脐橙夹心软糖制作工艺优化

冯春连，戴燕玲，孙浩，杨文侠,

1. 赣南师范大学生命科学学院（赣州 341000）；2. 国家脐橙工程技术研究中心（赣州 341000）

柑橘是世界主要的经济作物之一，也是第三大国际贸易农产品[1-2]。脐橙属芸香科柑橘属甜橙类，无籽多汁、色泽鲜艳、味甜、清香，经常食用可降脂、养颜、抗癌，有“柑橘王”之美称[3-6]。近年来，脐橙的种植规模不断扩大，总产量不断提高[7]，但我国脐橙成熟期集中，贮藏期不长、销售期短，而现有的简易储藏库设备简陋，脐橙贮藏期不长、腐烂率高。脐橙作为一个重要的贸易商品，往往因为长时间的储存变质造成巨大经济损失[8-10]。

软糖是一种含水量高、柔软、有一定弹性的糖果[11]，具有不同的风味、口感、形状和色泽，果蔬类软糖比普通糖果具有更高的营养价值，深受消费者喜爱[12-14]。

将脐橙深加工是解决脐橙鲜果销售压力大、采后贮藏能力不足等问题的重要途径[15]。以赣南脐橙为主要原料，制成一款具有典型脐橙风味的新型夹心软糖，具有保质期长、易保存、便携带等特点，既能解决脐橙产量过剩的问题，又能使一些因大小、形状、色泽、划痕等外观有瑕疵的歪果得到充分利用，也丰富了软糖的品种，具有一定的开发价值。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

赣南脐橙（市售）；水（纯净水）；白砂糖；柠檬酸（食品级，国药集团化学试剂有限公司）；复合胶凝剂（海藻酸钠、黄原胶、结冷胶，江西南科食品有限公司）；β-环糊精（食品级，国药集团化学试剂有限公司）。

电子万用炉（沪兴电热电器厂）；WYT型手持式折射仪（成都豪创光电仪器有限公司）；pH计：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；PH140A型干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司）；HWS24型电热恒温水浴锅（上海一恒科学仪器有限公司）；电子天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；HD-3A型智能水分活度测量仪（无锡市华科仪器仪表有限公司）；博朗MPZ9柳橙机：德龙电器（上海）有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程[16-17]

1.2.2 操作要点

1) 选果：选择色泽较好、成熟度适宜、无霉烂、无病虫害的脐橙为原料。

2) 脐橙夹心酱的制备[18-19]：选择品质良好的脐橙，剥皮切丝，用0.1%的多聚偏磷酸钠溶液浸泡2～3 h，提高去络效果；将橙皮用煮沸的5%食盐-0.5% NaHCO3混合溶液浸泡5 min，再用流水循环漂洗15 min，然后将果肉与果皮一起混合打浆，煮制浓缩，加入40%白砂糖、0.5%柠檬酸，煮至固形物浓度在70%左右，装瓶，杀菌，备用。

3) 脐橙汁的制备：将选好的脐橙清洗，榨汁，过滤，在4 ℃下保存，备用。

4) 溶胶[20]：将复合胶凝剂放入烧杯中，加入30 g水浸泡，在40 ℃下恒温水浴3 h。

5) 熬糖[21]：称取白砂糖，加入适量水加热熬煮，不断用折射仪检测糖液浓度，当糖液浓度达到80%左右停止加热，过滤备用。

6) 混匀：将已经熬制好的糖液缓慢加入至已过滤好的脐橙汁中，同时加入已泡发的胶凝剂，搅拌均匀。

7) 调酸：将柠檬酸加入已混匀的料液中，调至pH 3.8～4.6。

8) 加热脱气：将已经调配好的料液加热至80 ℃后水浴保温，排出空气。

9) 浇模：趁热浇模，先浇注脐橙软糖，随即将已备好的夹心酱放入脐橙软糖中间，夹心酱与软糖质量比以1∶4为宜。

10) 冷凝、脱模：将浇模好的软糖同模具一起放入4 ℃的冰箱中冷却15 min，脱模。

11) 干燥：将脱模后的夹心软糖放入干燥箱中，40 ℃下干燥24 h，每隔4 h翻1次。干燥结束即可得到成品。

12) 包装：产品自然降至室温后用食品级糖果专用卷膜热封包装。

1.2.3 感官评价方法

由12名固定的本专业同学组成评定小组，感官评价方法根据SB/T 10021—2017《糖果凝胶糖果》相关方法进行，分别从组织形态、色泽、口感、滋味及气味四项指标进行打分[22-23]，要求评定人员在品评前30 min内不得喝酒、吃糖、喝咖啡或品尝其他味道较重的食物[24]，以各评价员的评定结果计算平均值作为最终结果。感官评价标准见表1。

