包衣凝胶软糖加工工艺及凝胶特性研究

摘要

凝胶糖果是一款广受欢迎的休闲零食，市面上凝胶糖果种类众多，但口感单一缺乏创意，本研究以明胶和结冷胶为凝胶剂，研制一款新型胶原蛋白包衣凝胶软糖。本论文采用正交试验以及响应面试验等实验设计方法，研究了胶体的溶解条件、明胶-结冷胶复配体系凝胶性能与流变学特性、新型凝胶软糖的配方以及包衣凝胶软糖特性，其具体结论如下：　　①胶体溶解条件研究　　结冷胶在常温下不溶于水，对其使用带来不便。本论文以结冷胶为对象，研究柠檬酸钠，白砂糖，加热温度对其溶解特性的影响。在单因素实验中，柠檬酸钠浓度为1%；白砂糖浓度为10％；溶解温度为90℃时，结冷胶溶液浊度较低，溶解较好。基于单因素实验，采用三因素三水平正交试验优选的最适溶解参数为：柠檬酸钠浓度0.75％，白砂糖浓度 9％，溶解温度为 100℃，该条件下结冷胶溶液的浊度为45.33±0.57NTU，结冷胶溶解充分。　　②明胶-结冷胶复配体系凝胶特性的研究　　胶体的硬度和弹性是影响凝胶软糖口感最为重要的因素。对影响凝胶特性的胶体用量、金属离子、糖、酸添加量的研究显示：随着明胶浓度上升，体系硬度和弹性均显著上升；结冷胶浓度增加，体系硬度逐渐上升，但弹性变化不明显；随氯化钙浓度、糖浓度、酸浓度增加，凝胶体系硬度均呈现先上升后下降，而弹性变化不显著的特征。综合考虑软糖的适口性，通过单因素试验初步选择，明胶浓度4.5％，结冷胶浓度0.5％，氯化钙浓度0.1％，糖浓度40％，白砂糖与果葡糖浆比例1∶1，酸浓度0.75％，柠檬酸与苹果酸比例1∶1，该条件下复配凝胶体系的口感接近市售的对照包衣软糖。　　③明胶-结冷胶复配体系流变学特性的研究　　由明胶-结冷胶复配体系温度扫描曲线显示：纯明胶体系只存在一个凝胶温度为20.9℃，表明其凝胶的热稳定性较差，常温下凝胶易融化。而三组添加不同浓度结冷胶的明胶-结冷胶复配体系，在降温过程中弹性模量均有两次急剧提升，发生两次凝胶，对应两个凝胶温度，第一次凝胶温度介于31.8℃-42.1℃之间，由结冷胶性质决定，并与其浓度呈显著的量效正相关关系，结冷胶浓度越高，第一次凝胶温度越高，第二次凝胶温度由体系的明胶性质决定，三者基本保持在21℃左右。复配胶流变学性质表明：结冷胶的添加能显著提高明胶-结冷胶复配胶体系的凝胶温度，以复配方式改善单一明胶凝胶体系的热不稳定性，可提高软糖货架期及对高温的耐受性。　　由剪切扫描知：结冷胶溶液为假塑性流体，高糖溶液使得体系表观粘度急剧上升，故软糖生产中糖的添加量不宜过高。　　④基于响应面优化凝胶软糖工艺研究　　在固定糖酸比的条件下，以对凝胶特性影响显著的明胶浓度，结冷胶浓度，氯化钙浓度为因素，选取凝胶软糖质构硬度与感官评分为指标，通过响应面试验优化得到配方为：明胶浓度4.48％，结冷胶浓度0.49％，氯化钙浓度0.08％，该条件下凝胶软糖硬度及感官值最接近市售软糖。在该配方基础上添加果汁改善风味，以添加10％的浓缩葡萄汁浓度时，凝胶软糖质构和风味最佳。　　⑤包衣凝胶软糖特性研究　　研究了胶原蛋白肠衣前处理条件加热温度与加热时间对其拉伸强度的影响，不进行预处理的胶原蛋白肠衣拉伸强度偏高，韧性太强，口感不佳；加热时间1.5 h以上；加热温度90℃以上时，胶原蛋白肠衣的拉伸强度值偏低，拉伸强度过高过低均会影响肠衣质构，故胶原蛋白肠衣的加热温度应该控制在90℃以下，加热时间应该控制在1.5 h以内。　　因包衣凝胶软糖的水分含量较高，灭菌才能保证其货架期安全。杀菌条件对包衣凝胶软糖质构的影响研究表明，增加杀菌时间与杀菌温度导致包衣凝胶软糖的硬度与弹性下降，硬度下降显著，弹性下降不显著，考虑到软糖的适口性，故选择杀菌温度80℃，杀菌时间0.5 h，此时得到的包衣凝胶软糖质构接近对照，适口性最好。按国标GB17399-2016检测杀菌后包衣凝胶软糖的菌落总数与大肠杆菌群数量，均符合国标要求。

