功能性無糖凝膠軟糖的研制

陳吉江，王立艷，丁慶波，王冶，張春華，安駿（.中糧營養健康研究院，北京009；.中國礦業大學（北京）化環學院，北京0008；.中糧食品營銷有限公司，北京0000）

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功能性無糖凝膠軟糖的研制

陳吉江1，王立艷2，丁慶波1，王冶1，張春華1，安駿3
（1.中糧營養健康研究院，北京102209；2.中國礦業大學（北京）化環學院，北京100083；3.中糧食品營銷有限公司，北京100020）

摘要：根據κ-卡拉膠、ι-卡拉膠、果膠的凝膠特性及協同增效作用，通過正交試驗確定軟糖粉最優配方為κ-卡拉膠1.4%、ι-卡拉膠0.5%、KCl1.0%、CaCl20.6%、高酯慢凝型果膠0.18 %。配料中用7 %聚葡萄糖（水溶性膳食纖維）代替白砂糖，符合富含膳食纖維營養聲稱，有助于維持正常的腸道功能，同時有效降低軟糖甜度。據食用安全性及消費者認知，羅非魚膠原蛋白肽適合在軟糖中添加，配方中分別添加3 %、4 %、5 %、6 %、7 %羅非魚膠原蛋白肽，從軟糖口感、風味上進行評價，添加5%以下對口味、口感沒有顯著影響。

關鍵詞：魚膠原蛋白；復配；凝膠軟糖；聚葡萄糖

據推測2005年世界人均糖果年消費量3 kg，其中中國人均年消費量約0.7 kg，與世界平均水平差距較大?，F在中國糖果市場規模近700億元，作為細分品類的軟糖銷售額占整體糖果規模約25 %，年均增長率8 %，有著廣闊的市場空間。

盡管軟糖深受消費者喜愛，然而主要的市售軟糖（QQ糖、橡皮糖）通常僅能滿足人們對口味、口感的外在需求，功能較為單一[1-2]，還會導致發胖和齲齒。因此，更加營養健康的軟糖存在潛在需求[3-6]。

用木糖醇、聚葡萄糖（水溶性膳食纖維）、山梨糖醇來代替白砂糖、麥芽糖漿作為主料，獲得本研究的具有功能性的無糖軟糖。該軟糖有別于市場上常見軟糖，成為全新的有益腸道健康、養顏美容的功能性軟糖。木糖醇可作為糖尿病人的甜味劑、營養補充劑和輔助治療劑，此外，木糖醇的防齲齒特性在所有的甜味劑中效果最好。聚葡萄糖是一種具有保健功能的食品組分，可以補充人體所需的水溶性膳食纖維，能在腸道中吸水膨脹并保持水分，增加糞便體積刺激腸道蠕動，加速排便頻率，起到潤腸通便和預防便秘的作用[7]。

隨著人們生活水平的不斷提高，對自身健康的渴望和對美麗的需求，人們對膠原蛋白類食品的需求越來越高。經大量研究證實，每天攝入2.5 g膠原蛋白，可以有效延緩皮膚干燥、皺紋、松弛無彈性等衰老現象[8]。水解膠原蛋白在皮膚健康、提高骨骼強度、美體減肥等方面，具有明顯的功效。在配方中加入分子量2 000 D的水解膠原蛋白肽，其在消化吸收、營養、功能特性方面都具有顯著的優越性。

1材料與方法

1.1原料

κ-卡拉膠：嘉吉投資中國有限公司；ι-卡拉膠、高酯慢凝型果膠：富曼實（上海）食品科技有限公司；聚葡萄糖：丹尼斯克（中國）有限公司；羅非魚膠原蛋白肽：法國羅賽洛集團；木糖醇：福田科技；麥芽糖醇糖漿：法國羅蓋特；食品級氯化鈣、食品級氯化鉀：市售；緩沖乳酸（含量≥88 %）：廣州智信化工有限公司；芒果香精：奇華頓香精香料；檸檬黃色素：美國森馨色素；上光油：喬富企業有限公司。

