凝胶糖果常用食用胶种类及特性

2022-11-19张广燕

农产品加工 2022年10期

高涵，冷学，徐凌，张广燕

（辽宁农业职业技术学院，辽宁营口 115009）

凝胶糖果作为休闲食品，深受消费者的喜爱。凝胶糖果是以食用胶、白砂糖等为主料制成的有弹性和咀嚼性的食品[1]，其水分含量高于10%。在凝胶糖果的实际生产中，由于水分含量高，亲水胶体的选择将影响凝胶糖果最终品质和特性，就凝胶糖果常用食用胶及其特性进行阐述，以期为凝胶软糖的工艺优化提供参考。

1 食用胶

食用胶通常是指这样一类物质，溶解于水，在合适的条件下可以充分水化为黏稠、滑腻的大分子物质，在食品加工过程当中可以提高产品的硬度、脆性和紧密度等。食用胶也常被叫作胶凝剂、胶质或稳定剂。按其来源，食用胶主要有以下几个分类：植物胶、动物胶、微生物胶、海藻胶和化学改性胶。

2 凝胶糖果常用食用胶

2.1 果胶

果胶是多糖类高分子化合物，广泛存在于植物当中，主要提取自柑橘类水果、苹果、甜菜、无花果、马铃薯、花生、葵盘等植物的叶、皮、茎和果实，提取物经过加工制成粉末状或液体。市面上现大部分使用的是果胶粉，果胶液占比较少。果胶为可溶性膳食纤维的主要成分，是一种非淀粉多糖，在20 倍水中溶解成黏稠液体，不溶于乙醇和其他有机溶剂。

果胶在水溶液中呈弱酸，对热和酸很稳定。果胶具有凝胶、增稠和稳定的作用。天然果胶存在原果胶、果胶和果胶酸3 种形态。果胶制成的软糖具有质地柔软、结构细腻、口感爽快和货架期长等优点，并且与淀粉软糖相比果胶软糖生产容易、周期短。果胶也被应用在许多其他糖果制品中，调节产品质构特性，其具有风味释放性能、透明性高、不黏牙的特性。果胶的性质和用量决定了软糖的柔软性和稳实度。制作软糖通常用凝胶作用较强的高甲氧基果胶，一般添加量控制在2%～3%。溶解果胶用水中钙含量过高可导致果胶溶解不完全。增大果胶溶解度的方法为降低溶液pH 值、升高温度、降低水中钙含量。果胶软糖口感清爽，能很好地释放风味，多用于水果味软糖的制备。果胶软糖切面整洁、短丝质构、咀嚼性较差，同时凝胶过程对pH 值要求苛刻，在凝胶软糖制备中应用有限。

2.2 阿拉伯胶

阿拉伯胶是阿拉伯胶树的树干分泌物。阿拉伯胶树是一种非洲豆科类植物，在表皮创伤时树干会分泌阿拉伯胶，该树多产于阿拉伯国家，阿拉伯胶由此得名。阿拉伯胶约由98%的多糖和2%的蛋白质组成。阿拉伯胶在水中溶解度高，所得溶液黏度较低，50%的水溶液仍具流动性，典型的“高浓低黏”，而其他亲水胶体不具此特点。阿拉伯胶不溶于乙醇等有机溶剂。阿拉伯胶溶液的自然pH 值呈弱酸性，一般在pH 值4～5，具有酸环境较稳定的特性。一般性加热不会改变阿拉伯胶溶液中胶的性质，但胶体分子的乳化性能会因溶液长时间高温加热而下降。阿拉伯胶具有防止糖分结晶的作用，在凝胶糖果中用作抗结晶剂，可以防止蔗糖晶体析出。

2.3 卡拉胶

卡拉胶是以红藻类植物为原料，经水或碱液等提取制得。卡拉胶为无臭、无味的白色至黄褐色粉末。由于卡拉胶中硫酸酯结合形态不同，主要有7种类型的卡拉胶：K-型、I-型、λ-型、γ-型、ν-型、ξ-型、μ-型，目前主要生产和使用的有K-型、I-型和λ-型3 种类型卡拉胶，其中以K-型卡拉胶最为常见。不同类型的卡拉胶其凝胶特性也不同。例如，K-型卡拉胶可以形成硬脆的凝胶，I-型卡拉胶可以形成柔软而富有弹性的胶体。在凝胶软糖的制备中可将不同类型的K-型和I-型卡拉胶进行复配，以满足不同质构和口感需求。

