面筋基陈皮春砂仁无糖口香糖的制备*

杨 娟 黄 文 黎俏灵 叶高松 区慧华 李叶龙*

（岭南师范学院化学化工学院（机电工程学院），广东湛江 524048）

无蔗糖型口香糖是一种致龋率低的功能性口香糖，其作用机理是由于菌斑的新陈代谢不能利用无糖口香糖的多元醇，从而降低了酸性物质的产生，因此，无糖型功能性口香糖具有广阔的发展前景。胶母型无糖口香糖胶基多由橡胶、酯类、蜡、乳化剂、填充物、抗氧化剂等物质构成，由于其降解困难，以面筋基为代表的新型胶基口香糖引起人们的关注。春砂仁又被称为阳春砂仁，属于姜科豆蔻属的春砂仁种，主产地是广东省阳春市等，作为一种应用广泛的中国南方特产中药材，广东阳春的春砂仁产品品质极佳，因而通称为春砂仁。春砂仁原料味道甘甜，药性温和，对脾、胃、肾有一定的作用，可祛湿开胃，温脾止腹泻，对孕妇有理气安胎等疗效，常用于治疗脾胃虚寒，胎动不顺等患者。春砂仁和陈皮配伍用于口香糖的制备研究未见报道。本研究团队曾采用胶基3.0 g，山梨糖醇1.8 g，春砂仁0.5 g，β-环糊精0.2 g 的配方制备了琥珀色无糖春砂仁口香糖，但氢化松香甘油酯为原材料炼成的胶基，是一种无营养、不消化且不溶于水的易咀嚼性固体，后续的回收和安全循环存在一定问题。面筋是一种植物性蛋白质，其主要蛋白是麦醇溶蛋白跟麦谷蛋白，两者的比例为1:1。面团的弹性、黏合性和强度由麦谷蛋白决定，面团的延展性和黏性由麦醇溶谷蛋白决定。面筋有较好的延伸性和黏性，能被微生物降解，具有可食、可降解的优点，可作为理想的口香糖胶基材料。同时，虽然前期研制的口香糖甘凉爽滑且具有春砂仁特有风味，但风味微苦，因而需对其配方进行改进。首先需要优化春砂仁水提液的获取因素如加水量、浸提次数、浸提时间等，以获取最佳的浸提液。其次由于面筋蛋白对辅料有良好的融合作用且影响产品风味，因而面筋粉的选择和使用量是调控口香糖品质的第2 个重要指标。同时，本研究采用陈皮掩盖面筋粉固有滋气味，调节口香糖的风味和色泽，陈皮的优化和选用是第3 个关键因素。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

春砂仁粉末，阳春市春湾镇双阳春砂仁；谷朊粉，河南蜜丹尔商贸有限公司；麦芽糖醇，山东福田药用有限公司；木糖醇，山东福田药用有限公司；卵磷脂，安庆市中创工程技术责任有限公司；β-环糊精，英博生物科技有限公司。

TW12 型恒温水浴锅，德国Julabo 公司；DHG-9070A 型电热恒温鼓风干燥箱，上海申贤恒温设备厂；TU-1810 型紫外分光光度计，广州市红图仪器有限公司；TMS-PRO 型质构仪，FTC 中国总代理北京盈盛恒泰科技有限责任公司；FK150-2型压面机，上海市巧媳妇食品机械有限公司；EHS15AP-PGS 和面机，广东美的生活电器制造有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 春砂仁水提液的制备

春砂仁水提液的制备：称量5 g 春砂仁粉，加入75 mL 的蒸馏水浸泡1 h，放入90 ℃水浴锅中加热45 min，过滤后，再加入50 mL 蒸馏水，90 ℃水浴加热45 min，过滤后加入称量好的β-环糊精，将提取液8 000 r/min 离心10 min，备用。

