面筋基陳皮春砂仁無糖口香糖的制備*

楊 娟 黃 文 黎俏靈 葉高松 區(qū)慧華 李葉龍*

（嶺南師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院（機電工程學(xué)院），廣東湛江 524048）

無蔗糖型口香糖是一種致齲率低的功能性口香糖，其作用機理是由于菌斑的新陳代謝不能利用無糖口香糖的多元醇，從而降低了酸性物質(zhì)的產(chǎn)生，因此，無糖型功能性口香糖具有廣闊的發(fā)展前景。膠母型無糖口香糖膠基多由橡膠、酯類、蠟、乳化劑、填充物、抗氧化劑等物質(zhì)構(gòu)成，由于其降解困難，以面筋基為代表的新型膠基口香糖引起人們的關(guān)注。春砂仁又被稱為陽春砂仁，屬于姜科豆蔻屬的春砂仁種，主產(chǎn)地是廣東省陽春市等，作為一種應(yīng)用廣泛的中國南方特產(chǎn)中藥材，廣東陽春的春砂仁產(chǎn)品品質(zhì)極佳，因而通稱為春砂仁。春砂仁原料味道甘甜，藥性溫和，對脾、胃、腎有一定的作用，可祛濕開胃，溫脾止腹瀉，對孕婦有理氣安胎等療效，常用于治療脾胃虛寒，胎動不順等患者。春砂仁和陳皮配伍用于口香糖的制備研究未見報道。本研究團(tuán)隊曾采用膠基3.0 g，山梨糖醇1.8 g，春砂仁0.5 g，β-環(huán)糊精0.2 g 的配方制備了琥珀色無糖春砂仁口香糖，但氫化松香甘油酯為原材料煉成的膠基，是一種無營養(yǎng)、不消化且不溶于水的易咀嚼性固體，后續(xù)的回收和安全循環(huán)存在一定問題。面筋是一種植物性蛋白質(zhì)，其主要蛋白是麥醇溶蛋白跟麥谷蛋白，兩者的比例為1:1。面團(tuán)的彈性、黏合性和強度由麥谷蛋白決定，面團(tuán)的延展性和黏性由麥醇溶谷蛋白決定。面筋有較好的延伸性和黏性，能被微生物降解，具有可食、可降解的優(yōu)點，可作為理想的口香糖膠基材料。同時，雖然前期研制的口香糖甘涼爽滑且具有春砂仁特有風(fēng)味，但風(fēng)味微苦，因而需對其配方進(jìn)行改進(jìn)。首先需要優(yōu)化春砂仁水提液的獲取因素如加水量、浸提次數(shù)、浸提時間等，以獲取最佳的浸提液。其次由于面筋蛋白對輔料有良好的融合作用且影響產(chǎn)品風(fēng)味，因而面筋粉的選擇和使用量是調(diào)控口香糖品質(zhì)的第2 個重要指標(biāo)。同時，本研究采用陳皮掩蓋面筋粉固有滋氣味，調(diào)節(jié)口香糖的風(fēng)味和色澤，陳皮的優(yōu)化和選用是第3 個關(guān)鍵因素。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

春砂仁粉末，陽春市春灣鎮(zhèn)雙陽春砂仁；谷朊粉，河南蜜丹爾商貿(mào)有限公司；麥芽糖醇，山東福田藥用有限公司；木糖醇，山東福田藥用有限公司；卵磷脂，安慶市中創(chuàng)工程技術(shù)責(zé)任有限公司；β-環(huán)糊精，英博生物科技有限公司。

TW12 型恒溫水浴鍋，德國Julabo 公司；DHG-9070A 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海申賢恒溫設(shè)備廠；TU-1810 型紫外分光光度計，廣州市紅圖儀器有限公司；TMS-PRO 型質(zhì)構(gòu)儀，F(xiàn)TC 中國總代理北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司；FK150-2型壓面機，上海市巧媳婦食品機械有限公司；EHS15AP-PGS 和面機，廣東美的生活電器制造有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 春砂仁水提液的制備

