一、主要特性
物态体系所有的凝胶糖果都可看做是一种含糖的冻胶或凝胶,都要选择一种或多种亲水性的胶体作为基本组成。亲水性的胶体吸收了大量水分,体积随之膨胀增大,并在一定条件下变成含糖的冻胶体或凝胶体,在外界较大压力下亦不能将已吸收的水分轻易地重复析出,同时凝胶糖果在一般情况下也不易崩解变形。
在超显微镜下观察,物质的凝胶过程与状态是由亲水的胶粒形成极其精细的内部结构的物态体系。当胶体从溶胶状态转变为凝胶状态时,个别胶粒失去随意行动的能力,胶团与胶团间开始结合成许多长链,长链逐渐相互交错,无定向地组成结、带或网,成为复杂的三度网络结构。在网络交界处形成很多间隙,可以吸附含有多种碳水化合物的浓缩糖液,并使之固定下来,这就构成了凝胶糖果的物态体系。因此凝胶糖果实际上就是含有一定量亲水性胶体的固体糖溶液,在此体系内,水作为分散介质起着两种作用,使亲水性胶体润湿和溶胀,形成松软的三度网络结构,同时使糖类分子变为溶液,紧紧地吸附并固定在网络结构内的间隙处,形成一种均一的连续相,成为胶体溶液。这种胶体分散体系是所有凝胶糖果的基本物态。
在凝胶糖果的甜体内还可添加糖的微结晶体、气泡,水果的酱体或碎块,这些都可看做是分散相,因而构成多相分散体系,使凝胶糖果的质构、香气和滋味产生明显的变异,形成多种多样的品种。
质构
凝胶糖果本质上属于软性糖果,故也称软糖。质构的软硬取决于胶体的类型和比例、糖的浓度和黏度、含水量和水的分布状态等因素。
凝胶糖果的类型和等级很多,其基本质构特征是按亲水性胶体能吸收和固定的水量来表示的。一定量的胶体吸收和固定较多水分,因而形成一种既软又嫩的质构,这类糖果习惯上称为冻胶糖,实际上也是软性的凝胶糖,其含水量一般为20%或更多;如果一定量的胶体吸收和固定较少水分,因而形成一种黏稠的、硬而略脆的质构,这类糖果习惯上称为凝胶糖,其含水量约为10%或更少。由于凝胶糖果具有黏稠与耐嚼性,有时也被划为咀嚼性糖果。
采用不同胶体制成的糖果,其口感不同,如明胶可制成坚韧和富有弹性的制品,果胶与琼脂制成透明和柔嫩的制品,淀粉可制成紧密和黏糯的制品,而树胶又可制成坚硬质脆的制品。
在凝胶糖果的甜体内加入糖的微结晶体、细密的气泡和水果酱块等,都会明显地改变原有的质构特征,由此而衍生出不同质构状态的新的花式品种。
对一种含水量较高的冻胶糖果而言,既像是固体,又不完全是固体,兼有固体和液体的双重性质,因此,这种质构也被称为似固体。
凝胶强度
凝胶糖果不同于其他糖果的主要特性之一就是该产品最终所形成的凝胶强度。凝胶强度可以看做是该糖果在冻胶或凝胶状态下凝胶坚度的量度。
冻胶或凝胶糖果虽然俨然成一固体,能保持本身固有的形状,对变形能产生一定的阻力,但这类含糖凝胶体毕竟不同于固体,它仍保持某些液体特有的性质,如离子在其中的扩散速度要比在固体中大得多,接近于液体内的扩散速度。同时,冻胶或凝胶在熔化时,也没有晶体所固有的熔点特性,因而是一类特殊的似固体。
冻胶和凝胶具有固体的机械性质,这表现为类似固体对机械作用特有的某种能力,即不同程度地保持其应有的牢固形状,在一定压力下不变形。此外,凝胶糖果具有一定的机械强度,能承受弹性变形,在一定限度内服从虎克定律。以上这一特性主要与凝胶体内部所形成的组织结构状态有关,换言之,凝胶体的机械特性取决于其内部胶束最终相互结合的方式而产生的强度。
