一种沙棘果胶软糖及其制备方法
技术领域
本发明涉及食品制备技术领域,具体的说,本发明涉及一种沙棘果胶软糖及其制备的工艺技术领域。
背景技术
沙棘是一种落叶性灌木,其特性是耐旱、抗风沙,可以在盐碱化土地上生存,因此被广泛用于水土保持,是一种生命力极其顽强的古老植物,国内新疆地区盛产沙棘。中国西北部大量种植沙棘,用于沙漠绿化。沙棘果实中维生素C含量高,素有维生素C之王的美称。沙棘是植物和其果实的统称。植物沙棘为胡颓子科沙棘属,是一种落叶性灌木。国内分布于华北、西北、西南等地。沙棘为药食同源植物。沙棘的根、茎、叶、花、果,特别是沙棘果实含有丰富的营养物质和生物活性物质,可以广泛应用于食品、医药、轻工、航天、农牧鱼业等国民经济的许多领域。沙棘果实入药具有止咳化痰、健胃消食、活血散瘀之功效。现代医学研究,沙棘可降低胆固醇,缓解心绞痛发作,还有防治冠状动脉粥样硬化性心脏病的作用。
果胶是一种完全无毒的天然食品添加剂, 是FAO /WHO食品添加剂联合委员会推荐的公认安全的食品添加剂。此外, 果胶也是一些药物、保健品以及化妆品不可缺少的辅助原料。
软糖是糖果中的一大类,随着人们生活水平的提高,对软糖质量的要求也随之提高,向着高档次、高品位的方向发展。由于软糖在风味、口感、色泽和形状上有多种变化,所以新型营养保健、口感新鲜、有保健功软糖的开发研究成为糖果行业中的一项重要课题。
经检索,目前有很多关于利用传统微波提取法提取沙棘中果胶和利用卡拉胶、明胶等物质为增稠剂制备软糖的研究,关于利用连续微波辅助提取设备提取沙棘中果胶以及利用提取的沙棘果胶制备软糖的研究未见报道。目前,对于利用传统微波提取法提取沙棘中果胶的提取率低,果胶的品质差,且不能实现工业化的生产,同时卡拉胶、明胶等物质制备软糖时口感相对来说不好,且保健功能差。因此,探索和研究沙棘果胶提取率高、提取的沙棘果胶适宜制备沙棘果胶软糖、制备沙棘果胶软糖的工艺过程,对于研制符合新型营养保健、口感新鲜、有保健功能的糖果行业的现代化发展的要求的沙棘果胶软糖具有重要的意义。
发明内容
针对目前未见利连续微波辅助提取设备提取沙棘中果胶以及利用提取的沙棘果胶制备软糖研究现状,且沙棘果胶提取率高、提取的沙棘果胶适宜制备沙棘果胶软糖、沙棘果胶制备软糖符合新型营养保健、口感新鲜、有保健功能的糖果行业的现代化发展的要求、能够实现沙棘果胶制备软糖工业化连续生产,工业化操作简单。本发明旨在于提供一种沙棘果胶软糖及其制备的工艺,目的在于充分利用新疆本地所特有的植物沙棘的资源,研究沙棘果胶提取率高、提取的沙棘果胶适宜制备沙棘果胶软糖、制备沙棘果胶软糖的工艺过程,且研制的沙棘果胶软糖符合新型营养保健、口感新鲜、有保健功能的糖果行业的现代化发展的要求。
本发明通过以下技术方案实现的。
本发明以经精选、清洗、风淋等预处理手段处理的沙棘为原料,利用连续微波辅助提取装置提取沙棘中的果胶,将沙棘果胶、麦芽糖浆、白砂糖、水、一水柠檬酸钠、二水柠檬酸、食用香精原料经过混溶、熬煮、调配、浇模等手段制备沙棘果胶软糖,并利用响应面法优化了微波连续辅助法制备沙棘果胶的工艺条件,在单因素试验的基础上,选择对果胶得率影响较为显著的因素为自变量,以果胶得率为响应值进行响应面分析,得出微波连续辅助法制备沙棘果胶的最佳工艺参数为:pH 1.5-3.5、微波火力450 W -480W、微波时间 不低于20 min,料液比为1:15至1:35。结果表明微波连续辅助法制备沙棘果胶可以显著缩短提取时间,提高果胶的提取率,果胶的适宜制备本发明研制的沙棘果胶软糖,且沙棘果胶软糖符合新型营养保健、口感新鲜、有保健功能的糖果行业的现代化发展的要求。
本发明具体提供一种沙棘果胶软糖及其制备的制备方法,具体的制备方法如下:
