CN114027382A - 一种含有天然色素的凝胶糖果胶液，制备及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种含有天然色素的凝胶糖果胶液，制备及应用。该凝胶糖果胶液的原料包括，按质量份数计：明胶36～46份；甘油19～26份；水36～46份；遮光护色剂0.2～0.4份；天然色素0.3～0.6份；甜味剂0.01～0.03份。本发明通过遮光护色剂的引入显著降低天然色素的褪色问题，进一步，还通过分析制备参数对凝胶糖果胶液脱气泡的影响，得到制备参数与脱气泡效果的最优组合，经该方案制备的凝胶糖果漏丸率低，稳定性好，使胶液的气泡脱除效果明显优于较传统脱泡方式，进行的1～3个月加速试验和常温稳定性试验测试，胶液褪色问题明显改善，对制备可满足实际应用需要的含天然色素的胶液具有一定指导意义。

Description

一种含有天然色素的凝胶糖果胶液，制备及应用

技术领域

本发明涉及食品加工方法技术领域。更具体地，涉及一种含有天然色素的凝胶糖果胶液，制备及应用

背景技术

当前凝胶糖果作为一种新剂型广受市场欢迎。它具有口感好，携带和食用方便，非常适合装填油性内容物，兼具食用和保健作用的优点。凝胶糖果从类型可以分为植物型凝胶糖果、动物型凝胶糖果，混合型凝胶糖果、淀粉型凝胶糖果、夹心型凝胶糖果等。凝胶是由食用植物胶、动物胶等和辅料加工而成。

为了提高凝胶糖果的口感或美观程度或对一些光敏性内容物遮蔽，凝胶糖果的凝胶一般添加着色剂和遮光剂护色剂和甜味剂。然而一些天然色素类虽然绿色健康，但是存在光敏性、不耐热、不易加工等缺点。比如食品添加剂红曲红。

红曲红色素是由红曲霉属(Monascu)的丝状真菌生成的天然食用色素，是红曲霉菌发酵产生的一类聚酮体化合物的混合物，红曲色素一直以来被认为是安全性较高的天然食用色素，试验证明不含黄曲霉毒素。动物活体试验也表明，食用含红曲色素及其制品的食物均未发现急、慢性中毒现象，也无致突变作用。红曲色素具有“天然、安全、营养、多功能”的多重优点。红曲红色素物理性质稳定，尤其对热稳定，130℃以下基本稳定；耐酸碱等，但红曲红对光敏感，见光可褪色。在目前倡导绿色天然的理念下，将食品和保健食品领域利用红曲红色素替代合成色素已成大势所趋，但是对后续研究发现常规工艺操作下，红曲红确有褪色情况，另外还发现应用在凝胶糖果和软胶囊领域还有发泡和气泡抽真空不尽的现实情况，这样就导致糖果或软胶囊包裹物已漏出，质量不过关，严重影响天然色素在糖果和软胶囊等领域中的发展。

因此，急需提供一种制备含天然色素的凝胶糖果胶液的新工艺路线，以期制备出合格的含有天然色素的凝胶糖果。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种含有天然色素的凝胶糖果胶液。该凝胶糖果胶液加入了遮光护色剂，可有效解决天然色素遇光易褪色的问题，提高天然色素的稳定性。

本发明的第二个目的在于提供一种制备上述含有天然色素的凝胶糖果胶液的制备方法。该制备方法可有效降低因天然色素的引入造成凝胶糖果胶液消泡效果差的问题，并且制备工艺简便，可实现工业化应用。

本发明的第三个目的在于提供一种含有天然色素的凝胶糖果胶液在食品加工领域中的应用。采用该凝胶糖果胶液制备凝胶糖果，漏丸率低，稳定性好，对食品加工领域中需添加天然色素制备夹心型产品具有一定指导意义。

为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供一种含有天然色素的凝胶糖果胶液，所述凝胶糖果胶液的原料包括，按质量份数计：

在本发明中，选择添加天然色素有以下考虑，一方面是因为天然色素安全性较高，相较于合成色素不会造成服用者身体的损伤，另一方面为了响应国家倡导的绿色天然理念，以天然色素替代合成色素。但就目前研究而言，引入天然色素势必需要关注产品的褪色问题和胶液消泡效果差的问题，这是伴随着天然色素添加产生的。基于产品的褪色问题，在本发明的技术方案中，通过在凝胶糖果胶液的原料配方中添加一定量的遮光护色剂可以降低天然色素的褪色问题，提高产品的稳定性。