春砂仁水提液的制備：稱量5 g 春砂仁粉，加入75 mL 的蒸餾水浸泡1 h，放入90 ℃水浴鍋中加熱45 min，過濾后，再加入50 mL 蒸餾水，90 ℃水浴加熱45 min，過濾后加入稱量好的β-環(huán)糊精，將提取液8 000 r/min 離心10 min，備用。

1.2.2 陳皮仁口香糖的制備工藝

谷朊粉、木糖醇、麥芽糖醇、陳皮粉、大豆卵磷脂、春砂仁水提液→混勻→和面→壓片→切片→干燥→老化→包裝

1.2.3 β-環(huán)糊精添加量對春砂仁水提液的影響

分別稱取1 g 春砂仁粉于燒杯中，加入15 mL蒸餾水浸提1 h，在90 ℃下水浴加熱45 min，過濾，加入10 mL 水在90 ℃下繼續(xù)水浴45 min，過濾，合并2 次濾液，分別加入0.0g，0.5 g，1.0 g，1.5 g 的β-環(huán)糊精后，8 000 r/min 離心10 min。吸取1 mL 澄清的春砂仁水提液，加蒸餾水稀釋50倍，在260 nm 下測其吸光度。

1.2.4 春砂仁水提液對口香糖的影響

以面筋粉20 g，卵磷脂3 g，陳皮粉1 g，麥芽糖醇1 g，木糖醇5 g，分別加入10 mL、12 mL、14 mL、16 mL 的春砂仁水提液進(jìn)行試驗，以面筋的形態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)，確定春砂仁水提液與面筋的比例。

1.2.5 春砂仁水提液添加順序?qū)谙闾堑挠绊?/p>

將面筋粉與春砂仁水提液混合，再加入糖醇、卵磷脂、陳皮粉等粉末；將春砂仁水提液與糖醇先混合，再加入面筋粉、陳皮粉、卵磷脂等；將面筋粉與陳皮粉先均勻混合，再加入糖醇跟卵磷脂，混合均勻后，加入春砂仁水提液，通過對比所形成的面筋形態(tài)，確定口香糖的加料順序。

1.2.6 陳皮粉用量對口香糖的影響

以面筋粉20 g，卵磷脂3 g，春砂仁水提液12 mL，麥芽糖醇1 g，木糖醇5 g，分別加入1 g、2 g、3 g、4 g 的陳皮粉進(jìn)行試驗，以感官為評價標(biāo)準(zhǔn)，確定陳皮粉的用量。

1.2.7 面筋粉用量對口香糖的影響

以陳皮粉3 g，卵磷脂3 g，春砂仁水提液12 mL，麥芽糖醇1 g，木糖醇5 g，分別加入16 g、18 g、20 g、22 g 面筋粉進(jìn)行試驗，以感官為評價標(biāo)準(zhǔn)，確定面筋粉的用量。

1.2.8 卵磷脂對口香糖的影響

以陳皮粉3 g，面筋粉20 g，春砂仁水提液12 mL，麥芽糖醇1 g，木糖醇5 g，分別加入卵磷脂0 g、2 g、2.5 g、3.0 g、3.5 g 面筋粉進(jìn)行試驗，以感官為評價標(biāo)準(zhǔn)，確定卵磷脂的用量。

1.2.9 糖醇用量對口香糖影響

以陳皮粉3 g，面筋粉20 g，春砂仁水提液12 mL，卵磷脂2.5 g，糖醇比為6∶1，分別加入5 g、6 g、7 g、8 g 糖醇進(jìn)行試驗，以感官為評價標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化糖醇的用量。

1.2.10 糖醇比對口香糖的影響

以陳皮粉3 g，面筋粉20 g，春砂仁水提液12 mL，卵磷脂2.5 g，糖醇用量7 g，分別以木糖醇：麥芽糖醇為6∶1、5∶2、4∶3、3∶4 進(jìn)行試驗，以感官為評價標(biāo)準(zhǔn)，確定糖醇比。

