防龋齿硬糖的研制*
2019-06-18杨巍巍李丰洲
吴 晗 杨巍巍* 李丰洲
(沈阳医学院公共卫生学院,辽宁沈阳 110034)
龋齿,是一种常见的牙科疾病,我国2005 年第3 次口腔健康流调显示:每百个5 岁儿童有大约66 人患龋病,中年人群中这一比例上升到88.1%,而老年人的患龋率则高达98.4%。目前已被列为人类三大重点防治疾病之一。饮食是龋齿形成的主要原因之一,其中,蔗糖等糖类物质为细菌生长繁殖提供养料,在致龋菌的作用下,糖类物质被转化为有机酸。这些酸(主要是乳酸)是溶解破坏牙齿无机物产生的,有机酸长期滞留在口腔中会形成龋洞。在糖果中加入一定比例的抗性糊精、赤藓糖醇、壳寡糖等,使其具有防龋齿的功效,在人们更加注重健康的社会,可能会成为糖果领域未来的发展趋势。
麦芽糖醇是由麦芽糖氢化制成的,是一种新型功能性甜味剂。李秀娟等通过对照试验,将麦芽糖醇与木糖醇进行比较,以13~15 岁青少年为研究对象,证明了麦芽糖醇与木糖醇效果相似,均对青少年牙菌斑有抑制作用。目前,在麦芽糖醇糖果领域的应用不多。王成福等以木糖醇、麦芽糖醇为原料制糖,采用浇注工艺,制成了品质风味优良的无糖糖果。
抗性糊精是一种由小麦或玉米淀粉加工而成的低分子水溶性膳食纤维,能严格控制糊精化过程。除原有α-1,4 和α-1,6 糖苷键外,还拥有普通淀粉不具有的α-1,2 和α-1,3 相连的葡萄糖苷结构,并且在部分还原端上存在分子内脱水的缩葡聚糖和β-1,6 结构。抗性糊精具有降低血糖调节肠道、预防龋齿等功能。目前,抗性糊精在饮料中的应用较多。马梦垚等以柠檬汁为主要原料添加不同比例抗性糊精制备低糖饮料。目前,达能、雀巢、可口可乐、农夫山泉等公司生产了添加抗性糊精的饮料,为今后抗性糊精的普及和应用做铺垫。
赤藓糖醇是具有对称分子结构的四碳多元醇类化合物,是一种新型天然、零热量甜味剂,可替代蔗糖。赤藓糖醇具有热值低,分子量小的特性,易被小肠吸收进入血液循环,但赤藓糖醇不能被机体内的酶系统分解,直接随尿液排出,从而不为机体提供热量,不会引起血糖变化。赤藓糖醇具有高耐受性,耐受量大约是木糖醇和麦芽糖醇的2~3 倍。有大量的动物研究表明赤藓糖醇无毒副作用。赤藓糖醇不能被口腔中的细菌发酵利用,从而抑制口腔病原细菌的生长繁殖,起预防龋齿的功效。目前,赤藓糖醇广泛应用于糖果、焙烤制品、饮料等。
本试验以麦芽糖醇溶液、抗性糊精、壳寡糖、赤藓糖醇为原料,采用单因素试验与正交试验优化防龋齿糖果的最佳配方,得到口感适宜,功效显著的一款新型保健产品。
1 材料与方法
1.1 材料
麦芽糖醇溶液、抗性糊精、浓缩果汁、壳寡糖、赤藓糖醇、食盐、油溶性食用香精、食用色素。
1.2 仪器与设备
不锈钢锅、不锈钢勺,浙江苏泊尔股份有限公司;塑料模具;星飞金属网制品过滤网;HQ-50 型熬煮锅,上海合强实业有限公司;C2L-SX810 电磁炉,九阳股份有限公司;量度筒;KT300 温度计,潮州市潮安区保德仪器具有限公司;FA2204 型,分析天平,上海力辰邦西仪器科技有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 工艺流程
原料配制→混合→熬糖→调和→浇模成型→冷却→脱模→成品
1.3.2 操作要点
原料配制:将麦芽糖醇溶液与抗性糊精倒入锅中搅拌均匀至糊状,壳寡糖与水按1:5 混匀备用。
混合:将适量壳寡糖溶液、赤藓糖醇、食盐倒入锅中搅拌均匀。
熬糖:保持温度在120 ℃持续5 min,期间不断搅拌,观察色泽。
调和:加入食用香精、油溶性食用色素,浓缩果汁,并进行搅拌混匀。
冷却:浇模后通过物理方法直至糖膏完全凝固,冷却至触碰不会变形。
1.3.3 单因素试验及正交试验的设计
分别以浓缩果汁添加量(0 g、1 g、2 g、3 g、4 g)、麦芽糖醇添加量(70 g、75 g、80 g、85 g、90 g)、抗性糊精添加量(10 g、15 g、20 g、25 g、30 g)作为影响因素进行单因素试验,确定因素和水平,并在此基础上进行正交试验,以确定防龋齿糖果的最佳配方。
1.3.4 感官评价评分标准
糖果制作完成后,放置1 周,选择15 名专业感官鉴定人员根据下页表1 的评价标准对产品的感官品质进行评定,通过计算得出平均值,对防龋齿糖果进行综合性评价。
1.3.5 产品质量检测
