功能性无糖凝胶软糖的研制

陈吉江，王立艳，丁庆波，王冶，张春华，安骏（.中粮营养健康研究院，北京009；.中国矿业大学（北京）化环学院，北京0008；.中粮食品营销有限公司，北京0000）



功能性无糖凝胶软糖的研制

陈吉江1，王立艳2，丁庆波1，王冶1，张春华1，安骏3
（1.中粮营养健康研究院，北京102209；2.中国矿业大学（北京）化环学院，北京100083；3.中粮食品营销有限公司，北京100020）

摘要：根据κ-卡拉胶、ι-卡拉胶、果胶的凝胶特性及协同增效作用，通过正交试验确定软糖粉最优配方为κ-卡拉胶1.4%、ι-卡拉胶0.5%、KCl1.0%、CaCl20.6%、高酯慢凝型果胶0.18 %。配料中用7 %聚葡萄糖（水溶性膳食纤维）代替白砂糖，符合富含膳食纤维营养声称，有助于维持正常的肠道功能，同时有效降低软糖甜度。据食用安全性及消费者认知，罗非鱼胶原蛋白肽适合在软糖中添加，配方中分别添加3 %、4 %、5 %、6 %、7 %罗非鱼胶原蛋白肽，从软糖口感、风味上进行评价，添加5%以下对口味、口感没有显著影响。

关键词：鱼胶原蛋白；复配；凝胶软糖；聚葡萄糖

据推测2005年世界人均糖果年消费量3 kg，其中中国人均年消费量约0.7 kg，与世界平均水平差距较大。现在中国糖果市场规模近700亿元，作为细分品类的软糖销售额占整体糖果规模约25 %，年均增长率8 %，有着广阔的市场空间。

尽管软糖深受消费者喜爱，然而主要的市售软糖（QQ糖、橡皮糖）通常仅能满足人们对口味、口感的外在需求，功能较为单一[1-2]，还会导致发胖和龋齿。因此，更加营养健康的软糖存在潜在需求[3-6]。

用木糖醇、聚葡萄糖（水溶性膳食纤维）、山梨糖醇来代替白砂糖、麦芽糖浆作为主料，获得本研究的具有功能性的无糖软糖。该软糖有别于市场上常见软糖，成为全新的有益肠道健康、养颜美容的功能性软糖。木糖醇可作为糖尿病人的甜味剂、营养补充剂和辅助治疗剂，此外，木糖醇的防龋齿特性在所有的甜味剂中效果最好。聚葡萄糖是一种具有保健功能的食品组分，可以补充人体所需的水溶性膳食纤维，能在肠道中吸水膨胀并保持水分，增加粪便体积刺激肠道蠕动，加速排便频率，起到润肠通便和预防便秘的作用[7]。

随着人们生活水平的不断提高，对自身健康的渴望和对美丽的需求，人们对胶原蛋白类食品的需求越来越高。经大量研究证实，每天摄入2.5 g胶原蛋白，可以有效延缓皮肤干燥、皱纹、松弛无弹性等衰老现象[8]。水解胶原蛋白在皮肤健康、提高骨骼强度、美体减肥等方面，具有明显的功效。在配方中加入分子量2 000 D的水解胶原蛋白肽，其在消化吸收、营养、功能特性方面都具有显著的优越性。

1材料与方法

1.1原料

κ-卡拉胶：嘉吉投资中国有限公司；ι-卡拉胶、高酯慢凝型果胶：富曼实（上海）食品科技有限公司；聚葡萄糖：丹尼斯克（中国）有限公司；罗非鱼胶原蛋白肽：法国罗赛洛集团；木糖醇：福田科技；麦芽糖醇糖浆：法国罗盖特；食品级氯化钙、食品级氯化钾：市售；缓冲乳酸（含量≥88 %）：广州智信化工有限公司；芒果香精：奇华顿香精香料；柠檬黄色素：美国森馨色素；上光油：乔富企业有限公司。

1.2仪器

TM5型熬糖锅：德国福维克；DK-S24型电热恒温水浴槽：上海森信实验仪器；DHG-9035A型电热恒温鼓风干燥：上海荣珂检测仪器；RB0042型不锈钢糖浆浇注斗：瑞士菲力仕集团；JA31002电子精密天平：上海良平；硅胶模具：厦门大华洋盈工贸有限公司。

