杏軟糖配方優(yōu)化*

王棟，陳愷，田瑩俏，張艷艷，顧峻琦，李煥榮

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊，830052)

杏軟糖配方優(yōu)化*

王棟，陳愷，田瑩俏，張艷艷，顧峻琦，李煥榮

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊，830052)

以杏漿為原料，蔗糖、麥芽糊精、瓊脂、卡拉膠為輔料研究了杏軟糖的配方，采用響應(yīng)曲面法進(jìn)行了配方優(yōu)化。結(jié)果表明:優(yōu)選配方為杏漿含量35%，蔗糖含量27%，麥芽糊精8%，瓊脂與卡拉膠復(fù)合凝膠劑含量為4%、且質(zhì)量比為8.6∶1.4，以此配方制備的杏軟糖感官評(píng)分預(yù)測(cè)最大值為98.9，實(shí)測(cè)值98.6，硬度為4.354 kg，彈性為1 366 g，L值為29.56，制品酸甜適口、咀嚼性好、表面光滑。

杏，軟糖，最優(yōu)配方

杏，又稱甜梅，薔薇科杏屬落葉喬木，果實(shí)肥厚，風(fēng)味獨(dú)特，營(yíng)養(yǎng)豐富，適用于鮮食和加工。杏加工后產(chǎn)品色澤鮮艷，風(fēng)味濃郁，是一種深受廣大消費(fèi)者喜愛的食品。杏當(dāng)令消費(fèi)時(shí)間短，屬于不耐藏的水果，因此大力發(fā)展杏加工產(chǎn)業(yè)勢(shì)在必行［1－2］。凝膠糖果是國(guó)內(nèi)近年來發(fā)展較快的糖果之一，具有咀嚼性好、有咬勁、不黏牙、不易蛀齒等特點(diǎn)，加上低甜度、低熱量等特點(diǎn)，已經(jīng)成為新開發(fā)糖果的熱點(diǎn)［3］。在凝膠劑使用方面國(guó)內(nèi)外研究和應(yīng)用最多的是復(fù)合食品膠，本實(shí)驗(yàn)研制的杏軟糖是以復(fù)合食品膠為輔料，制備得到新型杏休閑食品。

在預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用 Box-Behnken模型［4］，以軟糖感官評(píng)分作為響應(yīng)值，用多元二次回歸方程擬合出因素與軟糖感官評(píng)分之間的函數(shù)關(guān)系，通過對(duì)回歸方程的分析，優(yōu)化杏軟糖加工工藝的凝膠劑含量、凝膠劑比例、蔗糖質(zhì)量含量和杏漿含量4個(gè)因素，并對(duì)在優(yōu)化條件下制備的軟糖進(jìn)行感官評(píng)分與硬度、彈性和色差變化關(guān)系分析。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

濃縮杏漿，由新疆輪臺(tái)縣華隆農(nóng)林業(yè)開發(fā)有限公司提供;蔗糖，符合GB317－1984《白砂糖標(biāo)準(zhǔn)》優(yōu)質(zhì)品要求;卡拉膠，滕州市通達(dá)海藻工程技術(shù)有限責(zé)任公司;瓊脂，石獅市環(huán)球瓊脂工業(yè)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備TA.XT plus質(zhì)構(gòu)儀，英國(guó)SMS公司;SXKW數(shù)顯控溫電熱套，東莞塘廈永先電子儀器廠;D25/DP-9000色差儀，美國(guó)HunterLab公司;ZF-260型臺(tái)式真空包裝機(jī)，溫州市興業(yè)機(jī)械設(shè)備有限公司。

1.3 工藝流程及操作要點(diǎn)

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點(diǎn)

溶膠:先將凝膠劑常溫浸泡24 h，加熱溶解，將糖液加入凝膠液中電熱套溫度控制在120℃左右濃縮，加入杏漿濃縮至可溶性固形物達(dá)到55左右時(shí)停止加熱，冷卻至70℃左右時(shí)，加入檸檬酸等調(diào)味劑;澆注:采用恒溫鼓風(fēng)干燥箱烘制、溫度50℃，烘至水分含量18% ～20%時(shí)冷卻，采用PA/CPP袋真空包裝。

1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

1.4.1 單因素實(shí)驗(yàn)

