嶺南風(fēng)味天然保健型凝膠軟糖工藝優(yōu)化

陳洋泰，張織芬，樊亞鳴*，曹少梅，趙佩穎，陳立顯，暢 樂

(廣州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，廣東 廣州 510006)

嶺南風(fēng)味天然保健型凝膠軟糖工藝優(yōu)化

陳洋泰，張織芬，樊亞鳴*，曹少梅，趙佩穎，陳立顯，暢 樂

(廣州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，廣東 廣州 510006)

研究一種具有嶺南風(fēng)味的天然保健型凝膠軟糖。通過明膠與果膠的復(fù)配，獲得較好的凝膠性能及較高的融點(diǎn)；添加具有嶺南特色風(fēng)味的陳皮、春砂仁油樹脂和黃皮果肉泥，獲得獨(dú)特的風(fēng)味和外觀；利用不同親水親油平衡值的乳化劑蔗糖酯，解決制作過程中的起泡性、透明度和黏壁性的問題。最佳配方為：明膠與果膠添加量為固體總質(zhì)量的2.3%和1.3%；陳皮、砂仁油樹脂和黃皮果肉泥的添加量為0.77%、0.39%和5.8%；蔗糖酯s170、s1570的添加量為0.08%和0.19%。通過一定的制作工藝研制出具有高融點(diǎn)、風(fēng)味獨(dú)特、彈性與韌性適中、外觀晶瑩剔透的凝膠軟糖。

凝膠軟糖；陳皮油樹脂；春砂仁油樹脂；黃皮；黏壁性

在我國，具有特色風(fēng)味與保健功能的植物資源十分豐富，如廣東的陳皮，春砂仁和黃皮等。廣東新會(huì)陳皮很早就聞名于世，其風(fēng)味甜、潤、陳香濃郁，富含芳香揮發(fā)油、黃酮類、生物堿、肌醇等成分，主要功用為理氣健脾，燥濕化痰[1]；春砂仁是傳統(tǒng)的名貴中藥材，廣東春砂仁在國際藥材市場上享譽(yù)甚高，其風(fēng)味清、涼、具令人愉快的微苦，能化濕開胃，溫脾止瀉，理氣止痛，補(bǔ)腎安胎[2]；黃皮是著名的“嶺南佳果”，廣州黃皮肉質(zhì)結(jié)實(shí)嫩滑，風(fēng)味酸、甜、清新爽口，含有豐富的VC、有機(jī)酸、多種氨基酸[3]，具有開胃健脾、消痰化氣、生津解渴等功效[4]，且能補(bǔ)充人體所需的鈣。本實(shí)驗(yàn)所采用的陳皮及春砂仁油樹脂是利用低溫-動(dòng)態(tài)-微波工藝[5]從原植物中提取、濃縮與納米化后制成的。由于特殊的提取工藝，使植物中的風(fēng)味與營養(yǎng)成分獲得完整的保留，其作為天然提取物添加到膠體體系中，賦予凝膠軟糖獨(dú)特的風(fēng)味及保健功效。而所用黃皮則是先用傳統(tǒng)工藝糖漬，而后低溫磨細(xì)的果肉泥。

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[6-10]，凝膠軟糖在營養(yǎng)保健方面的研究尚存部分空白。究其原因可能為：首先是缺乏風(fēng)味獨(dú)特、保健功能及應(yīng)用性能均佳的植物提取物[11]；其次是在膠體的復(fù)配體系與高濃度的植物提取物之間、與較大量果肉泥之間需要進(jìn)行配比與工藝技術(shù)的探討[12]；最后，膠體軟糖所固有的黏壁性使成型的糖果外觀不夠細(xì)膩、透明、光滑，造成外形與內(nèi)在品質(zhì)間不相稱。本研究針對(duì)以上問題，探討原料選擇與配比、工藝技術(shù)及改善膠體軟糖的黏壁性等問題，研制出一種質(zhì)地細(xì)膩、口感柔軟、外觀平滑透明的凝膠軟糖，并同時(shí)具備了營養(yǎng)、保健功能和天然、獨(dú)特的風(fēng)味。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

陳皮油樹脂；春砂仁油樹脂；黃皮果肉泥；檸檬酸鈉和檸檬酸溶液(pH3.8)；高酯慢凝型果膠；明膠；幼砂糖；蔗糖酯s1570、蔗糖酯s170 日本三菱化學(xué)食品公司；淀粉糖漿(77%) 廣州雙橋股份有限公司。

恒溫水浴鍋；美國CEM微波萃取系統(tǒng)MARS-5；DZF-6021型真空干燥箱 上海一恒科技有限公司；DS-1高速組織搗碎機(jī) 上海標(biāo)本模型廠；TP-1200C型電子天平 湘儀天平儀器設(shè)備有限公司。

