高良姜紅棗凝膠軟糖制作工藝研究*

何子浩 陳惠華 賴祉妃 嚴瑩瑩 黃麗平 楊娟*

1（嶺南師范學院，廣東湛江 524048）

2（湛江市食品藥品檢驗所，廣東湛江 524048）

高良姜是姜科山姜屬植物高良姜的根莖，具有散寒止痛、溫胃止嘔的功能。現代藥理學研究表明，高良姜具有抗菌、抗病毒、抗氧化、胃黏膜保護等保健功效，其主要活性成分為揮發油、二芳基庚烷類化合物和黃酮類化合物。紅棗作為百果之冠，有補氣血、益脾胃、潤膚養顏、養生的保健功效，被譽為“木本糧食，滋補佳品”。研究表明，紅棗提取物具有清除自由基和增強機體抗氧化能力的功能。為擴大高良姜在休閑便利食品中的應用范圍，本試驗擬以高良姜、紅棗提取物為主要成分，制備一種具有高良姜和紅棗獨特風味的凝膠軟糖。

1 材料與方法

1.1 試劑和設備

高良姜提取物，陜西森弗天然制品有限公司；明膠，珠海市飛揚食品有限公司；瓊脂條，福建省石獅市高新瓊脂食品有限公司；檸檬酸，濰坊英軒實業有限公司。

TMS-PRO 食品質構儀，美國FTC 公司；FA2204B（M）電磁平衡式密度天平，上海浦春計量儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 凝膠軟糖工藝流程

1.2.2 主要工藝簡述

1.2.2.1 凝膠浸泡

將高良姜、紅棗提取物按2∶1 的質量比混合，加入5 倍水后攪拌均勻，稱取適量明膠，加入2 倍姜棗混液，75℃下恒溫水浴攪拌備用。瓊脂條加入20 倍溫水，浸泡30 min，備用。

1.2.2.2 熬糖

蔗糖、果葡糖漿加5 倍水溶解，加熱，當糖液溫度達到100 ℃時攪拌熬煮，達到一定糖度時加入瓊脂條溶膠，繼續攪拌熬煮。當瓊脂完全溶解時停止加熱，攪拌冷卻至80 ℃。

1.2.2.3 保溫混合、倒模存儲

糖液中加入明膠、剩余姜棗混液、檸檬酸，混勻，于70 ℃恒溫水浴鍋中排氣、倒模、冷卻、靜置、脫模、包裝、儲存。

1.3 單因素試驗

采用單因素試驗分別考察高良姜棗混液添加量、明膠與瓊脂質量比、糖度、檸檬酸添加量等因素對高良姜紅棗凝膠軟糖制備工藝的影響。固定其他條件不變，分別設定姜棗混液添加量100 g/L、200 g/L、300 g/L、400 g/L、500 g/L，明膠與瓊脂質量比10∶1、11∶1、12∶1、13∶1、14∶1，糖液糖度20%、30%、40%、50%、60%，檸檬酸添加量0.4 g/L、0.8 g/L、1.2 g/L、1.6 g/L、2.0 g/L 進行單因素試驗。