2.4 明胶

明胶，又称动物明胶、吉利丁等，由动物的骨、皮、筋、腱和鳞等为原料经适度水解所得。明胶溶液形成的凝胶不能流动且具有一定硬度。溶液的组成、pH 值、离子强度、温度、光强度或电场等条件发生改变时，明胶凝胶会发生突变，会发生相转变行为。徐晓飞等人[2]研究表明，明胶软糖的硬度随明胶的添加量增加而增大，咀嚼性变强，明胶添加量为6%时黏性最小。猪皮来源的明胶制成的凝胶糖果硬度大、咀嚼性强；鱼鳞来源的明胶制成的凝胶糖果硬度小、咀嚼性弱、热稳定性差、黏性大；牛皮和牛骨来源的明胶制成的凝胶糖果硬度和咀嚼性适中。在凝胶软糖生产过程中，明胶具有吸水和支撑骨架的作用，明胶溶于水后可形成网状结构[3]，使柔软的糖果能保持稳定形态，增强糖果荷载承受度，不易变形。

2.5 变性淀粉

变性淀粉也叫改性淀粉。利用变性淀粉良好的胶凝性、成膜性和黏性，变性淀粉在软胶糖果中作为凝胶剂，为产品提供凝胶结构，可以适当替代阿拉伯胶，使产品具有良好的感官特性，也可利用变性淀粉的成膜性和黏结性将其用作糖果的抛光剂，形成光泽且透明的膜，而且能降低产品的破裂性。

2.6 琼脂

琼脂是由有凝胶能力的琼脂糖和无凝胶能力的琼脂果胶组成，只能在沸水中溶解，是目前最有效的中性胶凝剂，形成的凝胶坚硬、脆、粗糙，但琼脂的凝胶具有显著的温度滞后性，低浓度的琼脂具有较好的热稳定性和悬浮性。生产琼脂的主要原料是各种红藻。琼脂分有条状和粉末状，不溶于冷水，易溶于热水。琼脂凝胶透明性差、耐热、不耐酸，特别是在酸性条件下长时间加热，可失去胶凝能力，但其耐酸性在糖果中可提高。琼脂的耐酸性高于明胶和淀粉，低于果胶和海藻酸丙二醇酯。琼脂常多加入果汁软糖中，含量通常在2.5%左右。

2.7 结冷胶

结冷胶也叫凯可胶或洁冷胶，由伊乐假单胞菌对碳水化合物进行纯种培养发酵后，经过发酵、调pH 值、澄清、沉淀、压榨、干燥和碾磨等步骤加工制成。结冷胶具有双螺旋结构，具有良好的稳定性，耐酸、耐高温、热可逆性，还能抵抗微生物及酶的作用等特性。结冷胶是一种微生物胞外多糖，常作为多功能增稠剂、凝胶剂、稳定剂等，广泛应用于食品、药品（如软、硬胶囊）、化妆品、化工等诸多行业。在糖果生产领域主要应用于淀粉果冻、果胶果冻、馅料和果浆软糖。

3 凝胶糖果中食用胶复配类型及特性

槐豆胶、角豆胶或黄原胶与琼脂复配均可增强其凝胶强度，只是增效程度和最适添加范围不同；瓜尔胶能与琼脂产生拮抗作用，琼脂的凝胶强度随瓜尔胶的增加而降低；在明胶软糖中添加琼脂可以降低软糖黏性、提高热稳定性[2]；Marfil P H M 等人[4]研究表明，变性淀粉与明胶复配，其三维网络结构具有大量微孔结构，孔隙大小为10～50 μm。网状结构越致密，硬度越高；果胶与PGA、CMC、黄原胶、海藻酸铀、变性淀粉等均有良好的复配性。多种天然胶和淀粉都能与阿拉伯胶相互兼容。pH 值较低时，阿拉伯胶与明胶能形成聚凝软胶来包裹油溶物质。刘倩婷[5]以卡拉胶、魔芋胶复配制备凝胶糖果。唐琳琳等人[6]将明胶、黄原胶、魔芋胶复配制得红树莓生姜红枣凝胶糖果。王庆福等人[7]指出凝胶剂总量中的卡拉胶所占比例增加，则会使产品弹性降低，当明胶与拉胶复配比为1∶1 时，软糖感官品质评分最高，效果最佳。陈璐等人[8]研究了κ-卡拉胶与刺槐豆胶复配胶的静态和动态流变学特性，以及温度对黏弹性的影响，得出结论复配胶的质量比为6∶4时存在协同增效作用，黏度最高，浓度和pH 值都对黏度有所影响，不同阳离子都会使复配胶的黏度降低，但KCl 对黏度的影响最小。