1.2 天然植物油樹脂及黃皮果肉泥的制取工藝流程

植物打粉→微波低溫提取→濃縮→納米化→油樹脂黃皮→糖漬→儲(chǔ)藏→低溫磨細(xì)→黃皮果肉泥

1.3 凝膠軟糖工藝流程

1.4 凝膠軟糖工藝操作要點(diǎn)

1.4.1 原料的混合

水、檸檬酸、檸檬酸鈉作為緩沖溶液先加入溶解鍋中溶解，其pH3.8，與果膠凝固時(shí)間所要求的pH值范圍相適應(yīng)。為使果膠加入溶解鍋中不出現(xiàn)小塊粒，需將果膠與少量砂糖按粉末狀態(tài)預(yù)先混合。

1.4.2 熬煮

緩慢攪拌并加熱至沸，在熬煮過程中，糖液沸騰產(chǎn)生氣泡，故添加具有消泡作用的蔗糖酯s170，以減少氣泡的產(chǎn)生。

1.4.3 混合

為防止添加大量淀粉糖漿造成溶解鍋內(nèi)溫度驟降而導(dǎo)致糖液的急劇固化，應(yīng)先將淀粉糖漿預(yù)熱至70℃左右后再添加。因明膠吸水率高，大約能吸水5～10倍的質(zhì)量[8]，所以事先要經(jīng)過浸泡使其充分脹潤。

1.4.4 調(diào)和、澆模

將糖液冷卻至70℃左右，加入檸檬酸和具有營養(yǎng)保健功效的陳皮、砂仁油樹脂或黃皮果肉泥。攪均、熬煮片刻后，離火冷卻至90℃左右澆模，然后送入烘箱在60℃干燥24h，接著在常溫冷卻36h后進(jìn)行脫模，從而制得成品。

1.5 凝膠軟糖工藝條件優(yōu)化

1.5.1 明膠、果膠復(fù)配對(duì)凝膠性能的影響

根據(jù)文獻(xiàn)[9]報(bào)道，明膠、果膠添加量相對(duì)于由砂糖、淀粉糖漿、酸、凝固劑和構(gòu)成緩沖液的主要原料中的總固體成分質(zhì)量，優(yōu)選為1%～3.8%和1.9%～2. 6%。在此范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)明膠與果膠的百分比含量，選擇優(yōu)化組合，以使凝膠軟糖達(dá)到良好的彈性、硬度與澆注時(shí)的流動(dòng)性。

1.5.2 蔗糖酯S170對(duì)消泡作用的影響

糖液在熬煮過程中產(chǎn)生氣泡，給產(chǎn)品外觀及凝膠緊密性帶來不良影響。利用低親水親油平衡值(hydrophilic-lipophilic balance，HLB)乳化劑具有消泡作用這一性質(zhì)，在熬煮過程中添加蔗糖酯s170(HLB值=1)，以減少氣泡的產(chǎn)生。選擇蔗糖酯s170的用量范圍在0.08%～0.39%，并比較其對(duì)軟糖消泡性的影響，同時(shí)避免其對(duì)透明度的不利影響。

1.5.3 蔗糖酯s1570對(duì)黏壁性的影響

現(xiàn)行凝膠軟糖多采用淀粉脫模或機(jī)械脫模方法，增加了凝膠軟糖的制備工序與成本，甚至掩蓋軟糖晶瑩透明的外觀。為改善這一性能，本實(shí)驗(yàn)添加高HLB值乳化劑s1570(HLB值=15)以改善凝膠軟糖黏壁性，選擇其添加量為0.19%～0.39%，觀察其對(duì)軟糖脫模性的影響，同時(shí)避免起泡性影響軟糖質(zhì)地。

1.5.4 天然提取物及黃皮用量的試驗(yàn)

為得到風(fēng)味獨(dú)特而又富有營養(yǎng)保健功效的凝膠軟糖，選用具有廣東地方特色的資源：陳皮、春砂仁油樹脂及黃皮果肉泥作為試驗(yàn)材料。由于每個(gè)風(fēng)味植物所對(duì)應(yīng)的原料性能不同，進(jìn)行相應(yīng)的添加量試驗(yàn)。其中，陳皮油樹脂用量范圍：0.58%～1.3%；春砂仁油樹脂：0.19%～1.1%；黃皮果肉泥：4.8%～9.7%，并以比較添加量對(duì)軟糖風(fēng)味及透明度的影響作為評(píng)價(jià)依據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 明膠、果膠含量對(duì)凝膠性能的影響

表1 明膠、果膠含量對(duì)凝膠性能的影響Table 1 Effects of gelatin and pectin contents on elasticity, harness and mobility of gels

