刘倩婷，杨映慈，廖芸艺，戚伟玲，邹秀容，朱建华

（韶关学院英东食品科学与工程学院，广东韶关 512005）

传统凝胶软糖是由一种或多种亲水的凝胶剂（明胶、卡拉胶、琼脂等）与糖（蔗糖、果葡糖浆）组成的半坚固凝胶体，具有含水量高、咀嚼性好等特点，深受消费者喜爱。然而近年来，国内糖果的业务收入和经济效益放缓。其中一个重要原因是传统糖果以蔗糖、糖浆为主要成分，含糖量和升糖指数高，而科学研究证明高糖饮食易带来了龋齿、肥胖、脂肪肝等问题，易患糖尿病、损伤记忆，甚至有患癌的风险[1]，随着人们健康意识的提高，传统糖果的购买力下降[2]。与此同时，近年来糖果产品逐渐向高品位、低糖度、自然元素方面调配和营养强化方向过渡[3]，无糖糖果是其中的一个流行趋势。根据国家标准《预包装特殊膳食用食品标签通则》规定，“无糖”的要求是指固体或液体食品中每100 g或100 mL的含糖量不高于0.5 g。为了降低食品中的含糖量，无糖食品一般是指不含蔗糖（甘蔗糖和甜菜糖）、葡萄糖、麦芽糖、果糖等的甜味食品，但是应含有糖醇（包括木糖醇、山梨醇、麦芽糖醇、甘露醇）等替代品。目前市场上已有一些无糖糖果产品，然而关于无糖糖果技术研究的文献资料却很少。李玮等人[4]以麦芽糖醇、山梨糖醇和木糖醇作为甜味剂代替白砂糖和部分麦芽糖，以红薯全粉为主要原料，搭配玉米粉和大豆粉，研制红薯杂粮软糖。陈吉江等人[5]以聚葡萄糖（水溶性膳食纤维） 代替白砂糖，以κ-卡拉胶、ι-卡拉胶、果胶为亲水胶体研制成无糖凝胶糖果的配方。芒果拥有独特的香气和丰富的营养物质，口味鲜美、香甜可口。另外，芒果中还富含多酚等天然抗氧化剂，具有抗氧化、抗癌、防治心脑血管疾病等功效[6-7]，是加工休闲食品的良好原料。以木糖醇、山梨糖醇为蔗糖和糖浆替代品，以卡拉胶、魔芋胶为凝胶剂，辅以芒果汁、氯化钾，开发出一种健康营养、口感良好，且无人工色素及香精的新型无糖凝胶糖果工艺和配方。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料

芒果，新鲜无腐烂，购自农贸市场；卡拉胶，福建省绿麒食品胶体有限公司提供；魔芋粉，湖北强森魔芋科技有限公司提供；木糖醇，山东福田药业有限公司提供；山梨糖醇，罗盖特（中国） 营养食品有限公司提供；氯化钾，分析纯，天津市大茂化学试剂厂提供。

1.1.2 试验仪器

FA-2004型电子分析天平，上海舜宇恒平科学仪器有限公司产品；HH-6型数显恒温水浴锅，常州国华电器有限公司产品；NK-98-II型万用电炉，天津市泰斯特仪器有限公司产品；WBL2521H型榨汁机，广东美的生活电器制造有限公司产品；101AB-2型电热鼓风干燥箱，上海申光仪器仪表有限公司产品；EMS-Pro型质构仪，美国Food Technology Corporation公司产品；Ci6X型色差仪，爱色丽有限公司产品。

1.2 工艺流程

卡拉胶、魔芋胶→溶胀→熬煮（木糖醇、山梨糖醇、芒果汁、氯化钾）→浇注→冷却→脱模→干燥→包装→成品。

1.3 操作要点

1.3.1 芒果汁的制备[8]

选取新鲜完熟的芒果，清水洗净、去皮、去核、切块后，芒果肉与水按料液比1∶3混合，置于打浆机中进行打浆处理。于80℃水浴锅中加热5 min进行钝酶处理，冷却后添加0.05%果胶酶，作用2.5 h。采用4层纱布过滤，除去滤渣，得到芒果汁。

1.3.2 凝胶剂的溶胀[9]

称取适量卡拉胶与其质量30倍的水于烧杯中，搅匀，置于80℃恒温水浴锅中加热浸泡30 min，并不断搅拌，使其充分吸水溶胀。

另外，称取适量魔芋胶与其质量60倍的水于烧杯中，搅匀，置于80℃恒温水浴锅中加热浸泡30 min，并不断搅拌，使其充分吸水溶胀。

将溶胀好的卡拉胶和魔芋胶充分混匀，备用。

1.3.3 溶糖

称取适量糖醇（按照木糖醇和山梨糖醇的质量比为1∶1）加水充分溶解。

1.3.4 熬糖

将充分溶解好的糖醇倒入装有混合好的卡拉胶和魔芋胶的烧杯中，再次充分搅匀，置于电炉上加热熬煮，熬煮过程中保持温度为103～105℃，并不断搅拌。待糖液成拉丝状，并且从玻璃棒流下呈细短糖条且不易落下时，停止熬煮[10]。