1.4.1.1 凝膠劑用量對(duì)杏軟糖質(zhì)構(gòu)的影響

固定杏漿添加量40%、白砂糖添加量35%、麥芽糊精添加量10%、瓊脂與卡拉膠質(zhì)量比為7∶3、其余為水。比較凝膠劑添加量(1%、2%、3%、4%、5%)對(duì)杏軟糖質(zhì)構(gòu)的影響。

1.4.1.2 凝膠劑比例對(duì)杏軟糖質(zhì)構(gòu)的影響

其他原輔料添加量不變，固定凝膠劑添加量為4%，比較不同的瓊脂與卡拉膠質(zhì)量比(5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1)對(duì)杏軟糖質(zhì)構(gòu)的影響。

1.4.1.3 杏漿用量對(duì)杏軟糖質(zhì)構(gòu)的影響

固定凝膠劑添加量4%，其他原輔料添加量不變，比較杏漿不同添加量(30%、35%、40%、45%、50%)對(duì)杏軟糖質(zhì)構(gòu)的影響。

1.4.1.4 麥芽糊精用量對(duì)杏軟糖質(zhì)構(gòu)的影響

固定凝膠劑添加量為4%，杏漿添加量35%，白砂糖添加量35%，其余為水。比較麥芽糊精不同添加量(2%、4%、6%、8%、10%)對(duì)軟糖質(zhì)構(gòu)的影響。

1.4.1.5 蔗糖用量對(duì)杏軟糖的影響

固定凝膠劑添加量為4%，杏漿添加量35%，麥芽糊精添加量8%，其余為水。比較蔗糖添加量(20%、25%、30%、35%、40%)對(duì)軟糖質(zhì)構(gòu)的影響。

1.4.2 響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素試驗(yàn)所得的5個(gè)因素結(jié)果，優(yōu)選影響制品質(zhì)構(gòu)的4個(gè)因素，采用Box-Behnken模型進(jìn)行響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化配方。

1.4.3 杏軟糖質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

采用TA.XT plus質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定，分別選擇HDP/BS探頭，測(cè)試速度3.0 mm/s，選擇HDP/VB探頭，測(cè)試速度2.0 mm/s，形變量90%，繪制測(cè)試壓縮過程中的力-時(shí)間曲線，記錄杏軟糖的硬度和咀嚼性。

1.4.4 色澤指標(biāo)測(cè)定

采用 D25/DP-9000色差儀測(cè)定軟糖的 L、a、b值。其中:L表示亮度，其值越大表明顏色越亮;a表示紅綠度，a為正值則為紅色，正值越大紅色越深，a為負(fù)值為綠色，負(fù)值越小綠色越深;b為黃藍(lán)度，與a值同理，其正值為黃色，正值越大黃色越深，負(fù)值為藍(lán)，負(fù)值越小藍(lán)色越深，本實(shí)驗(yàn)以L、b為主要指標(biāo)。

1.4.5 感官評(píng)定分析

按外觀、滋味、組織狀態(tài)3個(gè)項(xiàng)目采用3段評(píng)分法，對(duì)軟糖進(jìn)行感官評(píng)價(jià)［5］。評(píng)定人員10人，去除最高分和最低分后計(jì)算出平均分。其中外觀的權(quán)重為30%，滋味權(quán)重40%，組織狀態(tài)權(quán)重為30%，杏軟糖的綜合得分為:

綜合得分 =外觀 ×30%+滋味 ×40%+組織形態(tài) ×30%

表1 杏軟糖感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與討論

2.1 杏軟糖單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 凝膠劑添加量對(duì)軟糖質(zhì)構(gòu)的影響

根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)由物性儀測(cè)定軟糖彈性與咀嚼度成正相關(guān)，因此可以用彈性指標(biāo)代替咀嚼度。由圖1看出，杏軟糖咀嚼度隨著凝膠劑添加量的增加而呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，凝膠劑添加量為4%時(shí)，軟糖咀嚼度最大。因此復(fù)配凝膠劑添加量選擇4%。杏軟糖的硬度隨著凝膠劑的添加量增加呈上升趨勢(shì)，當(dāng)添加量達(dá)到4%時(shí)，杏軟糖硬度達(dá)最高值。

