山葵抑菌口香糖的研制

昝加志，李杉杉，何新友，任三軍，劉鑫，王躍華，*

（1.成都大學藥學與生物工程學院，四川成都610106；2.眉山市彭山區食品藥品監督管理局，四川眉山620800；3.眉山職業技術學院，四川眉山620000，4.廣元市璽府生物科技有限公司，四川廣元628000）

山葵抑菌口香糖的研制

昝加志1，2，李杉杉3，何新友1，任三軍4，劉鑫1，王躍華1，*

（1.成都大學藥學與生物工程學院，四川成都610106；2.眉山市彭山區食品藥品監督管理局，四川眉山620800；3.眉山職業技術學院，四川眉山620000，4.廣元市璽府生物科技有限公司，四川廣元628000）

為研制一種具有口腔消炎和消除口臭功效的口香糖新產品，用正交試驗的方法，以山葵根莖為原料，并添加膠基、木糖醇、山梨醇、蒸餾水等制成山葵口香糖。試驗結果表明，山葵口香糖的最佳配方為膠基30 g，糖醇混合物45 g，山葵-β-環糊精包合物3.0 g，蒸餾水15 mL。制得的山葵口香糖辛香味適中，口感良好，并具有預防和控制口腔潰瘍、牙齦炎和口臭等口腔疾病的功效，該產品的研制不僅符合未來口香糖發展趨勢，也為山葵產品的開發開辟一條新路。

山葵；β-環糊精包合物；口香糖

山葵（Wasabi japonica Matsum）又名山崳菜，為十字花科山崳菜屬多年生半陰生草本植物，是一種經濟價值很高的藥食同源植物，其特殊的功效一直備受人們關注[1-2]。山葵植物含有豐富的氨基酸、維生素和人體所需的多種微量元素，更重要的是在其組織細胞內存在芥子甙[3]，在水解酶的作用下發生酶促水解，釋放出極易揮發、并帶辛辣味的異硫氰酯類物質[4]，該物質具有防腐、抗癌、抗感染、抑制血小板凝聚和增進食欲，促進淀粉性食物的消化，穩定腸胃中的維生素C以及清除消化道中的寄生蟲等功效[5]；林麗欽等的研究表明，山葵植物中的異硫氰酸酯類化合物還可有效地抑制和殺滅口腔中的多種有害病菌[6-7]，目前山葵及其制品在日本、東南亞及歐美等許多國家，越來越受到人們的喜愛，在國內外市場上一直處于供不應求的狀態[8]。

人體口腔中存在有葡萄球菌、鏈球菌、大腸桿菌和白色念珠菌等多種口腔細菌[9]，這些細菌利用口腔內殘留的食物殘渣繁殖可產生大量的有害物質，嚴重影響人們的口腔健康。而口香糖作為一種休閑食品，深受廣大消費者的喜愛；咀嚼口香糖不僅可以清新口氣，保持口腔清潔，還能鍛煉面部肌肉，促進面部血液循環[10]。本研究主要利用山葵植物具有良好的抑菌和增進食欲的雙重作用，研制了一種具有口腔抑菌和促進胃腸道功能的山葵口香糖，以滿足人們對不同產品的需求。

1 材料與方法

1.1 材料

山葵：采自四川廣元；膠基：購于無錫越達膠基制造有限公司；β-環糊精、木糖醇和山梨醇：購于成都市科龍化工試劑廠；蒸餾水：成都大學藥學與生物工程學院實驗室制備。

1.2 儀器設備

BSA223S型分析天平：北京賽多利斯天平有限公司；JD200-3型電子天平：沈陽龍騰電子有限公司；DB-210XSC型電熱恒溫鼓風干燥箱：四川成都電烘箱廠；HH-4數顯恒溫水浴鍋：常州澳華儀器有限公司；3型恒溫加熱磁力攪拌器：鞏義市予華有限責任公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 山葵提取物的制備

本試驗選取新鮮山葵植物的根莖作為材料，采用萃取-蒸餾方法[11]，獲得山葵中的異硫氰酸酯提取物。具體制備方法如下，將新鮮山葵根莖用流水沖洗凈泥沙，然后分別用0.5%開米蔬果清洗劑溶液浸泡搓洗5 min，再用冷開水沖洗干凈。準確稱取山葵根莖1 kg，用粉碎機搗碎后裝入燒瓶中，加入2 000 mL pH4.2的鄰苯二甲酸氫鉀-氫氧化鈉緩沖溶液，再加入20 mL 0.1%VC。密封水解2 h，經旋轉揮發后得到的蒸餾液加適當溶劑萃取、濃縮、干燥后得到山葵提取物。

