功能性無(wú)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(yíng)養(yǎng)健康研究院，北京009；.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）化環(huán)學(xué)院，北京0008；.中糧食品營(yíng)銷(xiāo)有限公司，北京0000）

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功能性無(wú)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(yíng)養(yǎng)健康研究院，北京102209；2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）化環(huán)學(xué)院，北京100083；3.中糧食品營(yíng)銷(xiāo)有限公司，北京100020）

摘要：根據(jù)κ-卡拉膠、ι-卡拉膠、果膠的凝膠特性及協(xié)同增效作用，通過(guò)正交試驗(yàn)確定軟糖粉最優(yōu)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(yíng)養(yǎng)聲稱(chēng)，有助于維持正常的腸道功能，同時(shí)有效降低軟糖甜度。據(jù)食用安全性及消費(fèi)者認(rèn)知，羅非魚(yú)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(yú)膠原蛋白肽，從軟糖口感、風(fēng)味上進(jìn)行評(píng)價(jià)，添加5%以下對(duì)口味、口感沒(méi)有顯著影響。

關(guān)鍵詞：魚(yú)膠原蛋白；復(fù)配；凝膠軟糖；聚葡萄糖

據(jù)推測(cè)2005年世界人均糖果年消費(fèi)量3 kg，其中中國(guó)人均年消費(fèi)量約0.7 kg，與世界平均水平差距較大。現(xiàn)在中國(guó)糖果市場(chǎng)規(guī)模近700億元，作為細(xì)分品類(lèi)的軟糖銷(xiāo)售額占整體糖果規(guī)模約25 %，年均增長(zhǎng)率8 %，有著廣闊的市場(chǎng)空間。

盡管軟糖深受消費(fèi)者喜愛(ài)，然而主要的市售軟糖（QQ糖、橡皮糖）通常僅能滿足人們對(duì)口味、口感的外在需求，功能較為單一[1-2]，還會(huì)導(dǎo)致發(fā)胖和齲齒。因此，更加營(yíng)養(yǎng)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(lái)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(wú)糖軟糖。該軟糖有別于市場(chǎng)上常見(jiàn)軟糖，成為全新的有益腸道健康、養(yǎng)顏美容的功能性軟糖。木糖醇可作為糖尿病人的甜味劑、營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)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(bǔ)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(dòng)，加速排便頻率，起到潤(rùn)腸通便和預(yù)防便秘的作用[7]。

隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)自身健康的渴望和對(duì)美麗的需求，人們對(duì)膠原蛋白類(lèi)食品的需求越來(lái)越高。經(jīng)大量研究證實(shí)，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(wú)彈性等衰老現(xiàn)象[8]。水解膠原蛋白在皮膚健康、提高骨骼強(qiáng)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(yíng)養(yǎng)、功能特性方面都具有顯著的優(yōu)越性。

1材料與方法

1.1原料

κ-卡拉膠：嘉吉投資中國(guó)有限公司；ι-卡拉膠、高酯慢凝型果膠：富曼實(shí)（上海）食品科技有限公司；聚葡萄糖：丹尼斯克（中國(guó)）有限公司；羅非魚(yú)膠原蛋白肽：法國(guó)羅賽洛集團(tuán)；木糖醇：福田科技；麥芽糖醇糖漿：法國(guó)羅蓋特；食品級(jí)氯化鈣、食品級(jí)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(guó)森馨色素；上光油：?jiǎn)谈黄髽I(yè)有限公司。

1.2儀器

TM5型熬糖鍋：德國(guó)福維克；DK-S24型電熱恒溫水浴槽：上海森信實(shí)驗(yàn)儀器；DHG-9035A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥：上海榮珂檢測(cè)儀器；RB0042型不銹鋼糖漿澆注斗：瑞士菲力仕集團(tuán)；JA31002電子精密天平：上海良平；硅膠模具：廈門(mén)大華洋盈工貿(mào)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(jìn)行軟糖粉的復(fù)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(qiáng)度，ι-卡拉膠使用量大，熬煮后的糖漿澆注前黏度大，澆注發(fā)生拖尾，給連續(xù)生產(chǎn)帶來(lái)困難。

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

在pH 5~7時(shí)，卡拉膠的凝膠強(qiáng)度變化不大，主要是由于在此條件下，卡拉膠很穩(wěn)定，即使加熱也不易水解。在酸性條件下，尤其在pH<4.0時(shí)，κ-卡拉膠容易發(fā)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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，此時(shí)凝膠強(qiáng)度較低。但pH>4的軟糖口感沒(méi)有酸味，軟糖大多加工成水果風(fēng)味，往往水果具有合適的糖酸比以達(dá)到良好的風(fēng)味。當(dāng)pH<4時(shí)，水果軟糖具有一定酸味，有良好的風(fēng)味釋放性，更接近水果擁有的酸甜風(fēng)味。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，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(chǎn)結(jié)束前添加，以避免卡拉膠的過(guò)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(qiáng)度、膠凝溫度及膠凝時(shí)間，鉀離子添加量過(guò)低，凝膠偏弱。添加鉀離子可使膠凝時(shí)間明顯縮短，但添加過(guò)量的鉀離子，反而迅速降低了凝膠強(qiáng)度，鉀離子加入量在0.07 mol/L~ 0.14 mol/L之間凝膠強(qiáng)度較高。鉀離子添加量過(guò)高凝膠強(qiáng)度越高，但凝膠速度過(guò)快，在生產(chǎn)過(guò)程中易產(chǎn)生預(yù)凝膠，給軟糖澆注帶來(lái)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(fù)配