明膠與果膠復(fù)配后，果膠的堅(jiān)實(shí)度和明膠的彈性兩者相結(jié)合，軟糖的口感咬勁大，融點(diǎn)明顯升高，在80℃左右具有保形性。資料顯示[13]：果膠添加量，相對(duì)于由砂糖、淀粉糖漿、酸等構(gòu)成的主要原料中的固體成分總質(zhì)量，優(yōu)選為1.9%～2.6%；明膠的添加量，優(yōu)選為1%～3.8%。由表1可知，在明膠與果膠的配比占固形總質(zhì)量為1.3∶2.3時(shí)，凝膠軟糖的口感及質(zhì)感最好。

果膠分子是由不同酯化度的半乳糖醛酸以α-1,4糖苷鍵聚合而成的多糖鏈，用果膠制成的軟糖具有比較高的融點(diǎn)，但是要控制好其pH值(一般以pH3最佳)，否則軟糖會(huì)黏牙，影響軟糖的口感質(zhì)感[14]。而明膠水溶液在溫度降至35℃以下時(shí)形成熱可逆性凝膠，此時(shí)大分子鏈從線團(tuán)狀構(gòu)象轉(zhuǎn)變成螺旋狀，容易恢復(fù)到膠原的三重螺旋結(jié)構(gòu)，故彈性較好；而明膠凝膠的物理網(wǎng)絡(luò)在較高溫度下解體，不適于37℃以上長期保存，說明明膠水凝膠熱穩(wěn)定性和力學(xué)穩(wěn)定性不高。根據(jù)兩種膠體的特點(diǎn)，二者復(fù)配可令其凝膠具有較高的融點(diǎn)，在高溫下也具有保形性；同時(shí)也具有堅(jiān)實(shí)感和彈性，更符合人們對(duì)凝膠軟糖的要求。

2.2 蔗糖酯對(duì)凝膠軟糖的作用分析

2.2.1 蔗糖酯s170對(duì)消泡作用的試驗(yàn)分析

表2 蔗糖酯s170對(duì)消泡作用的影響Table 2 Effect of emulsifier s170 on defoaming

由表2可知，隨著蔗糖酯s170的增加，其消泡作用效果明顯，其添加量為固形總質(zhì)量的0.19%時(shí)消泡效果好，且對(duì)透明度影響較小。

糖液在熬煮過程中，隨著不斷的攪拌，產(chǎn)生很多氣泡，嚴(yán)重影響凝膠軟糖的外觀和質(zhì)地，使糖體間隙增大、緊密度及透明度降低。蔗糖酯全稱為蔗糖脂肪酸酯，由多個(gè)親水的蔗糖和親油的脂肪酸組成，其糖殘基含有多個(gè)羥基和醚鍵的親水結(jié)構(gòu)，其脂肪酸基團(tuán)則表現(xiàn)出一定的親油能力，具有良好的乳化性能[15]。而低HLB值乳化劑具有消泡作用，蔗糖酯s170的HLB值低，故可作為凝膠軟糖的消泡劑，但使用時(shí)應(yīng)考慮不影響產(chǎn)品透明度。

2.2.2 蔗糖酯s1570對(duì)黏壁性的影響

由表3可見：當(dāng)蔗糖酯s1570的添加量為固形總質(zhì)量的0.29%時(shí)，凝膠軟糖自動(dòng)脫模的效果最好，且所產(chǎn)生的起泡性不會(huì)影響糖體的密實(shí)度。

氣動(dòng)軟糖脫模機(jī)械使脫模工序大大簡化，但其成本過高，為改善凝膠軟糖的脫模問題，本實(shí)驗(yàn)添加蔗糖酯s1570使凝膠軟糖在經(jīng)冷卻、烘干后，可以自動(dòng)脫模。因?yàn)檎崽酋1570具有較高的親水親油平衡值(HLB值=15)，是良好的脫模劑，能有效改善凝膠軟糖的黏壁性。

表3 蔗糖酯s1570對(duì)黏壁性的影響Table 3 Effect of emulsifier s1570 on wall stickiness

2.3 天然提取物及黃皮用量的影響

表4 陳皮油樹脂用量的試驗(yàn)Table 4 Experimental design for optimizing Pericarpium citri reticulatae oleoresin amount

表5 春砂仁油樹脂用量的試驗(yàn)Table 5 Experimental design for optimizing Amomum villosum oleoresin amount

表6 黃皮用量的比較Table 6 Experimental design for optimizing wampee pulp sludge amount

由表4～6可見，陳皮油樹脂添加量為固形總質(zhì)量的0.77%，春砂仁添加量為0.39%，而黃皮果肉泥的添加量為5.8%時(shí)，軟糖的風(fēng)味濃郁。外觀透明。

