代糖在桃粉速溶饮料中的配方优化研究

李 鑫，辛松林，李文琦，曹利黠，徐 培

（四川旅游学院烹饪学院，四川成都 610100）

1 绪论

1.1 研究背景

当下的中国已经建成小康社会，人民的追求也改变，更多的是对美好生活的向往，其中必然少不了对健康的渴求[1-2]。控糖、控油、高营养素已然成为了主流[3]。水蜜桃本身就富含纤维素和维生素，有多种人体必需的矿物质，对咳嗽和盗汗有很好的作用，同时可调节气血、养阴润肺。加之加工成桃粉[4]后利用代糖代替蔗糖充分满足了人们对低糖的追求，粉末状更是便于携带，随时随地就可享有美味与健康的双重体验。

龙泉驿水蜜桃是四川省成都市龙泉驿区特产，中国国家地理标志产品，素有天下第一桃之称。龙泉驿水蜜桃有40 多个品种，主推的有20 多个品种，产品从5 月中下旬上市，到10 月初结束，供应期达120 多天，产品资源丰富。因水蜜桃表皮较薄，易受到天气、鸟类及虫害的影响而出现表皮破损的残果，不仅难以保存，还极容易发生腐败[5-6]。将会影响受损果品以鲜果形式销售的价格，出现大量的浪费及耗损。如能将受损的果品进行进一步深加工[7]，就能进一步提高当地果农的收入，减少不必要的浪费。目前已有企业对水蜜桃产品进行了各类深加工[8]，桃粉就是其中之一，若能开发桃粉新产品，通过加上代糖增加其口味和营养价值[9]，就可以有效扩大桃粉产品的市场，提高深加工产品的销售量，增加水蜜桃产品的附加值，提升产业价值。

1.2 研究现状

近年桃粉干燥工艺的发展日渐成熟，桃粉产品已经逐渐进入人们的视野。通过CNKI 对桃粉饮料的相关关键词搜索，“桃果茶”仅有6 条结果，且均发表于10 年以前；对“桃粉”+“饮料”+“健康”没有任何相关数据，对“速溶”“果粉”关键词查询，没有与“桃”相关的数据。可见，国内外对桃粉茶饮的研究尚不深入，但此前校内课题组已经研发出的桃粉茶饮的基础配方等待进一步优化。对“代糖”+“饮料”关键词搜索国内外文献均有许多，可见，如今代糖在饮品中的应用已经十分广泛。但对“代糖”+“速溶茶粉”关键词搜索没有任何相关数据，对“代糖”+“桃粉”也未查到任何相关数据。由此可见，代糖在速溶茶粉这一领域的研究也尚不深入。使用代糖研发的桃粉健康茶饮具有一定的创新性。

代糖，一类食品添加剂的总称，其可以提供类似糖一样的甜味，但热量却相较于蔗糖低了很多，是更为健康的一类甜味添加剂。通过对市面上各种瓶装饮料的调查，几乎所有的饮料品牌都推出了其经典热卖产品对应的“0 糖”版本，如可口可乐无糖版，其中采用阿斯巴甜代替蔗糖。王老吉无糖版——“0 糖”黑凉茶，其中采用赤藓糖醇代替了蔗糖。同时，各种新兴的品牌直接主打无糖饮料，其中均采用的是市面上的各种代糖来代替蔗糖[10]来达到既有甜味又低热量的目的。通过走访各大超市得知市面上代糖在固体速溶饮料中的应用相较在瓶装饮料中的应用少得多。故开发一款速溶代糖饮料很有竞争力，也具有很大的可行性。

