山藥紅棗功能性軟糖的制作工藝研究

王益慧，趙 雯，李 娜，任紅濤，李廷渲

(1.中國農(nóng)業(yè)科學院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京 100193；2.鐵道警察學院，河南 鄭州 450000；3.河南農(nóng)業(yè)大學，河南 鄭州 450002；4.河南省鄭州市營養(yǎng)與健康食品重點實驗室，河南 鄭州 450002；5.河南省鄭州市食品安全協(xié)會，河南 鄭州 450000)

目前功能性糖果在國內(nèi)糖果行業(yè)異軍突起，諸多品牌企業(yè)均推出功能糖果，既滿足了消費者的需求，也符合企業(yè)產(chǎn)品升級換代的大時代背景趨勢[1]。由于人們生活水平的提高，人們對糖果的需求目的已經(jīng)發(fā)生了根本變化，食用糖果已經(jīng)不單是為了從中獲得熱量補充和良好的口感，而且還要從中獲得營養(yǎng)、保健等，這已經(jīng)成為中國糖果消費潮流[2]。針對國內(nèi)消費者對功能性糖果的需求，本試驗研究制作了一款以山藥紅棗為原料的功能性軟糖。山藥是一種傳統(tǒng)藥食同源植物[3]，具有降低血管脆性、降血脂、降膽固醇、健脾胃、益肺腎、止泄痢、化痰涎、潤皮毛的功效[4]。紅棗自古以來就被列為“五果”(桃、李、梅、杏、棗)之一，它含有人體必需的多種氨基酸、維生素、鈣、鐵、鋅等多種礦物質(zhì)元素[5]。木糖醇的甜度與蔗糖相當，且低熱量并具有防菌抗齲齒等作用，能取代蔗糖應用于食品工業(yè)中[6,7]。隨著人民生活水平和健康意識的提高，越來越多的人群(如糖尿病患者)選擇木糖醇食品來取代傳統(tǒng)甜品[7]。故本文用山藥、紅棗和木糖醇作為主要原料[8,9]，研制具有營養(yǎng)保健功能的軟糖，以期為山藥、紅棗等功能性糖果加工提供理論依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 主要實驗材料及試劑

山藥為市售焦作懷山藥；紅棗為新鄭奧星棗業(yè)有限公司產(chǎn)品；木糖醇、檸檬酸、明膠、瓊脂、CMC、Na2SO3、D-異抗壞血酸鈉、L-抗壞血酸均為食品級。

1.2 主要儀器與設備

BCD-235型冰箱，新飛電器廠；DJ-2.5型DJ-2.5型，諸城市嘉信食品機械有限公司；TG16B臺式，鹽城凱特實驗儀器有限公司；JA21001型分析天平，上海精天電子儀器廠；FA2104A型電子天平，上海精天電子儀器廠；FZG-15A型熱風干燥箱，江蘇科威機械有限公司；美的SK2105型電爐，美的集團有限公司；CM-3700A型色差儀，柯尼卡美能達；DZ-600型真空封口機，西安星火包裝機械有限公司。

1.3 功能性軟糖制作工藝流程其工藝流程見圖1。

圖1 功能性軟糖制作工藝流程

1.4 工藝操作要點

1.4.1 山藥汁的提取 選擇新鮮、無霉爛的山藥，洗凈去皮，將其縱切成厚3 mm(誤差不超過±1 mm)的山藥薄片。將切好的山藥片分別放入由Na2SO3、D-異抗壞血酸鈉、L-抗壞血酸、檸檬酸4種護色劑進行護色。研究優(yōu)化其最佳護色劑溶液濃度和最佳護色時間[10-12]。

將護色后的山藥片放入打漿機中加入同等比例的水進行打漿，用紗布過濾后取上清液進行煮漿，用95 ℃以上溫度煮5 min，冷卻后備用。

1.4.2 紅棗汁的提取 選擇飽滿潔凈的紅棗清洗、烘干后去核破碎，紅棗和水以1∶1的比例混合加熱至沸騰2 min，冷卻后用8層紗布過濾，濾汁以2000 r/min離心3 min，制得澄清紅棗汁，備用[8]。

1.4.3 凝膠劑的選擇 選用明膠、瓊脂、CMC作為助凝劑使用。按不同濃度配比進行助凝劑的復配實驗，優(yōu)化選出最佳助凝劑[13-16]。

1.4.4 軟糖工藝配方的優(yōu)化 將山藥汁、紅棗汁、木糖醇與膠凝劑混勻后在電磁爐(溫度設為180 ℃)上不斷攪拌加熱至沸騰。將山藥汁、紅棗汁、木糖醇[13-15]按不同配比設計實驗，選出最佳組合配方。

1.4.5 澆模 將熬好的糖液在70 ℃恒溫水浴鍋中靜止，排除其中的氣泡。然后將排盡氣泡的糖液倒入糖塊模具中，冷卻至室溫后脫模成型。

1.4.6 干燥 將冷卻中的糖液連同模具一起放入熱風干燥箱，在溫度為45～50 ℃下進行干燥，如果干燥溫度高于60 ℃，糖體會很快變?yōu)楹稚?。干?0～24 h，控制糖塊中水分在30%以下。

1.4.7 包裝成型 干燥后的糖塊用塑料袋裝好，采用真空封口機封口。

1.5 感官評定

膠凝劑的選擇和軟糖的復合調(diào)制都以感官評定[17]進行評價。實驗請10位同學進行感官評定，將其打分結(jié)果匯總，算出平均數(shù)(保留小數(shù)點后1位)，評分標準見表1。

