CN106814046A - 凝胶软糖水分含量快速检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种凝胶软糖水分含量检测方法，所述方法包括以下步骤：(1)向凝胶软糖样品中加入1-1.5倍重量的70-90℃去离子水，置入电磁搅拌子，称重；(2)使用电磁加热搅拌器将步骤(1)称重后的软糖样品加热至70-90℃，在500-1100rpm下进行恒温搅拌，直至所述软糖样品完全溶化；(3)向步骤(2)中溶化后的样品中补充70-90℃去离子水进行定重，再次进行恒温搅拌；(4)使用折光仪对步骤(3)定重后的样品进行测定，获得可溶性固形物含量；(5)依据步骤(4)测得的可溶性固形物含量，计算获得所述凝胶软糖样品中的水分含量。
Description
技术领域
本发明涉及对凝胶软糖水分含量进行快速检测的方法，属于食品技术领域。
背景技术
凝胶软糖也简称为软糖，是一种柔软、有弹性或韧性的功能性糖果，有透明的和半透明的。绝大多数软糖都制成水果味，并使用明胶、果胶、卡拉胶、琼脂、变性淀粉等凝胶剂中的一种或多种组合来制作不同口味、口感的软糖，经多个工序操作，制成具有不同形状、质构和香味的，精美而耐保藏的糖果。软糖的重要特征之一在于其含水量较高，一般为10％-20％。软糖在浇注成型后需要进行干燥去除多余的水分，来保障软糖获得良好的口感、质量稳定性及食用安全性，同时符合行业标准SB/T10021《凝胶糖果》中水分含量要求。对于使用不同凝胶剂制成的软糖而言，植物胶型、淀粉胶型、混合胶型软糖的水分含量要求为≤18.0wt％，动物胶型、其他胶型、夹心型的水分含量要求为≤20.0wt％。
目前，软糖水分含量的测定多依据行业标准SB/T 10021《凝胶糖果》中记载的真空干燥法进行，其原理如下：将已知的糖果样品，置于真空干燥箱内，干燥至恒重，测定挥发物的质量。该方法中，干燥时间需要4h，从取样、样品处理、出具检测结果历时约6h。
在车间连续化生产凝胶软糖过程中，将所生产的凝胶软糖分为不同批次推入干燥房进行干燥，在采用真空干燥法测定不同批次凝胶软糖的水分含量时，由于每批次都需要定时检测，其检测频率高，且由于单次检测周期长达6h才能出具结果，容易出现测定的水分含量达到控制标准，但因不能及时获得检测结果，凝胶软糖还在干燥过程中，因此出现过度干燥的情况，使得凝胶软糖产品水分含量偏低，软糖变硬导致口感变差，难以保障产品一致性，甚至出现不合格品。同时导致凝胶软糖产出率降低。因此，目前在生产中对于快速及时的凝胶软糖水分含量检测方法存在实际需求。
发明内容
本发明针对上述问题进行了深入研究，通过使用阿贝折光仪测定可溶性固形物含量，并间接推算凝胶软糖的水分含量，从而实现了凝胶软糖水分含量的快速检测。
特别地，针对凝胶软糖干燥后水分含量低于20wt％或18wt％，成型的凝胶软糖具有稳定坚硬的质地，难以直接使用折光仪测定可溶性固形物含量，本发明中经反复实验，采用向软糖中加入合适比例的热水对软糖进行均匀溶化，随后再使用折光仪进行测定的方法，实现了对凝胶软糖水分含量的快速间接测定，具有方法简单、结果快速准确的特点。
为达到上述目的，本发明的凝胶软糖水分含量检测方法包括以下步骤：
(1)向凝胶软糖样品中加入1-1.5倍重量的70-90℃去离子水，置入电磁搅拌子，称重；
(2)使用电磁加热搅拌器将步骤(1)称重后的软糖样品加热至70-90℃，在500-1100rpm下进行恒温搅拌，直至软糖完全溶化；
(3)向步骤(2)中溶化后的样品中补充少量70-90℃去离子水进行定重，再次进行恒温搅拌；
(4)使用折光仪对步骤(3)定重后的样品进行测定，获得可溶性固形物含量；
