張淑芝,盧劍青
(廣東展翠食品股份有限公司,廣東潮州 515634)
凝膠糖果是以白砂糖、淀粉糖漿為主要原料,以瓊脂、變性淀粉、明膠、果膠等作為凝固劑,經(jīng)熬制、成型等工藝制成,含水分較高、質(zhì)地柔軟的糖果[1]。由于凝膠糖果比硬質(zhì)糖果的水分含量高,也常被稱為軟糖。固定工藝的情況下,軟糖的水分直接決定了軟糖的口感,成為軟糖口感的關(guān)鍵性指標,所以軟糖水分檢測的準確性、穩(wěn)定性備受關(guān)注。
軟糖水分含量的測定大多依據(jù)行業(yè)標準SB/T 10021《凝膠糖果》中的減壓干燥法[2]進行,其原理如下:將已知的糖果樣品置于真空干燥箱內(nèi),干燥至恒質(zhì)量,測定揮發(fā)物的質(zhì)量。在采用SB/T 10021《凝膠糖果》減壓干燥法測定不同批次凝膠糖果的水分含量時,發(fā)現(xiàn)在重復(fù)性條件下獲得的2 次獨立測定結(jié)果的絕對差值相對較大。由于凝膠糖果中膠體含量較高,在干燥時,蒸發(fā)的表面積會降低。因此,在原有方法的基礎(chǔ)上,采用添加海砂來增加蒸發(fā)表面積,再通過詳細分解各操作步驟來減少重復(fù)性條件下獲得的2 次獨立測定結(jié)果的絕對差值,以獲得更準確的水分數(shù)據(jù)。
選用明膠含量為6%的動物膠型凝膠糖果進行試驗。
主要試劑:氫氧化鈉(NaOH)、鹽酸(HCl)、海砂。
儀器:分析天平(感量為0.000 1 g),上海上平儀器有限公司產(chǎn)品;干燥器,裝有有效的干燥劑;真空干燥箱,上海一恒科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;真空泵,真空度應(yīng)達0.09 MPa;稱量瓶(瓶深35 mm,直徑55 mm),帶有合適的皿蓋的鋁制稱量瓶,在檢驗條件下不易腐蝕。
1.2.1 試劑配制
(1) 鹽酸溶液(6 mol/L) 的配制。量取50 mL鹽酸,加水稀釋至100 mL。
(2) 氫氧化鈉溶液(6 mol/L) 的配制。稱取24 g氫氧化鈉,加水溶解并稀釋至100 mL。
(3) 試驗用海砂的處理。取用水洗去泥土的海砂、河砂、石英砂或類似物,先用鹽酸溶液(6 mol/L)煮沸0.5 h,用水洗至中性,再用氫氧化鈉溶液(6 mol/L) 煮沸0.5 h,用水洗至中性,置于105 ℃條件下干燥備用。
1.2.2 采用SB/T 10021《凝膠糖果》中的減壓干燥法對樣品進行測定(改良前的檢測方法)
精確稱取已干燥恒質(zhì)量的稱量瓶,精確稱取樣品3~5 g。放入真空干燥箱內(nèi),使真空度達到0.09 MPa,溫度控制在(80±2) ℃,干燥至少4 h 取出稱量瓶,加蓋后放入干燥器內(nèi),放置冷卻至室溫,取出并稱質(zhì)量,精確至0.000 1 g。重復(fù)操作,加熱至少1 h 稱質(zhì)量,直至連續(xù)2 次稱質(zhì)量所得的質(zhì)量差不超過0.002 g。1.2.3 在SB/T 10021《凝膠糖果》中的減壓干燥法基礎(chǔ)上,樣品采用添加海砂的方法進行預(yù)處理(改良后的檢測方法)
將帶蓋稱量皿清洗干凈,加入35 g 左右的海砂和長度適中的玻璃棒,在101~105 ℃烘箱內(nèi)干燥2 h后置干燥器中冷卻25~30 min,稱質(zhì)量,再干燥,稱至恒質(zhì)量,準確到0.1 mg。取500 g 同一批次的樣品,從不同位置點取樣,每次從中取25 g 剪成米粒大小,將25 g 剪碎的樣品置于潔凈、干燥帶蓋的廣口瓶中,混勻待用。稱取3~5 g 樣品于已恒質(zhì)量稱量皿中,準確到0.1 mg,試樣厚度不超過10 mm,皿蓋斜架于皿邊,置于101~105 ℃烘箱內(nèi)軟化10~20 min,取出加有樣品的稱量皿,用玻璃棒將樣品糖與海砂攪拌均勻。將攪拌均勻的樣品置于真空干燥箱內(nèi),使真空度達到0.09 MPa,溫度控制在(80±2) ℃,干燥6 h 后蓋好皿蓋,取出置于干燥器中冷卻25~30 min,稱質(zhì)量后再置烘箱中干燥1 h,取出,冷卻25~30 min,進行第2 次稱質(zhì)量。依此烘至最后2 次質(zhì)量相差不超過2 mg 為止。
A 組軟糖樣品水分見圖1,B 組軟糖樣品水分見圖2。