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

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

1.3.3感官評(píng)定

每個(gè)試驗(yàn)方案制作的軟糖由15位富有經(jīng)驗(yàn)的軟糖專(zhuān)業(yè)人員開(kāi)展感官評(píng)價(jià)，以凝膠的外觀形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)、風(fēng)味、口感（軟硬度、彈性、咀嚼度、黏性）指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及權(quán)重如表2（滿分100分）。

表2感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criterion of sensory evaluation

1.4工藝流程

1.5操作要點(diǎn)

1.5.1溶膠液制備

稱(chēng)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(kāi)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(chēng)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(nèi)，攪拌加熱升溫至112℃~114℃制得糖漿，固形物達(dá)82 %。再將步驟1制取的溶膠液投入到糖漿中，繼續(xù)攪拌升溫至108℃~110℃，固形物達(dá)76 %~78 %，降溫至95℃左右。

1.5.3調(diào)配與澆注

調(diào)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(diào)配后的糖漿移至95℃保溫澆注斗中，澆注到帶有各種動(dòng)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(duì)濕度≤55 %的電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中干燥約24h至36h，至產(chǎn)品水分含量維持在18%。之后上油、包裝。

2結(jié)果與分析

2.1膠原蛋白肽的篩選

市場(chǎng)上主要有豬、牛及魚(yú)膠原蛋白肽，供應(yīng)商較多，品質(zhì)參差不齊，價(jià)格相差較大，制作軟糖要求選取的膠原蛋白肽風(fēng)味良好，無(wú)異味、色澤淡，對(duì)軟糖的風(fēng)味、色澤影響小。為保障食用安全和產(chǎn)品質(zhì)量，本研究選取法國(guó)羅賽洛集團(tuán)的豬、牛及魚(yú)膠原蛋白肽。豬、牛及魚(yú)膠原蛋白肽對(duì)軟糖的風(fēng)味、色澤的影響見(jiàn)表3。

表3法國(guó)羅賽洛3種蛋白肽評(píng)定表Table 3 Sensory evaluation of three protein peptides

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

軟糖中添加豬膠原蛋白肽對(duì)軟糖風(fēng)味沒(méi)有顯著影響，但對(duì)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(guó)內(nèi)被消費(fèi)者廣泛認(rèn)知，大多應(yīng)用于保健品、膠原蛋白飲料等。綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，本研究選擇魚(yú)膠原蛋白肽制作軟糖。

2.2魚(yú)膠原蛋白肽對(duì)軟糖口感、風(fēng)味的影響

目前魚(yú)膠原蛋白肽在國(guó)內(nèi)被消費(fèi)者廣泛認(rèn)知，大多應(yīng)用于保健品、膠原蛋白飲料等。綜合評(píng)價(jià)本研究選擇法國(guó)羅賽洛集團(tuán)的魚(yú)膠原蛋白肽制作軟糖，但添加量不宜過(guò)多，這是因?yàn)椋菏紫?，添加量過(guò)多會(huì)導(dǎo)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(jià)廉，對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味影響較小的魚(yú)膠原蛋白肽，經(jīng)試驗(yàn)分析表明，魚(yú)膠原蛋白肽適合在軟糖中添加；魚(yú)膠原蛋白肽的添加量影響軟糖的質(zhì)構(gòu)，添加量越多，凝膠強(qiáng)度越弱。

魚(yú)膠原蛋白肽用量對(duì)軟糖風(fēng)味、口感（軟硬度、彈性）的影響見(jiàn)表4。

表4魚(yú)膠原蛋白肽對(duì)軟糖的影響Table 4 Effect of fish collagen peptide on the quality of jelly

根據(jù)上述試驗(yàn)分析，當(dāng)魚(yú)膠原蛋白肽的添加量>5 %時(shí)，制作的軟糖有異味，隨添加量增加異味更加明顯；當(dāng)添加量>6 %時(shí)，制作的軟糖凝膠強(qiáng)度減弱。綜合分析，認(rèn)為魚(yú)膠原蛋白肽添加量適宜的最高添加量為5 %。

2.3軟糖粉復(fù)配結(jié)果

根據(jù)表進(jìn)行軟糖粉的復(fù)配試驗(yàn)研究，分別進(jìn)行每組試驗(yàn)軟糖粉的感官評(píng)價(jià)，結(jié)果如表5所示。

表5軟糖粉復(fù)配正交試驗(yàn)結(jié)果Table 5 The orthogonal mixture result of jelly sweets powder

從正交試驗(yàn)結(jié)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(duì)此進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn)，以此配比復(fù)配的軟糖粉制作無(wú)糖凝膠軟糖，軟硬度、彈性和咀嚼度口感良好，黏性小，檢測(cè)組織結(jié)構(gòu)均勻，透明度良好，有水果香味且無(wú)異味。經(jīng)感官評(píng)價(jià)、綜合評(píng)分為97分，高于試驗(yàn)11號(hào)的95分。各因素對(duì)產(chǎn)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(duì)產(chǎn)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(yōu)點(diǎn)，適合于各類(lèi)人群，市場(chǎng)前景相當(dāng)廣闊。

2.4養(yǎng)顏保健軟糖配方

自制復(fù)配軟糖粉18 g、聚葡萄糖（水溶性膳食纖維）100 g、魚(yú)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(jì)）。

2.5產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

感官指標(biāo)：形態(tài)完整，表面光滑，無(wú)缺角無(wú)裂紋，無(wú)粘連。

組織結(jié)構(gòu)：略有彈性，不黏牙。滋味、氣味：具有純正的芒果滋味和氣味，無(wú)異味。理化指標(biāo)：干燥失重≤18.0 %，還原糖（以葡萄糖計(jì)）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(jiǎn)介：陳吉江（1975—），男（漢），工程師，研究生，研究方向：食品加工。

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目（51404274）