山药红枣功能性软糖的制作工艺研究

王益慧，赵 雯，李 娜，任红涛，李廷渲

(1.中国农业科学院 农产品加工研究所，北京 100193；2.铁道警察学院，河南 郑州 450000；3.河南农业大学，河南 郑州 450002；4.河南省郑州市营养与健康食品重点实验室，河南 郑州 450002；5.河南省郑州市食品安全协会，河南 郑州 450000)

目前功能性糖果在国内糖果行业异军突起，诸多品牌企业均推出功能糖果，既满足了消费者的需求，也符合企业产品升级换代的大时代背景趋势[1]。由于人们生活水平的提高，人们对糖果的需求目的已经发生了根本变化，食用糖果已经不单是为了从中获得热量补充和良好的口感，而且还要从中获得营养、保健等，这已经成为中国糖果消费潮流[2]。针对国内消费者对功能性糖果的需求，本试验研究制作了一款以山药红枣为原料的功能性软糖。山药是一种传统药食同源植物[3]，具有降低血管脆性、降血脂、降胆固醇、健脾胃、益肺肾、止泄痢、化痰涎、润皮毛的功效[4]。红枣自古以来就被列为“五果”(桃、李、梅、杏、枣)之一，它含有人体必需的多种氨基酸、维生素、钙、铁、锌等多种矿物质元素[5]。木糖醇的甜度与蔗糖相当，且低热量并具有防菌抗龋齿等作用，能取代蔗糖应用于食品工业中[6,7]。随着人民生活水平和健康意识的提高，越来越多的人群(如糖尿病患者)选择木糖醇食品来取代传统甜品[7]。故本文用山药、红枣和木糖醇作为主要原料[8,9]，研制具有营养保健功能的软糖，以期为山药、红枣等功能性糖果加工提供理论依据和参考。

1 材料与方法

1.1 主要实验材料及试剂

山药为市售焦作怀山药；红枣为新郑奥星枣业有限公司产品；木糖醇、柠檬酸、明胶、琼脂、CMC、Na2SO3、D-异抗坏血酸钠、L-抗坏血酸均为食品级。

1.2 主要仪器与设备

BCD-235型冰箱，新飞电器厂；DJ-2.5型DJ-2.5型，诸城市嘉信食品机械有限公司；TG16B台式，盐城凯特实验仪器有限公司；JA21001型分析天平，上海精天电子仪器厂；FA2104A型电子天平，上海精天电子仪器厂；FZG-15A型热风干燥箱，江苏科威机械有限公司；美的SK2105型电炉，美的集团有限公司；CM-3700A型色差仪，柯尼卡美能达；DZ-600型真空封口机，西安星火包装机械有限公司。

1.3 功能性软糖制作工艺流程其工艺流程见图1。

图1 功能性软糖制作工艺流程

1.4 工艺操作要点

1.4.1 山药汁的提取 选择新鲜、无霉烂的山药，洗净去皮，将其纵切成厚3 mm(误差不超过±1 mm)的山药薄片。将切好的山药片分别放入由Na2SO3、D-异抗坏血酸钠、L-抗坏血酸、柠檬酸4种护色剂进行护色。研究优化其最佳护色剂溶液浓度和最佳护色时间[10-12]。

将护色后的山药片放入打浆机中加入同等比例的水进行打浆，用纱布过滤后取上清液进行煮浆，用95 ℃以上温度煮5 min，冷却后备用。

1.4.2 红枣汁的提取 选择饱满洁净的红枣清洗、烘干后去核破碎，红枣和水以1∶1的比例混合加热至沸腾2 min，冷却后用8层纱布过滤，滤汁以2000 r/min离心3 min，制得澄清红枣汁，备用[8]。

1.4.3 凝胶剂的选择 选用明胶、琼脂、CMC作为助凝剂使用。按不同浓度配比进行助凝剂的复配实验，优化选出最佳助凝剂[13-16]。

1.4.4 软糖工艺配方的优化 将山药汁、红枣汁、木糖醇与胶凝剂混匀后在电磁炉(温度设为180 ℃)上不断搅拌加热至沸腾。将山药汁、红枣汁、木糖醇[13-15]按不同配比设计实验，选出最佳组合配方。

1.4.5 浇模 将熬好的糖液在70 ℃恒温水浴锅中静止，排除其中的气泡。然后将排尽气泡的糖液倒入糖块模具中，冷却至室温后脱模成型。

1.4.6 干燥 将冷却中的糖液连同模具一起放入热风干燥箱，在温度为45～50 ℃下进行干燥，如果干燥温度高于60 ℃，糖体会很快变为褐色。干燥20～24 h，控制糖块中水分在30%以下。