1.2.11 烘干溫度對口香糖影響

在統(tǒng)一烘干2 h 的基礎(chǔ)上，設(shè)置4 個溫度，以產(chǎn)品質(zhì)地為指標(biāo)，選擇合適的烘干溫度。

1.3 指標(biāo)測定

采用評分檢驗法，總分為100 分。評定的指標(biāo)為口感、色澤、香味，評分標(biāo)準(zhǔn)如表1。

表1 感官評分標(biāo)準(zhǔn)

1.4 質(zhì)構(gòu)分析

采用質(zhì)構(gòu)儀TPA 模式測定，儀器探頭為5 mm的圓柱型TA 探頭。測試前速度2 mm/s，測試中速度1 mm/s，壓縮程度30%，壓縮力大小為0.15 N，2 次壓縮時間間隔為10 s。測定硬度、彈性、黏著性、膠黏性、咀嚼性。測試樣溫度25 ℃，每個樣品重復(fù)3 次。

2 結(jié)果與分析

2.1 春砂仁水溶液提取工藝研究

2.1.1 春砂仁水溶液提取工藝優(yōu)化

春砂仁的有效功能成分主要為乙酸龍腦脂與樟腦，兩者均在260 nm 處有吸收，故以兩者在260 nm 處的吸收指標(biāo)，確定提取的最優(yōu)方案。稱取1 g 春砂仁，采用L9(34)正交試驗法對提取條件進(jìn)行優(yōu)化，以浸提溫度、時間、提取次數(shù)、加水倍數(shù)為試驗因數(shù)，春砂仁水溶液在8 000 r/min 下離心10 min，吸取1 mL 春砂仁水提液，稀釋50 倍測定，結(jié)果如表1 所示。

表2 正交試驗因素水平表

表3 交試驗設(shè)計表及其結(jié)果

由表3 可知，影響春砂仁水提液的因素主次順序為：浸提溫度>加水倍數(shù)>浸提次數(shù)>浸提時間，由正交分析的結(jié)果可以得出A2B2C2D2為最佳提取方案，即在90 ℃水浴條件下下，加入25 倍水，浸提90 min，浸提2 次的方案最佳。

2.1.2 β-環(huán)糊精添加量對春砂仁水提液的影響

春砂仁的功能成分易受環(huán)境溫度、光照等影響。β-環(huán)糊精可以起到包絡(luò)各種化合物分子的作用，對春砂仁水提液起到增溶、保護(hù)的作用，并且可使春砂仁的獨特風(fēng)味在口香糖中緩慢釋放，避免后味不足。若β-環(huán)糊精加入量太多，包絡(luò)較多的化合分子，則會使春砂仁在口香糖中的風(fēng)味不足，因此β-環(huán)糊精添加量對口香糖的感官產(chǎn)生影響。

表4 β-環(huán)糊精對春砂仁水提液的影響

由表4 可知，β-環(huán)糊精對春砂仁水提液有保護(hù)作用，0.5 g 的環(huán)糊精對于春砂仁水提液起到穩(wěn)定的作用，考慮到口香糖咀嚼過程中的后味釋放，添加1 g β-環(huán)糊精為較優(yōu)的選擇。

2.2 口香糖單因素試驗

2.2.1 春砂仁水提液添加量對口香糖的影響

若春砂仁水提液添加量少，則面團(tuán)硬，容易干裂，且春砂仁的風(fēng)味體現(xiàn)不出；若春砂仁水溶液過多，則面團(tuán)稀軟，使面筋失去勁道，沒有口香糖膠基的特性，且春砂仁的味道重，口感刺激。根據(jù)文獻(xiàn)可知，面筋與水比例5∶4 為宜，因為本試驗加入的是春砂仁水提液，故將面筋與春砂仁水提液比例調(diào)整為5∶3。

