杏軟糖配方優(yōu)化*

王棟，陳愷，田瑩俏，張艷艷，顧峻琦，李煥榮

(新疆農業(yè)大學食品科學與藥學學院，新疆烏魯木齊，830052)

杏軟糖配方優(yōu)化*

王棟，陳愷，田瑩俏，張艷艷，顧峻琦，李煥榮

(新疆農業(yè)大學食品科學與藥學學院，新疆烏魯木齊，830052)

以杏漿為原料，蔗糖、麥芽糊精、瓊脂、卡拉膠為輔料研究了杏軟糖的配方，采用響應曲面法進行了配方優(yōu)化。結果表明:優(yōu)選配方為杏漿含量35%，蔗糖含量27%，麥芽糊精8%，瓊脂與卡拉膠復合凝膠劑含量為4%、且質量比為8.6∶1.4，以此配方制備的杏軟糖感官評分預測最大值為98.9，實測值98.6，硬度為4.354 kg，彈性為1 366 g，L值為29.56，制品酸甜適口、咀嚼性好、表面光滑。

杏，軟糖，最優(yōu)配方

杏，又稱甜梅，薔薇科杏屬落葉喬木，果實肥厚，風味獨特，營養(yǎng)豐富，適用于鮮食和加工。杏加工后產品色澤鮮艷，風味濃郁，是一種深受廣大消費者喜愛的食品。杏當令消費時間短，屬于不耐藏的水果，因此大力發(fā)展杏加工產業(yè)勢在必行［1－2］。凝膠糖果是國內近年來發(fā)展較快的糖果之一，具有咀嚼性好、有咬勁、不黏牙、不易蛀齒等特點，加上低甜度、低熱量等特點，已經成為新開發(fā)糖果的熱點［3］。在凝膠劑使用方面國內外研究和應用最多的是復合食品膠，本實驗研制的杏軟糖是以復合食品膠為輔料，制備得到新型杏休閑食品。

在預實驗的基礎上，采用 Box-Behnken模型［4］，以軟糖感官評分作為響應值，用多元二次回歸方程擬合出因素與軟糖感官評分之間的函數關系，通過對回歸方程的分析，優(yōu)化杏軟糖加工工藝的凝膠劑含量、凝膠劑比例、蔗糖質量含量和杏漿含量4個因素，并對在優(yōu)化條件下制備的軟糖進行感官評分與硬度、彈性和色差變化關系分析。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

濃縮杏漿，由新疆輪臺縣華隆農林業(yè)開發(fā)有限公司提供;蔗糖，符合GB317－1984《白砂糖標準》優(yōu)質品要求;卡拉膠，滕州市通達海藻工程技術有限責任公司;瓊脂，石獅市環(huán)球瓊脂工業(yè)有限公司。

1.2 儀器與設備TA.XT plus質構儀，英國SMS公司;SXKW數顯控溫電熱套，東莞塘廈永先電子儀器廠;D25/DP-9000色差儀，美國HunterLab公司;ZF-260型臺式真空包裝機，溫州市興業(yè)機械設備有限公司。

1.3 工藝流程及操作要點

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點

溶膠:先將凝膠劑常溫浸泡24 h，加熱溶解，將糖液加入凝膠液中電熱套溫度控制在120℃左右濃縮，加入杏漿濃縮至可溶性固形物達到55左右時停止加熱，冷卻至70℃左右時，加入檸檬酸等調味劑;澆注:采用恒溫鼓風干燥箱烘制、溫度50℃，烘至水分含量18% ～20%時冷卻，采用PA/CPP袋真空包裝。

1.4 實驗設計與方法

1.4.1 單因素實驗

1.4.1.1 凝膠劑用量對杏軟糖質構的影響

固定杏漿添加量40%、白砂糖添加量35%、麥芽糊精添加量10%、瓊脂與卡拉膠質量比為7∶3、其余為水。比較凝膠劑添加量(1%、2%、3%、4%、5%)對杏軟糖質構的影響。

1.4.1.2 凝膠劑比例對杏軟糖質構的影響

其他原輔料添加量不變，固定凝膠劑添加量為4%，比較不同的瓊脂與卡拉膠質量比(5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1)對杏軟糖質構的影響。

1.4.1.3 杏漿用量對杏軟糖質構的影響

固定凝膠劑添加量4%，其他原輔料添加量不變，比較杏漿不同添加量(30%、35%、40%、45%、50%)對杏軟糖質構的影響。

1.4.1.4 麥芽糊精用量對杏軟糖質構的影響

固定凝膠劑添加量為4%，杏漿添加量35%，白砂糖添加量35%，其余為水。比較麥芽糊精不同添加量(2%、4%、6%、8%、10%)對軟糖質構的影響。

1.4.1.5 蔗糖用量對杏軟糖的影響

固定凝膠劑添加量為4%，杏漿添加量35%，麥芽糊精添加量8%，其余為水。比較蔗糖添加量(20%、25%、30%、35%、40%)對軟糖質構的影響。

1.4.2 響應曲面試驗設計

根據單因素試驗所得的5個因素結果，優(yōu)選影響制品質構的4個因素，采用Box-Behnken模型進行響應曲面試驗設計，優(yōu)化配方。

1.4.3 杏軟糖質構的測定

采用TA.XT plus質構儀進行測定，分別選擇HDP/BS探頭，測試速度3.0 mm/s，選擇HDP/VB探頭，測試速度2.0 mm/s，形變量90%，繪制測試壓縮過程中的力-時間曲線，記錄杏軟糖的硬度和咀嚼性。

