高良姜红枣凝胶软糖制作工艺研究

为扩大高良姜在休闲便利食品中的应用范围，“岭南师范学院”拟以高良姜、红枣提取物为主要成分，制备一种具有高良姜和红枣独特风味的凝胶软糖。检测仪器：TMS-PRO食品质构仪，美国FTC公司检测结果分析：采用美国FTC质构仪对凝胶软糖的质地特征检测，主要考察以下因素的影响（1）姜枣混液添加量对凝胶软糖品质的影响（2）明胶与琼脂质量比对凝胶软糖品质的影响（3）糖液糖度对凝胶软糖品质的影响（4）柠檬酸添加量对凝胶软糖品质的影响 结论：本研究在单因素试验的基础上，采用正交试验对高良姜红枣凝胶软糖的制作工艺配方进行优化，为高良姜深加工应用提供参考。试验结果表明，高良姜红枣凝胶软糖最佳工艺配方为：姜枣混液添加量400g/L，明胶与琼脂质量比10∶1，糖液糖度40%，柠檬酸添加量1.2g/L。试验过程中避免了高温熬煮，保留了原料营养成分与风味，此工艺条件下制得的高良姜红枣凝胶软糖弹性十足而富有嚼劲，形态饱满，色泽鲜明，具有浓郁的高良姜和红枣风味。该检测方法为糖果工艺优化提供科学的数据支撑。2022年第1期3月出版食品工程FOOD ENGINEERING52 2022年第1期3月出版何子浩，等：高良姜红枣凝胶软糖制作工艺研究53 高良姜红枣凝胶软糖制作工艺研究* Study on processing technology of galangal and red dates gel soft sweets* 何子浩1**陈惠华2 赖祉妃1 严莹莹 黄丽平! 杨娟1*** (岭南师范学院，广东湛江524048) (湛江市食品药品检验所，广东湛江524048) HE Zihao” CHEN Huihua²2LAIZhifeiYANYingyinggHUANG LipingYANGJuan ( Lingnan Normal University， Guangdong Zhanjiang524048 China) ( Zhanjiang Institute of Food and Drug Control，Guangdong Zhanjiang 524048 China) 摘 要 以高良姜和红枣提取物为主要原材料，蔗糖和果葡糖浆为辅料，明胶和琼脂为复配凝胶剂，以 感官评价和质构分析为评价指标，通过单因素和正交试验进行优化，确定高良姜红枣凝胶软糖的最优工 艺及配方。试验结果表明，高良姜红枣凝胶软糖的最佳加工工艺为：明胶与琼脂质量比10：1，高良姜 红枣混液添加量 400g/L， 糖液糖度40%，柠檬酸添加量 1.2g/L。此时制得的凝胶软糖硬度、弹性、咀嚼 性最佳，透明度高，甜度适中，并且具有浓郁的高良姜和红枣风味。 关键词 高良姜；红枣；凝胶软糖；工艺研究 AbstractTaking galangal and red dates extract as the main raw material， sucrose and fructose syrup were used as other ingredients， gelatin and agar as the compound gel， sensory evaluation and texture analysis were used as evaluation indexes. Through a single factor and orthogonal test， the optimal process and formulation of galangal and red dates gel soft sweets were determined. According to the test results， the best processing technology of galangal and red dates gel soft sweets was： the ratio of gelatin to agar was 10：1， galangal and red dates extract was 400 g/L， sugar degree was 40%，the citric acid addition amount was 0.12 g/L. At this condition， the gel fudge has the best hardness， elasticity and chewiness， high transpareney， moderate sweetness， and robust galangal and red dates. Keywords galangal； red dates； gel soft sweets； processing technology 中图分类号：TS255.36 文献标识码：A 文章编号：1673-6044(2022001-0052-06 高良姜是姜科山姜属植物高良姜的根茎，具有 散寒止痛、温胃止呕的功能。