冻胶和凝胶的强度,一般是通过专用的凝胶强度仪来测定,以冻胶或凝胶能承受的最大的荷重来表示。从荷重值的范围可以了解和判断凝胶质的凝胶性能,由此选择凝胶糖果配方的合理组成与加工操作条件,并预测和控制产品在后期保存中的质量变化。由此可见,凝胶强度是衡量凝胶糖果品质的重要物理特性,与其质构和产品的保存期密切相关。
保存期的质变
凝胶糖果在保存期间会产生各种质变现象,常见的有:
1.发烊
像其他糖果一样,凝胶糖果也能产生发烊黏化的现象,这里指的是糖果本身的蒸汽压小于外界的蒸汽压,从而从环境中不断吸收水汽而导致糖体黏化的一种行为,糖果配方中低分子糖类的比例过高将导致其最终制品的吸湿性增强。此外,含有酸味剂的凝胶糖果在制作、成型和干燥的漫长过程中蔗糖也会分解而形成转化糖,这种由等量葡萄糖和果糖组成的生成产物将大大增加糖果的吸湿性。实践表明,在加热过程中生成的转化糖量常常高达其配方中还原糖量的2~3倍或更多。虽然由于凝胶剂的存在提高了糖果内部的黏度,而使生成的转化糖吸湿性有所缓和,但如果凝胶剂量不足或在加热中凝胶质受到破坏,那么,糖果中存在大量转化糖将是一种潜在的危险,其严重后果就是糖果黏化直至丧失其固有的形态。
当然,密封包装在一定程度上可以防止以上变质现象的过早发生,但包装被破坏后糖果仍会黏化。所以,控制最终产品的还原糖量,尤其是生成的转化糖量是重要的。一般还原糖含量控制在20%~30%的冻胶型糖果,其平衡相对湿度值可稳定在60%~76%的范围,这意味着在一般气候条件下冻胶型糖果的保存稳定性要优于硬糖和韧性焦香型糖果。只有在潮湿气候下才会出现糖果发烊黏化的现象。
2.返砂
凝胶糖果应当保持澄澈光滑的品质特征,但在保存期内有时也会出现糖果结晶返砂的现象,其结果将使糖果失去透明度,组织结构明显变得粗糙,风味降低。
造成凝胶糖果结晶返砂的基本原因在于物料组成中还原糖含量偏低。此外物料组成中凝胶剂含量不足导致糖果基体内部黏度降低也是一个重要原因。糖果如贮存时间过长、失去过多水分也会产生后期的结晶返砂现象。当凝胶糖果处于一种过饱和状态或有微小晶核诱发的情况下,体系内的糖类分子结晶的倾向就会大大加快。
3.干缩
当凝胶糖果置于低于平衡相对湿度的环境下,水分将继续散失而达到新的平衡,失水的结果导致干缩。
4.形体变异
凝胶糖果正常的形态应该光洁丰满。但如果制作不当,糖果在保存期间常产生表观粗糙、凹陷和变形等质变现象,因而影响产品的商品价值。
造成糖果形体变异的基本原因是基体的强度不足,因素是多方面的,同时也和不同类型的凝胶糖果的生产工艺密切有关。
5.表面长霉
长期的经验表明,大部分糖果很少发生因微生物引起质变而丧失食用价值的现象。通过测试也表明糖果中存在的微生物在保存期内并无滋生却有衰减的迹象,这说明糖果本身很高的糖浓度、较低的水分活度与pH等因素都足以抑制微生物的生长繁殖。但是,含水量高的凝胶糖果在潮湿炎热的季节中也常出现因微生物活动而质变的现象,最典型的实例就是含酸量低的琼胶软糖。此类糖果具有超过一般糖果的水分活度,尤其在糖体表面常常因霉菌的生长而变质,因而失去食用价值。所以有必要在生产工艺上采取杀灭和抑制微生物的技术条件,延长产品的保存期。
二、果胶软糖
果胶软糖是以果胶为凝胶剂而制成的优质糖果,形态多样,质构柔软,爽口而较少韧性,多为水果风味,甜而微酸。
果胶软糖基本工艺
1.加工所用机械与器具不锈钢化糖锅、熬糖锅、软糖浇注成型机、折光仪、浅盘、粉模、混合机、冷却隧道和干燥隧道、脱模机、自动包装机等。
2.工艺流程
3.操作要点
将果胶与部分砂糖干燥混合均匀,这主要是为了避免果胶与水混合时产生胶团现象。