1.3方法

1.3.1软糖粉的研制

本研究以卡拉胶为主要凝胶剂进行软糖粉的复配，κ-卡拉胶制作的软糖口感硬脆，弹性差，咀嚼度不足。ι-卡拉胶制作的软糖口感偏软，弹性好，口感有韧劲，为提供足够凝胶强度，ι-卡拉胶使用量大，熬煮后的糖浆浇注前黏度大，浇注发生拖尾，给连续生产带来困难。

将κ-卡拉胶、ι-卡拉胶组合使用，能解决单独κ-卡拉胶制作的软糖口感硬脆，弹性差，咀嚼度不足的问题，同时解决ι-卡拉胶制作的软糖口感偏软，凝胶强度不足的问题，两者复配后可降低胶体用量，同时获得软硬度适中、弹性良好的软糖口感。

在pH 5~7时，卡拉胶的凝胶强度变化不大，主要是由于在此条件下，卡拉胶很稳定，即使加热也不易水解。在酸性条件下，尤其在pH<4.0时，κ-卡拉胶容易发生酸水解作用，加热使水解加快，大分子降解为小分子，失去凝固性，不能形成有序的网状结构，此时凝胶强度较低。但pH>4的软糖口感没有酸味，软糖大多加工成水果风味，往往水果具有合适的糖酸比以达到良好的风味。当pH<4时，水果软糖具有一定酸味，有良好的风味释放性，更接近水果拥有的酸甜风味。经试验发现，在以卡拉胶为主的凝胶软糖中添加适量高酯慢凝型果胶，可使软糖体系pH低于4.0，基本在3.7~4.0之间。为防止卡拉胶破坏，酸液在生产结束前添加，以避免卡拉胶的过度分解。

κ-卡拉胶为钾离子敏感型凝胶，适量的钾离子可大幅度提高其凝固性，改变其凝胶强度、胶凝温度及胶凝时间，钾离子添加量过低，凝胶偏弱。添加钾离子可使胶凝时间明显缩短，但添加过量的钾离子，反而迅速降低了凝胶强度，钾离子加入量在0.07 mol/L~ 0.14 mol/L之间凝胶强度较高。钾离子添加量过高凝胶强度越高，但凝胶速度过快，在生产过程中易产生预凝胶，给软糖浇注带来困难。同理，ι-卡拉胶为钙离子敏感型凝胶，易形成柔软富有弹性的凝胶，钙离子添加适合用量，以获得良好凝胶口感。

1.3.2软糖粉的复配

为获得软糖最优口感（软硬度、弹性、咀嚼度），在对κ-卡拉胶、ι-卡拉胶单体用量研究的基础上，针对κ-卡拉胶（A）、ι-卡拉胶（B）、KCl（C）、CaCl2（D）、果胶（E）5个因素进行正交试验，果胶采用高酯慢凝型果胶。正交试验方案L16（45）如表1所示。

表1软糖粉正交试验因素水平表Table 1 Factors and levels of the orthogonal experiment

1.3.3感官评定

每个试验方案制作的软糖由15位富有经验的软糖专业人员开展感官评价，以凝胶的外观形态、组织结构、风味、口感（软硬度、弹性、咀嚼度、黏性）指标进行评价，评价标准及权重如表2（满分100分）。

表2感官评分标准Table 2 Criterion of sensory evaluation

1.4工艺流程

1.5操作要点

1.5.1溶胶液制备

称取18 g软糖粉与70 g聚葡萄糖混合均匀，将混合好的原料慢速投入180 g水中，开启高速搅拌器（800 r/min），使软糖粉完全溶解在水中呈溶胶状后备用。

1.5.2糖浆制备

称取500 g麦芽糖醇糖浆、225 g木糖醇、3 g柠檬酸钠入熬糖锅内，搅拌加热升温至112℃~114℃制得糖浆，固形物达82 %。再将步骤1制取的溶胶液投入到糖浆中，继续搅拌升温至108℃~110℃，固形物达76 %~78 %，降温至95℃左右。

1.5.3调配与浇注

调配：向降温后的糖浆中加入香精、色素，高速搅拌混合，加入75℃的缓冲乳酸，高速搅拌混合均匀。

浇注：调配后的糖浆移至95℃保温浇注斗中，浇注到带有各种动物、水果或花朵造型的模具中，建议每粒软糖3 g~10 g之间。

1.5.4干燥与包装

置于40℃，相对湿度≤55 %的电热恒温鼓风干燥箱中干燥约24h至36h，至产品水分含量维持在18%。之后上油、包装。

2结果与分析

2.1胶原蛋白肽的筛选

市场上主要有猪、牛及鱼胶原蛋白肽，供应商较多，品质参差不齐，价格相差较大，制作软糖要求选取的胶原蛋白肽风味良好，无异味、色泽淡，对软糖的风味、色泽影响小。为保障食用安全和产品质量，本研究选取法国罗赛洛集团的猪、牛及鱼胶原蛋白肽。猪、牛及鱼胶原蛋白肽对软糖的风味、色泽的影响见表3。