1.4 正交試驗

在單因素試驗的基礎上，以姜棗混液添加量、糖液糖度、明膠與瓊脂質量比、檸檬酸添加量4 個因素為變量，各取3 水平進行L9（34）正交試驗。

1.5 質量指標的評定

1.5.1 產品質構分析

采用質構儀TPA 模式對產品硬度、彈性、咀嚼性等性能進行物性分析。

1.5.2 感官和理化指標的測定

感官測定參考張偉偉等和周艷等研究方法，感官評分標準見表1。理化測定根據SB/T 10021—2017《糖果凝膠糖果》中方法。

表1 高良姜紅棗凝膠軟糖的感官評分標準

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 姜棗混液添加量對凝膠軟糖品質的影響

確定糖液糖度40%，明膠與瓊脂質量比11∶1，檸檬酸添加量0.8 g/L，考察姜棗混液添加量對軟糖品質的影響，結果如下頁圖1 所示。

圖1 姜棗混液添加量對軟糖感官品質（A）和質構特性的影響（B）

高良姜紅棗凝膠軟糖應同時具有高良姜和紅棗二者融合清香味，高良姜提取物添加過多，軟糖會有較大的姜辣味，口感難以被接受。圖1（B）表明隨著姜棗混液添加量的增加，軟糖的硬度和膠黏性勻呈先上后下的趨勢，硬度在姜棗混液添加量為400 g/L 時最大，膠黏性在姜棗混液為300 g/L 時達最大值，而彈性則呈逐漸下降的趨勢。圖1（A）表明隨姜棗混液添加量的增大，軟糖總體品質先升高后降低，當添加量為300 g/L 時軟糖感官評分最高。因此，綜合考慮選取姜棗混液的適宜添加量為300 g/L。

2.1.2 明膠與瓊脂質量比對凝膠軟糖品質的影響

確定糖液糖度40%，姜棗混液添加量300 g/L，檸檬酸添加量0.8 g/L，明膠用量10 g，考察明膠與瓊脂質量比對軟糖品質的影響，結果如圖2 所示。

圖2 明膠與瓊脂質量比對軟糖感官品質（A）和質構特性的影響（B）

由于明膠和瓊脂相互交聯形成三維網絡結構，產生附加交聯增強凝膠強度，因此隨著瓊脂添加量的減少，軟糖硬度、膠黏性、咀嚼性在配比為11∶1 后有所降低；因明膠分子中含甘氨酸-脯氨酸-羥基脯氨酸，其在明膠形成凝膠過程中通過分子內與分子間的氫鍵形成三元螺旋體的網絡結構，伴隨明膠添加量的增加，形成更致密、間隙更小的凝膠網絡結構，氫鍵和范德華力等作用力對網絡結構中糖分和水分的束縛能力變強，彈性稍有降低。由圖2(A)可看出，明膠和瓊脂質量比為11∶1 時，凝膠軟糖感官評分最高，其余配比時感官評分均呈下降趨勢。這是由于瓊脂所占比例較高時，高良姜紅棗凝膠軟糖透明度好，其余配比時軟糖透明度降低且黏性略大，明膠添加量所占比例增大，使得軟糖內部結構越致密，單位體積內明膠分子數量越多，致使透明度降低。因此，選取明膠與瓊脂質量比11∶1 作為適宜水平。

2.1.3 糖液糖度對凝膠軟糖品質的影響

確定明膠用量10 g，明膠與瓊脂質量比11∶1，姜棗混液添加量300 g/L，檸檬酸添加量0.8 g/L，考察糖液糖度對軟糖品質的影響，結果如圖3 所示。

在凝膠軟糖制作過程中，若單獨使用蔗糖易出現“返砂” 現象，從而影響產品質感，通常將蔗糖與果葡糖漿結合使用，因兩者具有協同增效作用，不僅可以防止“返砂” 現象，還可以使軟糖甜味更豐滿、風味更好。由圖3 可知，隨糖度的增加，軟糖硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性逐漸增大，這可能由于添加蔗糖能促進明膠的膠凝化。當糖度達到40%時，凝膠軟糖感官評分最高；當糖度超過40%時，感官評分降低。這可能由于糖液糖度越高，姜棗原有的香味被掩蓋，且甜度太高不易被接受。因此，選取糖液糖度40%作為適宜水平。

