本發(fā)明涉及對(duì)凝膠軟糖水分含量進(jìn)行快速檢測(cè)的方法，屬于食品技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
凝膠軟糖也簡(jiǎn)稱為軟糖，是一種柔軟、有彈性或韌性的功能性糖果，有透明的和半透明的。絕大多數(shù)軟糖都制成水果味，并使用明膠、果膠、卡拉膠、瓊脂、變性淀粉等凝膠劑中的一種或多種組合來(lái)制作不同口味、口感的軟糖，經(jīng)多個(gè)工序操作，制成具有不同形狀、質(zhì)構(gòu)和香味的，精美而耐保藏的糖果。軟糖的重要特征之一在于其含水量較高，一般為10％-20％。軟糖在澆注成型后需要進(jìn)行干燥去除多余的水分，來(lái)保障軟糖獲得良好的口感、質(zhì)量穩(wěn)定性及食用安全性，同時(shí)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SB/T10021《凝膠糖果》中水分含量要求。對(duì)于使用不同凝膠劑制成的軟糖而言，植物膠型、淀粉膠型、混合膠型軟糖的水分含量要求為≤18.0wt％，動(dòng)物膠型、其他膠型、夾心型的水分含量要求為≤20.0wt％。
目前，軟糖水分含量的測(cè)定多依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SB/T 10021《凝膠糖果》中記載的真空干燥法進(jìn)行，其原理如下：將已知的糖果樣品，置于真空干燥箱內(nèi)，干燥至恒重，測(cè)定揮發(fā)物的質(zhì)量。該方法中，干燥時(shí)間需要4h，從取樣、樣品處理、出具檢測(cè)結(jié)果歷時(shí)約6h。
在車(chē)間連續(xù)化生產(chǎn)凝膠軟糖過(guò)程中，將所生產(chǎn)的凝膠軟糖分為不同批次推入干燥房進(jìn)行干燥，在采用真空干燥法測(cè)定不同批次凝膠軟糖的水分含量時(shí)，由于每批次都需要定時(shí)檢測(cè)，其檢測(cè)頻率高，且由于單次檢測(cè)周期長(zhǎng)達(dá)6h才能出具結(jié)果，容易出現(xiàn)測(cè)定的水分含量達(dá)到控制標(biāo)準(zhǔn)，但因不能及時(shí)獲得檢測(cè)結(jié)果，凝膠軟糖還在干燥過(guò)程中，因此出現(xiàn)過(guò)度干燥的情況，使得凝膠軟糖產(chǎn)品水分含量偏低，軟糖變硬導(dǎo)致口感變差，難以保障產(chǎn)品一致性，甚至出現(xiàn)不合格品。同時(shí)導(dǎo)致凝膠軟糖產(chǎn)出率降低。因此，目前在生產(chǎn)中對(duì)于快速及時(shí)的凝膠軟糖水分含量檢測(cè)方法存在實(shí)際需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，通過(guò)使用阿貝折光儀測(cè)定可溶性固形物含量，并間接推算凝膠軟糖的水分含量，從而實(shí)現(xiàn)了凝膠軟糖水分含量的快速檢測(cè)。
特別地，針對(duì)凝膠軟糖干燥后水分含量低于20wt％或18wt％，成型的凝膠軟糖具有穩(wěn)定堅(jiān)硬的質(zhì)地，難以直接使用折光儀測(cè)定可溶性固形物含量，本發(fā)明中經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，采用向軟糖中加入合適比例的熱水對(duì)軟糖進(jìn)行均勻溶化，隨后再使用折光儀進(jìn)行測(cè)定的方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)凝膠軟糖水分含量的快速間接測(cè)定，具有方法簡(jiǎn)單、結(jié)果快速準(zhǔn)確的特點(diǎn)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的凝膠軟糖水分含量檢測(cè)方法包括以下步驟：
(1)向凝膠軟糖樣品中加入1-1.5倍重量的70-90℃去離子水，置入電磁攪拌子，稱重；
(2)使用電磁加熱攪拌器將步驟(1)稱重后的軟糖樣品加熱至70-90℃，在500-1100rpm下進(jìn)行恒溫?cái)嚢?，直至軟糖完全溶化?/p>
(3)向步驟(2)中溶化后的樣品中補(bǔ)充少量70-90℃去離子水進(jìn)行定重，再次進(jìn)行恒溫?cái)嚢瑁?/p>
(4)使用折光儀對(duì)步驟(3)定重后的樣品進(jìn)行測(cè)定，獲得可溶性固形物含量；
(5)依據(jù)步驟(4)測(cè)得的可溶性固形物含量，計(jì)算獲得所述凝膠軟糖樣品中的水分含量。
在一個(gè)實(shí)施方式中，步驟(1)中加入的去離子水的溫度為80℃；和/或該去離子水的加入量為所述凝膠軟糖樣品的1.2倍重量。