1.4.4 色澤指標測定

采用 D25/DP-9000色差儀測定軟糖的 L、a、b值。其中:L表示亮度，其值越大表明顏色越亮;a表示紅綠度，a為正值則為紅色，正值越大紅色越深，a為負值為綠色，負值越小綠色越深;b為黃藍度，與a值同理，其正值為黃色，正值越大黃色越深，負值為藍，負值越小藍色越深，本實驗以L、b為主要指標。

1.4.5 感官評定分析

按外觀、滋味、組織狀態(tài)3個項目采用3段評分法，對軟糖進行感官評價［5］。評定人員10人，去除最高分和最低分后計算出平均分。其中外觀的權重為30%，滋味權重40%，組織狀態(tài)權重為30%，杏軟糖的綜合得分為:

綜合得分 =外觀 ×30%+滋味 ×40%+組織形態(tài) ×30%

表1 杏軟糖感官評分標準

2 結果與討論

2.1 杏軟糖單因素實驗結果

2.1.1 凝膠劑添加量對軟糖質構的影響

根據預實驗由物性儀測定軟糖彈性與咀嚼度成正相關，因此可以用彈性指標代替咀嚼度。由圖1看出，杏軟糖咀嚼度隨著凝膠劑添加量的增加而呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，凝膠劑添加量為4%時，軟糖咀嚼度最大。因此復配凝膠劑添加量選擇4%。杏軟糖的硬度隨著凝膠劑的添加量增加呈上升趨勢，當添加量達到4%時，杏軟糖硬度達最高值。

圖1 凝膠劑添加量對杏軟糖的彈性和硬度的影響

2.1.2 凝膠劑比例對軟糖質構的影響

瓊脂和卡拉膠復配，可以達到較好的凝膠效果，同時提高軟糖的亮度和透明度。由圖2可以看出，在復配凝膠劑的添加量固定時，隨著瓊脂添加量的增加，軟糖咀嚼度呈現(xiàn)不斷上升的趨勢，當瓊脂與卡拉膠質量比超過8∶2時，軟糖的咀嚼度上升趨勢變得較為緩慢。隨著瓊脂添加量的增加，軟糖硬度呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，當瓊脂與卡拉膠質量比達到8∶2時，硬度最大。

圖2 凝膠劑比例對杏軟糖的硬度和彈性的影響

2.1.3 杏漿的添加量對軟糖質構的影響

由圖3看出，隨著杏漿添加量的增加，杏軟糖咀嚼度和硬度均呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢，當杏漿添加量達到35%時，咀嚼度和硬度均達到最大值。

圖3 杏漿添加量對杏軟糖的彈性和硬度的影響

2.1.4 麥芽糊精添加量對軟糖質構的影響

麥芽糊精應用于杏軟糖中，可以減少營養(yǎng)損失，改善口感，提高保健效果，同時有抑制結晶性糖的晶體析出的作用，有顯著的“抗砂”作用［6］。由圖4看出，隨著麥芽糊精添加量的增加，軟糖咀嚼度和硬度變化不明顯，當添加量達8%時，咀嚼度和硬度達到最大值。

圖4 麥芽糊精添加量對杏軟糖的彈性和硬度的影響

2.1.5 蔗糖添加量對質構的影響

由圖5看出，隨著蔗糖添加量的增加，軟糖硬度和咀嚼度均出現(xiàn)了先上升后下降的趨勢，當添加量達到25%時，硬度和咀嚼度達到最大值。

圖5 蔗糖添加量對杏軟糖的彈性和硬度的影響

2.2 杏軟糖響應曲面設計結果與分析

2.2.1 響應曲面試驗因素水平設計

通過單因素實驗分析可知麥芽糊精添加量對產品物性及感官的影響不大，因此固定其比例為8%，對其余4因素采用Box-Behnken模型，凝膠劑含量(A)、凝膠劑比例(B)、杏漿含量(C)和蔗糖含量(D)進行響應曲面試驗設計［8］，試驗自變量因素編碼及水平見表1。

表2 試驗自變量因素水平表

2.2.2 回歸模型的建立及顯著性檢驗

利用Design Expert8.0軟件進行試驗設計，優(yōu)化出29組試驗安排，試驗設計與試驗結果見表3。

表3 Box-Behnken實驗設計與結果

對表3數據進行回歸擬合，所得杏軟糖感官評分(R1)對凝膠劑質量分數(A)、凝膠劑比例(B)、杏漿質量分數(C)和蔗糖質量分數(D)四個因素的二次多項回歸方程為:R1= －428.73+23.11A +174.84B +1531.51C+ 1249.84D－2.91AB－16.00AC+ 7.00AD+122.84BC+38.45BD－970.00CD－3.02A2－170.81B2－1 853.67C2－1878.67D2方差分析結果及回歸模型系數顯著性檢驗結果見表4。