陳皮濃縮液與砂仁濃縮液，均由低溫微波提取而來，經(jīng)納米化后而成的稠狀褐色流動(dòng)性好的濃縮液，其香氣滋味均與天然植物相一致，且水分散性良好。陳皮油樹脂具有陳皮特有風(fēng)味，口感純正，水溶液透明度很好；砂仁油樹脂溶解于水后為純凈無渣的液體，具有典型的砂仁風(fēng)味，略帶清涼，食之沁人心脾。由于植物油樹脂中有一定量的揮發(fā)性成分，為保持其香氣滋味與營養(yǎng)成分不被破壞，其加入時(shí)間應(yīng)在軟糖工藝中最后的調(diào)和一步；黃皮果肉泥則香氣濃郁，與天然植物相一致，其微小果粒，口感特殊，能賦予凝膠軟糖更特別的外觀、口感與風(fēng)味。

2.4 凝膠軟糖的工藝配方

表7 凝膠軟糖的工藝配方Table 7 Experimental design for optimizing formulation of jelly sweets

2.5 產(chǎn)品指標(biāo)

2.5.1 理化指標(biāo)

水分含量18%，親水膠體2.5%，總糖含量65%。

2.5.2 感官評(píng)價(jià)

陳皮凝膠軟糖：氣味：香氣純正，有陳皮特有風(fēng)味；色澤：色澤金黃，均勻透明，無雜質(zhì)；組織形態(tài)：糖體飽滿，無皺紋，柔軟而富有彈性；口感：酸甜適口，甜味綿長，脆而爽口，不黏牙，有嚼勁。

砂仁凝膠軟糖：氣味：香味純正，為典型的砂仁風(fēng)味：色澤：顏色為琥珀色，晶瑩剔透，無雜質(zhì)；組織形態(tài)：糖體飽滿，表面光滑細(xì)膩，柔軟而富有彈性；口感：微苦中帶點(diǎn)甘涼，脆而爽口，不黏牙，有嚼勁。

黃皮凝膠軟糖：氣味：香氣純正，具有黃皮特殊風(fēng)味；色澤：色澤略為金黃色，均勻透亮，無雜質(zhì)；組織形態(tài)：糖體飽滿，果肉均勻分散，無皺紋，柔軟而富有彈性；口感：甘甜適口，有果粒所帶來的特殊口感，果肉細(xì)膩，不黏牙，有嚼勁。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)表明：明膠與果膠添加量為固體總質(zhì)量的2.3%和1.3%時(shí)，獲得了較好的凝膠性能及較高的融點(diǎn)；乳化劑蔗糖酯s170、s1570的添加量為0.08%和0.19%時(shí)，解決了制作過程中的起泡性、透明度和黏壁性的問題；陳皮、砂仁油樹脂和黃皮果肉泥的添加量為0.77%、0.39%和5.8%時(shí)，獲得了獨(dú)特的風(fēng)味和外觀。以此研制的凝膠軟糖具有高融點(diǎn)、風(fēng)味獨(dú)特、彈性與韌性適中、外觀晶瑩剔透的特征。

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Optimization of Preparation Process for Natural Nutritional Jelly Sweets with Lingnan Flavor

CHEN Yang-tai，ZHANG Zhi-fen，F(xiàn)AN Ya-ming*，CAO Shao-mei，ZHAO Pei-ying，CHEN Li-xian，CHANG Le
(School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangzhou University, Guangzhou 510006, China)

In this paper, a kind of natural nutritional jelly sweets with Lingnan flavor was studied. First, gelatin and pectin were mixed to achieve better gel performance and higher gel melting poi nt; then Pericarpium citri reticulatae oleoresin, Amomum villosum oleoresin and wampee pulp sludge with Lingnan flavor were added to obtain unique flavor and appearance; in addition, emulsifiers such as sucrose ester with different HLB values were used to resolve the problems related to foaming, transparency and wall stickiness. The optimal formula wascomposed of 2.3% gelatin, 1.3% pectin, 0.77% Pericarpium citri reticulatae oleoresin, 0.39% Amomum villosum oleoresin, 5.8% wampee pulp sludge, 0.08% sucrose ester s170 and 0.19% sucrose ester s1570. The jelly candy prepared using this formula revealed high melting point, unique flavor, moderate elasticity and flexibility and crystal clear appearance.

jelly candy；Pericarpium citri reticulatae oleoresin；Amomum villosum oleoresin；wampee；stickiness

TS246.56

A

1002-6630(2011)16-0113-04

2010-10-23

廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合項(xiàng)目(2008B090500256)

陳洋泰(1990—)，男，本科生，研究方向?yàn)槭称坊瘜W(xué)。E-mail：158870703@qq.com

*通信作者：樊亞鳴(1957—)，女，教授，本科，研究方向?yàn)槭称坊瘜W(xué)。E-mail：fanyaming@163.net