凝膠糖果是以食用膠、白砂糖等為主料制成的有彈性和咀嚼性的食品，其水分含量高于10%。在凝膠糖果的實(shí)際生產(chǎn)中，由于水分含量高，親水膠體的選擇將影響凝膠糖果最終品質(zhì)和特性，就凝膠糖果常用食用膠及其特性進(jìn)行闡述，以期為凝膠軟糖的工藝優(yōu)化提供參考。

 

　　01、凝膠糖果常用食用膠[1]

 

　　果膠是多糖類(lèi)高分子化合物，廣泛存在于植物當中，主要提取自柑橘類(lèi)水果、蘋(píng)果、甜菜、無(wú)花果、馬鈴薯、花生、葵盤(pán)等植物的葉、皮、莖和果實(shí)，提取物經(jīng)過(guò)加工制成粉末狀或液體。市面上現大部分使用的是果膠粉，果膠液占比較少。果膠為可溶性膳食纖維的主要成分，是一種非淀粉多糖，在20倍水中溶解成黏稠液體，不溶于乙醇和其他有機溶劑。

 

　　果膠在水溶液中呈弱酸，對熱和酸很穩定。果膠具有凝膠、增稠和穩定的作用。天然果膠存在原果膠、果膠和果膠酸3種形態(tài)。果膠制成的軟糖具有質(zhì)地柔軟、結構細膩、口感爽快和貨架期長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，并且與淀粉軟糖相比果膠軟糖生產(chǎn)容易、周期短。

 

　　果膠也被應用在許多其他糖果制品中，調節產(chǎn)品質(zhì)構特性，其具有風(fēng)味釋放性能、透明性高、不黏牙的特性。果膠的性質(zhì)和用量決定了軟糖的柔軟性和穩實(shí)度。制作軟糖通常用凝膠作用較強的高甲氧基果膠，一般添加量控制在2%~3%。溶解果膠用水中鈣含量過(guò)高可導致果膠溶解不完全。

 

　　增大果膠溶解度的方法為降低溶液pH值、升高溫度、降低水中鈣含量。果膠軟糖口感清爽，能很好地釋放風(fēng)味，多用于水果味軟糖的制備。果膠軟糖切面整潔、短絲質(zhì)構、咀嚼性較差，同時(shí)凝膠過(guò)程對pH值要求苛刻，在凝膠軟糖制備中應用有限。

 

　　二、阿拉伯膠

 

　　阿拉伯膠約由98%的多糖和2%的蛋白質(zhì)組成。阿拉伯膠在水中溶解度高，所得溶液黏度較低，50%的水溶液仍具流動(dòng)性，典型的“高濃低黏”，而其他親水膠體不具此特點(diǎn)。阿拉伯膠不溶于乙醇等有機溶劑。阿拉伯膠溶液的自然pH值呈弱酸性，一般在pH值4~5，具有酸環(huán)境較穩定的特性。

 

　　一般性加熱不會(huì )改變阿拉伯膠溶液中膠的性質(zhì)，但膠體分子的乳化性能會(huì )因溶液長(cháng)時(shí)間高溫加熱而下降。阿拉伯膠具有防止糖分結晶的作用，在凝膠糖果中用作抗結晶劑，可以防止蔗糖晶體析出。

 

　　三、卡拉膠

 

　　卡拉膠是以紅藻類(lèi)植物為原料，經(jīng)水或堿液等提取制得。卡拉膠為無(wú)臭、無(wú)味的白色至黃褐色粉末。由于卡拉膠中硫酸酯結合形態(tài)不同，主要有7種類(lèi)型的卡拉膠：K-型、I-型、λ-型、γ-型、ν型、ξ-型、μ-型，目前主要生產(chǎn)和使用的有K-型、I-型和λ-型3種類(lèi)型卡拉膠，其中以K-型卡拉膠最為常見(jiàn)。

 

　　不同類(lèi)型的卡拉膠其凝膠特性也不同。例如，K-型卡拉膠可以形成硬脆的凝膠，I-型卡拉膠可以形成柔軟而富有彈性的膠體。在凝膠軟糖的制備中可將不同類(lèi)型的K-型和I-型卡拉膠進(jìn)行復配，以滿(mǎn)足不同質(zhì)構和口感需求。

 

　　四、明膠

 

　　明膠，又稱(chēng)動(dòng)物明膠、吉利丁等，由動(dòng)物的骨、皮、筋、腱和鱗等為原料經(jīng)適度水解所得。明膠溶液形成的凝膠不能流動(dòng)且具有一定硬度。溶液的組成、pH值、離子強度、溫度、光強度或電場(chǎng)等條件發(fā)生改變時(shí)，明膠凝膠會(huì )發(fā)生突變，會(huì )發(fā)生相轉變行為。