圖3 糖液糖度對軟糖感官品質（A）和質構特性的影響（B）

2.1.4 檸檬酸添加量對凝膠軟糖品質的影響

確定明膠添加量10 g，明膠與瓊脂質量比11∶1，姜棗混液添加量300 g/L，糖液糖度40%，考察檸檬酸添加量對軟糖品質的影響，結果如圖4 所示。

由圖4（B）可知，高良姜紅棗凝膠軟糖的硬度、膠黏性、咀嚼性隨著檸檬酸添加量的增加呈先下降后上升再下降的趨勢，彈性呈現先上升后下降再上升的趨勢。眾多軟糖試驗表明，pH 值與凝膠劑的凝膠強度密切相關，檸檬酸通過影響軟糖的pH 值從而影響膠體的凝膠特性。由圖4（A）可知，檸檬酸添加量為0.8 g/L 時高良姜紅棗凝膠軟糖感官評分最高，酸甜風味最好；當檸檬酸添加量超過0.8 g/L 時，酸感越來越強烈，掩蓋了高良姜紅棗凝膠軟糖的其他風味。綜合考慮，選取檸檬酸添加量0.8 g/L 為適宜水平。

圖4 檸檬酸添加量對凝膠軟糖感官品質（A）和質構特性的影響（B）

2.2 正交試驗

以姜棗混液添加量、明膠與瓊脂質量比、糖液糖度、檸檬酸添加量為4 個影響因素，根據單因素試驗結果選取的3 個較佳水平，采用L9（34）正交試驗對高良姜紅棗凝膠軟糖的工藝配方進行優化，正交試驗因素與水平設計見表2，正交試驗質構特性和感官評價結果見表3，正交試驗結果見表4。

表2 正交試驗因素與水平設計

表3 正交硬度、彈性、膠粘性、咀嚼性和感官評價結果

如表4 所示，各因素對高良姜紅棗凝膠軟糖的影響順序為C＞A＞D＞B，即糖液糖度＞姜棗混液添加量＞檸檬酸添加量＞明膠與瓊脂質量比。其中，糖液糖度影響最大的原因可能是糖度過高會掩蓋軟糖原料原有的香味，糖度過低使軟糖甜味不足；姜棗混液添加量對產品的整體質感有明顯影響，因此影響作用也很顯著。

表4 正交試驗結果

為了進一步驗證分析，將極差R最小的因素明膠與瓊脂質量比作為誤差空白項，利用SPSS 軟件進行方差分析，分析結果如下頁表5 所示。結果顯示，姜棗混液添加量、糖液糖度、檸檬酸添加量的P值均小于0.05，即姜棗混液添加量、糖液糖度、檸檬酸添加量對試驗結果具有一定的影響。本試驗指標越大越好，因此對因素A、C、D分析，確定優水平為C2A3D3，方差分析結果與正交試驗得出的結果分析一致。正交試驗獲得高良姜紅棗凝膠軟糖的理論最佳配方為C2A3D3B1，即姜棗混液添加量400 g/L，明膠與瓊脂比10∶1，糖液糖度40%，檸檬酸添加量1.2 g/L。在此條件下，進行3 次驗證試驗，所得高良姜紅棗凝膠軟糖色澤均勻，香味濃郁，質感細膩，感官評分為（95±1）分，優于正交試驗中的最高得分。

表5 正交試驗方差分析

2.3 理化指標的測定

對采用最優工藝配方制作的凝膠軟糖理化指標進行測定，結果表明，軟糖干燥失重為16%，符合SB/T 10021—2017《糖果 凝膠糖果》中干燥失重≤35%的要求。

3 結論

本研究在單因素試驗的基礎上，采用正交試驗對高良姜紅棗凝膠軟糖的制作工藝配方進行優化，為高良姜深加工應用提供參考。試驗結果表明，高良姜紅棗凝膠軟糖最佳工藝配方為：姜棗混液添加量400 g/L，明膠與瓊脂質量比10∶1，糖液糖度40%，檸檬酸添加量1.2 g/L。試驗過程中避免了高溫熬煮，保留了原料營養成分與風味，此工藝條件下制得的高良姜紅棗凝膠軟糖彈性十足而富有嚼勁，形態飽滿，色澤鮮明，具有濃郁的高良姜和紅棗風味。