1.3.5 浇注、冷却、脱模

将熬煮好的糖液趁热浇模、静置、冷却、成型，将已成型的产品从模具中取出，置于瓷盘中，分散摆放。

1.3.6 干燥、包装

将产品连同瓷盘一同置于电热鼓风干燥箱中，于43℃条件下干燥36 h，中途将产品翻转，使其充分干燥。将干燥好的糖果修剪、美观化，再进行包装，放入冰箱中保存。

1.4 单因素试验设计

1.4.1 总胶添加量的确定

固定糖醇添加量17.5%（按照木糖醇和山梨糖醇的质量比1∶1），卡拉胶∶魔芋胶=1∶1，氯化钾添加量0.02%，研究总胶的添加量（0.65%，0.70%，0.75%，0.80%，0.85%，0.90%，0.95%） 对凝胶糖果品质的影响。

1.4.2 胶体复配比的确定

固定总胶添加量0.7%，糖醇添加量17.5%（按照木糖醇和山梨糖醇的质量比1∶1），氯化钾添加量0.02%，研究卡拉胶、魔芋胶的复配比（2∶8，4∶6，5∶5，6∶4，8∶2） 对凝胶糖果品质的影响。

1.4.3 糖醇添加量的确定

固定总胶添加量0.7%，卡拉胶∶魔芋胶=1∶1，氯化钾添加量0.02%，研究糖醇的添加量（10.0%，12.5%，15.0%，17.5%，20.0%） 对凝胶糖果品质的影响。

1.4.4 氯化钾添加量的确定

固定以总胶添加量0.7%，卡拉胶∶魔芋胶=1∶1，糖醇添加量17.5%，研究氯化钾的添加量（0，0.02%，0.08%，0.14%，0.20%）对凝胶糖果品质的影响。

1.4.5 果汁添加量的确定

固定总胶添加量0.7%，卡拉胶∶魔芋胶=1∶1，糖醇添加量17.5%，氯化钾添加量0.08%，研究芒果汁的添加量（3%，5%，7%，9%，11%）对凝胶糖果品质的影响。

1.5 正交试验设计

以总胶、糖醇、芒果汁的添加量为考查因素，采用L9（34）正交试验设计的方法确定3种因素的最优组合。

正交试验因素与水平设计见表1。

表1 正交试验因素与水平设计/%

1.6 产品质量标准

1.6.1 无糖凝胶糖果的感官评定

采用评分法对成品进行感官检验，共5名经过感官指标培训的经验人员，对样品的软硬度、弹性、黏牙性、咀嚼性、甜度、外形、颜色进行感官评价并打分（总分为70分），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[11]。评定一个样品后，要求评定人员以清水漱口，间隔3 min再评定下一个样品。全部品评结束后，收集评定人员的评定表，进行统计分析。

无糖凝胶糖果感官评分标准见表2。

表2 无糖凝胶糖果感官评分标准

1.6.2 质构指标的测定

用质构仪测定各组凝胶糖果的质构特性。选择TPA程序，设置形变量为50%，探头回升距离样品的高度为30 mm，设定测试参数为速度40 mm/min，起始压力为1 N，每个水平的样品进行平行测定6次，去除异常值，取平均值。选择硬度、胶黏性、感官弹性和咀嚼性4个指标进行测定分析。

1.6.3 凝胶糖果抗变形率的测定[12]

把凝胶糖果放在培养皿中，水平放置恒温培养箱中，于37℃条件下保温24 h，然后测定凝胶糖果横断面的高度变化，保温前高度为H1mm，保温后高度为H2mm。抗变形率测定公式如下：

1.6.4 凝胶糖果色泽的测定

采用色差仪测定。

1.6.5 干燥失重的测定

参照SB/T 10021—2017，用真空干燥法测定。

2 结果与分析

2.1 胶体添加量对无糖凝胶糖果感官品质的影响

胶体添加量对凝胶软糖感官品质的影响见图1。

魔芋胶是一种优质的水溶性膳食纤维，但其水溶液不能形成凝胶。卡拉胶是一种线性多糖，其单独形成的凝胶易发生析水收缩，且有弹性小、脆性大等缺陷[13]。而魔芋胶与卡拉胶在一定条件下混合可形成以卡拉胶网络结构为主，魔芋胶穿插其中的结构，对凝胶结构的形成具有协同增效作用，可增强凝胶体系的弹性和稳定性[14]。由图1可知，随着胶体添加量的增加，产品感官评分呈先增大后减小的趋势。当胶体添加量较少时，糖果稍软、弹性适中、不黏牙，但咀嚼性略差，外形稍微软塌；当胶体添加量较多时，糖果稍硬、弹性适中、不黏牙、成型性较好；当胶体添加量为0.7%，糖果的软硬度适中，外观形状较好，凝胶糖果的感官评分最高。