在一個(gè)實(shí)施方式中，步驟(2)中的加熱溫度為80℃；攪拌速率為800rpm；和/或攪拌時(shí)間為2min。
在一個(gè)實(shí)施方式中，步驟(3)中，以80℃去離子水定重至步驟(1)中稱得的重量，和/或所述攪拌進(jìn)行30s。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的方法在步驟(4)中采用阿貝折光儀測(cè)定可溶性固形物含量。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述步驟(1)前，將所述凝膠軟糖樣品剪碎為2-3mm的碎塊。
本發(fā)明所述凝膠軟糖水分快速檢測(cè)方法的檢測(cè)結(jié)果同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SB/T10021《凝膠糖果》規(guī)定的真空干燥法的測(cè)定結(jié)果基本一致，偏差只有±0.2％。另外，采用本發(fā)明的凝膠軟糖水分快速檢測(cè)方法，其檢測(cè)時(shí)間只需10min即可獲得檢測(cè)結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線上即時(shí)檢測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整軟糖的干燥條件，大大改善了生產(chǎn)和干燥的效率和效果；可及時(shí)判斷干燥終點(diǎn)，確保軟糖干燥后水分含量及口感保持穩(wěn)定，避免由于干燥不足或過(guò)度產(chǎn)生不良品。
具體實(shí)施方式
使用折光儀檢測(cè)可溶性固形物含量并進(jìn)而間接推算水分含量是本領(lǐng)域中已知的食品水分含量檢測(cè)方法之一。然而，該方法主要應(yīng)用于飲料、果凍、果醬、糖水罐頭、蜂蜜等食品的線上或線下測(cè)定。由于凝膠軟糖的水分含量較低，干燥后的凝膠軟糖成型固化，具有穩(wěn)定堅(jiān)硬的質(zhì)構(gòu)，因此通常認(rèn)為難以通過(guò)折光儀對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)?，F(xiàn)有技術(shù)中，并無(wú)使用折光儀對(duì)凝膠軟糖產(chǎn)品進(jìn)行可溶性固形物含量的快速測(cè)定、并間接推算凝膠軟糖的水分含量的記載。
另一方面，在凝膠軟糖的生產(chǎn)過(guò)程中，在對(duì)軟糖進(jìn)行干燥期間需要對(duì)軟糖中水分含量進(jìn)行即時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)調(diào)整干燥工藝條件以及判斷干燥終點(diǎn)。因此，傳統(tǒng)的真空干燥法檢測(cè)水分含量由于工序復(fù)雜、耗時(shí)冗長(zhǎng)而難以獲得實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果，從而對(duì)軟糖生產(chǎn)造成不利影響。
對(duì)于上述問(wèn)題，發(fā)明人經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)出人意料地發(fā)現(xiàn)，通過(guò)加入合適比例的80℃熱去離子水并將凝膠軟糖均勻溶化后，使用折光儀測(cè)定可溶性固形物含量并進(jìn)而間接推算水分含量，可準(zhǔn)確高效地對(duì)凝膠軟糖樣品中的水分含量進(jìn)行測(cè)定，從而簡(jiǎn)便易行地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線上及時(shí)檢測(cè)。
本發(fā)明中所測(cè)定的凝膠軟糖樣品，是指以明膠、果膠、卡拉膠、瓊脂中的一種或多種凝膠劑，添加一定量的白砂糖、麥芽糖漿、水一起熬煮而成的軟糖，所述軟糖的固形物含量≥80％，還原糖含量一般為18％-24％。
為加快加入熱去離子水后的溶化速度和溶解均勻度，優(yōu)選在對(duì)凝膠軟糖樣品進(jìn)行溶化前，用剪刀將所述軟糖樣品剪碎成2-3mm的碎塊。
為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，本發(fā)明中采用80℃的熱去離子水，以防止水中雜質(zhì)使折光率發(fā)生改變，進(jìn)而影響檢測(cè)結(jié)果。
對(duì)于軟糖樣品的溶化，本發(fā)明對(duì)通過(guò)微波爐加熱、水浴加熱、電磁攪拌加熱三種方式的常見(jiàn)加熱手段進(jìn)行了比較。結(jié)果如下：