表4 回歸方程的方差分析

由表4可知，回歸模型F值為0.009 7，Prob＞F小于0.05，表明回歸模型高度顯著;失擬項F值為0.294 6，Prob＞F大于0.05，說明失擬項不顯著;該模型擬合程度好，能夠很好的表明各因素值和感官評定值之間的關系。

2.2.3 響應曲面分析

分別將凝膠劑含量(A)、凝膠劑比例(B)、杏漿含量(C)和蔗糖含量(D)因素中的任意2個因素固定為0水平，求余下2個因素的交互效應，得到4個因素交互效應對軟糖感官評分(R1)影響的響應曲面圖，如圖6所示。

圖6 凝膠劑含量(A)、凝膠劑比例(B)、杏漿含量(C)和蔗糖含量(D)兩兩交互作用

2.2.4 最優(yōu)條件的確定及驗證實驗

根據表3的試驗設計及Design Expert8.0軟件分析，得出理論優(yōu)化工藝條件為凝膠劑含量4%、凝膠劑瓊脂與卡拉膠質量比8.6∶1.4、杏漿含量35%、蔗糖含量27%，此理論優(yōu)化工藝條件下的感官評分預測最大值可達98.9。采用此優(yōu)化工藝條件制備軟糖，重復3次，進行驗證實驗，得出軟糖感官評分的實測值分別為98.5、98.8、98.4，平均分為98.6，與模型預測值98.9的差值僅為0.3%，由此驗證了杏軟糖回歸模型的合理性和可靠性。

3 產品質量指標

(1)感官指標。口感:酸甜適中，口味柔和，杏風味濃郁;外觀和色澤:表面光滑亮澤，色澤橙黃;組織狀態(tài):表面光潔，均勻，韌性好。

(2)理化指標。水分含量18% ～20%，無肉眼可見雜質。

(3)微生物指標。菌落總數≤750個/g;大腸桿菌≤30個/100 g;致病菌不可檢出。

4 結論

硬度、彈性和亮度在一定程度上反映了軟糖凝膠狀況的差異，可導致軟糖感官評分的變化。試驗設計中，軟糖感官評分95.3，取得最大值時的硬度為4.472 kg，彈性為1 445 g，亮度 L值為29.06，b值為11.69。

杏軟糖最優(yōu)工藝條件為凝膠劑質量分數4%、凝膠劑瓊脂與卡拉膠質量比8.6∶1.4、杏漿質量分數35%和蔗糖質量分數27%，在此工藝條件下制備的軟糖感官評分為98.6，硬度為4.354 kg，亮度 L為29.56，b值為14.31，具有良好的口感、組織狀態(tài)和外觀。

［1］ 張珍.杏加工產品非硫護色工藝的研究［J］.糧油食品科技.2004，12(4):27－29.

［2］ 閆曉麗，郝利平，賀耀華.杏汁的護色工藝研究［J］.食品研究開發(fā)2009，30(3):92－94.

［3］ 樊亞鳴，劉麗媚，林海清，等.春砂仁凝膠軟糖的研制［J］.食品科技.2006，4:57－59.

［4］ 吳汶飛，余小林，胡卓炎.低糖荔枝果醬工藝優(yōu)化研究［J］.食品科學.2010，31(04):11－14.

［5］ 魯軍，陳海華.花生凝膠軟糖工藝研究［J］.糧油食品科技.2010，18(2):24－26.

［6］ 劉文慧，王頡，王靜，等.麥芽糊精在食品工業(yè)中的應用現(xiàn)狀［J］.中國食品添加劑.2007，3:183－187.

［7］ Douglas C.Montgomery著，傅生，張健，王振羽，等譯.實驗設計與分析［M］.北京:人民郵電出版社，2009:589－592.

Study on the Formula of Apricot Soft Sweet Using Response Surface Optimization

Wang Dong，Chen Kai，Tian Ying-qiao，Zhang Yan-yan，Gu Jun-qi，Li Huan-rong
(College of Food and Pharmacy Science，Xinjiang Agricultural University，Urmuqi 830052，China)

The apricot soft candy were prepared with apricot，suger，maltodextrin，agar and carrageenan．The formula were optimized by response surface methodology．Results showed that the optimal amounts of the above ingredients were as follows:gelatinizer content 4%，gelatinizer proportionality 8．6∶1．4，apricot pulp content 35%，suger content 27%．Using the optimal formula ，the sensory score of the product was 98．6，approximating to the predicted value of 98．9，hardness was 4．354 kg，elasticity was 1 366 g，lightness L value was 29．56，and was characterized by a balanced sweet and sour taste with nice chewiness and smooth surface．

apricot，soft sweet，optimization formula

在讀碩士研究生(李煥榮教授為通訊作者，E-mail:lhrgjw@sina．com)。

*國家“十二五”科技支撐計劃(2011BAD27B02)

2011－07－05，改回日期:2011－09－22