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果冻是由食用糖类和食品增稠剂，辅以酸味剂、着色剂和香精等调配而成的半固体胶冻状食品。果冻产品最早源于国外，因其富有弹性而爽滑的质感、酸甜可口的品尝感，以及鲜亮诱人的外观，而广受大众的青睐。因果冻产品在休闲食品快消领域具备独特的发展优势，果冻市场吸引了大批企业的纷纷进入。 近年来，果冻行业在我国发展势头良好，至今已成为年销售额超 100 亿元的行业，并每年以15%左右的速度增长。 食品增稠剂是食品工业中最常用的食品添加剂之一，在 GB 2760—2014 食品添加剂使用卫生标准明确规定了近40种增稠剂在16大类食品中的使用限量，其中也包括了多种食品增稠剂在果冻类产品中的添加限量。 2.1 食品增稠剂的来源和分类 目前用于食品工业的食品增稠剂，按其来源可分为以下几大类：植物来源增稠剂、海藻类来源增稠剂、动物与微生物来源增稠剂和天然物半合成增稠剂。 植物来源增稠剂多为植物多糖类物质，经植物黏液提取纯化而来，如刺槐豆胶、罗望子胶、亚麻籽胶、瓜尔胶、果胶、阿拉伯胶等； 海藻类来源增稠剂是从海藻中提取而来的海藻类胶体，较常用的卡拉胶、海藻酸及其钠盐均属于此类增稠剂； 动物来源增稠剂是从动物组织中提取得到的亲水胶，其化学成分多为动物蛋白，如明胶、壳聚糖、酪蛋白等； 微生物来源增稠剂则是由微生物胞外代谢物中提取得到的大分子多糖，如结冷胶和黄原胶； 天然物半合成增稠剂是以天然物为原料，通过一些化学修饰对其分子进行改性所得到的高分子化合物，如纤维素衍生物、变性淀粉及淀粉水解物等。 2.2 食品增稠剂的作用 食品增稠剂在溶液中可充分水化，吸水膨胀可达几十倍以上，形成黏稠而滑腻的大分子物质，增大溶液黏度，使溶液呈悬浮状，从而起到增稠作用和稳定作用；因为其分子的强吸水性，故添加在食品中，如面包糕点、肉制品中可起到保水作用； 另外，部分增稠剂在一定条件下，还可发生胶凝化反应，形成具备可塑性的胶冻状半固体，正是由于其胶凝作用，食品增稠剂可作为胶凝剂广泛应用于果冻生产中。 3.1 用于果冻生产的增稠剂的种类及其凝胶原理 （1） 卡拉胶。 卡拉胶是果冻生产中最常用的胶凝剂之一，它是从红藻细胞壁中提取所得的天然海藻多糖，是一种含硫酸酯基团的亲水线性非均一多糖，由 1,4-茁-D- 吡喃半乳糖和 1,3-琢-D- 吡喃半乳糖为基本骨架连接而成。 卡拉胶溶液加热后缓慢降温的过程中，分子由卷曲状向螺旋状转化，再进一步由单螺旋体转变为双螺旋体，形成立体网状结构，即形成凝胶状；其在低浓度时即可形成一种热可逆性凝胶，凝胶透明度高，可满足果冻生产对可塑性和外观的需求。
明胶是由富含胶原蛋白的动物结缔组织，如动物皮、骨、肌腱等降解所得到的水解物，因具有良好的凝胶性和热可逆性，而被广泛应用于果冻和果冻粉的生产中，市售用于制作果冻的吉利丁粉其主要成分即是明胶。 明胶的母体胶原蛋白分子，是由 3 条肽链通过氢键键合所形成的三螺旋结构。热力作用可使明胶胶原蛋白分子的氢键和一些共价键断裂，此时无规则卷曲态的明胶是可溶性的，在一定的条件下，明胶分子可逐渐恢复为三螺旋结构，即发生凝胶化反应。 但单独使用明胶时，凝胶强度较弱，且凝胶所需浓度较大，故其常与卡拉胶、海藻酸钠等其他增稠剂复配使用，具有良好的协同增效作用。
结冷胶是一种由假单胞杆菌对碳水化合物进行纯种发酵的过程中，合成和分泌的一种胞外线性多糖，最先被美国 Kelco 公司发现并进行工业化生产。 金属阳离子在结冷胶凝胶形成过程中发挥着重要的作用。阳离子通过定点结合的方式，直接与多糖分子上的羧基相连，减弱了双螺旋链间的静电排斥力，有利于“联结区”的形成。 一价阳离子诱导形成的凝胶为热可逆凝胶，即加热后凝胶融化，并且这个可逆过程可反复进行。 但二价阳离子诱导形成的凝胶对热稳定性更高，融化温度可达120 ℃以上，为热不可逆凝胶。 正由于结冷胶所形成的凝胶在高温下具有热不可逆性的特征，其常被用于双层或多层果冻的生产加工中。 （4） 罗望子胶。 罗望子胶是从罗望子种子胚乳中提取所得到的一种中性多糖，由 D-木糖、D-半乳糖、D-葡萄糖聚合而成。 罗望子胶形成的凝胶具有较强的耐酸碱性、热稳定性和冷冻解冻耐性；其凝胶原理与果胶相似，且对糖、酸的要求较低。