(1)沙棘原料的预处理:为了防止沙棘原料中可能存在泥土、碎石、铁屑等杂质混入其中,将原料分别经过筛选,去除霉烂、腐败的原料,将精选的沙棘冲洗2-3次,风淋5-10min,备用。
(2)沙棘料液的调配:将步骤(1)预处理的沙棘按照料液质量比为1:15-1:30的比例进行调配,并调节沙棘料液的pH值为1.5-3.5。
(3)连续微波法提取沙棘果胶:将步骤(2)制备的沙棘料液装入到自行设置的微波连续辅助系统提取装置中,沙棘料液先经过搅拌加热机通过入口进入反应釜中,沙棘料液通过叶轮搅拌加热后通过搅拌加热机的出口、管道进入微波加热室,通过调节微波功率、时间等技术参数,微波功率设定为450W-500W,微波总处理20min,其中沙棘料液通过微波连续辅助提取装置中第一个微波加热室的时间为10min;经第一个微波加热室微波处理后沙棘料液经过管道进入螺旋压榨机进行沙棘料液分离,沙棘料液经过螺旋压榨机中的螺旋部分的挤压螺旋处理,将沙棘料液分离后的沙棘料和液分别通过管道进入微波加热室进行微波处理,经微波处理后的沙棘料和液分别通过出口进行果胶提取的后序处理。
(4)沉淀果胶、烘干:步骤(3)制备的沙棘料和液,用稀氨水调至pH=3.5左右,用95%乙醇进行果胶沉淀,50℃下烘至恒重。
(5)软糖原料:按照重量百分比计,将步骤(4)制备的沙棘果胶5%-10%、麦芽糖浆30%-60%、白砂糖10%-30%、水10%-40%、一水柠檬酸钠0.1%-1%、二水柠檬酸0.1%-1%、食用香精0.05%-0.1%进行沙棘软糖原料的配伍。
(6)混溶:按照步骤(5)中沙棘果胶与白砂糖按重量比1:5至1:10的比例干混均匀,剩余白砂糖备用,加入水搅成糊状,倒入夹套锅内。
(7)熬煮:在夹套锅中加入剩余白砂糖和二水柠檬酸,加热到103℃-105℃,再倒入麦芽糖浆,继续熬煮,测定可溶性固形物含量在70%-80%时,即达到熬汤终点。
(8)冷却:将步骤(7)制备的糖液冷却至70℃-80℃,加入预先溶解好的香精料液,用水将溶解好的一水柠檬酸钠溶液加入到夹套锅内,搅拌1min-2min,冷却至60℃-70℃。
(9)浇模:将步骤(8)冷却至60℃-70℃的物料趁热浇模,自然冷却10-15分钟后脱模成型。
(10)成型,包装:将上述步骤(9)凝固成块的糖体分条切块成型,然后在45℃烘箱中干燥12 小时后取出,水分达到11% -12%,包装成品。
本发明在制备沙棘果胶软糖时采用精选、清洗、风淋等预处理手段、混溶、熬煮、调配、浇模,微波辅助提取等技术手段尽管离不开现有技术的支持和启发,但是对于沙棘果胶软糖的制备,特别是对于针对提取适宜制备沙棘果胶软糖的沙棘果胶的提取、为制备沙棘果胶软糖采用的混溶、熬煮、浇模等多种处理手段、选择适合沙棘中果胶提取的合适的微波仪器、适合制备沙棘果胶软糖中沙棘果胶提取的合适的微波辅助提取工艺, 对于决定沙棘果胶的提取率的高低果胶的品质、沙棘果胶软糖的品质都具有重要的作用,也是决定性因素,不能说采用的技术手段和工具是现有技术,进而否定本发明提供的整体制备沙棘果胶软糖的创新性,现有所有技术发明和创新离不开现有技术的支撑和基础。可见,本发明提供的制备沙棘果胶软糖中各技术因素和技术参数都经过综合考量和设计,本发明提供的沙棘果胶软糖的提取方法中各技术环节具有上下一体,任何技术步骤不可或缺,紧密不可分割的特点,不能任何取舍肢解其中的技术步骤。
同时,本发明提供按照上述工艺制备的沙棘果胶软糖,按照重量百分比计,沙棘果胶软糖含有沙棘果胶5%-10%、麦芽糖浆30%-60%、白砂糖10%-30%、水10%-40%、一水柠檬酸钠0.1%-1%、二水柠檬酸0.1%-1%、食用香精0.05%-0.1%。
上述沙棘果胶软糖的制备和物料含量中添加的食用香精可根据消费者口感的需求具体选用和调配,选用的食用香精为国家推荐采用的食用安全的食品添加剂。
