用明胶为凝固剂制备新型功能性软糖的研究

用明胶为凝固剂制备新型功能性软糖的研究

软糖是一种含有高、软、各种形状、纯香味和鲜艳颜色的固体果实。你可以享受弹性和咀嚼。枸杞在我国种植历史悠久,是药食两用材料。枸杞含有维生素、多糖物质、类胡萝卜素、黄酮类物质、氨基酸和生物碱等。研究证明,枸杞具有抗氧化、抗衰老、增强免疫力、抗肿瘤、保肝等作用1材料和方法1.1仪器和设备明胶(凝冻力180、黏度13°E):江苏甘园有限公司;葡萄糖浆:安徽好生物科技有限公司;柠檬酸、柠檬酸钠:长沙华日生化有限公司;红枸杞:宁夏枸杞食品厂;白砂糖:市售。电炉:兴化市骏辉电热电器厂;熬煮锅:山东凯乐丰食品机械有限公司;JA2003型电子天平:上海良平仪器仪表有限公司;101-1-S型电热恒温鼓风干燥箱:上海跃进医疗器械厂;HH-6数显恒温水浴锅:上海医疗器械五厂;质构仪:英国StableMicroSystems公司。1.2工艺枸杞软糖制作工艺流程如图1所示。1.3枸杞汁和明胶液制备熬糖。在白砂糖中加适量的水搅拌溶解后,加入葡萄糖浆混合,加热至沸腾。滤去糖液不溶物,倒进熬糖锅,在115~120℃条件下熬煮30~40min。制备枸杞汁。挑选新鲜枸杞,冲洗干净后放入相当于其质量20倍的水中粉碎,加温至80~90℃并不断搅拌,提取水溶性营养物质,提取时间为1h,过滤后冷却,备用。制备明胶溶胶。将明胶与枸杞汁以1∶15质量比进行混合,充分浸润后,在水浴温度为70~75℃条件下搅拌溶解,直至无明胶胶粒存在,保温备用。添加溶胶。待熬煮达标的糖浆冷却至85~90℃,慢慢加入溶胶溶液,拌匀后,再依次添加其余原料,快速混匀。静置脱气。将糖液和溶胶等混合均匀后,在80℃条件下静置约30min,使糖浆中的气泡聚集到表层,然后撇除气泡。注模。保证模盘光滑洁净,均匀撒放少量干燥的淀粉于模盘内,便于后期糖粒脱模。为防止糖液黏稠引起的拉丝或凝块现象,倒模糖液温度应不低于70℃。干燥。采用烘箱热风干燥,温度控制在35~45℃,时间为8~12h。产品的最终含水量控制在15%~17%。1.4单因素试验产品基础配方如下:白砂糖36%、葡萄糖浆52%、明胶10%、柠檬酸0.3%、柠檬酸钠0.15%、香精1mL。经预试验确定明胶、白砂糖、葡萄糖浆和柠檬酸为主要影响因素,固定其他条件,分别考察明胶添加量(9%、9.5%、10%、10.5%、11%)、白砂糖添加量(34%、35%、36%、37%、38%)、葡萄糖浆添加量(48%、50%、52%、54%、56%)和柠檬酸添加量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)对枸杞软糖产品品质的影响。1.5响应面优化试验依据单因素实验结果,确定响应面分析的影响因素水平,根据Box-BehnkenDesign的响应面优化方法,设计四因素三水平的响应面分析试验(见表1)。以产品感官综合评分为评价指标,对响应面试验结果进行分析。1.6感官评分标准由7名感官评定经验丰富的人组成评定小组,分别对软糖产品的组织状态、弹性、咀嚼性、滋味、气味等指标进行评判,采用百分制,分值分配见表2。每组产品的最后得分为7人评分的平均值,即为每组产品的感官综合评分1.7产品结构分析选取形状规则的软糖,用物性测定仪的TPA模式进行产品的弹性、强度、胶黏性、咀嚼性等测定。1.8还原糖和砷测定水分含量的测定,按GB/T5009.3-2010执行。还原糖含量的测定,按GB/T5009.7-2014执行。砷含量的测定,按GB/T5009.11-2014执行。铅含量的测定,按GB/T5009.12-2014执行。