圖1 凝膠劑添加量對(duì)杏軟糖的彈性和硬度的影響

2.1.2 凝膠劑比例對(duì)軟糖質(zhì)構(gòu)的影響

瓊脂和卡拉膠復(fù)配，可以達(dá)到較好的凝膠效果，同時(shí)提高軟糖的亮度和透明度。由圖2可以看出，在復(fù)配凝膠劑的添加量固定時(shí)，隨著瓊脂添加量的增加，軟糖咀嚼度呈現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì)，當(dāng)瓊脂與卡拉膠質(zhì)量比超過8∶2時(shí)，軟糖的咀嚼度上升趨勢(shì)變得較為緩慢。隨著瓊脂添加量的增加，軟糖硬度呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，當(dāng)瓊脂與卡拉膠質(zhì)量比達(dá)到8∶2時(shí)，硬度最大。

圖2 凝膠劑比例對(duì)杏軟糖的硬度和彈性的影響

2.1.3 杏漿的添加量對(duì)軟糖質(zhì)構(gòu)的影響

由圖3看出，隨著杏漿添加量的增加，杏軟糖咀嚼度和硬度均呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢(shì)，當(dāng)杏漿添加量達(dá)到35%時(shí)，咀嚼度和硬度均達(dá)到最大值。

圖3 杏漿添加量對(duì)杏軟糖的彈性和硬度的影響

2.1.4 麥芽糊精添加量對(duì)軟糖質(zhì)構(gòu)的影響

麥芽糊精應(yīng)用于杏軟糖中，可以減少營(yíng)養(yǎng)損失，改善口感，提高保健效果，同時(shí)有抑制結(jié)晶性糖的晶體析出的作用，有顯著的“抗砂”作用［6］。由圖4看出，隨著麥芽糊精添加量的增加，軟糖咀嚼度和硬度變化不明顯，當(dāng)添加量達(dá)8%時(shí)，咀嚼度和硬度達(dá)到最大值。

圖4 麥芽糊精添加量對(duì)杏軟糖的彈性和硬度的影響

2.1.5 蔗糖添加量對(duì)質(zhì)構(gòu)的影響

由圖5看出，隨著蔗糖添加量的增加，軟糖硬度和咀嚼度均出現(xiàn)了先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)添加量達(dá)到25%時(shí)，硬度和咀嚼度達(dá)到最大值。

圖5 蔗糖添加量對(duì)杏軟糖的彈性和硬度的影響

2.2 杏軟糖響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)結(jié)果與分析

2.2.1 響應(yīng)曲面試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)

通過單因素實(shí)驗(yàn)分析可知麥芽糊精添加量對(duì)產(chǎn)品物性及感官的影響不大，因此固定其比例為8%，對(duì)其余4因素采用Box-Behnken模型，凝膠劑含量(A)、凝膠劑比例(B)、杏漿含量(C)和蔗糖含量(D)進(jìn)行響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)［8］，試驗(yàn)自變量因素編碼及水平見表1。

表2 試驗(yàn)自變量因素水平表

2.2.2 回歸模型的建立及顯著性檢驗(yàn)

利用Design Expert8.0軟件進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化出29組試驗(yàn)安排，試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

對(duì)表3數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸擬合，所得杏軟糖感官評(píng)分(R1)對(duì)凝膠劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)(A)、凝膠劑比例(B)、杏漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)(C)和蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)(D)四個(gè)因素的二次多項(xiàng)回歸方程為:R1= －428.73+23.11A +174.84B +1531.51C+ 1249.84D－2.91AB－16.00AC+ 7.00AD+122.84BC+38.45BD－970.00CD－3.02A2－170.81B2－1 853.67C2－1878.67D2方差分析結(jié)果及回歸模型系數(shù)顯著性檢驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 回歸方程的方差分析

由表4可知，回歸模型F值為0.009 7，Prob＞F小于0.05，表明回歸模型高度顯著;失擬項(xiàng)F值為0.294 6，Prob＞F大于0.05，說明失擬項(xiàng)不顯著;該模型擬合程度好，能夠很好的表明各因素值和感官評(píng)定值之間的關(guān)系。

2.2.3 響應(yīng)曲面分析

分別將凝膠劑含量(A)、凝膠劑比例(B)、杏漿含量(C)和蔗糖含量(D)因素中的任意2個(gè)因素固定為0水平，求余下2個(gè)因素的交互效應(yīng)，得到4個(gè)因素交互效應(yīng)對(duì)軟糖感官評(píng)分(R1)影響的響應(yīng)曲面圖，如圖6所示。