表5 春砂仁水提取液添加量對口香糖品質(zhì)的影響

由表5 可知，20 g 面筋粉，12 mL 春砂仁水提液較為合適，即比例控制在5∶3。

2.2.2 春砂仁水提液添加順序?qū)谙闾堑挠绊?/p>

春砂仁水提液添加順序?qū)谙闾堑挠绊懭绫?所示。

春砂仁水提液添加順序會影響口香糖主輔料的溶解度，進(jìn)而影響口香糖的口感。故以感官評價為指標(biāo)，確定較優(yōu)的加料順序。由表6 可知，將面筋粉與陳皮粉均勻混合，再加入糖醇跟卵磷脂混合均勻后，加入春砂仁水提液可以獲得表面光滑，色澤均勻的面團(tuán)。

2.2.3 陳皮粉用量對口香糖的影響

陳皮可以掩蓋面筋粉的味道，調(diào)節(jié)口香糖的風(fēng)味，使口香糖有甘甜的口感，改善口香糖的色澤。以感官為評價標(biāo)準(zhǔn)，確定陳皮粉的用量。

表6 春砂仁水提液添加順序?qū)谙闾堑挠绊?/p>

表7 陳皮粉用量對口香糖的影響

由表7 可知，選擇3 g 陳皮粉用量較為合適。

2.2.4 面筋粉用量對口香糖的影響

面筋粉對輔料有融合作用，面筋粉少，輔料難融合，糖醇會析出，面筋粉多，口香糖面筋粉味道重，影響口感。以感官為評價標(biāo)準(zhǔn)，確定面筋粉的用量。

表8 面筋粉用量對口香糖的影響

由表8 可知，選擇20 g 面筋粉用量較為合適。

2.2.5 卵磷脂用量對口香糖的影響

乳化劑在口香糖中最重要的作用是增強面筋蛋白的筋力，形成結(jié)構(gòu)牢固細(xì)密的面筋網(wǎng)絡(luò)，使其他粉末狀更好的分散其中，不容易使面團(tuán)皸裂，使得面筋保持一個較濕潤的狀態(tài)，但是過多也會使得面筋過于綿軟，不勁道，減弱了口香糖的口感。以感官為評價標(biāo)準(zhǔn)，確定卵磷脂的用量。

表9 卵磷脂用量對口香糖用量的影響

由表9 可知，選擇卵磷脂用量為2.5 g 較為合適。

2.2.6 糖醇用量對口香糖影響

糖醇在口香糖中起到防蛀牙的作用，入口有清涼的口感，給人帶來怡人的甜味，但是糖醇量過多則會影響面筋的勁道，使面團(tuán)癱軟，使口香糖的嚼勁喪失。以感官為評價標(biāo)準(zhǔn)，確定糖醇的用量。

表10 糖醇用量對口香糖的影響

由表10 可知，選擇7 g 糖醇的用量較為合適。

2.2.7 糖醇比對口香糖的影響

木糖醇的相對甜度為90，麥芽糖醇相對甜度為68。木糖醇與麥芽糖醇的比例大，口香糖甜，也有較適宜的清涼感。糖醇比例合適，可以遮蓋面筋粉的味道，改善口感，比例不當(dāng)，不僅會影響口香糖的口感，還會影響面筋的勁道，以感官為評價標(biāo)準(zhǔn)，確定糖醇比。

表11 糖醇比對口香糖的影響

由表11 可知，選擇糖醇比為6∶1 較合適。

2.2.8 烘干溫度對口香糖影響

烘干溫度對口香糖影響較大，溫度過高，面筋容易柔軟，會使面筋失去韌性，如果溫度過低，則口香糖的水分過多，口香糖的保質(zhì)期較短，而且溫度不足則會使口香糖的面筋味重，影響口香糖的口感。以產(chǎn)品質(zhì)地為指標(biāo)，選擇合適的烘干溫度。