进一步，所述凝胶糖果胶液的原料包括，按质量份数计：

进一步，所述天然色素包括红曲红或红曲黄。在一个具体实施方式中，选用的天然色素为红曲红，黑紫色固体粉末，色价≥160.0，可市售获得。

进一步，所述遮光护色剂包括二氧化钛或植物炭黑。

进一步，所述天然色素与遮光护色剂与的质量比为1:2～2:1；优选地，所述天然色素与遮光护色剂的质量比为2:1。

进一步，所述甜味剂包括但不限于甜菊糖苷、纽甜、甘草酸铵、甘草酸一钾、甘草酸三钾、乙酰磺胺酸钾或天门冬酰苯丙氨酸甲酯乙酰磺胺酸中的一种或多种，可以是本领域中常用的甜味剂，但是不包含如山梨糖醇、木糖醇等糖醇类甜味剂。

基于胶液消泡效果差的问题，本发明采用下述技术方案：

本发明提供一种含有天然色素的凝胶糖果胶液的制备方法，包括如下步骤：

将水、甜味剂、明胶、遮光护色剂、甘油加入化胶罐中进行化胶，然后在搅拌的情况下进行一次脱泡，至完全脱气泡后加入天然色素保温进行二次脱泡，至完全脱气泡后出胶，过筛，稳胶，即得；

其中，所述一次脱泡是将化胶罐内真空度控制在-0.06～-0.09Mpa，保持20～30min；所述二次脱泡将化胶罐内真空度控制在-0.06～-0.09Mpa，保持0.5～2h。

在本发明中提及的天然色素特指经过发酵工艺得到的一类天然色素，市售的该类天然色素中可能还包括糊精或淀粉等填充物成分，因糊精或淀粉在脱泡处理时也会产生气泡，带来不良的干扰因素，所以本发明中所用的天然色素均为不含糊精或淀粉等填充物的纯色素产品。添加天然色素后，凝胶糖果胶液无法通过本领域常规消泡方式进行有效消泡，甚至可能因此产生更多的气泡，使气泡在胶液表面积累增多，严重影响后续制备凝胶糖果产品的包覆效果。其中，不断产生气泡的原因可能是因为天然色素中的氨基酸易产生大量气泡，并且气泡难以从黏度较大的胶液中排放出来，这就给含天然色素的胶液的消泡工作增大了很大难度，因此本发明提供的技术方案在一定程度上解决了上述问题，使该问题得以好转，消泡效果显著。

进一步，所述天然色素的添加方式为直接粉末加入。

进一步，所述一次脱泡和二次脱泡的真空度为-0.07Mpa。

进一步，所述二次脱泡保持的时间为1.5h。

进一步，所述凝胶糖果胶液的黏度控制在15000～35000mP.s。胶液黏度降低后，有利于气泡顺利被抽出，但是为了保证制备的胶液符合做凝胶糖果胶皮的韧性标准，尽量控制黏度偏大一些，优选地，胶液的黏度控制在20000～30000mP.s；更优选地，所述凝胶糖果胶液的黏度控制在25000mP.s。

进一步，所述化胶的温度为70～80℃；所述化胶的时间为60～90min。

进一步，所述稳胶的温度为55～65℃；所述稳胶的时间为2～4h。

进一步，所述制备方法中还包括对遮光护色剂的预处理操作：

取遮光护色剂溶于甘油中，搅拌均匀过胶体磨2～4次，过100目～120目筛，即得。

在本发明中，需要对外购的遮光护色剂进行预处理，包括胶体磨研磨和过筛，其目的使遮光护色剂颗粒充分分散，以提供更好地遮光护色效果，遮光护色剂颗粒的粒径只需达到食用级即可。

为达到上述第三个目的，本发明提供一种利用如上含有天然色素的凝胶糖果胶液在食品加工领域中的应用。

本发明的有益效果如下：

本发明公开一种含有天然色素的凝胶糖果胶液，制备及应用。该凝胶糖果胶液的原料包括，按质量份数计：明胶36～46份；甘油19～26份；水36～46份；遮光护色剂0.2～0.4份；天然色素0.3～0.6份；甜味剂0.01～0.03份。通过遮光护色剂的引入可以显著降低天然色素的褪色问题，配合正交试验方法，分析制备参数对凝胶糖果胶液脱气泡的影响，得到制备参数与脱气泡效果的最优组合，经该方案制备的凝胶糖果漏丸率低，稳定性好，使胶液的气泡脱除效果明显优于较传统脱泡方式，进行的1～3个月加速试验和常温稳定性试验测试，胶液褪色问题明显改善，对制备可满足实际应用需要的含天然色素的胶液具有一定指导意义。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明制备的凝胶糖果的稳定性报告。

