大豆异黄酮泡腾奶片的生产工艺优化与设计

孙明煜，宋桂玲，王淑瑾，庄 红

（长春市十一高中，吉林长春 130060）

大豆异黄酮是一类次生代谢产物，属于非固醇类的一类物质，也被认为是大豆中的一类多酚化合物的总称[1]，具有非常丰富的营养价值，对于人体的健康有显著的保护作用。大豆异黄酮还有多种生物活性，被广泛应用到医药和保健食品等领域。牛奶来源广泛，是一种富含钙和优质蛋白的天然饮品。与此同时，牛奶也是一种功能性营养元素的良好载体。大量资料研究显示，很多功能性营养元素在以牛奶作为载体之后，生物活性大大提高并且更加易于吸收[2]。泡腾片为一种新鲜载体，是以适宜的酸和碱为崩解剂而制成的一种片剂[3]。以泡腾奶片为载体，欲制备一种兼具大豆异黄酮和牛奶的营养价值及泡腾片特性的大豆异黄酮泡腾奶片，并对其制备工艺进行优化。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

乳粉，伊利乳业公司提供；碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、富马酸、PEG—6000、微粉硅胶、硬脂酸镁、PVP乙醇、淀粉浆、糖浆、阿斯巴甜、甜菊素、白砂糖、植脂末、碳酸钙、大豆异黄酮粉剂、麦芽糊精，河南华悦化工生产厂提供。试验中使用的所有原料和试剂均为食品级。

1.2 仪器与设备

ALPHA1-2型真空冷冻干燥机，香港新东亚科贸有限公司产品；DW-86L286型超低温冰箱，日本三洋电器集团产品；QW-185型搅拌罐，北京赛多利仪器有限公司产品；ZP17D型旋转式压片机，上海天祺制药机械有限公司产品；DHG-9075A型鼓风干燥箱、PH-070A型干燥箱、PH-070B型生化培养箱，上海一恒科学仪器有限公司产品；B20G型食品搅拌机，上海精密实验设备有限公司产品；ZD458型喷雾干燥机，黑龙江大三元科学仪器公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

（1）包埋。将碱和包埋剂按比例混合搅拌，配制成质量分数50%的溶液，进行低温喷雾干燥，得到包埋后的粉剂。

（2）混合搅拌。将黏合剂、甜味剂、香精、乳粉、植脂末、酸、碳酸钙、大豆异黄酮粉剂与上一步得到的粉剂混合，进行搅拌，使其均匀。如果出现部分黏结情况，进行适度干燥后将其打散。

（3）过筛。将混合后的粉剂过80目筛。

（4）混合搅拌。将筛好的粉剂与润滑剂进行混合搅拌。

（5）压片。使用旋转压片机进行压片，控制深度为7.5 mm，强度为1。

（6） 灭菌。将大豆异黄酮泡腾奶片平铺，利用紫外线表面灭菌灯近距离照射，辐照强度为70μW/cm2；选择的辐照剂量是100 000μW·s/cm2；需照射的时间是100 000μW·s/cm2÷70 μW/cm2=24 min。

1.3.2 单因素及正交试验[4]

根据初步的预试验结果，分别进行乳粉添加量、碱添加量、酸添加量、甜味剂添加量的单因素试验。在单因素试验结果的基础上，以产品的崩解时间、口感、溶解性为指标进行综合评价，采用L9（34）正交试验设计[5]进行各种配方的正交试验。

1.3.3 产品评定

分别对产品进行感官评定[6]、发泡量[7]、崩解时限[8]及硬度测定[9]。

硬度评价指标见表1。

表1 硬度评价指标

2 结果与分析

2.1 单因素结果分析

单因素试验得到，乳粉添加量30%～40%，碱添加量18%～24%，酸添加量18%～22%，甜味剂添加量0.6%～1.0%时效果较好。因此，采用乳粉添加量30%，35%，40%；碱添加量18%，21%，24%；酸添加量18%，20%，22%；甜味剂添加量0.6%，0.8%，1.0%进行正交试验。

2.2 正交试验设计结果

根据大豆异黄酮泡腾奶片单因素试验结果，选取奶粉添加量、碱添加量、酸添加量、甜味剂添加量4个因素，采用L9（34）正交试验表设计方案，以综合评价得分为指标，评价标准分为3个方面，分别是崩解时间、口感和溶解性，得到泡腾效果最好的工艺条件。

主体配方因素与水平设计见表2，大豆异黄酮泡腾奶片最优配方的正交试验结果见表3。

表2 主体配方因素与水平设计/%

表3 大豆异黄酮泡腾奶片最优配方的正交试验结果

2.3 产品品质评价

2.3.1 感官检测结果

观察试验制得的大豆异黄酮泡腾奶片外观并品尝味道。结果表明，大豆异黄酮泡腾片外观光滑、色泽均一、颗粒无结块，无肉眼可见的明显杂质，味酸甜适口，带有比较浓郁的奶香味，符合相关泡腾片感官品质规定。

2.3.2 发泡量测定结果

发泡量检测结果见表4。

表4 发泡量检测结果

由表4可知，不同序号的大豆异黄酮泡腾奶片发泡量均大于6 mL，其中序号10的发泡量最大，为8.9 mL；序号3的发泡量最小，为6.1 mL；序号1，2，10的发泡量均大于8 mL，平均发泡量为7.36，远高于6 mL，由此可得制备的大豆异黄酮泡腾奶片发泡量符合规定。

2.3.3 崩解时限测定结果

崩解时限检测结果见表5。

表5 崩解时限检测结果

由表5可知，不同的大豆异黄酮泡腾奶片崩解时限均小于5 min，其中，序号4的崩解时限最短，为94 s；序号6的崩解时限最长，为172 s，且平均崩解时限为133.5 s，低于规定崩解时间的50%，由此可得制备的大豆异黄酮泡腾奶片崩解时限符合规定。

2.3.4 硬度检测结果

硬度评测结果见表6。

表6 硬度评测结果

由表6可知，不同序号的泡腾奶片硬度打分均在80～100分，硬度评价为优，此评分状态下的大豆异黄酮泡腾奶片形态完整、表面光滑、断面组织紧密，用不锈钢匙用力刮三下，有少许粉末产生。由此可得制备的大豆异黄酮泡腾奶片的硬度符合规定。

3 结论

通过优化大豆异黄酮泡腾奶片配方，酸添加量、碱添加量、乳粉添加量和甜味剂添加量对泡腾奶片感官评价影响的主次顺序为碱添加量＞乳粉添加量＞甜味剂添加量＞酸添加量，即奶粉添加量35%，碱添加量27%，酸添加量22%，甜味剂添加量0.8%。

对制备的大豆异黄酮泡腾奶片进行了感官评定及品质检测，得到的产品崩解迅速，硬度、发泡容量均符合泡腾片要求，外观良好。