表12 烘干溫度對口香糖的影響

由表12 可知，在55 ℃下，烘干2 h 的口香糖質(zhì)地較好。

2.3 口香糖正交試驗

2.3.1 以感官為指標(biāo)的工藝優(yōu)化

在單因素試驗基礎(chǔ)上，以面筋粉、陳皮粉、卵磷脂、糖醇添加量為影響因素，感官評價為判定標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行正交試驗，因素水平設(shè)計見表13，正交試驗結(jié)果見表下頁14。

表13 正交試驗因素水平表

由表14 可知，極差R 反映了各因素對試驗結(jié)果的影響程度，影響春砂仁陳皮口香糖因素從大到小依次是面筋粉、糖醇、卵磷脂、陳皮粉的添加量。根據(jù)試驗結(jié)果，口香糖的最優(yōu)方配方為A3D1C1B2，即面筋粉添加量22 g，糖醇添加量5 g，卵磷脂添加量2.5 g，陳皮粉添加量為3 g。但由于最優(yōu)方案不在試驗組中，需要重新對最優(yōu)方案與評分最高的第8 組進(jìn)行評分。感官評定人員對最優(yōu)方案的產(chǎn)品的評分為69.8。比第8 組試驗低，因此在正交試驗中第8 組口香糖的色澤、香氣、口感最佳。

2.3.2 質(zhì)構(gòu)特性的正交試驗分析

使用食品質(zhì)構(gòu)儀對正交試驗的9 個樣品和市場綠箭樣品進(jìn)行品質(zhì)測定與對比，其中樣品10 為市場中的綠箭口香糖，樣品1-9 為感官評價的9 個樣品。

表14 L9（34） 正交試驗結(jié)果

表15 試驗樣品與市場樣品的品質(zhì)特性對比

由表15 可知，樣品8 在內(nèi)聚性、彈性、咀嚼性、膠黏性等特性上都比較接近綠箭口香糖，綠箭口香糖硬度大于本研究的產(chǎn)品。感官評價和質(zhì)構(gòu)特性表明樣品8 的品質(zhì)較好，即面筋粉添加量22 g，糖醇添加量9 g，卵磷脂添加量2 g，陳皮粉添加量3 g。

2.3.3 TPA 各品質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性

質(zhì)構(gòu)分析法（TPA） 各品質(zhì)指標(biāo)之間的簡單相關(guān)系數(shù)見表16，幾個指標(biāo)之間存在顯著的正相關(guān)或者負(fù)相關(guān)。其中，硬度與內(nèi)聚性、彈性均為負(fù)相關(guān)，而與膠黏性呈顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)為0.873），與咀嚼性均呈正相關(guān)；內(nèi)聚性與彈性呈顯著正相關(guān)，與膠黏性和咀嚼性均為的正相關(guān)；彈性性與膠黏性、咀嚼性呈正相關(guān)；膠黏性與咀嚼性呈顯著正相關(guān)。由表16 可知，硬度與膠黏性相關(guān)系數(shù)為0.873，內(nèi)聚性與彈性相關(guān)系數(shù)為0.864，膠黏性與咀嚼性相關(guān)系數(shù)為0.872，從而說明口香糖的膠黏越大，其硬性越好，咀嚼性越好。

表16 TPA 各品質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性

3 結(jié)論

試驗結(jié)果表明，面筋粉22 g，陳皮粉3 g，卵磷脂2 g，混合糖醇9 g，木糖醇∶麥芽糖醇為6∶1，春砂仁水提液14 mL，所制得的口香糖適口性最好，有陳皮與春砂仁獨特香味，咀嚼性好，色澤適宜、表面較光滑、質(zhì)地較均勻、軟度適中，黏彈性、內(nèi)聚性和延展性一般，咀嚼時間2 min～4 min，組織結(jié)構(gòu)較好，且具有養(yǎng)胃消食、可降解、可再生等特性，以及低熱量、便捷時尚等特點，為春砂仁保健功能的深度加工工藝提供了參考。