1.2儀器

TM5型熬糖鍋：德國福維克；DK-S24型電熱恒溫水浴槽：上海森信實驗儀器；DHG-9035A型電熱恒溫鼓風干燥：上海榮珂檢測儀器；RB0042型不銹鋼糖漿澆注斗：瑞士菲力仕集團；JA31002電子精密天平：上海良平；硅膠模具：廈門大華洋盈工貿有限公司。

1.3方法

1.3.1軟糖粉的研制

本研究以卡拉膠為主要凝膠劑進行軟糖粉的復配，κ-卡拉膠制作的軟糖口感硬脆，彈性差，咀嚼度不足。ι-卡拉膠制作的軟糖口感偏軟，彈性好，口感有韌勁，為提供足夠凝膠強度，ι-卡拉膠使用量大，熬煮后的糖漿澆注前黏度大，澆注發生拖尾，給連續生產帶來困難。

將κ-卡拉膠、ι-卡拉膠組合使用，能解決單獨κ-卡拉膠制作的軟糖口感硬脆，彈性差，咀嚼度不足的問題，同時解決ι-卡拉膠制作的軟糖口感偏軟，凝膠強度不足的問題，兩者復配后可降低膠體用量，同時獲得軟硬度適中、彈性良好的軟糖口感。

在pH 5~7時，卡拉膠的凝膠強度變化不大，主要是由于在此條件下，卡拉膠很穩定，即使加熱也不易水解。在酸性條件下，尤其在pH<4.0時，κ-卡拉膠容易發生酸水解作用，加熱使水解加快，大分子降解為小分子，失去凝固性，不能形成有序的網狀結構，此時凝膠強度較低。但pH>4的軟糖口感沒有酸味，軟糖大多加工成水果風味，往往水果具有合適的糖酸比以達到良好的風味。當pH<4時，水果軟糖具有一定酸味，有良好的風味釋放性，更接近水果擁有的酸甜風味。經試驗發現，在以卡拉膠為主的凝膠軟糖中添加適量高酯慢凝型果膠，可使軟糖體系pH低于4.0，基本在3.7~4.0之間。為防止卡拉膠破壞，酸液在生產結束前添加，以避免卡拉膠的過度分解。

κ-卡拉膠為鉀離子敏感型凝膠，適量的鉀離子可大幅度提高其凝固性，改變其凝膠強度、膠凝溫度及膠凝時間，鉀離子添加量過低，凝膠偏弱。添加鉀離子可使膠凝時間明顯縮短，但添加過量的鉀離子，反而迅速降低了凝膠強度，鉀離子加入量在0.07 mol/L~ 0.14 mol/L之間凝膠強度較高。鉀離子添加量過高凝膠強度越高，但凝膠速度過快，在生產過程中易產生預凝膠，給軟糖澆注帶來困難。同理，ι-卡拉膠為鈣離子敏感型凝膠，易形成柔軟富有彈性的凝膠，鈣離子添加適合用量，以獲得良好凝膠口感。

1.3.2軟糖粉的復配

為獲得軟糖最優口感（軟硬度、彈性、咀嚼度），在對κ-卡拉膠、ι-卡拉膠單體用量研究的基礎上，針對κ-卡拉膠（A）、ι-卡拉膠（B）、KCl（C）、CaCl2（D）、果膠（E）5個因素進行正交試驗，果膠采用高酯慢凝型果膠。正交試驗方案L16（45）如表1所示。

表1軟糖粉正交試驗因素水平表Table 1 Factors and levels of the orthogonal experiment

1.3.3感官評定

每個試驗方案制作的軟糖由15位富有經驗的軟糖專業人員開展感官評價，以凝膠的外觀形態、組織結構、風味、口感（軟硬度、彈性、咀嚼度、黏性）指標進行評價，評價標準及權重如表2（滿分100分）。