通過(guò)微波爐加熱雖然能夠快速溶化軟糖，但存在以下明顯缺點(diǎn)：其一，溶化不均勻，需額外使用玻璃棒等工具人工攪拌溶化均勻；其二，微波爐受熱不均，溶化后的溫度不一致，給測(cè)定結(jié)果帶來(lái)偏差。
使用水浴鍋基本能精準(zhǔn)控制溶化溫度，然而仍存在以下明顯缺點(diǎn)：其一，溶化軟糖所用的玻璃燒杯表面殘留有水浴鍋內(nèi)的水，給溶化后的樣品定重帶來(lái)困難，而無(wú)法精確定重則為測(cè)定結(jié)果帶來(lái)偏差；其二，同樣存在溶化不均勻的問(wèn)題，需額外使用玻璃棒等工具人工攪拌溶化均勻。
針對(duì)上述使用微波爐、水浴鍋的方式來(lái)溶化軟糖測(cè)定水分含量存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明中使用電磁加熱攪拌器來(lái)溶化軟糖進(jìn)行凝膠軟糖水分含量的測(cè)定。首先，該方法使用電磁攪拌子以確保溶解均勻，避免了引入人工操作帶來(lái)的誤差；其次，該方式具備精準(zhǔn)的溫度控制，確保溶化后的軟糖溫度一致性。同時(shí)操作簡(jiǎn)單快速，成本低廉，測(cè)定數(shù)據(jù)穩(wěn)定。
本發(fā)明中對(duì)于折光儀的種類(lèi)并無(wú)明確限定，只要是本領(lǐng)域中常用于食品檢測(cè)的折光儀均可用于本發(fā)明。然而，出于準(zhǔn)確性、便攜性和快速檢測(cè)的綜合考慮，本發(fā)明中優(yōu)選使用檢測(cè)精度要求Brix±0.010，具有恒溫功能的阿貝折光儀。該折光儀具有溫度檢測(cè)、溫度補(bǔ)償以及計(jì)算數(shù)顯等功能，可簡(jiǎn)便快速地直接讀取溶液中的可溶性固形物含量。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然也可通過(guò)由折光儀讀取的折光率以及測(cè)定時(shí)的溶液溫度容易地通過(guò)計(jì)算或換算表獲得該溶液的可溶性固形物含量。上述計(jì)算或換算表是本領(lǐng)域公知的，例如GBT10786-2006標(biāo)準(zhǔn)中記載的換算表。
實(shí)施例
接下來(lái)，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明，但本發(fā)明不僅限于這些實(shí)施例。
以下實(shí)施例中凝膠軟糖樣品為來(lái)自中糧金帝食品(深圳)有限公司的美滋滋品牌軟糖。檢測(cè)過(guò)程中使用的儀器如下：電磁攪拌器(供應(yīng)商IKA，型號(hào)RCT)、臺(tái)式自動(dòng)數(shù)顯手持式阿貝折射儀(供應(yīng)商日本ATAGO愛(ài)拓，型號(hào)RX-5000α-Plus，精度為Brix±0.010，具有內(nèi)置的恒溫功能，達(dá)到目標(biāo)溫度后自動(dòng)開(kāi)始測(cè)量)、電子秤(博途高精密電子，型號(hào)BT456A實(shí)驗(yàn)天平，精度0.001g)
以下實(shí)施例中，采用如下方法對(duì)凝膠軟糖樣品中的水分含量進(jìn)行測(cè)定：
(1)從干燥房中抽樣選取凝膠軟糖樣品，用剪刀剪為2～3mm的小碎塊，稱取15～30g(精確至0.001g)置入干燥后恒重的80ml燒杯中，加入1-1.5倍重量的80℃熱去離子水，置入一顆電磁攪拌子，記錄毛重為m；
(2)使用電磁加熱攪拌器將步驟(1)稱重后的軟糖樣品加熱至70-90℃，當(dāng)軟糖基本溶化時(shí)開(kāi)啟攪拌，在500-1100rpm下進(jìn)行恒溫?cái)嚢?，直至軟糖完全溶化成流?dòng)性較好的溶液狀態(tài)；
(3)鑒于凝膠軟糖溶化過(guò)程中有少量水分蒸發(fā)，因此將步驟(2)中溶化后的樣品置于高精度電子秤上補(bǔ)充少量80℃熱去離子水重新定重為m，并再次置于電磁攪拌器上攪拌30s；
(4)使用折光儀對(duì)步驟(3)定重后的樣品進(jìn)行測(cè)定，測(cè)得可溶性固形物含量為X1；
(5)依據(jù)步驟(4)測(cè)得的可溶性固形物含量，計(jì)算獲得所述凝膠軟糖樣品中的水分含量。
計(jì)算公式：設(shè)軟糖溶化前(重量設(shè)為m軟糖)可溶性固形物含量為X1％，則可溶性固形物重量為m軟糖×X1％；凝膠軟糖加入80℃熱去離子水(重量設(shè)為m熱水)溶化后其可溶性固形物含量測(cè)定為X2％(使用阿貝折光儀測(cè)定)，則可溶性固形物重量為(m軟糖+m熱水)×X2％。由于凝膠軟糖樣品在溶化前與溶化后其可溶性固形物重量保持不變，即m軟糖×X1％＝(m軟糖+m熱水)×X2％，因此
