呂淑一，鐘 芳，李 玥，徐菲菲

(江南大學食品學院，江蘇無錫214122)

軟糖是糖果中的一大類，隨著人們生活水平的提高，消費者對軟糖質量的要求也隨之提高，并向著高檔次、高品位的方向發(fā)展。由于軟糖在風味、口感、色澤及形狀上有多種變化，所以使得新型軟糖的研究和開發(fā)成為糖果行業(yè)中的一項重要課題。用于生產凝膠軟糖的凝膠劑通常有瓊脂、卡拉膠、明膠和果膠等。添加有瓊脂的軟糖透明度和彈性卻不太理想;而果膠的缺點是要加高濃度糖和較低的pH 才能凝固;添加有卡拉膠的軟糖彈性和透明度都不錯，但凝膠性不高。在糖果生產中，明膠和淀粉是很常見的凝膠劑［1］。明膠經常被用作功能性成分［2］，它具有彈性大、咀嚼性好等特點，但熱穩(wěn)定差，室溫易融化。變性淀粉與明膠配合使用于明膠軟糖中，有降低產品成本、改善口感和提高明膠軟糖熱穩(wěn)定性的作用［3］。由于軟糖中包含多種食品膠體，所以它們的質構特性取決于多種因素，包括單獨使用膠體的種類、膠體間的相互作用以及加工過程的控制等［4］。前人對明膠和多糖的研究表明，它們之間交聯或分離對產品的特性起決定性作用［6］。本實驗所制作的新型軟糖是在傳統(tǒng)明膠軟糖中添加一部分低粘度氧化淀粉用以改善其品質，所用濃度遠低于其凝膠濃度［5］。軟糖中還添加了刺槐豆膠，可以增加軟糖的硬度和咀嚼性，從而可降低明膠和淀粉的用量。提高了熱穩(wěn)定性，改善了口感，同時降低了成本，具有良好的商業(yè)前景。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

蔗糖(一級白砂糖，蔗糖含量＞99.6%)、葡萄糖漿 市售;氧化馬鈴薯淀粉XP0450 頂峰淀粉有限公司;精制刺槐豆膠 喬富企業(yè)有限公司;明膠(凍力240) 上海熬江明膠廠。

質構儀TA-XT2i 英國超技儀器;色差計 美國Hunter Lab UltraScan Pro1166;烘箱 寧波機電工業(yè)研究設計院;電磁爐 美的集團。

1.2 工藝流程和實驗方法

1.2.1 軟糖生產工藝流程

1.2.2 明膠軟糖基本配方 明膠7% ～9%;淀粉3%～4%;刺槐豆膠0.05% ～0.10%;白砂糖30% ～35%;葡萄糖漿40%～45%;檸檬酸0.2%～0.3%;水15%～20%［7］。

1.3 操作要點

1.3.1 溶膠 將刺槐豆膠和淀粉分別溶解在水中，磁力攪拌1h 至完全溶解，將明膠與水按比例復水，室溫溶脹3h，加熱熔解后備用。

表1 感官評定指標及測定方法Table 1 the index and method of sensory evaluation

1.3.2 熬煮 將75g 葡萄糖漿和62.5g 蔗糖混合均勻后熬煮，控制溫度為105～110℃，待料液呈半透明狀即可。在糖漿中加入淀粉、刺槐豆膠并攪拌熬煮，熬煮至可溶性固形物含量為80%。

1.3.3 澆注 待糖漿溫度降至90℃后，加入溶解后的明膠、色素和香料，攪拌均勻后澆注。

1.3.4 冷卻干燥包裝 糖液冷卻后立即脫模，放入溫度為35℃的烘箱中干燥72h 后取出冷卻，包裝。

1.4 實驗方法

1.4.1 質構測定TA-XT2i 質構儀測定，探頭:P/35，測前速度:1.0mm/s，測定速度:1.0mm/s，測后速度:1.0mm/s，形變:50%，時間:10s，數據記錄速率200pps，測定壓縮力。

1.4.2 色差測定 色差計采用國際照明委員會(CIE)的CIE1976 色度系統(tǒng)，L* 代表透明度，其值從0(黑)到100(白)。

1.4.3 感觀評定 采用排序法對軟糖的質構及口感進行感官評定，選取20 名感官評價員根據樣品的特性進行喜好性排序，采用秩次和法進行數據處理，秩次和越小，說明越受歡迎［8］。感官評定指標及測定方法見表1［9］。

1.4.4 單因素實驗 選用明膠添加量(11、13、15g)、淀粉添加量(3、4、5g)、刺槐豆膠添加量(0.05、0.10、0.15g)這3 個因素及參數范圍作為實驗因子和實驗水平，采用L9(33)正交表進行實驗(見表2)。