目录

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1 绪论

1.1糖果的概况及发展

1.1.3糖果现状及发展前景

1.2凝胶糖果的概况及发展

1.2.1凝胶糖果的定义

1.2.2凝胶糖果现状及发展前景

1.3凝胶糖果食用胶性质研究

1.3.1明胶

1.3.2结冷胶

1.3.3琼脂

1.3.4卡拉胶

1.4胶原蛋白肠衣概述及现状

1.4.1胶原蛋白肠衣简述

1.4.2胶原蛋白肠衣现状

1.5食品物性学

1.6研究意义和目的及主要研究内容

1.6.1研究意义和目的

1.6.2研究思路

1.6.3研究内容

2.1引言

2.2实验材料与设备

2.2.1实验材料

2.2.2实验设备

2.3实验内容与方法

2.3.3数据处理与分析

2.4结果与分析

2.4.1柠檬酸钠浓度对结冷胶溶解性影响

2.4.2白砂糖浓度对结冷胶溶解性影响

2.4.3溶解温度对结冷胶溶解性影响

2.4.4结冷胶溶解的工艺优化

2.5本章小结

3.1引言

3.2实验材料与设备

3.2.1实验材料

3.2.2实验设备

3.3实验内容与方法

3.3.1明胶结冷胶复配体系的质构特性

3.3.2凝胶的流变学性质测定

3.4结果与分析

3.4.1明胶-结冷胶复配体系的质构特性

3.4.2明胶-结冷胶复配体系流变学特性研究

3.5本章小结

3.5.1明胶-结冷胶复配体系凝胶特性的研究

3.5.2明胶-结冷胶复配体系流变学特性的研究

4.1引言

4.2实验材料与设备

4.2.1实验材料

4.2.2实验设备

4.3实验内容与方法

4.3.1实验方法

4.3.2感官品质评价方法

4.3.3质构硬度测试条件

4.3.4响应面实验设计

4.4结果与分析

4.4.1响应面试验设计与结果

4.4.2各因素及其交互作用对凝胶软糖硬度的影响

4.4.3各因素及其交互作用对凝胶软糖感官分值的影响

4.5响应面优化凝胶糖果配方

4.6果汁添加量对优选凝胶糖果配方质构的影响

4.7本章小结

5.1引言

5.2实验材料与设备

5.2.1实验材料

5.2.2实验设备

5.3实验内容与方法

5.3.1胶原蛋白肠衣包裹凝胶软糖的制备

5.3.2胶原蛋白肠衣机械力学性能测试条件

5.3.3包衣凝胶软糖的质构测定方法

5.3.4包衣凝胶软糖的微生物测定方法

5.4结果与分析

5.4.2杀菌条件对包衣凝胶软糖质构影响

5.4.3包衣凝胶软糖的微生物测定

5.5包衣凝胶软糖成品图片

5.6本章小结

6.1结论

6.2展望

致 谢

参 考 文 献