(5)依据步骤(4)测得的可溶性固形物含量，计算获得所述凝胶软糖样品中的水分含量。
在一个实施方式中，步骤(1)中加入的去离子水的温度为80℃；和/或该去离子水的加入量为所述凝胶软糖样品的1.2倍重量。
在一个实施方式中，步骤(2)中的加热温度为80℃；搅拌速率为800rpm；和/或搅拌时间为2min。
在一个实施方式中，步骤(3)中，以80℃去离子水定重至步骤(1)中称得的重量，和/或所述搅拌进行30s。
在优选的实施方式中，本发明的方法在步骤(4)中采用阿贝折光仪测定可溶性固形物含量。
在优选的实施方式中，在所述步骤(1)前，将所述凝胶软糖样品剪碎为2-3mm的碎块。
本发明所述凝胶软糖水分快速检测方法的检测结果同行业标准SB/T10021《凝胶糖果》规定的真空干燥法的测定结果基本一致，偏差只有±0.2％。另外，采用本发明的凝胶软糖水分快速检测方法，其检测时间只需10min即可获得检测结果，可实现生产线上即时检测，根据监测结果及时调整软糖的干燥条件，大大改善了生产和干燥的效率和效果；可及时判断干燥终点，确保软糖干燥后水分含量及口感保持稳定，避免由于干燥不足或过度产生不良品。
具体实施方式
使用折光仪检测可溶性固形物含量并进而间接推算水分含量是本领域中已知的食品水分含量检测方法之一。然而，该方法主要应用于饮料、果冻、果酱、糖水罐头、蜂蜜等食品的线上或线下测定。由于凝胶软糖的水分含量较低，干燥后的凝胶软糖成型固化，具有稳定坚硬的质构，因此通常认为难以通过折光仪对其进行检测。现有技术中，并无使用折光仪对凝胶软糖产品进行可溶性固形物含量的快速测定、并间接推算凝胶软糖的水分含量的记载。
另一方面，在凝胶软糖的生产过程中，在对软糖进行干燥期间需要对软糖中水分含量进行即时监测，及时调整干燥工艺条件以及判断干燥终点。因此，传统的真空干燥法检测水分含量由于工序复杂、耗时冗长而难以获得实时监测结果，从而对软糖生产造成不利影响。
对于上述问题，发明人经反复实验出人意料地发现，通过加入合适比例的80℃热去离子水并将凝胶软糖均匀溶化后，使用折光仪测定可溶性固形物含量并进而间接推算水分含量，可准确高效地对凝胶软糖样品中的水分含量进行测定，从而简便易行地实现生产线上及时检测。
本发明中所测定的凝胶软糖样品，是指以明胶、果胶、卡拉胶、琼脂中的一种或多种凝胶剂，添加一定量的白砂糖、麦芽糖浆、水一起熬煮而成的软糖，所述软糖的固形物含量≥80％，还原糖含量一般为18％-24％。
为加快加入热去离子水后的溶化速度和溶解均匀度，优选在对凝胶软糖样品进行溶化前，用剪刀将所述软糖样品剪碎成2-3mm的碎块。
为保证测量的准确性，本发明中采用80℃的热去离子水，以防止水中杂质使折光率发生改变，进而影响检测结果。
对于软糖样品的溶化，本发明对通过微波炉加热、水浴加热、电磁搅拌加热三种方式的常见加热手段进行了比较。结果如下：
通过微波炉加热虽然能够快速溶化软糖，但存在以下明显缺点：其一，溶化不均匀，需额外使用玻璃棒等工具人工搅拌溶化均匀；其二，微波炉受热不均，溶化后的温度不一致，给测定结果带来偏差。
使用水浴锅基本能精准控制溶化温度，然而仍存在以下明显缺点：其一，溶化软糖所用的玻璃烧杯表面残留有水浴锅内的水，给溶化后的样品定重带来困难，而无法精确定重则为测定结果带来偏差；其二，同样存在溶化不均匀的问题，需额外使用玻璃棒等工具人工搅拌溶化均匀。
针对上述使用微波炉、水浴锅的方式来溶化软糖测定水分含量存在的缺点，本发明中使用电磁加热搅拌器来溶化软糖进行凝胶软糖水分含量的测定。首先，该方法使用电磁搅拌子以确保溶解均匀，避免了引入人工操作带来的误差；其次，该方式具备精准的温度控制，确保溶化后的软糖温度一致性。同时操作简单快速，成本低廉，测定数据稳定。