现代药理学研究表 明，高良姜具有抗菌、抗病毒、抗氧化、胃黏膜 基金项目：南海海洋生物医药资源研发公共服务平台项 目(2017C8B2)；广东省基础与应用基础研究基金 (2020A1515010852)；岭南师范学院博士人才专项 (ZL1615)。 米米 何子浩.男，1998年出生，岭南师范学院本科在读学生。 *** 杨娟，通讯作者，E-mail：42984806@qq.com. 收稿日期：2022-02-03 保护等保健功效，其主要活性成分为挥发油、二 芳基庚烷类化合物和黄酮类化合物。红枣作为百 果之冠，有补气血、益脾胃、润肤养颜、养生的 保健功效，被誉为“木本粮食，滋补佳品”。研究 表明，红枣提取物具有清除自由基和增强机体抗 氧化能力的功能。为扩大高良姜在休闲便利食品 中的应用范围，本试验拟以高良姜、红枣提取物 为主要成分，制备一种具有高良姜和红枣独特风 味的凝胶软糖。 材料与方法 1.1 试剂和设备 高良姜提取物，陕西森弗天然制品有限公司；明胶，珠海市飞扬食品有限公司；琼脂条，福建省 石狮市高新琼脂食品有限公司；柠檬酸，潍坊英轩 实业有限公司。 TMS-PRO 食品质构仪，美国FTC公司； FA2204B (M) 电磁平衡式密度天平，上海浦春计 量仪器有限公司。 1.2试验方法 1.2.1 凝胶软糖工艺流程 明胶、2倍姜枣混液 果葡糖浆、蔗糖→熔化→熬糖→熬煮→75℃保 温→倒盘→静置→脱模→烘干→成品个 琼脂 剩余姜枣混液、柠檬酸 1.2.2 主要工艺简述 1.2.2.1 凝胶浸泡 将高良姜、红枣提取物按 2：1的质量比混合，加人5倍水后搅拌均匀，称取适量明胶，加人2倍 姜枣混液，，75℃下恒温水浴搅拌备用。琼脂条加人 20倍温水，浸泡30 min， 备用。 1.2.2.2 熬糖 蔗糖、果葡糖浆加5倍水溶解，加热，当糖液 温度达到100℃时搅拌熬煮，达到一定糖度时加人 琼脂条溶胶，继续搅拌熬煮。当琼脂完全溶解时停 止加热，搅拌冷却至80℃。 1.2.2.3 保温混合、倒模存储 糖液中加人明胶、剩余姜枣混液、柠檬酸，混 匀，于70℃恒温水浴锅中排气、倒模、冷却、静 置、脱模、包装、储存。 1.3 单因素试验 采用单因素试验分别考察高良姜枣混液添加 量、明胶与琼脂质量比、糖度、柠檬酸添加量等因 素对高良姜红枣凝胶软糖制备工艺的影响。固定其 他条件不变，分别设定姜枣混液添加量 100 g/L、200 g/L、300 g/L、400 g/L、500 g/L，明胶与琼脂质量 比 10：1、11：1、12：1、13：1、14：1，糖液糖度20%、30%、40%、50%、60%，柠檬酸添加量 0.4 g/L、0.8 g/L、1.2 g/L、1.6 g/L、2.0 g/L 进行单因素试验。 1.4 正交试验 在单因素试验的基础上，以姜枣混液添加量、糖液糖度、明胶与琼脂质量比、柠檬酸添加量4个 因素为变量，各取3水平进行L (3)正交试验。 1.5 质量指标的评定 1.5.1 产品质构分析 采用质构仪 TPA 模式对产品硬度、弹性、咀嚼 性等性能进行物性分析。 1.5.2 感官和理化指标的测定 感官测定参考张伟伟等和周艳等研究方法，感 官评分标准见表1。理化测定根据 SB/T 10021一 2017(糖果凝胶糖果》中方法。 2结果与分析 2.1 单因素试验 2.1.1 姜枣混液添加量对凝胶软糖品质的影响 确定糖液糖度 40%，明胶与琼脂质量比11：1，柠檬酸添加量 0.8 g/L， 考察姜枣混液添加量对软糖 品质的影响，结果如下页图1所示。 