本发明采用的微波连续辅助提取装置由搅拌加热机、三个微波加热室和螺旋压榨机组成。搅拌加热机通过管道与微波加热室相连,微波加热室通过管道与螺旋压榨机相连,螺旋压榨机的液体出口和物料渣出口分别通过管道和管道与微波加热室和微波加热室相连。
本发明中,搅拌加热机由电机、入口、反应釜、叶轮、出口构成,入口位于搅拌加热机反应釜的上部,叶轮在搅拌加热机内部,通过轴和电机连接,出口位于反应釜的下部;螺旋压榨机的主要由螺旋部分和电机组成;三个微波加热室都通过沙棘物料通行过程中进行微波提取处理。
本发明中,经处理后的沙棘由入口进入搅拌加热机,通过叶轮的连续旋转对沙棘进行破碎处理,同时对沙棘进行加热。处理完毕后通过出口经管道进入微波加热室,物料经微波加热室加热提取以后由管道进入螺旋压榨机。沙棘通过螺旋压榨机的压榨,液体部分通过管道进入微波加热室,再进行一次加热提取,最后由出口排出;而物料渣通过管道再一次进入微波加热室加热提取,最后由出口排出。经两次微波处理后的物料可根据工艺需要仍可以进行微波加热处理。
通过实施本发明具体的发明内容可以达到以下有益效果:
(1)沙棘果胶软糖符合现代软糖发展的要求:软糖是糖果中的一大类,随着人们生活水平的提高,对软糖质量的要求也随之提高,向着高档次、高品位的方向发展。本发明制备的沙棘果胶软糖具有天然、口感新鲜、有保健功能的特性。
(2)沙棘果胶软糖容易咀嚼性:本发明制备的沙棘果胶软糖食用时有吃糖的感觉,因为软糖柔软,即使牙齿不好的人也容易咀嚼。
(3)适合工业化生产:连续微波辅助提取装置可以实现沙棘的连续处理,从而实现连续的提取葵沙棘中的果胶,从而实现沙棘果胶软糖的连续化生产,实现工业化的生产。
附图说明
图1显示为沙棘果胶软糖的制备制备工艺流程图。
图2 显示为微波连续辅助提取装置示意图。
图2中:1-电机、2-入口、3-搅拌加热机、4-叶轮、5-出口、6-管道、7-微波加热室、8-管道、9-螺旋压榨机、10-螺旋部分、11-管道、12-微波加热室、13-出口、14-管道、15-微波加热室、16-出口、17-反应釜、18-电机。
具体实施方式
本发明中选用的所有试剂、仪器、原辅材料都为本领域熟知选用的,但不限制本发明的实施,其他本领域熟知的一些试剂和设备都可适用于本发明以下实施方式的实施。
实施例一:沙棘果胶软糖的制备
参见附图1,沙棘果胶软糖的具体制备方法如下。
(1)沙棘原料的预处理:为了防止沙棘原料中可能存在泥土、碎石、铁屑等杂质混入其中,将原料分别经过筛选,去除霉烂、腐败的原料,将精选的沙棘冲洗2-3次,风淋5-10min,备用。
(2)沙棘料液的调配:将步骤(1)预处理的沙棘按照料液质量比为1:15-1:30的比例进行调配,并调节沙棘料液的pH值为1.5-3.5。
(3)连续微波法提取沙棘果胶:将步骤(2)制备的沙棘料液装入到自行设置的微波连续辅助系统提取装置中,沙棘料液先经过搅拌加热机(3)通过入口(2)进入反应釜(17)中,沙棘料液通过叶轮(4)搅拌加热后通过搅拌加热机(3)的出口(5)、管道(6)进入微波加热室(7),通过调节微波功率、时间等技术参数,微波功率设定为450W-500W,微波总处理20min,其中沙棘料液通过微波连续辅助提取装置中第一个微波加热室(7)的时间为10min;经第一个微波加热室(7)微波处理后沙棘料液经过管道(8)进入螺旋压榨机(9)进行沙棘料液分离,沙棘料液经过螺旋压榨机(9)中的螺旋部分(10)的积压螺旋处理,将沙棘料液分离后的沙棘料和液分别通过管道(11、14)进入微波加热室(12、15)进行微波处理,经微波处理后的沙棘料和液分别通过出口(13、16)进行果胶提取的后序处理。
(4)沉淀果胶、烘干:步骤(3)制备的沙棘料和液,用稀氨水调至pH=3.5左右,用95%乙醇进行果胶沉淀,50℃下烘至恒重。