依据中华人民共和国国家标准GB 17399—2016《糖果》对防龋齿糖果理化指标进行检测;依据GB 4789.2-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》对防龋齿糖果的菌落总数、大肠菌群、霉菌、致病菌进行检测。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 浓缩果汁添加量对防龋齿糖果品质的影响
分别添加0 g、1 g、2 g、3 g、4 g 的浓缩果汁,麦芽糖醇溶液80 g,抗性糊精20 g,壳寡糖0.3 g,赤藓糖醇3 g,食盐0.2 g,食用香精0.2 g,食用色素0.005 g,制成糖果,进行感官评价,结果如图1所示。
表1 防龋齿糖果感官品质评价
图1 浓缩果汁添加量对产品品质的影响
由图1 可知,当浓缩果汁添加量为2 g 时,感官评分最高,糖果口感最佳;当浓缩果汁添加量小于2 g 时,随着浓缩果汁添加量减少,糖果果香味减少,香精味较重,口感较差;当浓缩果汁添加量大于2 g 时,随着浓缩果汁添加量的增加,糖果较甜腻,冷却时不易凝结,有黏牙感,非理想的糖果口味。因此,选择浓缩果汁适宜添加量为2 g。
2.1.2 麦芽糖醇溶液添加量对防龋齿糖果品质的影响
分别添加70 g、75 g、80 g、85 g、90 g 的麦芽糖醇溶液,浓缩果汁2 g,抗性糊精20 g,壳寡糖0.3 g,赤藓糖醇3 g,食盐0.2 g,食用香精0.2 g,食用色素0.005 g,制成糖果,进行感官评价,结果如图2 所示。
由图2 可知,当麦芽糖醇添加量为85 g 时,感官评分最高,糖果口感最佳;当麦芽糖醇添加量小于85 g 时,随着麦芽糖醇添加量的减少,糖果甜度降低,口感较差。当麦芽糖醇添加量超过85 g 时,随着麦芽糖醇添加量的增加,糖果甜度升高,冷却时不易凝结,有黏牙感,非理想的糖果口味。因此,选择麦芽糖醇适宜添加量为85 g。
图2 麦芽糖醇添加量对产品品质的影响
2.1.3 抗性糊精添加量对防龋齿糖果品质的影响
分别添加10 g、15 g、20 g、25 g、30 g 的抗性糊精,浓缩果汁2 g,麦芽糖醇85 g,壳寡糖0.3 g,赤藓糖醇3 g,食盐0.2 g,食用香精0.2 g,食用色素0.005 g,制成糖果,进行感官评价,结果如图3所示。
图3 抗性糊精添加量对产品品质的影响
由图3 可知,当抗性糊精添加量为25 g 时,感官评分最高,糖果口感最佳;当抗性糊精添加量小于25 g 时,随着抗性糊精添加量的减少,糖果的黏度升高,不易凝结,口感较差;当抗性糊精添加量大于25 g 时,随着抗性糊精添加量的增加,糖果黏度降低,且成本较高,口感较差,非理想的糖果口味。因此,选择抗性糊精适宜添加量为25 g。
2.2 正交试验结果分析
通过3 个单因素试验可知,浓缩果汁、麦芽糖醇溶液、抗性糊精添加量3 个单因素对防龋齿糖果成品的感官质量影响较大,在此基础上选取浓缩果汁(1 g、2 g、3 g)、麦芽糖醇溶液(80 g、85 g、90 g)、抗性糊精(20 g、25 g、30 g)的添加量,进行L9(33)正交试验,将平均感官评分作为评价指标,因素与水平设计见表2,正交试验结果见表3。
表2 正交因素水平表
表3 正交试验结果
由表3 极差数据分析可知,3 个因素对防龋齿糖果的影响作用大小为A>B>C,即浓缩果汁添加量影响最大,其次是麦芽糖醇添加量,影响最小的是抗性糊精添加量。正交试验结果表明,防龋齿糖果的最优配方为A2B2C2,即浓缩果汁添加量2 g,麦芽糖醇添加量85 g,抗性糊精添加量25 g,在此配方条件下制得的防龋齿糖果表面光滑,无明显变形,颜色均匀一致,符合品种应具有的棕黄色,香气适中,滋味纯正,糖果坚硬,不黏牙,无肉眼可见杂质和气泡。
3 结论
本试验选用麦芽糖醇、浓缩苹果汁、抗性糊精等为原料,采用单因素试验和正交试验得出防龋齿糖果的最佳工艺配方。试验结果表明,3 个因素对防龋齿糖果品质的影响作用大小依次为浓缩果汁添加量、麦芽糖醇添加量、抗性糊精添加量。防龋齿糖果的最佳配方为:浓缩果汁添加量2 g,麦芽糖醇添加量85 g,抗性糊精添加量25 g,壳寡糖0.3 g,赤藓糖醇3 g,食盐0.2 g,食用香精0.2 g,食用色素0.005 g,此配方下制成的防龋齿糖果口感适宜、风味良好,防龋齿糖果制作工序简单,成本较低,有益于健康,符合当下人们对健康饮食的追求。