表1 高良姜红枣凝胶软糖的感官评分标准 感官评定分级 很好(21~25分) 较好(16~20分) 一般(10~15分) 差(<10分) 口感(25分) 富有弹性和咬劲，不黏牙，人 弹性和咬劲较好，不黏牙 味感略淡，弹性和咬劲 弹性差，无咬劲，不够细 口细腻 一般，较细腻，较黏牙 腻，黏性大 滋味(25分) 具有明显的姜和红枣清香 姜和红枣清香适中 姜和红枣清香欠佳，不姜和红枣清香风味淡， 明显 略有胶味 色泽(25分) 浅黄色，颜色鲜亮，富有光泽 淡黄色，基本均匀一致， 浅黄色，有一定光泽 颜色过深或低沉，无光 色调鲜亮，富有光泽 泽 组织形态(25分) 透明度高，质地均匀，饱满，弹 性好，无杂质，无气泡 透明度较好，质地均匀，透明度一般，质地较均透明度差，易碎裂，质地 弹性较好，基本无杂质无匀，弹性一般有些许杂过软或硬或不凝固，有 气泡 质或气泡 杂质或大量气泡 85 40 ab b 日 35 80 a 二 b 30 be 75 25 be 20 70 15 10Fa b 65 60 100 500 ——硬度(N)； ■——弹性(mm) 图——胶黏性(mm)；日——咀嚼性(mj) 图2明胶与琼脂质量比对软糖感官品质(A)和质构特性的影响(B) 高良姜红枣凝胶软糖应同时具有高良姜和红枣 二者融合清香味，高良姜提取物添加过多，软糖会 有较大的姜辣味，口感难以被接受。图1(B)表 明随着姜枣混液添加量的增加，软糖的硬度和胶黏 性匀呈先上后下的趋势，硬度在姜枣混液添加量为 400 g/L时最大，胶黏性在姜枣混液为 300 g/L时达 最大值，而弹性则呈逐渐下降的趋势。图1(A)表明随姜枣混液添加量的增大，软糖总体品质先升 高后降低，当添加量为300 g/L时软糖感官评分最 高。因此，综合考虑选取姜枣混液的适宜添加量为 300 g/L。 2.1.2 明胶与琼脂质量比对凝胶软糖品质的影响 确定糖液糖度40%，姜枣混液添加量 300 g/L，柠檬酸添加量 0.8 g/L， 明胶用量 10g，考察明胶与 琼脂质量比对软糖品质的影响，结果如图2所示。 由于明胶和琼脂相互交联形成三维网络结构， 产生附加交联增强凝胶强度，因此随着琼脂添加量 的减少，软糖硬度、胶黏性、咀嚼性在配比为11：1后有所降低；因明胶分子中含甘氨酸-脯氨酸-羟基脯氨酸，其在明胶形成凝胶过程中通过分子内 与分子间的氢键形成三元螺旋体的网络结构，伴随 明胶添加量的增加，形成更致密、间隙更小的凝胶 网络结构，氢键和范德华力等作用力对网络结构中 糖分和水分的束缚能力变强，弹性稍有降低。由图 2(A)可看出，明胶和琼脂质量比为11：1时，凝胶 软糖感官评分最高，其余配比时感官评分均呈下降 趋势。这是由于琼脂所占比例较高时，高良姜红枣 凝胶软糖透明度好，其余配比时软糖透明度降低且 黏性略大，明胶添加量所占比例增大，使得软糖内 部结构越致密，单位体积内明胶分子数量越多，致 使透明度降低。因此，选取明胶与琼脂质量比11：1作为适宜水平。 2.1.3 糖液糖度对凝胶软糖品质的影响 确定明胶用量 10 g， 明胶与琼脂质量比11：1，姜枣混液添加量300 g/L， 柠檬酸添加量 0.8 g/L，考 察糖液糖度对软糖品质的影响，结果如图3所示。 在凝胶软糖制作过程中，若单独使用蔗糖易出 现“返砂”现象，从而影响产品质感，通常将蔗糖 与果葡糖浆结合使用，因两者具有协同增效作用，不仅可以防止“返砂”现象，还可以使软糖甜味更 丰满、风味更好。由图3可知，随糖度的增加，软 糖硬度、弹性、胶黏性、咀嚼性逐渐增大，这可能 由于添加蔗糖能促进明胶的胶凝化。当糖度达到 40%时，凝胶软糖感官评分最高；当糖度超过 40%时，感官评分降低。这可能由于糖液糖度越高，姜 枣原有的香味被掩盖，且甜度太高不易被接受。因 此，选取糖液糖度40%作为适宜水平。 2.1.4 柠檬酸添加量对凝胶软糖品质的影响 确定明胶添加量 10g，明胶与琼脂质量比11：1，姜枣混液添加量300 g/L， 糖液糖度 40%，考察柠 檬酸添加量对软糖品质的影响，结果如图4所示。 由图4(B)可知，高良姜红枣凝胶软糖的硬 度、胶黏性、咀嚼性随着柠檬酸添加量的增加呈先 下降后上升再下降的趋势，弹性呈现先上升后下降 再上升的趋势。众多软糖试验表明， pH值与凝胶 剂的凝胶强度密切相关，柠檬酸通过影响软糖的 pH值从而影响胶体的凝胶特性。由图4(A)口可 知，柠檬酸添加量为 0.8 g/L 时高良姜红枣凝胶软糖 感官评分最高，酸甜风味最好；当柠檬酸添加量超 过0.8 g/L时，酸感越来越强烈，掩盖了高良姜红枣 凝胶软糖的其他风味。综合考虑，选取柠檬酸添加 量 0.8 g/L 为适宜水平。 