本发明中对于折光仪的种类并无明确限定，只要是本领域中常用于食品检测的折光仪均可用于本发明。然而，出于准确性、便携性和快速检测的综合考虑，本发明中优选使用检测精度要求Brix±0.010，具有恒温功能的阿贝折光仪。该折光仪具有温度检测、温度补偿以及计算数显等功能，可简便快速地直接读取溶液中的可溶性固形物含量。然而，本领域技术人员显然也可通过由折光仪读取的折光率以及测定时的溶液温度容易地通过计算或换算表获得该溶液的可溶性固形物含量。上述计算或换算表是本领域公知的，例如GBT10786-2006标准中记载的换算表。
实施例
接下来，通过实施例对本发明进行进一步详细地说明，但本发明不仅限于这些实施例。
以下实施例中凝胶软糖样品为来自中粮金帝食品(深圳)有限公司的美滋滋品牌软糖。检测过程中使用的仪器如下：电磁搅拌器(供应商IKA，型号RCT)、台式自动数显手持式阿贝折射仪(供应商日本ATAGO爱拓，型号RX-5000α-Plus，精度为Brix±0.010，具有内置的恒温功能，达到目标温度后自动开始测量)、电子秤(博途高精密电子，型号BT456A实验天平，精度0.001g)
以下实施例中，采用如下方法对凝胶软糖样品中的水分含量进行测定：
(1)从干燥房中抽样选取凝胶软糖样品，用剪刀剪为2～3mm的小碎块，称取15～30g(精确至0.001g)置入干燥后恒重的80ml烧杯中，加入1-1.5倍重量的80℃热去离子水，置入一颗电磁搅拌子，记录毛重为m；
(2)使用电磁加热搅拌器将步骤(1)称重后的软糖样品加热至70-90℃，当软糖基本溶化时开启搅拌，在500-1100rpm下进行恒温搅拌，直至软糖完全溶化成流动性较好的溶液状态；
(3)鉴于凝胶软糖溶化过程中有少量水分蒸发，因此将步骤(2)中溶化后的样品置于高精度电子秤上补充少量80℃热去离子水重新定重为m，并再次置于电磁搅拌器上搅拌30s；
(4)使用折光仪对步骤(3)定重后的样品进行测定，测得可溶性固形物含量为X1；
(5)依据步骤(4)测得的可溶性固形物含量，计算获得所述凝胶软糖样品中的水分含量。
计算公式：设软糖溶化前(重量设为m软糖)可溶性固形物含量为X1％，则可溶性固形物重量为m软糖×X1％；凝胶软糖加入80℃热去离子水(重量设为m热水)溶化后其可溶性固形物含量测定为X2％(使用阿贝折光仪测定)，则可溶性固形物重量为(m软糖+m热水)×X2％。由于凝胶软糖样品在溶化前与溶化后其可溶性固形物重量保持不变，即m软糖×X1％＝(m软糖+m热水)×X2％，因此
由上述推算凝胶软糖水分含量＝100％-X1％
上述计算完全在本领域技术人员的能力范围之内。通过该公式，可容易地由测得的溶液可溶性固形物含量获得软糖可溶性固形物含量，从而进一步推算获得凝胶软糖水分含量。
实施例1溶化温度对软糖均匀溶化的影响
本实施例中，对溶化温度对软糖均匀溶化的影响进行了研究，结果如下表1所示：
表1溶化温度对软糖均匀溶化的影响
根据表1的记载可知，最佳的软糖溶化温度为80℃，温度低于80℃时溶化不均匀，物料粘度高，搅拌子转动困难，温度高于80℃，溶化效果好，从实际情况来分析，过高的温度没有必要，一是使得能耗增高，二是在溶化过程中蒸发的水分较多，即使进行定重后，该较高温度还将使得水分少量蒸发，给测定带来偏差。
实施例2搅拌速率对软糖均匀溶化的影响
本实施例中，对电磁加热搅拌的搅拌速率对软糖均匀溶化的影响进行了研究，结果如下表2所示：
表2搅拌速率对软糖均匀溶化的影响
结论：搅拌子转速设定800rpm最优，转速低至500rpm时需要搅拌更长时间，存在搅拌不均匀的风险；转速达到1100rpm时尽管物料在更短时间内混合均匀，然而由于转速过高，物料内产生微小气泡，影响检测分析。