1.2.2 陈皮仁口香糖的制备工艺

谷朊粉、木糖醇、麦芽糖醇、陈皮粉、大豆卵磷脂、春砂仁水提液→混匀→和面→压片→切片→干燥→老化→包装

1.2.3 β-环糊精添加量对春砂仁水提液的影响

分别称取1 g 春砂仁粉于烧杯中，加入15 mL蒸馏水浸提1 h，在90 ℃下水浴加热45 min，过滤，加入10 mL 水在90 ℃下继续水浴45 min，过滤，合并2 次滤液，分别加入0.0g，0.5 g，1.0 g，1.5 g 的β-环糊精后，8 000 r/min 离心10 min。吸取1 mL 澄清的春砂仁水提液，加蒸馏水稀释50倍，在260 nm 下测其吸光度。

1.2.4 春砂仁水提液对口香糖的影响

以面筋粉20 g，卵磷脂3 g，陈皮粉1 g，麦芽糖醇1 g，木糖醇5 g，分别加入10 mL、12 mL、14 mL、16 mL 的春砂仁水提液进行试验，以面筋的形态为标准，确定春砂仁水提液与面筋的比例。

1.2.5 春砂仁水提液添加顺序对口香糖的影响

将面筋粉与春砂仁水提液混合，再加入糖醇、卵磷脂、陈皮粉等粉末；将春砂仁水提液与糖醇先混合，再加入面筋粉、陈皮粉、卵磷脂等；将面筋粉与陈皮粉先均匀混合，再加入糖醇跟卵磷脂，混合均匀后，加入春砂仁水提液，通过对比所形成的面筋形态，确定口香糖的加料顺序。

1.2.6 陈皮粉用量对口香糖的影响

以面筋粉20 g，卵磷脂3 g，春砂仁水提液12 mL，麦芽糖醇1 g，木糖醇5 g，分别加入1 g、2 g、3 g、4 g 的陈皮粉进行试验，以感官为评价标准，确定陈皮粉的用量。

1.2.7 面筋粉用量对口香糖的影响

以陈皮粉3 g，卵磷脂3 g，春砂仁水提液12 mL，麦芽糖醇1 g，木糖醇5 g，分别加入16 g、18 g、20 g、22 g 面筋粉进行试验，以感官为评价标准，确定面筋粉的用量。

1.2.8 卵磷脂对口香糖的影响

以陈皮粉3 g，面筋粉20 g，春砂仁水提液12 mL，麦芽糖醇1 g，木糖醇5 g，分别加入卵磷脂0 g、2 g、2.5 g、3.0 g、3.5 g 面筋粉进行试验，以感官为评价标准，确定卵磷脂的用量。

1.2.9 糖醇用量对口香糖影响

以陈皮粉3 g，面筋粉20 g，春砂仁水提液12 mL，卵磷脂2.5 g，糖醇比为6∶1，分别加入5 g、6 g、7 g、8 g 糖醇进行试验，以感官为评价标准，优化糖醇的用量。

1.2.10 糖醇比对口香糖的影响

以陈皮粉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，分别以木糖醇：麦芽糖醇为6∶1、5∶2、4∶3、3∶4 进行试验，以感官为评价标准，确定糖醇比。

1.2.11 烘干温度对口香糖影响

在统一烘干2 h 的基础上，设置4 个温度，以产品质地为指标，选择合适的烘干温度。

1.3 指标测定

采用评分检验法，总分为100 分。评定的指标为口感、色泽、香味，评分标准如表1。

表1 感官评分标准

1.4 质构分析

采用质构仪TPA 模式测定，仪器探头为5 mm的圆柱型TA 探头。测试前速度2 mm/s，测试中速度1 mm/s，压缩程度30%，压缩力大小为0.15 N，2 次压缩时间间隔为10 s。测定硬度、弹性、黏着性、胶黏性、咀嚼性。测试样温度25 ℃，每个样品重复3 次。

2 结果与分析

2.1 春砂仁水溶液提取工艺研究

2.1.1 春砂仁水溶液提取工艺优化

春砂仁的有效功能成分主要为乙酸龙脑脂与樟脑，两者均在260 nm 处有吸收，故以两者在260 nm 处的吸收指标，确定提取的最优方案。称取1 g 春砂仁，采用L9(34)正交试验法对提取条件进行优化，以浸提温度、时间、提取次数、加水倍数为试验因数，春砂仁水溶液在8 000 r/min 下离心10 min，吸取1 mL 春砂仁水提液，稀释50 倍测定，结果如表1 所示。