表1 感官評定評分標準

2 結(jié)果與分析

2.1 山藥護色實驗結(jié)果與分析

2.1.1 護色劑對山藥片護色效果的影響 利用Na2SO3、D-異抗壞血酸鈉、L-抗壞血酸以及檸檬酸處理山藥片2 h，濃度范圍均為：0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%，研究各護色液濃度與色差儀所測白度(Wh)之間的關(guān)系，結(jié)果見圖2。

圖2 護色劑對山藥片白度的影響

由圖2可知，D-異抗壞血酸的護色效果整體優(yōu)于其他護色劑，且0.1% D-異抗壞血酸鈉溶液對山藥護色的效果最佳。

2.1.2 處理時間對山藥片護色效果的影響 選用0.1% D-異抗壞血酸鈉溶液對山藥進行護色，研究護色時間對山藥片白度的影響，護色時間分為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0 h。結(jié)果見圖3。處理時間對山藥片白度的影響規(guī)律為：白度先上升后下降，護色最佳時間為2 h。處理時間過長或過短對山藥片護色效果均較差。

圖3 處理時間對山藥片白度的影響

2.2 軟糖工藝配方的優(yōu)化

2.2.1 木糖醇對軟糖品質(zhì)的影響 木糖醇添加量分別為15%、20%、25%、30%、35%、40%，其余為20%山藥汁、20%紅棗汁、6%明膠、1.75%瓊脂、0.18% CMC，實驗結(jié)果見圖4。

由圖4可知，木糖醇作為主要的甜味物質(zhì)，其用量對軟糖品質(zhì)有較大影響，木糖醇量少時成品易發(fā)烊、糖體粘度大、易粘牙；木糖醇量多時糖體易返砂發(fā)硬、透明度不好。木糖醇添加量為30%時感官評分最高。

2.2.2 山藥汁對軟糖品質(zhì)的影響 山藥汁添加量分別為10%、15%、20%、25%、30%，其余為20%紅棗汁、30%木糖醇、6%明膠、1.75%瓊脂、0.18% CMC，實驗結(jié)果見圖5。隨著山藥汁添加量增加，感官評分先上升后下降，山藥汁濃度為20%時軟糖整體感官最佳。

圖4 木糖醇對軟糖感官評分的影響

圖5 山藥汁對軟糖感官評分的影響

2.2.3 紅棗汁對軟糖品質(zhì)的影響 紅棗汁添加量分別為5%、10%、15%、20%，其余為山藥汁20%、明膠6%、瓊脂1.75%、CMC 0.18%、木糖醇30%，實驗結(jié)果見圖6。紅棗汁添加量為15%時，軟糖感官評分最高；紅棗汁過少則風味不足，過多則影響軟糖整體口感，因此選用15%紅棗汁。

圖6 紅棗汁對軟糖感官分的影響

2.2.4 正交試驗優(yōu)化原料配比 在單因素實驗基礎(chǔ)上，設計L9(34)正交試驗，試驗設計見表2。正交實驗結(jié)果及極差分析見表3。

由表3可知，各因素對軟糖品質(zhì)的影響為：木糖醇>紅棗汁>山藥汁，最佳配方為山藥汁20%、紅棗汁15%、木糖醇30%。

2.2.5 軟糖助凝劑的優(yōu)化復配

2.2.5.1 軟糖助凝劑單因素實驗 選擇明膠、瓊脂、CMC作為助凝劑，以不同濃度分別加入到熬糖鍋內(nèi)制作軟糖，以感官評分為評價指標，結(jié)果見圖7～圖9。

由圖7知，明膠添加量在6%附近時感官評定效果最好。明膠1%～6%時，軟糖的品質(zhì)漸漸提高；明膠添加量大于6%，軟糖因凝膠劑添加量過高，品質(zhì)漸漸下降。由圖8知，瓊脂1.75%時感官評價最高，當濃度大于1.75%，軟糖口味漸漸變差。由圖9知，CMC 0.18%時軟糖品質(zhì)最佳，當濃度高于或低于0.18%時，軟糖品質(zhì)均稍差。

表2 正交試驗因素與水平

表3 正交試驗設計及結(jié)果

圖7 明膠添加量對軟糖品質(zhì)的影響

圖8 瓊脂添加量對軟糖品質(zhì)的影響

2.2.5.2 最佳助凝劑配比正交試驗 在單因素實驗基礎(chǔ)上，采用L9(34)正交試驗來確定最佳助凝劑配比，實驗設計見表4，實驗結(jié)果見表5，方差分析見表6。

由表5可知，助凝劑對軟糖感官評分的影響順序為：CMC>明膠>瓊脂。由表6可知， CMC對凝膠性影響極顯著。助凝劑的最佳配比為明膠6%、瓊脂1.75%、CMC 0.18%。

圖9 CMC添加量對軟糖品質(zhì)的影響

3 結(jié)論

在單因素實驗基礎(chǔ)上，研究了原料配比及助凝劑對軟糖品質(zhì)的影響，實驗結(jié)果表明0.1% D-異抗壞血酸對山藥護色2 h，護色效果最佳。軟糖最佳原料配比為山藥汁20%、紅棗汁15%、木糖醇30%、明膠6%、瓊脂1.75%、CMC 0.18%，此時山藥紅棗功能性軟糖具有紅棗的良好風味、酸甜適口、組織良好、硬度適中，產(chǎn)品感官評分最高。

表4 正交試驗的因素與水平

表5 助凝劑復配的正交試驗結(jié)果

表6 方差分析結(jié)果