圖1 A 組軟糖樣品水分
圖2 B 組軟糖樣品水分
由圖1 和圖2 兩組樣品可看出,軟糖水分測定時,同一樣品檢測方法改良后(添加海砂) 測定結(jié)果比改良前(未加海砂) 的波動小,水分檢測值升高。
軟糖水分重復(fù)性驗證結(jié)果見表1。
表1 軟糖水分重復(fù)性驗證結(jié)果
由表1 改良前不添加海砂的檢測方法看,4 組樣品標準偏差為0.21~0.78,精密度為1.9%~7.2%。改良后添加海砂的檢測方法看,4 組樣品標準偏差為0~0.21,精密度為0~1.9%。通過分析可發(fā)現(xiàn),改良后的樣品檢測數(shù)據(jù)的離散程度明顯低于改良前樣品檢測數(shù)據(jù)的離散程度,標準偏差降低0.39%;改良后樣品檢測數(shù)據(jù)的精密度明顯高于改良前樣品檢測數(shù)據(jù)的精密度,精密度提高3.70%;改良后的樣品水分檢測數(shù)據(jù)明顯提高,比改良前高0.7%~1.3%,平均高出0.9%。
(1) 取樣。取500 g 同一批次的樣品,從不同位置點取樣,每次從中取25 g 剪成米粒大小,將25 g剪碎的樣品置于潔凈、干燥帶蓋的廣口瓶中,混勻待用。不同位置取樣,剪碎后混勻,可以減少不同位置個體干燥失重差異性。
(2) 儲存。待檢樣品包裝的密封性,盛放25 g剪碎的樣品廣口瓶的干凈度,干燥與否也會影響樣品的干燥失重。
(3) 人員。關(guān)鍵點的掌握,軟糖軟化的溫度,時間,軟化溫度為105 ℃,軟化時間為15 min 最佳。軟化時間短,糖體較硬,不易攪拌,與海砂混不均勻,減少受熱面積;時間長,糖體由于水分蒸發(fā)再次變硬,不易攪拌,與海砂難以混勻。攪拌后的樣品盡量是平的,不要厚薄不一或堆于中間;攪拌軟化糖時,攪拌速度要快,還要保證樣品不能灑落。由于高溫需要戴手套操作,厚的手套在攪拌時不易握拿玻璃棒,且容易將糖體黏在手套上,導(dǎo)致試驗失敗。實驗室采用不同厚薄的手套,厚的棉線手套用于握拿稱量皿的那只手,薄的用于攪拌的那只手;不同人員操作也會存在差異,人員需進行定期比對。
(4) 方法。樣品在檢碎時的大小,樣品顆粒越小,混勻后的取樣最大程度減少個體檢驗結(jié)果的差異性。樣品在軟化時攪拌要快速、均勻,保證與海砂的接觸面積最大。
(5) 環(huán)境。溫濕度影響著儀器設(shè)備的性能,比如電子分析天平稱量的準確性,如果干燥器與烘箱的距離較遠,在檢測樣品拿出烘箱至干燥器的過程中,溫濕度直接影響被測定樣品的分析結(jié)果。
(6) 儀器。儀器的準確度、儀器的設(shè)定溫度波動范圍、密封性能都會影響檢測結(jié)果。實驗室用不同型號規(guī)格的儀器檢測,數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性也會受影響。
當(dāng)采用SB/T 10021 中減壓干燥法進行檢測時,在樣品處理過程中通過添加海砂,對原方法進行改良,水分檢測值的波動幅度變小,可以提高水分0.9%;檢測數(shù)據(jù)的離散程度更加集中,標準偏差下降0.39%;檢測結(jié)果的精密度更高,精密度提高3.70%。
綜上可知,對SB/T 10021 中減壓干燥法進行改良后,縮小了在重復(fù)性條件下獲得的2 次獨立測定結(jié)果的絕對差值(精密度),水分測定的結(jié)果更準確,可對產(chǎn)品水分要求更精準的企業(yè)提供支持。
凝膠糖果的水分檢測的重復(fù)性(精密度) 是檢測的難題,特別在多企業(yè)進行對標時,由于設(shè)備、檢測手法的差異,更容易出現(xiàn)較大的爭議,所以尋求更精確的檢測方法是一些企業(yè)迫切的需求。特別是采用淀粉模具生產(chǎn)的凝膠糖果,可能由于淀粉模具本身水分的差異,加之烘干房不同位置風(fēng)量的不同,每一盤產(chǎn)品脫粉時間略有不同、產(chǎn)品單粒大小不同等原因,都會造成同批次產(chǎn)品水分的差異。該試驗旨在為需要更準確獲得凝膠糖果水分的企業(yè)提供一種可行的方法。當(dāng)采用該方法時,實際操作中應(yīng)注意人員培養(yǎng),產(chǎn)品標準樣品的制作,不定時根據(jù)標準樣進行人員、設(shè)備的差異性分析。