海藻酸钠是由褐色海藻中提取而来，作为海藻酸的钠盐存在，是由甘露糖醛酸和古罗糖醛酸通过糖苷键连接而成共聚物。 单独的海藻酸钠不具有凝胶作用，但钙离子的存在可与其分子羧基部位的钠进行交换，从而通过钙离子与2条海藻酸钠的钠键相连，使分子聚集在一起，从而发生凝胶化反应。 3.2 增稠剂的二元复配在果冻生产中的应用 例如，卡拉胶所形成的凝胶虽通透性较好，但其脆性较大，持水性能不佳，易脱水；而当卡拉胶与其他一种增稠剂，包括刺槐豆胶、魔芋胶、黄原胶、玉米淀粉等复配时，其凝胶强度、弹性均可得到显著提高。 很多用于果冻生产的食品增稠剂本身并不具有凝胶性，如海藻酸钠、黄原胶、魔芋胶、刺槐豆胶等，但当它们与一些凝胶性增稠剂复配使用时，通常可表现出凝胶协同效应，提高了产品品质。 增稠剂的复配通常可发挥多种增稠剂，从多种途径增强凝胶性能的优势。陈贺等人以明胶和果胶作为凝胶剂，研制蓝莓果冻，并在研究中发现，果胶和明胶分别可以增加果冻的咀嚼性和弹性；这项研究结果也与Kim AJ等人的试验结果相吻合。 不同增稠剂的复配应用，通常可发挥较理想的协同增效作用。李鹏等人用1.05%卡拉胶和0.45%海藻酸钠组成的复合胶制备南瓜果冻，复配胶胶体间的协同增效作用使凝胶速度增大，且能更好地保持柔软性和弹性。 刘爱国等人研究发现，罗望子胶分别与黄原胶、羧甲基纤维素钠和魔芋胶复配，均具有黏度增效作用，罗望子胶与魔芋胶以1∶9的比例进行复配时，对黏度的增效作用最为理想，适用于果冻生产。 李良等人以芒果为原料制备果肉果冻，筛选了明胶、魔芋粉、琼脂等增稠剂配比，试验确定当卡拉胶与琼脂的添加量分别为0.5%时，制备所得的果冻口感、透明度和持水性均最佳。 3.3 增稠剂的多元复配在果冻生产中的应用 基于食品增稠剂种类的多样化和凝胶性能的差异化，单一的增稠剂或二元复配增稠剂已不能达到满意的效果，多元复配在果冻生产中的应用研究也越来越多。 朱莉莉在筛选增稠剂用作羊栖菜果冻增稠剂的研究中发现，二元复配时魔芋胶和黄原胶对卡拉胶具有显著的增效作用，三元复配的凝胶性能更佳，并给出了3个优选配比，分别为魔芋胶+黄原胶+卡拉胶组合、魔芋胶+海藻酸钠+卡拉胶组合及魔芋胶+CMC+卡拉胶组合，质量比均为1∶1∶1。 金明良等人以海藻酸钠、罗望子胶和葡萄糖内酯为复合凝胶剂制备牛奶果冻，添加量比例为8∶9∶5，温度为60℃时制备所得的果冻凝胶具有较好的持水性和咀嚼性。 另外，翁梁等人以奶粉、洋姜为主要原料，将卡拉胶、明胶和羧甲基纤维素钠，三者按7∶1∶2比例混合作为凝胶剂，进行果冻的研制；柳青等人以0.5%卡拉胶，0.1%琼脂和0.2%海藻酸钠作为复合凝胶剂，并引入芦荟果肉，以研制保健芦荟果冻。 自从果冻生产技术引进我国，果冻产业一直呈现着较为迅速的发展势头，发展空间仍在不断扩大中，其主要消费群体是儿童和青少年。 而随着生活水平的不断提高，人们对果冻口感和健康方面的要求也越来越高。不断丰富果冻产品口感，同时将果冻从单纯的解馋零食转变为营养与美味兼具的健康食品，是果冻生产企业改革和发展的有效途径。而这些都依赖于食品增稠剂应用技术的改良和创新。 食品增稠剂的持续开发和复配应用技术的不断优化，以适应果冻产品口感多元化、贮藏稳定性和更多保健果冻新产品开发的需求，将是果冻产业企业需要不断攻克的技术问题。 |
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