表2 軟糖配方優(yōu)化正交實驗的因素與水平設計Table 2 Factors and levels of the orthogonal experiment

2 結果與討論

2.1 明膠的添加量對軟糖品質的影響

2.1.1 明膠添加量對軟糖質構和色差的影響 分別取明膠用量為11、13、15g，淀粉用量為4g、刺槐豆膠為0.2g 制作軟糖，并測定軟糖的質構和色差。

表3 明膠添加量對軟糖質構和色差的影響Table 3 Effect of gelation on the TPA，transparency and color

對明膠軟糖的質構和色差測定結果如表3 所示，隨著明膠用量的增加，軟糖的硬度、咀嚼性大幅度提高，彈性略有減小。由于明膠添加量增加，使得有限空間內明膠分子增多，分子間和分子內的氫鍵增多，因此，膠凝過程形成的三維網絡結構也就越致密，硬度明顯增大［10］。由明膠形成的凝膠結構，是由明膠分子中甘氨酸-脯氨酸-羥基脯氨酸通過分子內和分子間的氫鍵形成三元螺旋體的網絡結構，隨著明膠添加量得增加，形成凝膠的凝膠網絡結構更致密，網絡間隙更小，氫鍵和范德華力等作用力對網絡結構中的糖分和水分的束縛能力較強，彈性略有減小。隨著明膠用量的增加，軟糖的透明度越來越低。因為明膠添加量增加時，糖液較為黏稠，攪拌過程和注模過程較易混入空氣，進而影響軟糖的外觀透明度。明膠添加量越多，軟糖結構越致密，單位體積內明膠分子數越多，從而使得透明度減少。

2.1.2 軟糖的感官評價 表中數字為排序法所求的秩次和，秩次和越小，表明該樣品越被喜歡。從表3可以看出，分數當明膠的添加量為13g 時，即硬度為900～1000g 左右，咀嚼性為800～900g 左右時，硬度和咀嚼性適中，被接受性好。從粘牙性的喜好度排序可以看出，隨著明膠添加量的增加，軟糖越粘牙，被接受性差。從整體的喜好性可以看出，明膠添加量為13g 時，口感較好。研究表明，凝膠軟糖的儀器分析結果能很好地反映感官質構，其中質構儀測定出的硬度、彈性及咀嚼性與對應的感官指標有顯著的相關性［11］。我們可以根據喜好性的排序得出某一質構范圍內接受性比較好，可以作為優(yōu)化配方的參考指標。

表4 軟糖的感官評價結果Table 4 The result of sensory evaluation

2.2 淀粉添加量對軟糖品質的影響

2.2.1 淀粉添加量對軟糖質構和色差的影響 分別取淀粉用量為2、4、6g，明膠用量為13g，刺槐豆膠用量為0.2g 制作軟糖，測定質構和色差。淀粉用量對質構的影響如表5 所示。

隨著淀粉用量的增加，軟糖的硬度和咀嚼性均有所提高。這是因為氧化馬鈴薯淀粉由于含有羧基故帶負電荷［12］，軟糖體系為酸性，明膠在酸性條件下帶正電荷，淀粉添加量越多，淀粉與明膠之間的作用力越強，網狀結構越致密，凝膠強度越大。隨著淀粉用量的增加，糖液較為黏稠，易產生氣泡，軟糖的透明度越來越低。

表5 淀粉對軟糖質構和色差的影響Table 5 Effect of starch on the TPA，transparency and color

2.2.2 軟糖的感官評定 從表6 可以看出，淀粉的添加量為6g 時，被大多數人所喜歡。從粘牙性的喜好度排序可以看出，隨著淀粉添加量的增加，軟糖粘牙性越高，被接受性差。從整體的喜好性可以看出，淀粉添加量為6g 時，口感較好。

表6 軟糖感官評定結果Table 6 The result of sensory evaluation

2.3 刺槐豆膠添加量對軟糖品質的影響

2.3.1 刺槐豆膠添加量對軟糖質構和色差的影響分別取刺槐豆膠用量為0.1、0.2、0.3g，明膠用量為13g，淀粉用量為6g 制作軟糖，測定質構和色差。刺槐豆膠用量對質構和色差的影響如表7 所示。

表7 刺槐豆膠用量對軟糖質構和色差的影響Table 7 Effect of locust bean gum on the TPA，transparency and color

隨著刺槐豆膠用量的增加，軟糖的硬度和咀嚼性有所提高。這是因為刺槐豆膠和明膠淀粉體系相互結合，加強了三圍網狀結構，使得硬度、咀嚼性增加。說明明膠、淀粉和刺槐豆膠之間存在協同作用。隨著刺槐豆膠用量的增加，軟糖的透明度越來越低。刺槐豆膠本身不能形成凝膠，但卻是良好的增稠劑。軟糖粘度的增加帶來了大量的氣泡，使其透明度降低。