将适量水加入到化糖锅内并加热至70~77℃。
将果胶-砂糖混合料加入热水中,并不断搅拌。
将物料加热至沸腾,并继续加热1min左右使果胶质充分溶解。
将配方中剩余的砂糖、淀粉糖浆也一并加入到化糖锅内通过加热溶化。
继续将糖液熬煮至108℃,此时糖液的干固物质浓度达到76%~78%。
加入酸液、色素和香料,拌和均匀。
将调配混合均匀的糖浆用软糖浇注成型机进行浇模成型。
凝结、脱模、拌砂:糖浆浇注至模具之后迅速进入冷却隧道进行冷却凝结,凝结后的糖粒在脱模机上进行脱模,然后取部分细砂糖拌入糖粒中,使其表面裹上一层细砂糖。
干燥、整理、包装:浇注成型的糖粒水分一般高于标准要求,因此需进一步进行干燥处理,干燥温度保持在60~65℃,相对湿度在70%以下,干燥时间一般为12~15h。将糖粒中的不规则及有缺陷的部分去除,合格产品用自动包装机进行包装,包装材料为玻璃纸或塑料。
加工实例1.苦刺花软糖的加工工艺苦刺花软糖是以苦刺花为主料,以蔗糖和葡萄糖浆作甜味剂,以柠檬酸或柠檬酸钠作护色剂,以β-环糊精作护香剂,以果胶作护色剂。苦刺花经洗净、烫漂、浸泡、微波加热、加水打浆、过滤后加入柠檬酸和β-环糊精护色、护香,在一定温度和压力条件下进行低温真空浓缩得到提取汁,蔗糖经热水溶解过滤后加入葡萄糖浆,并在一定温度下加入果胶和苦刺花浓缩提取汁,经搅拌均匀,降温去泡、浇模、低温干燥后即得。
苦刺花软糖主要原料成分及其配比如下:苦刺花提取浓缩汁5~30;葡萄糖浆40~80;蔗糖5~20;果胶1~5。
操作要点
①苦刺花提取浓缩汁的制备:选择新鲜优质苦刺花,用清水洗干净;然后投入沸水中烫漂1~5分钟,以钝化其中的酶活性;用清水浸泡,并多次换水,这样可以去除苦刺花中的苦味;将上述苦刺花捞出并滤去水分后放入功率600~1000W的微波炉中加热40~120s,按苦刺花与水1∶1的重量比放入打浆机中打浆,再经50~200目筛网过滤;在所得滤液中按每100kg滤液添加0.01~0.1kg柠檬酸或柠檬酸钠及0.02~0.2kgβ-环糊精;在40~50℃和10~15kPa条件下进行低温真空浓缩至固形物含量48%~52%,冷却密封保存备用。
②熬煮与混合:用体积3倍于果胶的水浸泡果胶,使其充分吸水膨胀,然后在水浴上加热到溶化并过滤,备用;蔗糖用水溶解并过滤去除杂质,向蔗糖溶液中加入葡萄糖浆,缓慢升温至60~70℃,同时充分混溶物料;继续加热搅拌熬煮,并在100~105℃下加入果胶;保持上述温度继续搅拌熬煮,然后加入苦刺花提取浓缩汁,搅拌均匀立即停止加热。
③调和与浇模:将熬煮好的糖膏调和均匀,静置使混合时产生的气泡升至表面,待糖膏冷却至85~90℃时出锅浇模,静置成型。
④干燥与包装:在45~50℃下低温干燥25~30小时,至含水量降至14%~16%,用糯米纸包装即得成品。
具体实施方式
①苦刺花软糖的成分和配比:苦刺花提取浓缩汁6kg,葡萄糖浆42kg,蔗糖6kg,果胶1.2kg。
苦刺花提取浓缩汁的制备:于3~5月份刚开花时及时采摘,选择新鲜优质苦刺花,用清水洗干净后,投入沸水中烫漂1~1.5min,钝化酶活性;再用清水浸泡,并多次换水以除去苦味。捞出并滤去水分后放入功率900W的微波炉中加热45秒,目的是提高苦刺花中可溶性固形物的提取率。然后按苦刺花与水1∶1的重量比放入打浆机中打浆,再经50目筛过滤,并按每100kg滤液添加0.09kg柠檬酸及0.18kgβ-环糊精护色、护香;在40~42℃和10~10.5kPa条件下进行低温真空浓缩至固形物含量为48%~50%时,冷却密封保存备用。