 

　　徐曉飛等人研究表明，明膠軟糖的硬度隨明膠的添加量增加而增大，咀嚼性變強，明膠添加量為6%時(shí)黏性最小。豬皮來(lái)源的明膠制成的凝膠糖果硬度大、咀嚼性強；魚(yú)鱗來(lái)源的明膠制成的凝膠糖果硬度小、咀嚼性弱、熱穩定性差、黏性大；牛皮和牛骨來(lái)源的明膠制成的凝膠糖果硬度和咀嚼性適中。

 

　　在凝膠軟糖生產(chǎn)過(guò)程中，明膠具有吸水和支撐骨架的作用，明膠溶于水后可形成網(wǎng)狀結構，使柔軟的糖果能保持穩定形態(tài)，增強糖果荷載承受度，不易變形。

 

　　五、變性淀粉

 

　　變性淀粉也叫改性淀粉。利用變性淀粉良好的膠凝性、成膜性和黏性，變性淀粉在軟膠糖果中作為凝膠劑，為產(chǎn)品提供凝膠結構，可以適當替代阿拉伯膠，使產(chǎn)品具有良好的感官特性，也可利用變性淀粉的成膜性和黏結性將其用作糖果的拋光劑，形成光澤且透明的膜，而且能降低產(chǎn)品的破裂性。

 

　　六、瓊脂

 

　　瓊脂是由有凝膠能力的瓊脂糖和無(wú)凝膠能力的瓊脂果膠組成，只能在沸水中溶解，是目前最有效的中性膠凝劑，形成的凝膠堅硬、脆、粗糙，但瓊脂的凝膠具有顯著(zhù)的溫度滯后性，低濃度的瓊脂具有較好的熱穩定性和懸浮性。生產(chǎn)瓊脂的主要原料是各種紅藻。

 

　　瓊脂分有條狀和粉末狀，不溶于冷水，易溶于熱水。瓊脂凝膠透明性差、耐熱、不耐酸，特別是在酸性條件下長(cháng)時(shí)間加熱，可失去膠凝能力，但其耐酸性在糖果中可提高。瓊脂的耐酸性高于明膠和淀粉，低于果膠和海藻酸丙二醇酯。瓊脂常多加入果汁軟糖中，含量通常在2.5%左右。

 

　　七、結冷膠

 

　　結冷膠也叫凱可膠或潔冷膠，由伊樂(lè )假單胞菌對碳水化合物進(jìn)行純種培養發(fā)酵后，經(jīng)過(guò)發(fā)酵、調pH值、澄清、沉淀、壓榨、干燥和碾磨等步驟加工制成。結冷膠具有雙螺旋結構，具有良好的穩定性，耐酸、耐高溫、熱可逆性，還能抵抗微生物及酶的作用等特性。

 

　　結冷膠是一種微生物胞外多糖，常作為多功能增稠劑、凝膠劑、穩定劑等，廣泛應用于食品、藥品（如軟、硬膠囊）、化妝品、化工等諸多行業(yè)。在糖果生產(chǎn)領(lǐng)域主要應用于淀粉果凍、果膠果凍、餡料和果漿軟糖。

 

　　02、復配凝膠劑在凝膠糖果中的應用[2]

 

　　伴隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，兩種或多種天然高分子混合復配的研究逐漸增多，有些研究是利用混合高分子體系進(jìn)行食品不穩定體系的研究與制備。

 

　　天然高分子的研究也占較大比例，例如果膠、黃原膠、海藻酸鈉、卡拉膠、熱變性乳清蛋白、槐豆膠、瓜爾豆膠等。由于單一使用食用膠或多或少在某一方面都具有一些劣勢，比如單獨使用明膠彈性較差，卡拉膠是持水性較差，變性淀粉透明度、口感較差，而當它們按照一定的比例復配的話(huà)，會(huì )改善單獨使用的缺點(diǎn)，將其中的優(yōu)勢發(fā)揮到最大，所以在凝膠糖果中的應用中，復配膠越來(lái)越廣泛，對各種復配膠的配方、性質(zhì)等研究也會(huì )越來(lái)越廣泛。

 

　　一、卡拉膠－明膠復配

 