图2示出对比例1制备的凝胶糖果胶液形成的胶皮实物图。

图3示出对比例1制备的凝胶糖果的实物图。

图4示出实施例1中平行实验制备的凝胶糖果胶液形成的胶皮实物图。

图5示出实施例1中平行实验制备的凝胶糖果的实物图。

图6示出进行稳定性试验的凝胶糖果的的实物图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1

本实施例提供了一种含有天然色素的凝胶糖果胶液及其制备方法，并对制备方法中制备工艺进行优化，以摸索出最佳工艺条件。

1、实验原料

在本发明中，选用二氧化钛作为二氧化钛，选用红曲红作为天然色素，选用甜菊糖苷作为甜味剂，按照表1凝胶糖果胶液配方表进行原料的称取。

表1凝胶糖果胶液配方表

物料名称	配方量/千克	厂商
			明胶	40.13	罗赛洛(大安)明胶有限公司
甘油	19.19	丰益油脂科技有限公司
			纯化水	40.00	自制
二氧化钛	0.22	上海染料研究所有限公司南通分公司
			红曲红	0.45	广东科隆生物科技有限公司
甜菊糖苷	0.01	山东奥晶生物科技有限公司

2、实验操作要点

步骤1：取二氧化钛溶于适量甘油，搅拌均匀过胶体磨3次，过100目～120目筛，得甘油二氧化钛混合物。

步骤2：取纯化水、甜菊糖苷、明胶、甘油二氧化钛混合物加入化胶罐搅拌并加热到75℃，化胶75分钟。搅拌抽真空25分钟至完全脱气泡，真空度保持在-0.06～-0.09Mpa。

步骤3：打开化胶罐加入红曲红色素，静置抽真空至-0.06～-0.09Mpa，温度保持在75℃。

步骤4：真空度达到-0.06～-0.09Mpa后，保持真空状态下搅拌0.5～2小时至红曲红色素均匀并抽真空至无气泡，温度保持在75℃。

步骤5：出胶过100目筛过滤，控制胶液黏度为15000～35000mP.s，出胶后在60℃保温稳胶4小时。

3、评定标准

在软胶囊机布胶，随机量取10cm³胶皮面积3次，在聚光灯下计数气泡个数，取平均值记录，以10cm³胶皮面积气泡个数≤5个记为合格，然后将合格的胶液包裹内容物继续制备凝胶糖果，以漏丸率≤3％记为合格。

4、正交试验

为了选择脱泡效果较好的最佳配方，本实验采用了L₁₈(3⁷)正交试验设计，天然色素添加方式：天然色素添加顺序：胶液黏度：二次脱泡保持时间：化胶罐内真空度：红曲红与二氧化钛的比例：糖醇添加量七个因素，每个因素设计三个水平做正交试验，正交试验因素水平设计如表2所示。

表2正交试验因素水平表

这里需要说明的是：

(1)因素一(色素添加方式)选择3个水平：红曲红色素用纯化水搅拌完全溶解；红曲红色素用95％乙醇溶液搅拌完全溶解；红曲红色素粉末直接加入胶液。

(2)因素二(色素添加顺序)选择3个水平：投料时即化胶开始时将其他原料和色素一同加入到化胶罐中，然后开始加温搅拌化胶，最后抽真空；化胶完成达到温度，搅拌至完全溶解，但没有抽真空时再加入色素再抽真空；抽真空后即化胶完成后抽真空完毕至澄清无气泡胶液，然后加入色素再真空环境下搅拌和抽真空。