1.3.3 山葵-β-環糊精包合物的制備

山葵-β-環糊精包合物的制備方法是采用改良的飽和水溶液法[12]。其具體制備方法如下，準確量取150 mL的蒸餾水于250 mL圓底燒瓶中，再稱取25 g β-環糊精加入到蒸餾水中攪拌形成懸濁液，加熱煮沸脫氣10 min，冷卻至40℃。再量取山葵提取物5 mL滴加到β-環糊精懸濁液中，于40℃恒溫磁力攪拌器上連續攪拌60 min，冷卻至5℃后放入冰箱冷藏24 h。獲得白色沉淀，沉淀經過濾后于50℃干燥，得到可長期保持有效成分穩定性的山葵-β-環糊精包合物。

1.3.4 膠基的預處理

將膠基置于55℃恒溫烘箱內保濕軟化2 h～4 h[13]。1.3.5 山葵口香糖的配料混合

先將木糖醇粉碎過200目篩，再將過篩后的木糖醇粉與山梨醇粉按5∶1的質量比例混合均勻備用。稱取制得的山葵-β-環糊精包合物置于干燥潔凈的碾缽中，再稱取混勻后的糖醇混合物粉末加入到上述碾缽中，將糖醇混合物與山葵-β-環糊精包合物充分碾磨混勻后倒入干燥潔凈的燒杯中備用。將軟化后的膠基在60℃的水浴鍋中先攪拌10 min，待膠基逐漸熔化成黏液狀態，即加入蒸餾水與膠基混合攪拌10 min，再分次加入混合均勻的山葵-β-環糊精包合物和糖醇的混合物再攪拌20 min，使之充分混合均勻。將調和拌好的膠基配料物質加熱到85℃凝聚后，再冷卻至40℃左右后進行擠壓、切割成型。在溫度為20℃左右，相對濕度低于55%的條件下老化10 h～20 h后用涂蠟鋁箔紙包裝[14]。

1.3.6 山葵口香糖感官檢測

感官檢測采用9人評分法[15]，分別從產品的色澤、質地、口感、持香性、甜味持久性和咀嚼時間等方面進行感官評定。因各因素的影響程度不同，所以各因素在評分中所占比例也不同。本試驗采用百分制，色澤10分、質地15分、口感20分、持香性5分、甜味持久性30分和咀嚼時間20分。具體評分指標見表1參照李鋒等的研究[16]。

表1 感官評價標準Table 1 Sensory evaluation standards

2 結果及分析

2.1 山葵口香糖最佳配方的確定

試驗主要選定膠基、山葵-β-環糊精包合物、糖醇混合物和蒸餾水4個因素設計了四因素三水平的L9（34）正交表進行試驗，并采用感官評價的方法，確定產品的最佳配方，試驗設計因素水平表見表2。

表2 正交試驗因素水平Table 2 Factor and level table

2.2 正交試驗結果極差分析正交試驗結果見表3。

表3 正交試驗結果Table 3 The results of orthogonal experiments

由表3正交試驗結果可以看出，影響山葵口香糖的主次因素依次為A＞C＞B＞D，即影響山葵口香糖風味的最主要因素是膠基的用量，其次是糖醇混合物的用量，再次是山葵-β-環糊精包合物的用量，蒸餾水的用量對口香糖的影響最小。

再次按A1B2C2D3配方生產山葵口香糖進行感官評定，感官評價分數為89.6分，高于試驗最佳87.2分。因此可確定該山葵口香糖產品的最佳配方為A1B2C2D3，即膠基30 g、糖醇混合物45 g、山葵-β-環糊精包合物3.0 g和蒸餾水15 mL。

2.3 影響山葵口香糖產品風味的因素

2.3.1 膠基用量對山葵口香糖產品的影響

膠基是口香糖制作最基本的物質，其用量直接影響口香糖品質如質地、口感和咀嚼時間等。膠基用量過大制得的口香糖膠基味過濃，質地偏硬，口感差；用量過少，制得的口香糖質地偏軟，耐咀嚼性差。另外膠基軟化時要注意保濕且溫度要適宜，溫度過高膠基略帶苦澀味；溫度過低與配料混合時不易混勻。

2.3.2 山葵-β-環糊精包合物用量對山葵口香糖產品的影響

山葵-β-環糊精包合物主要是影響口香糖特殊風味及口腔消炎、除口臭功效，根據山葵抑菌作用的研究報道，山葵提取物的濃度在0.1%～0.8%時均能殺死不同數量的細菌，且抑菌效果隨濃度的增大而增加。但食用時，由于山葵提取物本身具有濃郁的辛香味，若濃度過大會使人產生厭惡感。因此適宜的濃度及用量才能保證產品既起到相應的抑菌消炎作用，又被廣大消費者所喜愛并安全使用。

2.3.3 糖醇混合物用量對山葵口香糖產品的影響

糖醇混合物是試驗中制作口香糖的甜味劑，在試驗中糖醇混合物是以木糖醇∶山梨醇=5∶1的質量比混合的，其用量主要影響口香糖的甜度。用量過大，口香糖甜味過濃，會掩蓋山葵的辛香味；用量過少，則無法掩蓋口香糖膠基的味道。