表2感官評分標準Table 2 Criterion of sensory evaluation

1.4工藝流程

1.5操作要點

1.5.1溶膠液制備

稱取18 g軟糖粉與70 g聚葡萄糖混合均勻，將混合好的原料慢速投入180 g水中，開啟高速攪拌器（800 r/min），使軟糖粉完全溶解在水中呈溶膠狀后備用。

1.5.2糖漿制備

稱取500 g麥芽糖醇糖漿、225 g木糖醇、3 g檸檬酸鈉入熬糖鍋內，攪拌加熱升溫至112℃~114℃制得糖漿，固形物達82 %。再將步驟1制取的溶膠液投入到糖漿中，繼續攪拌升溫至108℃~110℃，固形物達76 %~78 %，降溫至95℃左右。

1.5.3調配與澆注

調配：向降溫后的糖漿中加入香精、色素，高速攪拌混合，加入75℃的緩沖乳酸，高速攪拌混合均勻。

澆注：調配后的糖漿移至95℃保溫澆注斗中，澆注到帶有各種動物、水果或花朵造型的模具中，建議每粒軟糖3 g~10 g之間。

1.5.4干燥與包裝

置于40℃，相對濕度≤55 %的電熱恒溫鼓風干燥箱中干燥約24h至36h，至產品水分含量維持在18%。之后上油、包裝。

2結果與分析

2.1膠原蛋白肽的篩選

市場上主要有豬、牛及魚膠原蛋白肽，供應商較多，品質參差不齊，價格相差較大，制作軟糖要求選取的膠原蛋白肽風味良好，無異味、色澤淡，對軟糖的風味、色澤影響小。為保障食用安全和產品質量，本研究選取法國羅賽洛集團的豬、牛及魚膠原蛋白肽。豬、牛及魚膠原蛋白肽對軟糖的風味、色澤的影響見表3。

表3法國羅賽洛3種蛋白肽評定表Table 3 Sensory evaluation of three protein peptides

分析：首先，由于消費者對牛膠原蛋白肽的安全性有所懷疑，尤其是瘋牛病帶來的不利影響，對牛膠原蛋白肽的消費量形成障礙。其次牛膠原蛋白肽在軟糖中應用后，使得軟糖顏色加深，影響透明度。同時牛膠原蛋白肽本身的腥味偏重，對軟糖的口味產生影響。

軟糖中添加豬膠原蛋白肽對軟糖風味沒有顯著影響，但對軟糖色澤有影響，不利于制作各種水果口味的軟糖。

膠原蛋白肽在國內被消費者廣泛認知，大多應用于保健品、膠原蛋白飲料等。綜合評價結果，本研究選擇魚膠原蛋白肽制作軟糖。

2.2魚膠原蛋白肽對軟糖口感、風味的影響

目前魚膠原蛋白肽在國內被消費者廣泛認知，大多應用于保健品、膠原蛋白飲料等。綜合評價本研究選擇法國羅賽洛集團的魚膠原蛋白肽制作軟糖，但添加量不宜過多，這是因為：首先，添加量過多會導致軟糖中存在異味（如：腥臭味）；其次，出于成本考慮，需要篩選物美價廉，對產品風味影響較小的魚膠原蛋白肽，經試驗分析表明，魚膠原蛋白肽適合在軟糖中添加；魚膠原蛋白肽的添加量影響軟糖的質構，添加量越多，凝膠強度越弱。

魚膠原蛋白肽用量對軟糖風味、口感（軟硬度、彈性）的影響見表4。

表4魚膠原蛋白肽對軟糖的影響Table 4 Effect of fish collagen peptide on the quality of jelly

根據上述試驗分析，當魚膠原蛋白肽的添加量>5 %時，制作的軟糖有異味，隨添加量增加異味更加明顯；當添加量>6 %時，制作的軟糖凝膠強度減弱。綜合分析，認為魚膠原蛋白肽添加量適宜的最高添加量為5 %。