表2 正交试验因素水平表

表3 交试验设计表及其结果

由表3 可知，影响春砂仁水提液的因素主次顺序为：浸提温度>加水倍数>浸提次数>浸提时间，由正交分析的结果可以得出A2B2C2D2为最佳提取方案，即在90 ℃水浴条件下下，加入25 倍水，浸提90 min，浸提2 次的方案最佳。

2.1.2 β-环糊精添加量对春砂仁水提液的影响

春砂仁的功能成分易受环境温度、光照等影响。β-环糊精可以起到包络各种化合物分子的作用，对春砂仁水提液起到增溶、保护的作用，并且可使春砂仁的独特风味在口香糖中缓慢释放，避免后味不足。若β-环糊精加入量太多，包络较多的化合分子，则会使春砂仁在口香糖中的风味不足，因此β-环糊精添加量对口香糖的感官产生影响。

表4 β-环糊精对春砂仁水提液的影响

由表4 可知，β-环糊精对春砂仁水提液有保护作用，0.5 g 的环糊精对于春砂仁水提液起到稳定的作用，考虑到口香糖咀嚼过程中的后味释放，添加1 g β-环糊精为较优的选择。

2.2 口香糖单因素试验

2.2.1 春砂仁水提液添加量对口香糖的影响

若春砂仁水提液添加量少，则面团硬，容易干裂，且春砂仁的风味体现不出；若春砂仁水溶液过多，则面团稀软，使面筋失去劲道，没有口香糖胶基的特性，且春砂仁的味道重，口感刺激。根据文献可知，面筋与水比例5∶4 为宜，因为本试验加入的是春砂仁水提液，故将面筋与春砂仁水提液比例调整为5∶3。

表5 春砂仁水提取液添加量对口香糖品质的影响

由表5 可知，20 g 面筋粉，12 mL 春砂仁水提液较为合适，即比例控制在5∶3。

2.2.2 春砂仁水提液添加顺序对口香糖的影响

春砂仁水提液添加顺序对口香糖的影响如表6所示。

春砂仁水提液添加顺序会影响口香糖主辅料的溶解度，进而影响口香糖的口感。故以感官评价为指标，确定较优的加料顺序。由表6 可知，将面筋粉与陈皮粉均匀混合，再加入糖醇跟卵磷脂混合均匀后，加入春砂仁水提液可以获得表面光滑，色泽均匀的面团。

2.2.3 陈皮粉用量对口香糖的影响

陈皮可以掩盖面筋粉的味道，调节口香糖的风味，使口香糖有甘甜的口感，改善口香糖的色泽。以感官为评价标准，确定陈皮粉的用量。

表6 春砂仁水提液添加顺序对口香糖的影响

表7 陈皮粉用量对口香糖的影响

由表7 可知，选择3 g 陈皮粉用量较为合适。

2.2.4 面筋粉用量对口香糖的影响

面筋粉对辅料有融合作用，面筋粉少，辅料难融合，糖醇会析出，面筋粉多，口香糖面筋粉味道重，影响口感。以感官为评价标准，确定面筋粉的用量。

表8 面筋粉用量对口香糖的影响

由表8 可知，选择20 g 面筋粉用量较为合适。

2.2.5 卵磷脂用量对口香糖的影响

乳化剂在口香糖中最重要的作用是增强面筋蛋白的筋力，形成结构牢固细密的面筋网络，使其他粉末状更好的分散其中，不容易使面团皲裂，使得面筋保持一个较湿润的状态，但是过多也会使得面筋过于绵软，不劲道，减弱了口香糖的口感。以感官为评价标准，确定卵磷脂的用量。

表9 卵磷脂用量对口香糖用量的影响

由表9 可知，选择卵磷脂用量为2.5 g 较为合适。

2.2.6 糖醇用量对口香糖影响

糖醇在口香糖中起到防蛀牙的作用，入口有清凉的口感，给人带来怡人的甜味，但是糖醇量过多则会影响面筋的劲道，使面团瘫软，使口香糖的嚼劲丧失。以感官为评价标准，确定糖醇的用量。