2.3.4 蒸餾水用量對山葵口香糖產品的影響

本試驗蒸餾水的用量主要影響口香糖的質地軟硬，加水量過少，制得的的口香糖質地偏硬，不耐咀嚼；加水量過多，制得的的口香糖質地偏軟，不易成型。

2.4 口香糖清潔口腔、清新口氣的效果試驗

從學校隨機挑選8名有口臭和8名剛食用過大蒜的同學分成兩組進行試驗，再選8名無口臭、嗅覺靈敏的同學做評定員，按照試驗評分標準（見表4）完成以下4個步驟試驗。

1）16名試驗人員在0.5 m范圍內與評定員交談，檢驗有無口臭或蒜味；

2）16名試驗人員咀嚼普通口香糖10 min后，在0.5 m和1 m范圍內分別與評定員交談，檢驗有無口臭或蒜味；

3）16名試驗人員咀嚼山葵抑菌口香糖10 min后，在0.5 m和1 m范圍內分別與評定員交談，檢驗有無口臭或蒜味；

4）16名試驗人員用牙膏刷牙后，在0.5 m和1 m范圍內分別與評定員交談，檢驗有無口臭或蒜味。

根據評分細則，評定員逐步對試驗人員進行打分（見表5）。

表4 試驗評分標準Table 4 Experimental evaluation criteria

由表5評分試驗結果可以看出，嚼山葵抑菌口香糖能夠達到使用牙膏清潔口腔、清新口氣的效果，其效果明顯好于嚼普通口香糖。

2.5 山葵抑菌口香糖產品檢測結果

按照現行口香糖執行標準SB/T10023-2008《糖果膠基糖果》對山葵抑菌口香糖進行檢驗，檢驗結果見表6。

表5 不同人群咀嚼口香糖前后清潔口腔、清新口氣變化Table 5 Chewing gum before and after different groups to clean the mouth，fresh breath

表6 產品檢驗結果Table 6 Product test results

3 結論與討論

通過試驗得出山葵口香糖的最佳配方為膠基30g、糖醇混合物45 g、山葵-β-環糊精包合物3.0 g和蒸餾水15 mL；影響山葵口香糖感官品質的主次因素依次為，膠基＞糖醇混合物＞山葵-β-環糊精包合物＞蒸餾水；承擔山葵口香糖口腔消炎和除口臭功效的主要因素是山葵-β-環糊精包合物的用量。根據山葵的抑菌作用試驗以及口香糖感官評價試驗綜合所得結果可知本試驗研制的山葵口香糖中山葵-β-環糊精包合物含量為3.2%時，制得的口香糖不僅口感良好，具有普通口香糖清潔口腔、清新口氣和抗齲齒的功能，而且抑菌消炎效果較好，能夠有效的預防和控制口腔潰瘍、牙齦炎和口臭等口腔疾病。符合未來口香糖發展趨勢，也為山葵產品的發展開辟一條新道路。

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Development of Antibacterial Wasabi japonica Matsum Chewing Gum

ZAN Jia-zhi1，2，LI Shan-shan3，HE Xin-you1，REN San-jun4，LIU Xin1，WANG Yue-hua1，*
（1.College of Pharmacy and Biological Engineering，Chengdu University，Chengdu 610106，Sichuan，China；2. Meishan City Pengshan District Food and Drug Supervision and Management Bureau，Meishan 620800，Sichuan，China；3.Meishan Vocational and Technical College，Meishan 620000，Sichuan，China；4.Guangyuan Xi Fu Science and Technology Co.，Ltd.，Guangyuan 628000，Sichuan，China）

In order to develop a new product of chewing gum，Wasabi japonica roots was taken as raw material with adds gum base，xylitol，sorbitol and distilled water to produce a new chewing gum.The formulation was based on orthogonal experiment.The result from the single and orthogonal experiments，showed that the optimal formula were as follows：gum base 30 g，sugar alcohol mixture 45 g，Wasabi japonica β-CD inclution 3.0 g，distilled water 15 mL.The chewing gum had wasabi's spice notes and good taste and had prevention and control efficacy of the oral diseases such as oral ulcer，gingivitis and bad breath.Not only conforms to the future developing direction treatment of chewing gum，but also opens up a new path for the development of horseradish products.

Wasabi japonica Matsum；β-CD inclusion；chewing gum

2016-10-26

成都市科技局項目（2015-NY02-00148-NC）

昝加志（1989—），男（漢），在讀碩士研究生，從事食品加工與安全方向研究和食品監管工作。

*通信作者：王躍華（1963-），女，教授，碩士生導師，從事生物技術領域研究。

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.16.023