表1 脐橙夹心软糖感官评价标准表

1.2.4 单因素试验

1.2.4.1 复合胶凝剂添加量的确定

试验物料总质量控制在500 g，固定脐橙汁添加量40%、白砂糖添加量20%、柠檬酸添加量0.25%，研究不同复合胶凝剂添加量（1%，1.5%，2%，2.5%和3%）对软糖品质的影响。

1.2.4.2 脐橙汁添加量的确定

每组试验物料总质量控制在500 g，固定复合胶凝剂的添加量2%、白砂糖添加量20%、柠檬酸添加量0.25%，研究不同橙汁添加量（20%，30%，40%，50%和60%）对软糖品质的影响。

1.2.4.3 白砂糖添加量的确定

每组试验物料总质量控制在500 g，固定复合胶凝剂添加量2%、脐橙汁添加量40%、柠檬酸添加量0.25%，研究不同白砂糖添加量（10%，15%，20%，25%和30%）对软糖品质的影响。

1.2.4.4 柠檬酸添加量的确定

每组试验物料总质量控制在500 g，固定复合胶凝剂添加量2%、脐橙汁添加量40%、白砂糖添加量20%，研究不同柠檬酸添加量分（0.1%，0.15%，0.2%，0.25%和0.3%）对软糖品质的影响。

1.2.5 响应面设计

通过单因素试验，结果发现复合胶凝剂添加量、白砂糖添加量、柠檬酸添加量均会对脐橙软糖的感官品质产生重要影响。因此，综合单因素试验结果，根据Box-Behnken试验设计原理[25]对复合胶凝剂添加量、白砂糖添加量、柠檬酸添加量3个因素，采用三因素三水平响应面试验设计[26]，每次试验物料总质量控制在500 g，因素与水平见表2。

表2 响应面试验因素水平表 单位：%

1.2.6 水分及水分活度的测定

水分测定：采用直接干燥法，参照 GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》。

水分活度测定：采用水分活度测量仪测定。

1.3 数据处理

采用Excel 2010对数据进行整理分析，Design Expert 8.0.6处理响应面试验数据。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果分析

2.1.1 复合胶凝剂添加量对软糖品质的影响

由图1（A）可知，胶凝剂添加量对软糖的组织形态和口感有较大的影响，对软糖的风味和色泽影响较小；由图1（B）可知，随着胶凝剂添加量的增加，软糖综合感官评分呈现先上升后下降的趋势，当胶凝剂添加量达到2%时，软糖软硬适中，口感细腻，感官评分达到最高。当胶凝剂添加量过低时，凝胶效果差，软糖难以成型，变形较明显；当胶凝剂添加量过高时，软糖脆硬，弹性差，外表粗糙无光泽。最终复合胶凝剂添加量确定为2%。

图1 复合胶凝剂添加量对软糖品质的影响

2.1.2 脐橙汁添加量对软糖品质的影响

由图2（A）可知，橙汁添加量对软糖风味及色泽影响较大；由图2（B）可知，随着脐橙汁添加量的增加，感官评分呈先升高后下降的趋势，当橙汁添加量为40%时，感官评分达到最高，此条件下得到的软糖呈橙黄色，富有光泽，脐橙风味浓郁。添加量太少，失去了脐橙软糖的独特风味；添加量太多，后期干燥工艺易产生褐变，影响软糖的色泽，而且也不利于成型。最终脐橙汁添加量确定为40%。

图2 脐橙汁添加量对软糖感官品质的影响

2.1.3 白砂糖添加量对软糖品质的影响

由图3（A）可知，白砂糖添加量主要影响软糖的滋味，其次是口感、组织形态。从图3（B）可得，当白砂糖添加量达到20%时感官评分达到最高，在此条件下做出的软糖外形完整，咀嚼性较好，不粘牙，具有明显的脐橙风味。白砂糖添加量超过20%，感官评分呈下降趋势，可能是白砂糖添加量高，软糖变硬，且影响软糖的色泽；白砂糖添加量过低，糖体失去原有的光泽和外形，软糖发黏，易粘牙[27]。

图3 白砂糖添加量对软糖感官品质的影响

2.1.4 柠檬酸添加量对软糖品质的影响

由图4（A）可知，柠檬酸添加量主要影响软糖的滋味，其次是口感。由图4（B）可知，随着柠檬酸添加量的增加，软糖的感官评分呈先升高后下降的趋势，当柠檬酸添加量达到0.25%时，软糖的感官评分达到最高，此时软糖外形完整，酸甜适中，口感细腻，具有明显的脐橙风味。当柠檬酸添加量过低时，酸甜比失衡；添加量过高使pH下降而导致胶凝剂发生分解，从而降低软糖硬度和凝胶强度[23]，且酸味太浓，接受性较差。最终柠檬酸添加量确定为0.25%。