(3)本次正交试验考量单个因素并行，不考虑交互因素。

(4)糖醇添加是在步骤2中加入山梨糖醇。

正交试验结果如表3。

表3正交试验结果

根据表3计算利用极差分析法分析结果如下：

设因素A的A₁水平实验结果为y₁，设A₁水平均值为K₁,如有i个水平值:K₁＝(y₁+y₂+y₃+…y_i)/i，本实验中实验结果为随机量取10cm³胶皮面积的气泡3次计数，则均值越小为优水平。对R值进行比较，R值与影响力成正比，R值越大，对消泡效果影响越大，R值越小，对消泡效果影响越小，则：因素主次顺序为：A＞E＞B＞F＞D＞C＞G；即:色素添加方式＞真空度＞色素添加顺序＞红曲红和二氧化钛比例＞抽真空时间＞胶液黏度＞糖醇添加。

通过K值的比较可以得出消泡效果的最优水平为A₃B₃C₁D₁E₁F₃G₁，即色素添加方式粉末，色素添加顺序抽真空后，胶液黏度15000mP.s，抽真空时间0.5h，真空度-0.07Mpa，红曲红和二氧化钛比例为1:2，无糖醇添加。该工艺条件不在正交试验中，因此做验证实验。在此工艺条件下进行三次平行实验，所得结果见表4和图4，经过三次平行实验显示，该工艺条件脱气泡效果显著，胶液形成的胶皮表面平整光滑，无气泡孔，继续制备得到的凝胶糖果，所制得凝胶糖果见图5，凝胶糖果包裹完整，漏丸率较低，表面平整光滑，无气泡孔，符合工艺要求。

表4平行实验的起泡数、漏丸率汇总表

实验次数	10cm<sup>3</sup>胶皮起泡计数	漏丸率
			1	1	0.5％
2	0	0.2％
			3	0	0.3％

结合正交试验结果和大量研究经验知，在保证色素添加方式为粉末，色素添加顺序为抽真空后两个关键因素下，在表2限制的各因素的水平范围内进行合理的搭配组合均可以实现较好地脱泡效果，为了进一步验证上面推论，进行如下制备条件的调整：

将制备条件调整为：色素添加方式为粉末，色素添加顺序为抽真空后，胶液黏度25000mP.s，抽真空时间1.5h，真空度-0.07Mpa，色素和二氧化钛比例为2:1，无糖醇添加，在此工艺条件下进行三次平行实验，10cm³胶皮起泡个数分别为2，1，0，平均起泡个数为1，说明该工艺条件脱气泡效果也很显著，并且提高了胶液黏度后，使胶液形成的胶皮韧性更好，继续制备得到的凝胶糖果，检测漏丸率和进行稳定性试验考察，所得结果参见表5、图1和图6。经测试，三次实验制作的凝胶糖果漏丸率较低，符合合格标准，稳定性合格。

表5起泡数、漏丸率和稳定性数据汇总表

上述工艺条件又可以调整为：色素添加方式为粉末，色素添加顺序为抽真空后，胶液黏度15000mP.s，抽真空时间1.5h，真空度-0.08Mpa，色素和二氧化钛比例为1:1，无糖醇添加，随机量取10cm³胶皮面积3次，在聚光灯下计数气泡个数，结果见表6，平均气泡数为2，继续制备得到的凝胶糖果，检测漏丸率，漏丸率也较低，符合要求。

表6起泡数、漏丸率汇总表

实验次数	10cm<sup>3</sup>胶皮起泡计数	漏丸率
			1	3	0.7％
2	2	0.4％
			3	1	0.3％

上述工艺条件又可以调整为：色素添加方式为粉末，色素添加顺序为抽真空后，胶液黏度25000mP.s，抽真空时间0.5h，真空度-0.08Mpa，色素和二氧化钛比例为1:1，无糖醇添加，随机量取10cm³胶皮面积3次，在聚光灯下计数气泡个数，结果见表7，平均气泡数为1，继续制备得到的凝胶糖果，检测漏丸率，漏丸率也较低，符合要求。

表7起泡数、漏丸率汇总表

实验次数	10cm<sup>3</sup>胶皮起泡计数	漏丸率
			1	1	0.3％
2	1	0.4％
			3	1	0.3％

上述工艺条件又可以调整为：色素添加方式为粉末，色素添加顺序为抽真空后，胶液黏度20000mP.s，抽真空时间1h，真空度-0.08Mpa，色素和二氧化钛比例为3:1，无糖醇添加，随机量取10cm³胶皮面积3次，在聚光灯下计数气泡个数，结果见表8，平均气泡数为2.6，继续制备得到的凝胶糖果，检测漏丸率，漏丸率较低，符合要求。