2.3.2 軟糖的感官評定 從表8 可以看出，當刺槐豆膠添加量為0.1g 時，即硬度為900～1000g 左右，咀嚼性為800～900g 左右時，硬度咀嚼性適中，被大多數人所喜歡。從粘牙性的喜好度排序可以看出，隨著刺槐豆膠添加量的增加，軟糖粘牙性增加，被接受性差。從整體的喜好性可以看出，添加量為0.1g 時，被接受性好。

表8 軟糖的感官評定結果Table 8 The result of sensory evaluation

2.4 正交實驗優(yōu)化軟糖配方

將淀粉、明膠及刺槐豆膠進行復配，篩選滿足理想產品要求的最佳用量組合。凝膠劑優(yōu)化的正交實驗因素與水平設計見表8，凝膠劑優(yōu)化的正交實驗結果及極差分析結果見表9、表10。

由表10 可知，影響軟糖硬度的因素主次順序為:A ＞C ＞B，最佳工藝配方為A3B3C3，隨著凝膠劑用量的增大，膠凝過程形成的三維網絡結構也就越致密，硬度也明顯增大。影響軟糖彈性的因素主次順序為:A ＞B ＞C，最佳工藝配方為A1B1C3，隨著凝膠劑用量的增大，形成凝膠的凝膠網絡結構更致密，網絡間隙更小，彈性越來越小。影響軟糖咀嚼性的因素主次順序為:A ＞B ＞C，最佳工藝配方為A3B3C3，隨著凝膠劑用量的增大，咀嚼性越大。明膠對各個性質的影響都較大，說明明膠是形成凝膠體系的主要成分。Nunes［13］研究了大豆蛋白、卡拉膠和淀粉三者之間相互作用的關系發(fā)現，淀粉作為填充劑填充在卡拉膠和大豆蛋白形成的空間網絡中。三種物質的混合體系比單獨體系彈性模量有所增大，形成了相互交聯的網狀結構，與本次實驗結果相一致。影響軟糖透明度的因素主次順序為:A ＞B ＞C，最佳工藝配方為A1B1C1，隨著凝膠劑用量的增加，L*值降低，說明凝膠劑用量越多，軟糖透明度越低。由感官評定喜好性排序結果可知，因素對實驗結果的影響順序為A ＞C ＞B，凝膠軟糖最優(yōu)配方為A2B2C2。

2.5 驗證實驗

根據正交實驗挑選出的較優(yōu)配方組合進行驗證實驗，選出最優(yōu)軟糖配方。

由表11 可知，6 號軟糖秩次和較小，即較為受歡迎，即當硬度為900～1000g 左右時，接受度大于硬度為900g 以下或1200g 以上。當咀嚼性為800～900g左右時，接受度大于咀嚼性為800g 以下或1100g 以上。所以軟糖最終配方為明膠13g，淀粉5g，刺槐豆膠0.1g。

3 結論

通過實驗得知，在軟糖中添加明膠，可增加軟糖的硬度、咀嚼性及粘牙性，降低軟糖的彈性和透明度;軟糖中添加淀粉和刺槐豆膠，可增加軟糖的硬度、咀嚼性及粘牙性，降低軟糖的透明度。通過喜好性感官評定分析，當質構指標硬度為900～1000g 左右時，咀嚼性為800～900g 左右時，軟糖被大多數人所喜歡。即當明膠添加量為13g，淀粉添加量為5g，刺槐豆膠添加量為0.1g 時，制作出的軟糖有較好的質構特性，被接受性好，為消費者所喜歡。本實驗研制的明膠軟糖有以下優(yōu)點:提高了明膠軟糖的熱穩(wěn)定性。明膠是可逆膠體，且熔點和凝固點低，制成的軟糖在夏季高溫的時候易變形，給儲存和運輸帶來不便。本發(fā)明研制的軟糖，加入了明膠和刺槐豆膠等不可逆膠體，增強了它們之間的三維網狀結構，增加了熱穩(wěn)定性。改善了軟糖的口感。淀粉和刺槐豆膠填充了明膠分子內的三維網狀結構，使得口感更佳飽滿，質地均勻細膩，富有咀嚼性和彈性。降低了成本大大減少了明膠的使用量，用明膠制成的富有彈性的軟糖的明膠用量大約在12%以上，在添加淀粉和刺槐豆膠后明膠用量為7%左右，由于淀粉的價格較為便宜，刺槐豆膠使用量很少，所以降低了總體成本，有較好的商業(yè)前景。

表9 軟糖配方優(yōu)化正交實驗結果Table 9 Result of orthogonal experiment

表10 正交實驗結果極差分析Table 10 The analysis of orthogonal experiment

表11 驗證實驗及結果Table 11 The confirmatory experiment and the result

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