由上述推算凝膠軟糖水分含量＝100％-X1％
上述計(jì)算完全在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍之內(nèi)。通過(guò)該公式，可容易地由測(cè)得的溶液可溶性固形物含量獲得軟糖可溶性固形物含量，從而進(jìn)一步推算獲得凝膠軟糖水分含量。
實(shí)施例1溶化溫度對(duì)軟糖均勻溶化的影響
本實(shí)施例中，對(duì)溶化溫度對(duì)軟糖均勻溶化的影響進(jìn)行了研究，結(jié)果如下表1所示：
表1溶化溫度對(duì)軟糖均勻溶化的影響
根據(jù)表1的記載可知，最佳的軟糖溶化溫度為80℃，溫度低于80℃時(shí)溶化不均勻，物料粘度高，攪拌子轉(zhuǎn)動(dòng)困難，溫度高于80℃，溶化效果好，從實(shí)際情況來(lái)分析，過(guò)高的溫度沒(méi)有必要，一是使得能耗增高，二是在溶化過(guò)程中蒸發(fā)的水分較多，即使進(jìn)行定重后，該較高溫度還將使得水分少量蒸發(fā)，給測(cè)定帶來(lái)偏差。
實(shí)施例2攪拌速率對(duì)軟糖均勻溶化的影響
本實(shí)施例中，對(duì)電磁加熱攪拌的攪拌速率對(duì)軟糖均勻溶化的影響進(jìn)行了研究，結(jié)果如下表2所示：
表2攪拌速率對(duì)軟糖均勻溶化的影響
結(jié)論：攪拌子轉(zhuǎn)速設(shè)定800rpm最優(yōu)，轉(zhuǎn)速低至500rpm時(shí)需要攪拌更長(zhǎng)時(shí)間，存在攪拌不均勻的風(fēng)險(xiǎn)；轉(zhuǎn)速達(dá)到1100rpm時(shí)盡管物料在更 短時(shí)間內(nèi)混合均勻，然而由于轉(zhuǎn)速過(guò)高，物料內(nèi)產(chǎn)生微小氣泡，影響檢測(cè)分析。
實(shí)施例3軟糖與熱水比例對(duì)軟糖均勻溶化的影響
本實(shí)施例中，對(duì)軟糖與80℃熱去離子水的重量比對(duì)軟糖均勻溶化的影響進(jìn)行了研究，結(jié)果如下表2所示：
表3軟糖與熱水比例對(duì)軟糖均勻溶化的影響
結(jié)論：軟糖與80℃熱水的混合重量比為1:1.2時(shí)，溶化效果良好，物料粘度低，攪拌子轉(zhuǎn)動(dòng)順暢。當(dāng)熱水用量偏低時(shí)，溶化效果一般，物料粘度稍高，攪拌子轉(zhuǎn)動(dòng)稍有困難；當(dāng)熱水用量偏高時(shí)，由于稀釋倍數(shù)增加，增大了測(cè)定偏差。
實(shí)施例4本發(fā)明的方法與傳統(tǒng)方法的測(cè)定數(shù)據(jù)比較
本實(shí)施例中，對(duì)于同一批次凝膠軟糖樣品的水分含量檢測(cè)，將本發(fā)明的凝膠軟糖水分含量測(cè)定方法與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SB/T 10021中記載的真空干燥測(cè)定方法進(jìn)行了比較，結(jié)果參見(jiàn)以下表4的記載：
表4本發(fā)明的方法與傳統(tǒng)方法的測(cè)定數(shù)據(jù)比較(wt％)
根據(jù)上述表4記載的測(cè)定數(shù)據(jù)可知，采用本發(fā)明的凝膠軟糖水分含量檢測(cè)方法和采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SB/T 10021的真空干燥法相比，所測(cè)定的凝 膠軟糖水分含量偏差在±0.2wt％范圍內(nèi)，測(cè)定數(shù)據(jù)基本一致，沒(méi)有出現(xiàn)較大偏差。另一方面，本發(fā)明的凝膠軟糖水分含量檢測(cè)方法僅需10min即可獲得檢測(cè)結(jié)果，從而可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線上即時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)調(diào)整干燥工藝條件并判斷干燥終點(diǎn)。確保軟糖干燥后水分含量和口感穩(wěn)定，避免由于干燥不足或過(guò)度產(chǎn)生不良品。而行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SB/T 10021中的真空干燥法需歷時(shí)6h才能出具結(jié)果，存在檢測(cè)周期長(zhǎng)，不能及時(shí)判斷干燥終點(diǎn)，會(huì)發(fā)生由于過(guò)度干燥產(chǎn)生大量不良品。同時(shí)由于長(zhǎng)時(shí)間等待檢測(cè)結(jié)果，影響生產(chǎn)和干燥效率。