表3法国罗赛洛3种蛋白肽评定表Table 3 Sensory evaluation of three protein peptides

分析：首先，由于消费者对牛胶原蛋白肽的安全性有所怀疑，尤其是疯牛病带来的不利影响，对牛胶原蛋白肽的消费量形成障碍。其次牛胶原蛋白肽在软糖中应用后，使得软糖颜色加深，影响透明度。同时牛胶原蛋白肽本身的腥味偏重，对软糖的口味产生影响。

软糖中添加猪胶原蛋白肽对软糖风味没有显著影响，但对软糖色泽有影响，不利于制作各种水果口味的软糖。

胶原蛋白肽在国内被消费者广泛认知，大多应用于保健品、胶原蛋白饮料等。综合评价结果，本研究选择鱼胶原蛋白肽制作软糖。

2.2鱼胶原蛋白肽对软糖口感、风味的影响

目前鱼胶原蛋白肽在国内被消费者广泛认知，大多应用于保健品、胶原蛋白饮料等。综合评价本研究选择法国罗赛洛集团的鱼胶原蛋白肽制作软糖，但添加量不宜过多，这是因为：首先，添加量过多会导致软糖中存在异味（如：腥臭味）；其次，出于成本考虑，需要筛选物美价廉，对产品风味影响较小的鱼胶原蛋白肽，经试验分析表明，鱼胶原蛋白肽适合在软糖中添加；鱼胶原蛋白肽的添加量影响软糖的质构，添加量越多，凝胶强度越弱。

鱼胶原蛋白肽用量对软糖风味、口感（软硬度、弹性）的影响见表4。

表4鱼胶原蛋白肽对软糖的影响Table 4 Effect of fish collagen peptide on the quality of jelly

根据上述试验分析，当鱼胶原蛋白肽的添加量>5 %时，制作的软糖有异味，随添加量增加异味更加明显；当添加量>6 %时，制作的软糖凝胶强度减弱。综合分析，认为鱼胶原蛋白肽添加量适宜的最高添加量为5 %。

2.3软糖粉复配结果

根据表进行软糖粉的复配试验研究，分别进行每组试验软糖粉的感官评价，结果如表5所示。

表5软糖粉复配正交试验结果Table 5 The orthogonal mixture result of jelly sweets powder

从正交试验结果中可以看出，软糖粉的最佳配比为A3B2C3D2E3，即κ-卡拉胶1.4 %，ι-卡拉胶0.5 %，KCl 1.0 %，CaCl20.6 %，高酯慢凝型果胶0.18 %。对此进行3次验证试验，以此配比复配的软糖粉制作无糖凝胶软糖，软硬度、弹性和咀嚼度口感良好，黏性小，检测组织结构均匀，透明度良好，有水果香味且无异味。经感官评价、综合评分为97分，高于试验11号的95分。各因素对产品的影响依次为κ-卡拉胶>ι-卡拉胶> KCl> CaCl2>高酯慢凝型果胶。其中κ-卡拉胶对产品的口感影响最大，其次为ι-卡拉胶、KCl，最后为CaCl2、高酯慢凝型果胶。由此本研究研制的软糖具有甜度低、入口柔韧、富弹性、吃而不腻、易消化吸收等优点，适合于各类人群，市场前景相当广阔。

2.4养颜保健软糖配方

自制复配软糖粉18 g、聚葡萄糖（水溶性膳食纤维）100 g、鱼胶原蛋白50 g、麦芽糖醇糖浆（Brix=75 %）445 g、木糖醇200 g、柠檬酸钠3 g、缓冲乳酸2.2 g、芒果香精1.5 g、柠檬黄色素（5 %浓度）0.45 g、纯净水180 g（按投料计）。

2.5产品质量指标

感官指标：形态完整，表面光滑，无缺角无裂纹，无粘连。

组织结构：略有弹性，不黏牙。滋味、气味：具有纯正的芒果滋味和气味，无异味。理化指标：干燥失重≤18.0 %，还原糖（以葡萄糖计）含量20%。膳食纤维含量≥6%，胶原蛋白含量5%。

参考文献：

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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

作者简介：陈吉江（1975—），男（汉），工程师，研究生，研究方向：食品加工。

基金项目：国家自然科学基金青年基金项目（51404274）