2.2 正交试验 以姜枣混液添加量、明胶与琼脂质量比、糖液 ■——硬度(N)；三■——弹性(mm)； E——胶黏性(mm)；——咀嚼性(mj)图3糖液糖度对软糖感官品质(A)和质构特性的影响(B) ■——硬度(N)；图——弹性(mm))；图——胶黏性(mm)；■——咀嚼性(mj) 图4 柠檬酸添加量对凝胶软糖感官品质(A)和质构特性的影响 (B) 表2正交试验因素与水平设计 水 A姜枣混液 因素 D柠檬酸 B明胶与琼脂 C糖度 添加量 质量比 % % 平 添加量 g/L 1 200 10：1 30 0.4 2 300 11：1 40 0.8 3 400 12：1 50 1.2 表3正交硬度、弹性、胶粘性、咀嚼性和感官评价结果 试验号 硬度 弹性 胶黏性 咀嚼性 感官评分 N mim mm mj 1 7.215 5.31 6.063 32.48 73 2 7.386 5.34 6.218 33.54 80 3 7.453 5.35 6.284 33.94 78 4 7.441 5.34 6.272 33.79 85 5 7.358 5.33 6.202 33.38 72 6 7.343 5.34 6.173 33.36 66 7 7.352 5.34 6.177 33.37 81 8 7.324 5.34 6.151 33.31 83 9 7.328 5.34 6.154 33.41 92 糖度、柠檬酸添加量为4个影响因素，根据单因素 试验结果选取的3个较佳水平，采用L，(3)正交 试验对高良姜红枣凝胶软糖的工艺配方进行优化，正交试验因素与水平设计见表2，正交试验质构特 性和感官评价结果见表3，正交试验结果见表4。 如表4所示，各因素对高良姜红枣凝胶软糖的 影响顺序为 C>A>D>B， 即糖液糖度>姜枣混液添 加量>柠檬酸添加量>明胶与琼脂质量比。其中，糖液糖度影响最大的原因可能是糖度过高会掩盖软 糖原料原有的香味，糖度过低使软糖甜味不足；姜 枣混液添加量对产品的整体质感有明显影响，因此 影响作用也很显著。 为了进一步验证分析，将极差R最小的因素明 胶与琼脂质量比作为误差空白项，利用 SPSS 软件 进行方差分析，分析结果如下页表5所示。结果显 示，姜枣混液添加量、糖液糖度、柠檬酸添加量的 P值均小于0.05，即姜枣混液添加量、糖液糖度 柠檬酸添加量对试验结果具有一定的影响。本试验 指标越大越好，因此对因素 A、C、D分析，确定 表4 正交试验结果 试验号 A B D 感官评分 分 1 1 1 1 1 73 2 1 2 2 2 80 3 1 3 3 3 78 4 2 1 2 3 85 5 2 2 3 1 72 6 2 3 1 2 66 7 3 1 3 2 81 8 3 2 1 3 83 Q 3 3 2 1 92 K 231 239 222 237 K 223 235 257 227 K 256 236 231 246 k 77 80 74 79 k： 74 78 86 76 k： 85 79 77 82 11 1 12 6 主次因素 C>A>D>B 最优方案 GADB 优水平为 CAD， 方差分析结果与正交试验得出的 结果分析一致。正交试验获得高良姜红枣凝胶软糖 的理论最佳配方为CADB， 即姜枣混液添加量400g/L，明胶与琼脂比10：1，糖液糖度40%，柠檬酸 添加量 1.2 g/L。在此条件下，进行3次验证试验，所得高良姜红枣凝胶软糖色泽均匀，香味浓郁，质 感细腻，感官评分为(95±1)分，优于正交试验 中的最高得分。 2.3 理化指标的测定 对采用最优工艺配方制作的凝胶软糖理化指标 进行测定，结果表明，软糖干燥失重为 16%， 符合 SB/T 10021—2017《糖果 凝胶糖果》中干燥失 重≤35%的要求。 3 结论 本研究在单因素试验的基础上，采用正交试验 对高良姜红枣凝胶软糖的制作工艺配方进行优化，为高良姜深加工应用提供参考。试验结果表明，高 表5正交试验方差分析 变异来源 偏差平方和 自由度 均方 F值 P值 C 220.222 2 110.111 76.231 0.013 A 197.556 2 98.778 68.385 0.014 D 60.222 2 30.111 20.846 0.046 误差 2.889 2 1.444 总计 56 492 9 良姜红枣凝胶软糖最佳工艺配方为：姜枣混液添加 量 400 g/L， 明胶与琼脂质量比10：1，糖液糖度 40%，柠檬酸添加量 1.2 g/L。试验过程中避免了高 温熬煮，保留了原料营养成分与风味，此工艺条件 下制得的高良姜红枣凝胶软糖弹性十足而富有嚼 劲，形态饱满，色泽鲜明，具有浓郁的高良姜和红 枣风味。 参考文献 [1] 李洪福，李永辉，王勇，等.高良姜化学成分及药理活性 的研究[J].中国实验方剂学杂志，2014，20(7)：236-244. 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