表8起泡数、漏丸率汇总表

实验次数	10cm<sup>3</sup>胶皮起泡计数	漏丸率
			1	3	1.2％
2	3	1.5％
			3	2	1％

由此知，只要保证色素添加方式为粉末，色素添加顺序为抽真空后两个关键因素下，在表2限制的各因素的水平范围内进行合理的搭配组合均可以实现较好地脱泡效果，这里需要指出的是，为了尽可能减少胶皮的起泡个数，降低漏丸率，在凝胶糖果胶液的原料配方中尽量不添加山梨糖醇、木糖醇等糖醇类甜味剂，可用其他甜味剂进行代替，以达到较低的起泡个数。

对比例1

按照实施例1的配方，采用常规方法进行化胶，具体操作为：称取配方量的明胶、甘油、纯化水、二氧化钛、含红曲红色素的溶液、山梨糖醇液、甜菊糖苷(纯化水溶解)投入化胶罐，加热搅拌胶液至75±5℃，化胶1-2小时，抽真空0.5～1小时，真空度-0.06～-0.08MPa；出胶60±2℃测量黏度20000～30000mPa.s。出胶后稳胶4小时左右，上软胶囊机布胶，随机量取10cm³胶皮面积3次，所得结果见图2，在聚光灯下计数细小气泡，发现细小气泡不可计数，重复试验3次结果相同，说明加入红曲红色素后无法通过常规方法进行有效脱泡。采用上述胶液继续制备凝胶糖果，所得凝胶糖果的实物图参见图3，不难看出，该凝胶糖果的表面不平整，具有很多气泡孔，不符合合格标准。

由此，通过正交试验筛选，最终得出一种含有天然色素的凝胶糖果胶液及其制备方法。本制备方法科学实用，通过遮光护色剂的使用克服了天然色素引发的褪色问题，通过遮光护色剂和天然色素的比例、色素添加顺序、色素添加方式，真空度，搅拌时间等控制，解决了天然色素在脱泡过程中气泡抽真空不尽的问题，表9为常规方法和本发明方法的结果对比表，较常规脱泡方法，本发明提供的方法制备的胶液，其气泡个数下降90％以上。通过1～3个月的加速试验和常温稳定性试验，胶液褪色时长延长至少2个月，制得的凝胶糖果质量合格稳定，漏丸率较低。

表9常规方法和本发明方法的结果对比表

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种含有天然色素的凝胶糖果胶液，其特征在于，所述凝胶糖果胶液的原料包括，按质量份数计：

2.根据权利要求1所述的凝胶糖果胶液，其特征在于，所述凝胶糖果胶液的原料包括，按质量份数计：

3.根据权利要求1所述的凝胶糖果胶液，其特征在于，所述天然色素包括红曲红或红曲黄；优选地，所述遮光护色剂包括二氧化钛或植物炭黑；优选地，所述天然色素与遮光护色剂的质量比为1:2～2:1；更优选地，所述天然色素与遮光护色剂与的质量比为2:1。

4.一种如权利要求1～3任一所述的凝胶糖果胶液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将水、甜味剂、明胶、遮光护色剂、甘油加入化胶罐中进行化胶，然后在搅拌的情况下进行一次脱泡，至完全脱气泡后加入天然色素保温进行二次脱泡，至完全脱气泡后出胶，过筛，稳胶，即得；

其中，所述一次脱泡是将化胶罐内真空度控制在-0.06～-0.09Mpa，保持20～30min；所述二次脱泡将化胶罐内真空度控制在-0.06～-0.09Mpa，保持0.5～2h。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述天然色素的添加方式为直接粉末加入。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述一次脱泡和二次脱泡的真空度为-0.07Mpa；优选地，所述二次脱泡保持的时间为1.5h。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述凝胶糖果胶液的黏度控制在15000～35000mP.s；优选地，所述凝胶糖果胶液的黏度控制在25000mP.s。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述化胶的温度为70～80℃；所述化胶的时间为60～90min；优选地，所述稳胶的温度为55～65℃；所述稳胶的时间为2～4h。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法中还包括对遮光护色剂的预处理操作：

取遮光护色剂溶于甘油中，搅拌均匀过胶体磨2～4次，过100目～120目筛，即得。

10.一种如权利要求1～3任一所述的含有天然色素的凝胶糖果胶液在食品加工领域中的应用。

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