枸杞多糖凝膠軟糖加工工藝

孔祥萍，崔波，于濱，吳秋妃，陶海騰

1.齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）食品科學(xué)與工程學(xué)院（濟南 250353）；2.中國熱帶作物學(xué)會（?？?571101）

枸杞（Lycium barbarum）又名杞子、白刺、狗奶子，由于保健功效顯著，是我國傳統(tǒng)廣受歡迎的藥食同源植物。多糖是枸杞中主要的活性成分，屬于水溶性蛋白多糖，由阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、木糖、鼠李糖6種單糖組成，分子量高達(dá)10~2 250 kDa[1-2]。同時，枸杞多糖還含有半乳糖醛酸、葡糖醛酸和氨基酸[3]。多糖含量因枸杞品種、產(chǎn)地而異，寧夏枸杞多糖含量最高，枸杞多糖含量與海拔呈相關(guān)性，最高可達(dá)8%以上[4-7]。枸杞多糖甜度較低，具有降血糖功效[8-9]。此外，枸杞多糖具有補腎養(yǎng)肝、明目、潤肺止咳、增強免疫力等療效[9-13]。枸杞多糖無毒副作用，對人體健康沒有不良影響，在功能性保健食品開發(fā)方面具有很大的潛力。

隨著生活水平提高，高油高脂飲食日趨常見，導(dǎo)致糖尿病等“富貴病”頻發(fā)，各種低糖、無糖食品應(yīng)運而生。以糖醇和親水性食品膠體為主要原料開發(fā)的凝膠軟糖，熱量低、水分高，以及咀嚼性好、不豁牙、不易嚙齒等特性，廣受消費者歡迎。赤蘚糖醇是一種通過葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生的新型甜味劑，除了具備一般糖醇的特性外，不能被大腸消化，不會產(chǎn)生腹瀉及腸胃脹氣等副作用，因此具有很高的耐受性[14-15]。魔芋膠、可得然膠既是具有顯著增稠作用的天然食品膠體，又是人體不可消化的膳食纖維之一，不僅可以作為減肥保健食品的原料，還在調(diào)節(jié)碳水化合物代謝、降低膽固醇、改善腸道微生物代謝方面均有特殊的功效[16-17]。將枸杞多糖添加由赤蘚糖醇、魔芋膠、可得然膠構(gòu)成的低熱量凝膠軟糖中，試圖開發(fā)一種具有保健功能的休閑小食品。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

枸杞多糖（西安立森生物科技有限公司，食品級）；赤蘚糖醇（山東國利生物科技有限公司，食品級）；可得然膠（保齡寶生物股份有限公司，食品級）；魔芋膠（河南萬邦科技有限公司，食品級）；甜菊糖苷（曲阜圣香遠(yuǎn)生物科技有限責(zé)任公司，食品級）。

1.2 儀器與設(shè)備

TA.XT plus/30質(zhì)構(gòu)儀（英國Stable micro systems）；DF-101S，集熱式恒溫加熱磁力攪拌器（鄭州科學(xué)實驗設(shè)備有限公司)；奧克斯HX-PB908多功能料理機（佛山市海迅電器有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 軟糖制作

1.3.1.1 調(diào)配

制備500 mL凝膠軟糖（2%可得然、1%魔芋膠、2%卡拉膠、赤蘚糖醇5%、0.01%甜菊糖苷），加入不同量（2%，4%和6%）的枸杞多糖，開啟高速攪拌（800 r/min）5 min左右，達(dá)到完全溶解呈懸浮狀。

1.3.1.2 制糖

將配好的懸浮液，攪拌升溫至110~120 ℃，維持10~15 min，待軟糖液呈均勻透明狀為止，在40 ℃下冷卻定型1 h左右后，置于40 ℃，在相對濕度≤55%的電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中干燥約24~36 h，并在室溫條件下回軟8~10 h后，即可切割成型。

1.3.2 軟糖感官評定

凝膠軟糖感官評定參照黃麗等[18]的方法，并進(jìn)行調(diào)整，風(fēng)味、組織形態(tài)外觀、口感、色澤各占25%。

表1 凝膠軟糖感官評價標(biāo)準(zhǔn)

1.3.3 軟糖質(zhì)構(gòu)分析

使用TA.XT PLUS物性測試儀檢測其凝膠強度、黏性、咀嚼性、彈性以及內(nèi)聚力等指標(biāo)，讀出檢測數(shù)據(jù)并分析結(jié)果及造成的原因。檢測參數(shù)：探頭選用Stable Micro Systems Ltd生產(chǎn)的P/0.5探頭，測試前速度、測試速度、測試后速度均為2 mm/s，接觸力為5 g，壓縮變量為50%。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評價