圖6 凝膠劑含量(A)、凝膠劑比例(B)、杏漿含量(C)和蔗糖含量(D)兩兩交互作用

2.2.4 最優(yōu)條件的確定及驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

根據(jù)表3的試驗(yàn)設(shè)計(jì)及Design Expert8.0軟件分析，得出理論優(yōu)化工藝條件為凝膠劑含量4%、凝膠劑瓊脂與卡拉膠質(zhì)量比8.6∶1.4、杏漿含量35%、蔗糖含量27%，此理論優(yōu)化工藝條件下的感官評(píng)分預(yù)測(cè)最大值可達(dá)98.9。采用此優(yōu)化工藝條件制備軟糖，重復(fù)3次，進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，得出軟糖感官評(píng)分的實(shí)測(cè)值分別為98.5、98.8、98.4，平均分為98.6，與模型預(yù)測(cè)值98.9的差值僅為0.3%，由此驗(yàn)證了杏軟糖回歸模型的合理性和可靠性。

3 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

(1)感官指標(biāo)?？诟?酸甜適中，口味柔和，杏風(fēng)味濃郁;外觀和色澤:表面光滑亮澤，色澤橙黃;組織狀態(tài):表面光潔，均勻，韌性好。

(2)理化指標(biāo)。水分含量18% ～20%，無肉眼可見雜質(zhì)。

(3)微生物指標(biāo)。菌落總數(shù)≤750個(gè)/g;大腸桿菌≤30個(gè)/100 g;致病菌不可檢出。

4 結(jié)論

硬度、彈性和亮度在一定程度上反映了軟糖凝膠狀況的差異，可導(dǎo)致軟糖感官評(píng)分的變化。試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，軟糖感官評(píng)分95.3，取得最大值時(shí)的硬度為4.472 kg，彈性為1 445 g，亮度 L值為29.06，b值為11.69。

杏軟糖最優(yōu)工藝條件為凝膠劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%、凝膠劑瓊脂與卡拉膠質(zhì)量比8.6∶1.4、杏漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)35%和蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)27%，在此工藝條件下制備的軟糖感官評(píng)分為98.6，硬度為4.354 kg，亮度 L為29.56，b值為14.31，具有良好的口感、組織狀態(tài)和外觀。

［1］ 張珍.杏加工產(chǎn)品非硫護(hù)色工藝的研究［J］.糧油食品科技.2004，12(4):27－29.

［2］ 閆曉麗，郝利平，賀耀華.杏汁的護(hù)色工藝研究［J］.食品研究開發(fā)2009，30(3):92－94.

［3］ 樊亞鳴，劉麗媚，林海清，等.春砂仁凝膠軟糖的研制［J］.食品科技.2006，4:57－59.

［4］ 吳汶飛，余小林，胡卓炎.低糖荔枝果醬工藝優(yōu)化研究［J］.食品科學(xué).2010，31(04):11－14.

［5］ 魯軍，陳海華.花生凝膠軟糖工藝研究［J］.糧油食品科技.2010，18(2):24－26.

［6］ 劉文慧，王頡，王靜，等.麥芽糊精在食品工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀［J］.中國(guó)食品添加劑.2007，3:183－187.

［7］ Douglas C.Montgomery著，傅生，張健，王振羽，等譯.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析［M］.北京:人民郵電出版社，2009:589－592.

Study on the Formula of Apricot Soft Sweet Using Response Surface Optimization

Wang Dong，Chen Kai，Tian Ying-qiao，Zhang Yan-yan，Gu Jun-qi，Li Huan-rong
(College of Food and Pharmacy Science，Xinjiang Agricultural University，Urmuqi 830052，China)

The apricot soft candy were prepared with apricot，suger，maltodextrin，agar and carrageenan．The formula were optimized by response surface methodology．Results showed that the optimal amounts of the above ingredients were as follows:gelatinizer content 4%，gelatinizer proportionality 8．6∶1．4，apricot pulp content 35%，suger content 27%．Using the optimal formula ，the sensory score of the product was 98．6，approximating to the predicted value of 98．9，hardness was 4．354 kg，elasticity was 1 366 g，lightness L value was 29．56，and was characterized by a balanced sweet and sour taste with nice chewiness and smooth surface．

apricot，soft sweet，optimization formula

在讀碩士研究生(李煥榮教授為通訊作者，E-mail:lhrgjw@sina．com)。

*國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃(2011BAD27B02)

2011－07－05，改回日期:2011－09－22