(5)软糖原料:按照重量百分比计,将步骤(4)制备的沙棘果胶5%-10%、麦芽糖浆30%-60%、白砂糖10%-30%、水10%-40%、一水柠檬酸钠0.1%-1%、二水柠檬酸0.1%-1%、食用香精0.05%-0.1%进行沙棘软糖原料的配伍。
(6)混溶:按照步骤(5)中沙棘果胶与白砂糖按重量比1:5至1:10的比例干混均匀,剩余白砂糖备用,加入水搅成糊状,倒入夹套锅内。
(7)熬煮:在夹套锅中加入剩余白砂糖和二水柠檬酸,加热到103℃-105℃,再倒入麦芽糖浆,继续熬煮,测定可溶性固形物含量在70%-80%时,即达到熬汤终点。
(8)冷却:将步骤(7)制备的糖液冷却至70℃-80℃,加入预先溶解好的香精料液,用水将溶解好的一水柠檬酸钠溶液加入到夹套锅内,搅拌1min-2min,冷却至60℃-70℃。
(9)浇模:将步骤(8)冷却至60℃-70℃的物料趁热浇模,自然冷却10-15 分钟后脱模成型。
(10)成型,包装:将上述步骤(9)凝固成块的糖体分条切块成型,然后在45℃烘箱中干燥12 小时后取出,水分达到11% -12%,包装成品。
本发明上述实施例一工艺中采用的微波连续辅助提取装置,该装置由搅拌加热机(3)、三个微波加热室(7、12、15)和螺旋压榨机(9)组成。搅拌加热机(3)通过管道(6)与微波加热室(7)相连,微波加热室(7)通过管道(8)与螺旋压榨机(9)相连,螺旋压榨机(9)的液体出口和物料渣出口分别通过管道(11)和管道(14)与微波加热室(12)和微波加热室(15)相连。
本发明在制备沙棘果胶软糖时采用精选、清洗、风淋等预处理手段、混溶、熬煮、调配、浇模,微波辅助提取等技术手段尽管离不开现有技术的支持和启发,但是对于沙棘果胶软糖的制备,特别是对于针对提取适宜制备沙棘果胶软糖的沙棘果胶的提取、为制备沙棘果胶软糖采用的混溶、熬煮、浇模等多种处理手段、选择适合沙棘中果胶提取的合适的微波设备、适合制备沙棘果胶软糖中沙棘果胶提取的合适的微波辅助提取工艺, 对于决定沙棘果胶的提取率的高低果胶的品质、沙棘果胶软糖的品质都具有重要的作用,也是决定性因素,不能说采用的技术手段和工具是现有技术,进而否定本发明提供的整体制备沙棘果胶软糖的创新性,现有所有技术发明和创新离不开现有技术的支撑和基础。可见,本发明提供的制备沙棘果胶软糖中各技术因素和技术参数都经过综合考量和设计,本发明提供的沙棘果胶软糖的提取方法中各技术环节具有上下一体,任何技术步骤不可或缺,紧密不可分割的特点,不能任何取舍肢解其中的技术步骤。
软糖是糖果中的一大类,随着人们生活水平的提高,对软糖质量的要求也随之提高,向着高档次、高品位的方向发展。由于软糖在风味、口感、色泽和形状上有多种变化,所以新型营养保健软糖的开发研究成为糖果行业中的一项重要课题。本发明通过上述实施例制备沙棘果胶软糖时所用凝固剂为沙棘果胶,沙棘果胶是利用发明人自行研制的微波辅助提取装置从沙棘中提取出来的,是一种天然物质。
本发明制备的沙棘果胶软糖食用时有吃糖的感觉,因为软糖柔软,即使牙齿不好的人也容易咀嚼,是一种口感新鲜、有保健功能的软糖。
实施例二:微波连续辅助提取装置
参见附图2,本发明采用的微波连续辅助提取装置由搅拌加热机(3)、三个微波加热室(7、12、15)和螺旋压榨机(9)组成。搅拌加热机(3)通过管道(6)与微波加热室(7)相连,微波加热室(7)通过管道(8)与螺旋压榨机(9)相连,螺旋压榨机(9)的液体出口和物料渣出口分别通过管道(11)和管道(14)与微波加热室(12)和微波加热室(15)相连。
本发明中,搅拌加热机(3)由电机(1)、入口(2)、反应釜(17)、叶轮(4)、出口(5)构成,入口(2)位于搅拌加热机(3)反应釜(17)的上部,叶轮(4)在搅拌加热机(3)内部,通过轴和电机(1)连接,出口(5)位于反应釜(17)的下部;螺旋压榨机(9)的主要由螺旋部分(10)和电机(18)组成;三个微波加热室(7、12、15)都通过沙棘物料通行过程中进行微波提取处理。