表10 糖醇用量对口香糖的影响

由表10 可知，选择7 g 糖醇的用量较为合适。

2.2.7 糖醇比对口香糖的影响

木糖醇的相对甜度为90，麦芽糖醇相对甜度为68。木糖醇与麦芽糖醇的比例大，口香糖甜，也有较适宜的清凉感。糖醇比例合适，可以遮盖面筋粉的味道，改善口感，比例不当，不仅会影响口香糖的口感，还会影响面筋的劲道，以感官为评价标准，确定糖醇比。

表11 糖醇比对口香糖的影响

由表11 可知，选择糖醇比为6∶1 较合适。

2.2.8 烘干温度对口香糖影响

烘干温度对口香糖影响较大，温度过高，面筋容易柔软，会使面筋失去韧性，如果温度过低，则口香糖的水分过多，口香糖的保质期较短，而且温度不足则会使口香糖的面筋味重，影响口香糖的口感。以产品质地为指标，选择合适的烘干温度。

表12 烘干温度对口香糖的影响

由表12 可知，在55 ℃下，烘干2 h 的口香糖质地较好。

2.3 口香糖正交试验

2.3.1 以感官为指标的工艺优化

在单因素试验基础上，以面筋粉、陈皮粉、卵磷脂、糖醇添加量为影响因素，感官评价为判定标准，进行正交试验，因素水平设计见表13，正交试验结果见表下页14。

表13 正交试验因素水平表

由表14 可知，极差R 反映了各因素对试验结果的影响程度，影响春砂仁陈皮口香糖因素从大到小依次是面筋粉、糖醇、卵磷脂、陈皮粉的添加量。根据试验结果，口香糖的最优方配方为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，陈皮粉添加量为3 g。但由于最优方案不在试验组中，需要重新对最优方案与评分最高的第8 组进行评分。感官评定人员对最优方案的产品的评分为69.8。比第8 组试验低，因此在正交试验中第8 组口香糖的色泽、香气、口感最佳。

2.3.2 质构特性的正交试验分析

使用食品质构仪对正交试验的9 个样品和市场绿箭样品进行品质测定与对比，其中样品10 为市场中的绿箭口香糖，样品1-9 为感官评价的9 个样品。

表14 L9（34） 正交试验结果

表15 试验样品与市场样品的品质特性对比

由表15 可知，样品8 在内聚性、弹性、咀嚼性、胶黏性等特性上都比较接近绿箭口香糖，绿箭口香糖硬度大于本研究的产品。感官评价和质构特性表明样品8 的品质较好，即面筋粉添加量22 g，糖醇添加量9 g，卵磷脂添加量2 g，陈皮粉添加量3 g。

2.3.3 TPA 各品质指标之间的相关性

质构分析法（TPA） 各品质指标之间的简单相关系数见表16，几个指标之间存在显著的正相关或者负相关。其中，硬度与内聚性、弹性均为负相关，而与胶黏性呈显著正相关（相关系数为0.873），与咀嚼性均呈正相关；内聚性与弹性呈显著正相关，与胶黏性和咀嚼性均为的正相关；弹性性与胶黏性、咀嚼性呈正相关；胶黏性与咀嚼性呈显著正相关。由表16 可知，硬度与胶黏性相关系数为0.873，内聚性与弹性相关系数为0.864，胶黏性与咀嚼性相关系数为0.872，从而说明口香糖的胶黏越大，其硬性越好，咀嚼性越好。

表16 TPA 各品质指标之间的相关性

3 结论

试验结果表明，面筋粉22 g，陈皮粉3 g，卵磷脂2 g，混合糖醇9 g，木糖醇∶麦芽糖醇为6∶1，春砂仁水提液14 mL，所制得的口香糖适口性最好，有陈皮与春砂仁独特香味，咀嚼性好，色泽适宜、表面较光滑、质地较均匀、软度适中，黏弹性、内聚性和延展性一般，咀嚼时间2 min～4 min，组织结构较好，且具有养胃消食、可降解、可再生等特性，以及低热量、便捷时尚等特点，为春砂仁保健功能的深度加工工艺提供了参考。