凝膠糖果常用食用膠種類及特性

高 涵，冷 學(xué)，徐 凌，張廣燕

（遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧營口 115009）

凝膠糖果作為休閑食品，深受消費(fèi)者的喜愛。凝膠糖果是以食用膠、白砂糖等為主料制成的有彈性和咀嚼性的食品[1]，其水分含量高于10%。在凝膠糖果的實(shí)際生產(chǎn)中，由于水分含量高，親水膠體的選擇將影響凝膠糖果最終品質(zhì)和特性，就凝膠糖果常用食用膠及其特性進(jìn)行闡述，以期為凝膠軟糖的工藝優(yōu)化提供參考。

1 食用膠

食用膠通常是指這樣一類物質(zhì)，溶解于水，在合適的條件下可以充分水化為黏稠、滑膩的大分子物質(zhì)，在食品加工過程當(dāng)中可以提高產(chǎn)品的硬度、脆性和緊密度等。食用膠也常被叫作膠凝劑、膠質(zhì)或穩(wěn)定劑。按其來源，食用膠主要有以下幾個分類：植物膠、動物膠、微生物膠、海藻膠和化學(xué)改性膠。

2 凝膠糖果常用食用膠

2.1 果膠

果膠是多糖類高分子化合物，廣泛存在于植物當(dāng)中，主要提取自柑橘類水果、蘋果、甜菜、無花果、馬鈴薯、花生、葵盤等植物的葉、皮、莖和果實(shí)，提取物經(jīng)過加工制成粉末狀或液體。市面上現(xiàn)大部分使用的是果膠粉，果膠液占比較少。果膠為可溶性膳食纖維的主要成分，是一種非淀粉多糖，在20 倍水中溶解成黏稠液體，不溶于乙醇和其他有機(jī)溶劑。

果膠在水溶液中呈弱酸，對熱和酸很穩(wěn)定。果膠具有凝膠、增稠和穩(wěn)定的作用。天然果膠存在原果膠、果膠和果膠酸3 種形態(tài)。果膠制成的軟糖具有質(zhì)地柔軟、結(jié)構(gòu)細(xì)膩、口感爽快和貨架期長等優(yōu)點(diǎn)，并且與淀粉軟糖相比果膠軟糖生產(chǎn)容易、周期短。果膠也被應(yīng)用在許多其他糖果制品中，調(diào)節(jié)產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)特性，其具有風(fēng)味釋放性能、透明性高、不黏牙的特性。果膠的性質(zhì)和用量決定了軟糖的柔軟性和穩(wěn)實(shí)度。制作軟糖通常用凝膠作用較強(qiáng)的高甲氧基果膠，一般添加量控制在2%～3%。溶解果膠用水中鈣含量過高可導(dǎo)致果膠溶解不完全。增大果膠溶解度的方法為降低溶液pH 值、升高溫度、降低水中鈣含量。果膠軟糖口感清爽，能很好地釋放風(fēng)味，多用于水果味軟糖的制備。果膠軟糖切面整潔、短絲質(zhì)構(gòu)、咀嚼性較差，同時凝膠過程對pH 值要求苛刻，在凝膠軟糖制備中應(yīng)用有限。

2.2 阿拉伯膠

阿拉伯膠是阿拉伯膠樹的樹干分泌物。阿拉伯膠樹是一種非洲豆科類植物，在表皮創(chuàng)傷時樹干會分泌阿拉伯膠，該樹多產(chǎn)于阿拉伯國家，阿拉伯膠由此得名。阿拉伯膠約由98%的多糖和2%的蛋白質(zhì)組成。阿拉伯膠在水中溶解度高，所得溶液黏度較低，50%的水溶液仍具流動性，典型的“高濃低黏”，而其他親水膠體不具此特點(diǎn)。阿拉伯膠不溶于乙醇等有機(jī)溶劑。阿拉伯膠溶液的自然pH 值呈弱酸性，一般在pH 值4～5，具有酸環(huán)境較穩(wěn)定的特性。一般性加熱不會改變阿拉伯膠溶液中膠的性質(zhì)，但膠體分子的乳化性能會因溶液長時間高溫加熱而下降。阿拉伯膠具有防止糖分結(jié)晶的作用，在凝膠糖果中用作抗結(jié)晶劑，可以防止蔗糖晶體析出。

2.3 卡拉膠

卡拉膠是以紅藻類植物為原料，經(jīng)水或堿液等提取制得?？ɡz為無臭、無味的白色至黃褐色粉末。由于卡拉膠中硫酸酯結(jié)合形態(tài)不同，主要有7種類型的卡拉膠：K-型、I-型、λ-型、γ-型、ν-型、ξ-型、μ-型，目前主要生產(chǎn)和使用的有K-型、I-型和λ-型3 種類型卡拉膠，其中以K-型卡拉膠最為常見。不同類型的卡拉膠其凝膠特性也不同。例如，K-型卡拉膠可以形成硬脆的凝膠，I-型卡拉膠可以形成柔軟而富有彈性的膠體。在凝膠軟糖的制備中可將不同類型的K-型和I-型卡拉膠進(jìn)行復(fù)配，以滿足不同質(zhì)構(gòu)和口感需求。