本发明中,经处理后的沙棘由入口(2)进入搅拌加热机(3),通过叶轮(4)的连续旋转对沙棘进行破碎处理,同时对沙棘进行加热。处理完毕后通过出口(5)经管道(6)进入微波加热室(7),物料经微波加热室(7)加热提取以后由管道(8)进入螺旋压榨机(9)。沙棘通过螺旋压榨机(9)的压榨,液体部分通过管道(14)进入微波加热室(15),再进行一次加热提取,最后由出口(16)排出;而物料渣通过管道(11)再一次进入微波加热室(12)加热提取,最后由出口(13)排出。经两次微波处理后的物料可根据工艺需要仍可以进行微波加热处理。
实施例三:沙棘中果胶提取的优化试验
微波连续辅助法提取沙棘中果胶工艺优化试验
1、沙棘果胶制备软糖工艺流程:
沙棘→精选→清洗→风淋→搅拌加热→微波提取→沙棘料液分离→微波→调pH值→配料→醇沉→熬煮→冷却→浇模成型。
沙棘果胶制备软糖具体工艺参见附图1,沙棘中果胶提取采用的设备参见附图2。
2、单因素对果胶提取率的影响
(1)pH 值对沙棘果胶得率的影响
试验过程:按1实验步骤,按微波火力480W、微波时间10 min对沙棘料液进行处理,料液比 1:25,用盐酸分别调 pH 为 1.5、2.0、2.5、3.0、3.5。采用微波连续辅助法进行沙棘果胶制备试验,试验平行三次。
试验结果:在pH 为 2.5时,沙棘果胶的提取率相对于 pH 为 1.5、2.0、3.0、3.5时高,所以选取pH 为 2.5对沙棘果胶进行提取,并选用pH 为 2.0、2.5、3.0时进行优化。
(2)微波火力对果胶得率的影响
试验过程:按1实验步骤,将沙棘料液在微波连续辅助提取装置中分别在 460W、470W、480W、490W、500W的火力下处理,微波时间10 min,料液比 1:25,pH为2。采用微波连续辅助法进行果胶制备试验,试验平行三次。
试验结果:在微波火力为 480W时,沙棘果胶的提取率达到提取的至高点,当微波火力在加大时,沙棘果胶的提取率不再增加,为了节约资源,所以选取微波火力为 480W时对沙棘果胶进行提取,并选用微波火力470W、 480W、490W时进行优化。
(3)料液比对果胶得率的影响
试验过程:按1实验步骤,按微波火力480W、微波时间10 min对沙棘料液进行处理,料液比为1:15、1:20、1:25、1:30、1:35 加入物料箱中,调节溶液 pH 值为2。采用微波连续辅助法进行果胶制备试验,试验平行三次。
试验结果:当料液比为1:25沙棘果胶的提取率达到最高,所以选取料液比为1:25对沙棘果胶进行提取,并选用料液比为 1:20、1:25、1:30进行优化。
3、微波连续加热辅助法制备果胶的响应面分析法优化试验
综合考虑单因素试验结果,根据Central-Composite设计原理,运用Design-Expert.7.0软件设计三因素三水平的旋转中心组合试验。
采用单因素试验和响应面分析法(RSM)得到微波连续辅助法提取沙棘果胶的最佳工艺参数为pH 1.5-3.5、微波火力450 W -480W、微波时间 不低于20 min,料液比为1:15至1:35。
通过上述系列实施例制备的沙棘果胶软糖具有如下的典型性:
本发明制备的沙棘果胶软糖食用时有吃糖的感觉,具有良好的咀嚼性,因为软糖柔软,即使牙齿不好的人也容易咀嚼。
本发明采用专用设置的连续微波辅助提取装置可以实现沙棘果胶的的连续提取处理,从而实现连续的提取葵沙棘中的果胶,从而实现沙棘果胶软糖的连续化生产,实现工业化的生产。
如上所述,即可较好地实现本发明,上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明确定的保护范围内。