实施例3软糖与热水比例对软糖均匀溶化的影响
本实施例中，对软糖与80℃热去离子水的重量比对软糖均匀溶化的影响进行了研究，结果如下表2所示：
表3软糖与热水比例对软糖均匀溶化的影响
结论：软糖与80℃热水的混合重量比为1:1.2时，溶化效果良好，物料粘度低，搅拌子转动顺畅。当热水用量偏低时，溶化效果一般，物料粘度稍高，搅拌子转动稍有困难；当热水用量偏高时，由于稀释倍数增加，增大了测定偏差。
实施例4本发明的方法与传统方法的测定数据比较
本实施例中，对于同一批次凝胶软糖样品的水分含量检测，将本发明的凝胶软糖水分含量测定方法与行业标准SB/T 10021中记载的真空干燥测定方法进行了比较，结果参见以下表4的记载：
表4本发明的方法与传统方法的测定数据比较(wt％)
根据上述表4记载的测定数据可知，采用本发明的凝胶软糖水分含量检测方法和采用行业标准SB/T 10021的真空干燥法相比，所测定的凝胶软糖水分含量偏差在±0.2wt％范围内，测定数据基本一致，没有出现较大偏差。另一方面，本发明的凝胶软糖水分含量检测方法仅需10min即可获得检测结果，从而可实现生产线上即时监测，及时调整干燥工艺条件并判断干燥终点。确保软糖干燥后水分含量和口感稳定，避免由于干燥不足或过度产生不良品。而行业标准SB/T 10021中的真空干燥法需历时6h才能出具结果，存在检测周期长，不能及时判断干燥终点，会发生由于过度干燥产生大量不良品。同时由于长时间等待检测结果，影响生产和干燥效率。
Claims (6)
1.一种凝胶软糖水分含量检测方法，所述方法包括以下步骤：
(1)向凝胶软糖样品中加入1-1.5倍重量的70-90℃去离子水，置入电磁搅拌子，称重；
(2)使用电磁加热搅拌器将步骤(1)称重后的软糖样品加热至70-90℃，在500-1100rpm下进行恒温搅拌，直至所述软糖样品完全溶化；
(3)向步骤(2)中溶化后的样品中补充70-90℃去离子水进行定重，再次进行恒温搅拌；
(4)使用折光仪对步骤(3)定重后的样品进行测定，获得可溶性固形物含量；
(5)依据步骤(4)测得的可溶性固形物含量，计算获得所述凝胶软糖样品中的水分含量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中加入的去离子水的温度为80℃；和/或所述去离子水的加入量为所述凝胶软糖样品的1.2倍重量。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的加热温度为80℃；搅拌速率为800rpm；和/或搅拌时间为2min。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，以80℃去离子水定重至步骤(1)中称得的重量，和/或所述搅拌进行30s。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中使用的所述折光仪为阿贝折光仪。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤(1)前，将所述凝胶软糖样品剪碎为2-3mm的碎块。
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2015
- 2015-11-27 CN CN201510848460.4A patent/CN106814046B/zh active Active
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