1.9大肠菌群的测定菌落总数的测定,按GB4789.2-2016执行。大肠菌群数的测定,按GB4789.3-2016执行。致病菌的测定,按SN/T2641-2010执行。2结果与分析2.1单因素试验的结果分析2.1.1胶添加量对感官评分的影响明胶是一种亲水性胶体,其用量对软糖产品质构有重要影响。如图2所示,软糖的感官评分先随着明胶添加量的增大而逐渐提高,当添加量大于10%以后得分降低。这可能是因为明胶在一定浓度范围内的用量与凝胶的优良品质呈正相关关系。当明胶添加量过多时,产品的弹性和韧性会随之增加,韧性太强使得咀嚼感变差,也会使产品内部出现气泡的可能性增加。由此可知,明胶的最佳添加量为9.5%。2.1.2白砂糖添加量白砂糖作为甜味料和软糖凝胶网络结构的填充剂,对软糖的口感和组织状态有着重要影响。当白砂糖添加量较少时,则糖浆较大,会增加产品黏度,使产品吸潮发黏;如果白砂糖添加量过多,糖会结合周围的自由水,使得糖体硬度增加,产品容易返砂且比较甜腻,降低口感。从图3可看出软糖产品感官品质随白砂糖添加量变化的趋势,白砂糖最佳添加量应为36%。2.1.3充填剂的使用对软糖品质的影响葡萄糖浆除了作为甜味料和软糖凝胶网络结构的填充剂,还具有调节产品中还原糖含量的作用,对软糖的口感、组织状态和保存品质都有着重要的影响2.1.4柠檬酸添加量对软糖品质的影响在软糖中添加柠檬酸,除了可以平衡糖的甜度,在加热条件下还能促进白砂糖的转化,导致明胶分子的解构。可见,软糖的口感和组织状况受柠檬酸用量的影响显著。如图5所示,明胶软糖感官评分随着柠檬酸使用量的增加先逐渐提高,后又开始降低;在柠檬酸添加量为0.4%时,产品的得分最高。这可能是因为柠檬酸添加量加大时,产品的酸味加重,同时引起凝胶剂分解,使得产品质构硬度降低、黏度提高。经综合考虑,将柠檬酸最佳添加量定为0.4%。2.2反应面优化试验结果和分析2.2.1建立该模型的价值由表3可知,模型的P值≤0.0001,说明该回归模型极显著,建立该模型有价值。由方差分析结果可知,对回归方程进行检验,模型的校正系数R2.2.2各变量间的相互作用自变量B、C与响应值相关的响应面和等高线见图6。响应曲面是固定的响应值对响应自变量交互作用下构成的三维空间图,可以直观反映各自变量及相互作用对响应变量的影响。响应曲面越陡峭,自变量对响应值的影响越显著从响应面曲线比较可知,只有图6的响应曲面较陡峭,呈钟罩状,且图6的等高线呈椭圆形。这说明白砂糖添加量和葡萄糖浆添加量的交互作用较显著,与表4的分析结果相同。2.2.3产品的感官评分通过DesignExpert软件优化试验结果,得出优化的工艺配方:明胶9.28%、白砂糖36.16%、葡萄糖浆51.84%、柠檬酸0.39%。在此条件下软糖产品的感官评分为93.6。按上述优化配方进行验证实验,重复三次,制得产品的感官评分为93.4,与模拟预测值的差值为0.21%,进而验证了明胶软糖模型的可靠性。2.3测定曲线及总体规划对验证实验中代表性的产品开展TPA质构测定,测定曲线如图7所示。根据测定数据可知,枸杞明胶软糖硬度值在5000~10000,说明其大小适中3结论3.1质量保证3.1.1感觉指标枸杞软糖的感官及评定结果见表5。3.1.2物理和化学指标枸杞软糖的理化指标及检测结果见表6。3.1.3微生物指数枸杞软糖的微生物指标检测结果见表7。3.2工艺配方对枸杞软糖的制备以明胶为凝固剂可以满足枸杞软糖的加工需要。通过响应面试验可知:4个研究因素中白砂糖和葡萄糖浆交互作用影响显著;枸杞软糖的最佳工艺配方为明胶9.28%、白砂糖36.16%、葡萄糖浆51.84%、柠檬酸0.39%、柠檬酸钠0.15%、香精