2.4 明膠

明膠，又稱動物明膠、吉利丁等，由動物的骨、皮、筋、腱和鱗等為原料經(jīng)適度水解所得。明膠溶液形成的凝膠不能流動且具有一定硬度。溶液的組成、pH 值、離子強(qiáng)度、溫度、光強(qiáng)度或電場等條件發(fā)生改變時，明膠凝膠會發(fā)生突變，會發(fā)生相轉(zhuǎn)變行為。徐曉飛等人[2]研究表明，明膠軟糖的硬度隨明膠的添加量增加而增大，咀嚼性變強(qiáng)，明膠添加量為6%時黏性最小。豬皮來源的明膠制成的凝膠糖果硬度大、咀嚼性強(qiáng)；魚鱗來源的明膠制成的凝膠糖果硬度小、咀嚼性弱、熱穩(wěn)定性差、黏性大；牛皮和牛骨來源的明膠制成的凝膠糖果硬度和咀嚼性適中。在凝膠軟糖生產(chǎn)過程中，明膠具有吸水和支撐骨架的作用，明膠溶于水后可形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[3]，使柔軟的糖果能保持穩(wěn)定形態(tài)，增強(qiáng)糖果荷載承受度，不易變形。

2.5 變性淀粉

變性淀粉也叫改性淀粉。利用變性淀粉良好的膠凝性、成膜性和黏性，變性淀粉在軟膠糖果中作為凝膠劑，為產(chǎn)品提供凝膠結(jié)構(gòu)，可以適當(dāng)替代阿拉伯膠，使產(chǎn)品具有良好的感官特性，也可利用變性淀粉的成膜性和黏結(jié)性將其用作糖果的拋光劑，形成光澤且透明的膜，而且能降低產(chǎn)品的破裂性。

2.6 瓊脂

瓊脂是由有凝膠能力的瓊脂糖和無凝膠能力的瓊脂果膠組成，只能在沸水中溶解，是目前最有效的中性膠凝劑，形成的凝膠堅(jiān)硬、脆、粗糙，但瓊脂的凝膠具有顯著的溫度滯后性，低濃度的瓊脂具有較好的熱穩(wěn)定性和懸浮性。生產(chǎn)瓊脂的主要原料是各種紅藻。瓊脂分有條狀和粉末狀，不溶于冷水，易溶于熱水。瓊脂凝膠透明性差、耐熱、不耐酸，特別是在酸性條件下長時間加熱，可失去膠凝能力，但其耐酸性在糖果中可提高。瓊脂的耐酸性高于明膠和淀粉，低于果膠和海藻酸丙二醇酯。瓊脂常多加入果汁軟糖中，含量通常在2.5%左右。

2.7 結(jié)冷膠

結(jié)冷膠也叫凱可膠或潔冷膠，由伊樂假單胞菌對碳水化合物進(jìn)行純種培養(yǎng)發(fā)酵后，經(jīng)過發(fā)酵、調(diào)pH 值、澄清、沉淀、壓榨、干燥和碾磨等步驟加工制成。結(jié)冷膠具有雙螺旋結(jié)構(gòu)，具有良好的穩(wěn)定性，耐酸、耐高溫、熱可逆性，還能抵抗微生物及酶的作用等特性。結(jié)冷膠是一種微生物胞外多糖，常作為多功能增稠劑、凝膠劑、穩(wěn)定劑等，廣泛應(yīng)用于食品、藥品（如軟、硬膠囊）、化妝品、化工等諸多行業(yè)。在糖果生產(chǎn)領(lǐng)域主要應(yīng)用于淀粉果凍、果膠果凍、餡料和果漿軟糖。

3 凝膠糖果中食用膠復(fù)配類型及特性

槐豆膠、角豆膠或黃原膠與瓊脂復(fù)配均可增強(qiáng)其凝膠強(qiáng)度，只是增效程度和最適添加范圍不同；瓜爾膠能與瓊脂產(chǎn)生拮抗作用，瓊脂的凝膠強(qiáng)度隨瓜爾膠的增加而降低；在明膠軟糖中添加瓊脂可以降低軟糖黏性、提高熱穩(wěn)定性[2]；Marfil P H M 等人[4]研究表明，變性淀粉與明膠復(fù)配，其三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有大量微孔結(jié)構(gòu)，孔隙大小為10～50 μm。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)越致密，硬度越高；果膠與PGA、CMC、黃原膠、海藻酸鈾、變性淀粉等均有良好的復(fù)配性。多種天然膠和淀粉都能與阿拉伯膠相互兼容。pH 值較低時，阿拉伯膠與明膠能形成聚凝軟膠來包裹油溶物質(zhì)。劉倩婷[5]以卡拉膠、魔芋膠復(fù)配制備凝膠糖果。唐琳琳等人[6]將明膠、黃原膠、魔芋膠復(fù)配制得紅樹莓生姜紅棗凝膠糖果。王慶福等人[7]指出凝膠劑總量中的卡拉膠所占比例增加，則會使產(chǎn)品彈性降低，當(dāng)明膠與拉膠復(fù)配比為1∶1 時，軟糖感官品質(zhì)評分最高，效果最佳。陳璐等人[8]研究了κ-卡拉膠與刺槐豆膠復(fù)配膠的靜態(tài)和動態(tài)流變學(xué)特性，以及溫度對黏彈性的影響，得出結(jié)論復(fù)配膠的質(zhì)量比為6∶4時存在協(xié)同增效作用，黏度最高，濃度和pH 值都對黏度有所影響，不同陽離子都會使復(fù)配膠的黏度降低，但KCl 對黏度的影響最小。

4 結(jié)語

食用膠在糖果工業(yè)中的應(yīng)用主要取決于膠體的來源、種類、分子量、聚合度及膠溶液濃度、pH值、溫度、鹽及非鹽物質(zhì)等的影響，加工過程中的熱、凍融、混合、攪拌、均質(zhì)等操作過程也會對膠體產(chǎn)生影響[9-14]。隨著食品工業(yè)技術(shù)蓬勃發(fā)展，將會開發(fā)出更多新型食用膠在凝膠糖果中開拓更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。