1.4.7 包装成型 干燥后的糖块用塑料袋装好，采用真空封口机封口。

1.5 感官评定

胶凝剂的选择和软糖的复合调制都以感官评定[17]进行评价。实验请10位同学进行感官评定，将其打分结果汇总，算出平均数(保留小数点后1位)，评分标准见表1。

表1 感官评定评分标准

2 结果与分析

2.1 山药护色实验结果与分析

2.1.1 护色剂对山药片护色效果的影响 利用Na2SO3、D-异抗坏血酸钠、L-抗坏血酸以及柠檬酸处理山药片2 h，浓度范围均为：0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%，研究各护色液浓度与色差仪所测白度(Wh)之间的关系，结果见图2。

图2 护色剂对山药片白度的影响

由图2可知，D-异抗坏血酸的护色效果整体优于其他护色剂，且0.1% D-异抗坏血酸钠溶液对山药护色的效果最佳。

2.1.2 处理时间对山药片护色效果的影响 选用0.1% D-异抗坏血酸钠溶液对山药进行护色，研究护色时间对山药片白度的影响，护色时间分为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0 h。结果见图3。处理时间对山药片白度的影响规律为：白度先上升后下降，护色最佳时间为2 h。处理时间过长或过短对山药片护色效果均较差。

图3 处理时间对山药片白度的影响

2.2 软糖工艺配方的优化

2.2.1 木糖醇对软糖品质的影响 木糖醇添加量分别为15%、20%、25%、30%、35%、40%，其余为20%山药汁、20%红枣汁、6%明胶、1.75%琼脂、0.18% CMC，实验结果见图4。

由图4可知，木糖醇作为主要的甜味物质，其用量对软糖品质有较大影响，木糖醇量少时成品易发烊、糖体粘度大、易粘牙；木糖醇量多时糖体易返砂发硬、透明度不好。木糖醇添加量为30%时感官评分最高。

2.2.2 山药汁对软糖品质的影响 山药汁添加量分别为10%、15%、20%、25%、30%，其余为20%红枣汁、30%木糖醇、6%明胶、1.75%琼脂、0.18% CMC，实验结果见图5。随着山药汁添加量增加，感官评分先上升后下降，山药汁浓度为20%时软糖整体感官最佳。

图4 木糖醇对软糖感官评分的影响

图5 山药汁对软糖感官评分的影响

2.2.3 红枣汁对软糖品质的影响 红枣汁添加量分别为5%、10%、15%、20%，其余为山药汁20%、明胶6%、琼脂1.75%、CMC 0.18%、木糖醇30%，实验结果见图6。红枣汁添加量为15%时，软糖感官评分最高；红枣汁过少则风味不足，过多则影响软糖整体口感，因此选用15%红枣汁。

图6 红枣汁对软糖感官分的影响

2.2.4 正交试验优化原料配比 在单因素实验基础上，设计L9(34)正交试验，试验设计见表2。正交实验结果及极差分析见表3。

由表3可知，各因素对软糖品质的影响为：木糖醇>红枣汁>山药汁，最佳配方为山药汁20%、红枣汁15%、木糖醇30%。

2.2.5 软糖助凝剂的优化复配

2.2.5.1 软糖助凝剂单因素实验 选择明胶、琼脂、CMC作为助凝剂，以不同浓度分别加入到熬糖锅内制作软糖，以感官评分为评价指标，结果见图7～图9。

由图7知，明胶添加量在6%附近时感官评定效果最好。明胶1%～6%时，软糖的品质渐渐提高；明胶添加量大于6%，软糖因凝胶剂添加量过高，品质渐渐下降。由图8知，琼脂1.75%时感官评价最高，当浓度大于1.75%，软糖口味渐渐变差。由图9知，CMC 0.18%时软糖品质最佳，当浓度高于或低于0.18%时，软糖品质均稍差。

表2 正交试验因素与水平

表3 正交试验设计及结果

图7 明胶添加量对软糖品质的影响

图8 琼脂添加量对软糖品质的影响

2.2.5.2 最佳助凝剂配比正交试验 在单因素实验基础上，采用L9(34)正交试验来确定最佳助凝剂配比，实验设计见表4，实验结果见表5，方差分析见表6。

由表5可知，助凝剂对软糖感官评分的影响顺序为：CMC>明胶>琼脂。由表6可知， CMC对凝胶性影响极显著。助凝剂的最佳配比为明胶6%、琼脂1.75%、CMC 0.18%。

图9 CMC添加量对软糖品质的影响

3 结论

在单因素实验基础上，研究了原料配比及助凝剂对软糖品质的影响，实验结果表明0.1% D-异抗坏血酸对山药护色2 h，护色效果最佳。软糖最佳原料配比为山药汁20%、红枣汁15%、木糖醇30%、明胶6%、琼脂1.75%、CMC 0.18%，此时山药红枣功能性软糖具有红枣的良好风味、酸甜适口、组织良好、硬度适中，产品感官评分最高。

表4 正交试验的因素与水平

表5 助凝剂复配的正交试验结果

表6 方差分析结果