334212228542313338430421238824522319292623128686731328745832138120933218
30、312K184353863438380086460K289340865138559386577K383923847608822384580R5417175344231997通过正交实验的结果与分析计算可以得出白砂糖的添加量对果冻品质影响最大，其次是柠檬酸的添加量，藻粉的添加量，最后是果冻粉的添加量。对于采用果冻粉为凝胶剂的含虾青（红）素的果冻的最终的最优方案为果冻粉10，白砂糖15，柠檬酸04，藻粉01。39理化指标总糖50；总酸O9；添加剂符合GB27601996要求。310微生物指标菌落总数个G100；大肠杆菌个100G3；致病菌未检出。4小结从制作出的含虾青（红）素的果冻的成品来看，以果
31、冻粉为凝胶剂所制成的果冻要比以卡拉胶为凝胶剂所制成的果冻弹性好，口感爽滑，但硬度不如卡拉胶所成的胶体好。含虾青（红）素的果冻的最佳配方为，卡拉胶12或果冻粉10，白砂糖15，柠檬酸04，藻粉01，每100G果冻中折合含虾青素25MG。（美国的健康调研中心对虾青素对人体的安全性进行了调查，结果提示每天服用6毫克虾青素对于健康成年人是绝对安全的。天然虾青素的大量人体试验和动物试验已经证明它是一种非常安全的类胡萝卜素2022）。用含03普通绿茶所泡制的茶汤进行熬煮，其去腥作用明显，而且其中含有的茶多酚的抗氧化作用可延长果冻的保质期。果冻呈浅绿色，藻粉颗粒细小分布均匀，酸甜适中，有茶叶的清香。参考文献
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