從表2可以看出枸杞多糖添加量對凝膠軟糖的影響。純凝膠軟糖無色透明，外觀尚可，但沒有什么氣味，只有甜菊糖苷帶來的一點甜味，彈性也弱，因此需要進(jìn)一步改善。加入枸杞多糖后，盡管帶來的一定的色澤改變，但枸杞香氣的賦予讓軟糖更易于接受。適量添加（4%）枸杞多糖對軟糖的嚼性、彈性有明顯的改善，過量添加（6%）則起到相反的作用。

表2 枸杞多糖添加量對軟糖感官品質(zhì)的影響

2.2 質(zhì)構(gòu)分析

2.2.1 彈性

從圖1可以看出：枸杞多糖添加量的增加對軟糖彈性略有改善，當(dāng)添加量達(dá)到4%時，達(dá)到峰值；隨后，軟糖彈性下降大，并且低于純凝膠軟糖。這可能是由于過量的枸杞多糖影響了軟糖的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疏松，從而使其對由外力產(chǎn)生形變的恢復(fù)作用降低。

圖1 枸杞多糖添加量對凝膠軟糖彈性的影響

2.2.2 黏性

如圖2所示，枸杞多糖添加量對軟糖黏性有負(fù)面影響，盡管在4%黏性有所改善，但還是遠(yuǎn)遜于純凝膠軟糖。這是由于凝膠軟糖中的水有結(jié)構(gòu)內(nèi)、結(jié)構(gòu)外兩種狀態(tài)，膠凝后結(jié)構(gòu)外水滲出，增加了凝膠表面濕度，賦予凝膠具有一定的黏性。加入枸杞多糖后，所形成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)能夠結(jié)合更多的水，減少了結(jié)構(gòu)外水的含量，因而導(dǎo)致黏性下降。

圖2 枸杞多糖添加量對凝膠軟糖黏性的影響

2.2.3 內(nèi)聚性

內(nèi)聚性表示凝膠軟糖內(nèi)部的黏合力。從圖3可以看出，低添加量枸杞多糖的增加對軟糖內(nèi)聚性有負(fù)面影響，但程度不大，在添加量達(dá)到4%時影響最大。但當(dāng)添加量達(dá)到6%時，內(nèi)聚性得到一定的改善，略優(yōu)于純凝膠軟糖，作用機理類似于黏性。

圖3 枸杞多糖添加量對凝膠軟糖內(nèi)聚性的影響

2.2.4 膠著性

膠著性表示將凝膠軟糖破裂成吞咽時的穩(wěn)定狀態(tài)所需的能量。從圖4可以看出，低添加量枸杞多糖對凝膠軟糖膠著性略有點負(fù)面影響，但當(dāng)添加量達(dá)到4%時，膠著性反而得到明顯提高，優(yōu)于純凝膠軟糖。但隨著添加量增加到6%，膠著性又大幅度下降，接近于純的凝膠軟糖。適量的枸杞多糖添加后，其與凝膠分子間相互吸引、交織形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，分子間形成的締結(jié)區(qū)域越多，可形成越多的分子間/內(nèi)氫鍵，凝膠三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越致密，導(dǎo)致膠著性增加。

2.2.5 咀嚼性

如圖5所示，低添加量枸杞多糖對凝膠軟糖咀嚼性類似于膠著性，在添加量達(dá)到4%時，咀嚼性得到明顯提高，優(yōu)于純凝膠軟糖。低于或高于4%，咀嚼性又大幅度下降，接近于純的凝膠軟糖，作用機理類似于膠著性。

圖5 枸杞多糖添加量對凝膠軟糖咀嚼性的影響

2.2.6 綜合評價

綜合評價上述所測質(zhì)構(gòu)指標(biāo)，從圖6可以看出，4%添加量對軟糖的質(zhì)構(gòu)改善最優(yōu)，尤其在膠著性和咀嚼性兩方面，顯著提高，優(yōu)于純凝膠軟糖。盡管4%添加量對黏性和內(nèi)聚性有負(fù)面影響，但與純凝膠軟糖相比，影響程度不大。

圖6 質(zhì)構(gòu)特性綜合評價

3 結(jié)論與討論

枸杞多糖適量添加對凝膠軟糖品質(zhì)有一定的改善作用。產(chǎn)品色澤誘人，組織均勻透明，具有枸杞香味，口感軟糯可彈。彈性、膠著性、咀嚼性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)得到顯著改善，其他指標(biāo)負(fù)面影響很小。同時枸杞多糖的添加，賦予凝膠軟糖具有更高的營養(yǎng)保健價值，可以作為推向市場的健康休閑食品，具有非常高的實際應(yīng)用價值和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。通過感官評定和質(zhì)構(gòu)分析初步評價了枸杞多糖對凝膠軟糖的影響，對枸杞多糖與凝膠作用機理解釋不充分，后續(xù)應(yīng)該通過電鏡、晶體衍射、紅外等技術(shù)手段，從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行深入研究。