2.3軟糖粉復配結果

根據表進行軟糖粉的復配試驗研究，分別進行每組試驗軟糖粉的感官評價，結果如表5所示。

表5軟糖粉復配正交試驗結果Table 5 The orthogonal mixture result of jelly sweets powder

從正交試驗結果中可以看出，軟糖粉的最佳配比為A3B2C3D2E3，即κ-卡拉膠1.4 %，ι-卡拉膠0.5 %，KCl 1.0 %，CaCl20.6 %，高酯慢凝型果膠0.18 %。對此進行3次驗證試驗，以此配比復配的軟糖粉制作無糖凝膠軟糖，軟硬度、彈性和咀嚼度口感良好，黏性小，檢測組織結構均勻，透明度良好，有水果香味且無異味。經感官評價、綜合評分為97分，高于試驗11號的95分。各因素對產品的影響依次為κ-卡拉膠>ι-卡拉膠> KCl> CaCl2>高酯慢凝型果膠。其中κ-卡拉膠對產品的口感影響最大，其次為ι-卡拉膠、KCl，最后為CaCl2、高酯慢凝型果膠。由此本研究研制的軟糖具有甜度低、入口柔韌、富彈性、吃而不膩、易消化吸收等優點，適合于各類人群，市場前景相當廣闊。

2.4養顏保健軟糖配方

自制復配軟糖粉18 g、聚葡萄糖（水溶性膳食纖維）100 g、魚膠原蛋白50 g、麥芽糖醇糖漿（Brix=75 %）445 g、木糖醇200 g、檸檬酸鈉3 g、緩沖乳酸2.2 g、芒果香精1.5 g、檸檬黃色素（5 %濃度）0.45 g、純凈水180 g（按投料計）。

2.5產品質量指標

感官指標：形態完整，表面光滑，無缺角無裂紋，無粘連。

組織結構：略有彈性，不黏牙。滋味、氣味：具有純正的芒果滋味和氣味，無異味。理化指標：干燥失重≤18.0 %，還原糖（以葡萄糖計）含量20%。膳食纖維含量≥6%，膠原蛋白含量5%。

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Study on Functional Sugar-free Gelatinized Confections

CHEN Ji-jiang1，WANG Li-yan2，DING Qing-bo1，WANG Ye1，ZHANG Chun-hua1，AN Jun3
（1. COFCO Nutrition and Health Research Institute，Beijing 102209，China；2. School of Chemical and Environmental Engineering，China University of Mining and Technology（Beijing），Beijing 100083，China；3. COFCO Food&Distribution Co.，Ltd.，Beijing 100020，China）

Abstract：The best technical process and formula had been acquired after studying the sugar-free gelatinized confections according to gel property and synergistic interaction of κ-carrageenan，ι-carrageenan and pectin. The best recipe of the jelly powder by the orthogonal experiment was obtained：κ-carrageenan 1.4 %，ιcarrageenan 0.5 %，KCl 1.0 %，CaCl20.6 %，pectin 0.18 %. It was explored that the new mixture jelly powder was conformed to be rich in dietary fiber contributing to maintain normal intestinal function and effectively reduce sweetness of jelly candy by the method of replacing sugar with poly dextrose 7 %. Fish collagen peptide was proved to be the most suitable for added in the jelly according their flavor and color based on food safety and consumer cognition. The sensory analysis of jelly sweets was tested through adding fish collagen peptide into jelly candy by 3 %，4 %，5 %，6 %，7 %，and the conclusion was that below 5 % amount had no obvious influence on texture and flavor of jelly candy.

Key words：fish collagen peptide；mixture；gelatinized confections；poly dextrose

收稿日期：2015-07-14

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.01.018

作者簡介：陳吉江（1975—），男（漢），工程師，研究生，研究方向：食品加工。

基金項目：國家自然科學基金青年基金項目（51404274）