图4 柠檬酸添加量对软糖感官品质的影响

2.2 响应面试验结果与分析

2.2.1 响应面试验设计与结果

综合单因素试验结果，以复合胶凝剂添加量、白砂糖添加量、柠檬酸添加量为自变量，感官评分为响应值，设计Box-Behnken试验。试验设计及结果见表3。其中1～12号为析因试验，13～17号为中心试验，用来评估试验误差[28]。

表3 响应面实验设计及结果

2.2.2 模型建立与显著性检验

利用Design Expert 8.0.6对各因素进行响应面分析，得到回归方程：Y=86.73-0.23A+0.19B+0.17C-0.082AB-0.043AC+0.04BC-1.49A2-2.24B2-1.45C2（R2=0.9664，R2Adj=0.9233），方差分析见表4。

由表4模型方差分析可知，p=0.0002＜0.01，表明该模型极显著，只有0.02%出现错误的可能；失拟项p=0.3626＞0.05，不显著，表明该试验具有较高的可信度；R2=0.9664，拟合程度好，说明预测值与真实值具有高度的相关性；信噪比为11.262＞4，表明该试验精度高，因此该回归模型可以将复合胶凝剂添加量、白砂糖添加量、柠檬酸添加量3个因素对脐橙软糖感官评分的影响准确地模拟出来。A2、B2、C2项对脐橙软糖感官评分的影响极显著（p＜0.01），根据表4中各因素的F值可判断出各因素对感官评分的影响程度：复合胶凝剂添加量＞白砂糖添加量＞柠檬酸添加量。通过响应面分析得到脐橙软糖的最佳制作条件：复合胶凝剂添加量1.96%、白砂糖添加量20.22%、柠檬酸添加量0.25%。在此工艺条件下得到的软糖感官评分为86.75分。

表4 模型方差分析

2.2.3 响应面曲面图分析

AB、AC、BC的交互作用见图5。可以看出，AB（复合胶凝剂添加量与白砂糖添加量）、AC（复合胶凝剂添加量与柠檬酸添加量）、BC（白砂糖添加量与柠檬酸添加量）响应面曲线陡峭，说明各因素之间交互作用显著，且A、B、C对软糖感官评分的影响均呈抛物线趋势，在所选取的试验值范围内存在最大响应值。

图5 各因素交互作用对脐橙夹心软糖感官品质的影响

2.3 验证试验

利用Design Expert 8.0.6软件对试验数据进行处理，得出脐橙软糖最佳制作条件：复合胶凝剂添加量1.96%、白砂糖添加量20.22%、柠檬酸添加量0.25%，预测感官评分为86.75分。为了验证该模型与实际的符合程度，在此条件下做3组平行试验进行验证，脐橙夹心软糖含水量为15.4%～16.0%，水分活度为0.608～ 0.693。脐橙软糖外观呈橙黄色，富有光泽，糖体完整，口感细腻，咀嚼性良好，酸甜适中，具有明显的脐橙风味。脐橙软糖的感官评分为86.33分，与预测值的吻合度达99.5%。因此，该模型得到的最佳制作条件具有一定的参考价值。

2.4 脐橙夹心软糖质量标准

2.4.1 感官指标

脐橙软糖外观呈橙黄色，富有光泽，糖体完整，口感细腻，咀嚼性良好，酸甜适中，具有明显的脐橙风味。

2.4.2 理化指标

含水量为15.4%～16.0%，水分活度为0.608～0.693。

3 结论

经试验研究发现，复合胶凝剂添加量、脐橙汁添加量、白砂糖添加量和柠檬酸添加量对脐橙夹心软糖感官品质的影响较大，通过单因素试验确定了较为理想的配方，又经响应面试验进一步优化，最终确定了脐橙夹心软糖的配方：复合胶凝剂添加量1.96%、脐橙汁添加量40%、白砂糖添加量20.22%、柠檬酸添加量0.25%。以此配方得到的脐橙夹心软糖含水量为15.4%～16.0%，水分活度为0.608～0.693。脐橙软糖外观呈橙黄色，富有光泽，糖体完整，口感细腻，咀嚼性良好，酸甜适中，具有明显的脐橙风味。脐橙夹心软糖有较好的市场开发前景，其夹心酱的研究也值得进一步深入探讨。