熬煮与混合:用体积3倍于果胶的水浸泡果胶,使其充分吸水膨胀,然后在水浴上加热到溶化并过滤,备用;蔗糖用水溶解并过滤去除杂质,向蔗糖溶液中加入葡萄糖浆,缓慢升温至60~63℃,同时充分混溶物料;继续加热搅拌熬煮,并在100~102℃下加入果胶;保持上述温度继续搅拌熬煮,然后加入苦刺花提取浓缩汁,搅拌均匀立即停止加热。
调和与浇模:将熬煮好的糖膏调和均匀,静置使混合时产生的气泡升至表面,待糖膏冷却至85~90℃时出锅浇模,静置成型。
干燥与包装:在45~50℃下低温干燥25~30小时,至含水量降至14%,用糯米纸包装即得成品。
②苦刺花软糖的成分和配比:苦刺花提取浓缩汁30kg,葡萄糖浆80kg,蔗糖20kg,果胶4.5kg。
苦刺花提取浓缩汁的制备:于3~5月份刚开花时及时采摘,选择新鲜优质苦刺花,用清水洗干净后,投入沸水中烫漂2.5~3min,钝化酶活性;再用清水浸泡,并多次换水以除去苦味。捞出后并滤去水分后放入功率900W的微波炉中加热60秒,目的是提高苦刺花中可溶性固形物的提取率。然后按苦刺花与水1∶1的重量比放入打浆机中打浆,再经200目筛过滤,并按每100kg滤液添加0.07kg柠檬酸钠及0.10kgβ-环糊精护色、护香;在48~50℃和13~15kPa条件下进行低温真空浓缩至固形物含量为50%~52%时,冷却密封保存备用。
熬煮与混合:用体积3倍于果胶的水浸泡果胶,使其充分吸水膨胀,然后在水浴上加热到溶化并过滤,备用;蔗糖用水溶解并过滤去除杂质,向蔗糖溶液中加入葡萄糖浆,缓慢升温至68~70℃,同时充分混溶物料;继续加热搅拌熬煮,并在103~105℃下加入果胶;保持上述温度继续搅拌熬煮,然后加入苦刺花提取浓缩汁,搅拌均匀立即停止加热。
调和与浇模:将熬煮好的糖膏调和均匀,静置使混合时产生的气泡升至表面,待糖膏冷却至85~90℃时出锅浇模,静置成型。
干燥与包装:在45~50℃下低温干燥25~30小时,至含水量降至16%,用糯米纸包装即得成品。
③苦刺花软糖的成分和配比:苦刺花提取浓缩汁20kg,葡萄糖浆60kg,蔗糖10kg,果胶3kg。
苦刺花提取浓缩汁的制备:于3~5月份刚开花时及时采摘,选择新鲜优质苦刺花,用清水洗干净后,投入沸水中烫漂2min,钝化酶活性;再用清水浸泡,并多次换水以除去苦味。捞出后并滤去水分后放入功率700W的微波炉中加热90秒,目的是提高苦刺花中可溶性固形物的提取率。然后按苦刺花与水1∶1的重量比放入打浆机中打浆,再经120目筛过滤,并按每100kg滤液添加0.05kg柠檬酸钠及0.07kgβ-环糊精护色、护香;在45~48℃和13~15kPa条件下进行低温真空浓缩至固形物含量为50%~52%时,冷却密封保存备用。
熬煮与混合:用体积3倍于果胶的水浸泡果胶,使其充分吸水膨胀,然后在水浴上加热到溶化并过滤,备用;蔗糖用水溶解并过滤去除杂质,向蔗糖溶液中加入葡萄糖浆,缓慢升温至65~68℃,同时充分混溶物料;继续加热搅拌熬煮,并在100~103℃下加入果胶;保持上述温度继续搅拌熬煮,然后加入苦刺花提取浓缩汁,搅拌均匀立即停止加热。
调和与浇模:将熬煮好的糖膏调和均匀,静置使混合时产生的气泡升至表面,待糖膏冷却至85~87℃时出锅浇模,静置成型。
干燥与包装:在45~50℃下低温干燥25~30小时,至含水量降至15%,用糯米纸包装即得成品。