　　卡拉膠和明膠都可以單獨作為凝膠劑使用于凝膠糖果中，但如果這樣，使用時(shí)都存在一定的局限性。卡拉膠在濃度很低時(shí)就可以形成凝膠，但形成的凝膠有致命的缺點(diǎn)，即脆度大，彈性小，并且持水性較差，這對于凝膠糖果的口感，質(zhì)地，保存都是有很大影響的。

 

　　明膠在低濃度時(shí)溶液粘度較小，且凝膠溫度過(guò)低，凝膠熔點(diǎn)也過(guò)低，不適于在常溫下凝膠成型。形成較好的凝膠必須增加明膠的濃度，這樣用量變大，會(huì )造成資源的浪費。

 

　　單獨使用有缺陷，為了改進(jìn)這種局限性，試著(zhù)將卡拉膠與明膠混合使用，發(fā)現效果較好，解決了卡拉膠單獨持水性差，彈性差的問(wèn)題，也解決了明膠凝膠溫度低，凝膠時(shí)間長(cháng)的問(wèn)題，所以復配有協(xié)同增效的作用卡拉膠為克服這種局限，擴大食品膠的使用范圍，借鑒卡拉膠與其他蛋白（大豆分離蛋白，牛乳蛋白）的研究結果，將卡拉膠與明膠進(jìn)行復配，以改變其流變特性，滿(mǎn)足加工的需要，探究復配膠作為凝膠劑在軟糖生產(chǎn)中的應用。

 

　　劉波等研究了剪切速率、膠液濃度、測定溫度對κ－卡拉膠及明膠溶液表觀(guān)粘度的影響，并將兩者進(jìn)行復配，研究了復配比例、復配膠溶液濃度及測定溫度對復合膠溶液表觀(guān)黏度的影響。

 

　　二、變性淀粉－明膠復配

 

　　陳香芝使用變性淀粉－明膠復配膠代替明膠生產(chǎn)抗變形奶糖；通過(guò)比較明膠溶液與復配膠溶液的凝膠特性、黏度、乳化性等特性，將一部分明膠由變性淀粉代替，結果顯示明膠奶糖和復配膠奶糖的成品感官評定與質(zhì)構分析誤差很小，且復配膠的糖果具有抗變形能力。一定程度上解決了硬度小，成品凝膠特性較差的缺陷。

 

　　三、卡拉膠－明膠－海藻酸鈉復配

 

　　海藻酸鈉作為一種植物多糖類(lèi)增稠劑，是一種從海藻中提取的，其被廣泛應用于食品工業(yè)中，尤其是凝膠糖果中，通過(guò)與明膠及卡拉膠等復配使用，可以起到協(xié)同增效的作用，賦予凝膠糖果口感爽滑、柔韌的特點(diǎn)。

 

　　范素琴等主要探討海藻酸鈉對新型凝膠軟糖彈性、硬度、咀嚼性等質(zhì)構的影響，以海藻酸鈉、卡拉膠和明膠復合多糖3種復配膠作為膠凝劑，通過(guò)正交優(yōu)化設計，制得各種口味的凝膠糖果，為其它研究做了參考。通過(guò)單因素及正交試驗確定軟糖的最佳配方及工藝為：膠含量24%（500MPa·S海藻酸鈉4%，卡拉膠4%，明膠16%），糖15%，麥芽糖漿50%，熬糖溫度為108℃，凝膠時(shí)間為12h時(shí)，凝膠強度可達最大值，凝膠軟糖口感較好。

 

　　四、卡拉膠－魔芋膠－黃原膠復配

 

　　魔芋膠、卡拉膠和黃原膠都是天然凝膠劑，且都屬于水溶性高分子，廣泛應用與食品行業(yè)。魔芋膠和卡拉膠具有凝膠性，都可以形成凝膠，而黃原膠沒(méi)有形成凝膠的特性，但具有很強的增稠性，與其它膠體使用時(shí)，可以起到增強凝膠性的作用。魔芋膠與卡拉膠有非常好的協(xié)同作用，能明顯增強凝膠特性如：持水性、彈性等。

 

　　魔芋膠與黃原膠復配使用，一方面可以增強粘稠性，一方面可以減少單獨使用時(shí)的添加量，二者的共混比例為7:3，多糖總濃度為1%時(shí)，可形成堅實(shí)的凝膠，因此，魔芋膠與黃原膠的復配膠不僅是增稠劑也可以作為凝膠劑，其效果大大強與單獨使用膠體的性質(zhì)。

 

　　陳哲敏等主要研究了魔芋膠、κ－卡拉膠與黃原膠復配膠的凝膠特性，研究表明。其凝膠性與增稠性都大大提高。