2.2 胶体复配比对无糖凝胶糖果品质的影响

卡拉胶与魔芋胶的配比对凝胶软糖感官品质的影响见图2。

由图2可知，胶体复配比对凝胶软糖的感官品质影响较大，随着卡拉胶与魔芋胶配比的增加，糖果感官评分大幅增加，持平后再减小。当卡拉胶与魔芋胶的配比较小时，糖果过软，弹性较差，较黏牙，咀嚼性适中，外形严重软塌；当卡拉胶与魔芋胶的配比较大时，糖果过硬，弹性较差，轻微黏牙，咀嚼性适中，外形严重软塌；当卡拉胶与魔芋胶的配比为5∶5时，感官评分达到最高分46分，糖果的软硬度适中，弹性较好，不黏牙，咀嚼性较好，外形完好。

2.3 糖醇添加量对无糖凝胶糖果品质的影响

糖醇添加量对凝胶软糖感官品质的影响见图3。

由图3可知，随着糖醇添加量的增加，糖果的感官评分呈现先增后减的趋势。当糖醇的添加量较少时，糖果稍软，弹性稍差，不黏牙，咀嚼性适中，外形稍软塌，甜度稍小；当糖醇的添加量较多时，糖果稍硬，弹性稍差，不黏牙，咀嚼性适中，外形不软塌，甜度稍大；当糖醇的添加量为17.5%时，感官评分达最高分，糖果的软硬度适中，弹性较好，不黏牙，咀嚼性最好，甜度适中，外形不软塌。

2.4 KCl添加量对无糖凝胶糖果品质的影响

KCl添加量对无糖凝胶软糖感官品质的影响见图4。

由图4可知，随着KCl添加量的增加，凝胶软糖感官评分呈先增大后减小趋势。当KCl添加量较少时，糖果稍软，弹性稍差，稍微黏牙，咀嚼性略差，外形稍软塌；当KCl添加量较多时，糖果稍硬，弹性稍差，不黏牙，咀嚼性略差，外形稍软塌；当KCl添加量为0.08%时，糖果的软硬度适中，弹性较强，不黏牙，咀嚼性较好，甜度适中，外形不软塌。魏玉等人[15]的研究表明，相对低的离子强度（0.1 mol/L）可参与凝胶过程，能提高卡拉胶魔芋胶共混胶的硬度和弹性，但当离子浓度增大时，体系中过量的离子中和卡拉胶分子所带负电荷，进而易导致游离水释放，产生收缩脱液而使凝胶弹性和硬度下降。

2.5 芒果汁添加量对无糖凝胶糖果品质的影响

芒果汁添加量对凝胶软糖感官品质的影响见图5。

芒果汁主要对产品的色泽、气味和滋味产生影响，同时也会对产品的感官质构产生影响。由图5可知，随着芒果汁添加量的增加，产品的感官评分呈先增大后减小趋势。芒果汁添加量较少时，咀嚼性略差，甜度较小，色泽过浅；当芒果汁添加量较多时，糖果稍硬，弹性稍差，咀嚼性略差，甜度适中，色泽过深；当芒果汁添加量为7%时，糖果的感官评分达最高分，糖果的软硬度适中，弹性较强，不黏牙，咀嚼性较好，甜度适中，外形不软塌，色泽适中。

2.6 正交试验结果

正交试验设计及结果见表3。

表3 正交试验设计及结果

通过比较各因素的极差R，得到各因素对无糖凝胶糖果感官品质的影响主次顺序为A＞B＞C，即对凝胶糖果品质影响最大的是凝胶添加量，其次是糖醇添加量、芒果添加量。再通过比较各因素水平的K值，可得到最优水平为A3B2C3，即凝胶添加量0.8%，糖醇添加量17.5%，芒果汁添加量8%。

经过试验验证，得到优水平的感官评分为60分，经质构仪检测得到硬度为硬度为45.47 N，胶黏性24.04 N，感官弹性0.67，咀嚼性为77.69 mJ。其糖果抗变形率为97.67%，抗变形率较好，色度指标为L*值为30.06，a值为 3.06，b值为 11.89，色泽明艳。根据SB/T 10021—2017规定在凝胶糖果中，混合胶型的糖果的干燥失重率应小于或等于35.0%。该试验结果中，凝胶糖果的干燥失重率为33.57%，故试验结果符合标准。

3 结论

通过单因素试验和正交试验，对无糖凝胶糖果品质的5个影响因素（凝胶添加量、凝胶复配比、糖醇添加量、氯化钾添加量、芒果汁添加量） 进行工艺配方优化，以感官评分作为主要判定指标，得到无糖凝胶糖果的最佳工艺配方为凝胶的添加量0.8%，凝胶的复配比1∶1，糖醇添加量17.5%，氯化钾添加量0.08%，芒果汁添加量8%。正交优化后的凝胶糖果硬度适中，富有弹性且咀嚼性好，不黏牙，组织状态良好，各项感官指标基本达到最佳，感官总分最高。该软糖有别于市场上常见的软糖，其含糖量低却仍拥有糖果的甜味，且色泽香味来源于天然食品，口感柔软、有嚼劲、有弹性，产品特点符合人们对糖果产品的新需求，市场前景广阔。