1.3 研究内容

课题小组前期已经研究出的桃粉速溶饮料基础配方，主要配方为蔗糖、柠檬酸、麦芽糊精及桃粉。此次研究目标在于利用热量更低的代糖替代原配方中的蔗糖达到降低饮料热量的目的。通过对市面上已经出现的，制作工艺相对成熟的代糖进行相关知识的搜集和了解，应用较多的代糖有赤藓糖醇、阿斯巴甜、甜菊糖、罗汉果苷、木糖醇，安赛蜜应用则较少。经过查阅资料筛选，选中候选的代糖有木糖醇、甜菊糖、罗汉果甜[11]3 种，这些种类的代糖性质稳定，副作用少。其中，甜菊糖苷在酸和盐的溶液中稳定，室温下其性质也较为稳定。甜菊糖与柠檬酸或甘氨酸并用，味道良好，具有高甜度、低热能的特点，甜度是蔗糖的200～300 倍，热量值仅为蔗糖的1/300[12]，但存在量多发苦这一问题。木糖醇是一种天然糖醇，其甜度与蔗糖相似。木糖醇食用后不被吸收，不产生热能，为糖尿病、肥胖病患者良好的天然甜味剂，且可预防龋齿发生。木糖醇能参与人体代谢，代谢速度要比其他糖醇快，不会引起血糖值的升高。但人体对木糖醇有一定的耐受值，一旦量多就会引发腹泻。罗汉果苷又称罗汉果甜甙（或罗汉果甜），其甜度为蔗糖的300 倍，热量为零，具有清热润肺镇咳、润肠通便、降血糖作用[13]。但就单罗汉果甜苷而言，直接冲水其口味与蔗糖冲水相比增加的一种罗汉果自带的草药味。

通过对3 种代糖的预试验[14]选出最合适的一种来替代基础桃粉速溶饮料中的蔗糖进行下一步的试验。最后通过试验中4 种原料的单因素试验和正交试验得出最优配方。

1.4 研究意义

目前，健康是人们对美好生活的首要目标。我国有近3 亿人是心脑血管疾病、糖尿病、肥胖等慢性代谢性疾病群体[15]，目前人群依旧呈攀升趋势，已经成为我国社会经济发展的重大社会问题。控糖势在必行。使用代糖替代蔗糖，不仅能够降低GI 值，生产健康饮品，还因为桃粉含有膳食纤维、果胶有很好的润肠作用，还具有消除水肿、解酒、预防贫血等功效，具有极大的拓展研究价值，可作为三高和肥胖人群的一种良好的替代饮品。3 种代糖都存在各自的优缺点。现将3 种代糖分别与基础配方相结合筛选出合适的代糖，从而进一步优化配方。

利用代糖扩大桃粉产品的消费群体，从一般的消费群体到肥胖、三高、糖尿病患者再到健康追求者，包括追求时代潮流的大学生[16]均为代糖桃粉速溶茶粉的购买者。不仅能提高深加工产品的销售量，增加水蜜桃产品的附加值，提升产业价值。既能减少水蜜桃因易破损、难储存造成的浪费，还能增加果农的收入，又能满足消费者对美味及健康的追求。

2 仪器与材料

2.1 仪器

梅特勒ME204E 型电子天平（万分之一）；DTJ-2R 型加热磁力搅拌器，上海洪纪仪器设备有限公司产品；NDJ-8S 型数字式黏度仪，德卡精密量仪（深圳）有限公司产品；3nh 型高精度色差仪，重庆康瑞仪器有限公司产品。

2.2 材料

水蜜桃粉，山东康业食品有限公司提供；麦芽糊精，山东西王堂业有限公司提供；白砂糖、柠檬酸、木糖醇，上海枫未实业有限公司提供；甜菊糖，郑州百思特健康科技有限公司提供；罗汉果甜，江苏佰页生物科技有限公司提供。

3 试验方法

3.1 基本工艺流程

代糖预筛试验（甜菊糖、木糖醇、罗汉果苷融清水对比及原配方对比）→代糖基本配方→单因素试验（桃粉、木糖醇、麦芽糊精、柠檬酸）→称量→加水冲调→成品感官评分→正交试验→最优代糖配方。

3.2 基础配方

桃粉速溶茶饮基础配方见表1。

表1 桃粉速溶茶饮基础配方 /g

用90 mL 的40 ℃温水调匀。

3.3 感官评分标准

桃粉饮料感官评价标准见表2。

表2 桃粉饮料感官评价标准

该感官评分标准及评分过程均按照《GB 7101—2015 食品国家安全 饮料》制定和调整。将一定量的充分混合均匀的饮料倒置于透明杯中，置于自然光下观察其色泽、溶解度，并辨别其气味。用温水漱口后品尝，分辨其甜酸度及口感。评分将选取学校食品学院的10 名学生进行感官评分，分别记录每个人的分数，最后取他们总分的平均数作为最终的分数。

3.4 代糖预试验

3.4.1 3 种代糖在纯水中试验

白砂糖、木糖醇、甜菊糖、罗汉果甜在纯水中的对比筛选。

按照3 种代糖与白砂糖的甜度比换算同等甜度的对应质量，再用等量水溶解观察其颜色、气味、口味。其中，木糖醇与白砂糖的甜度比为1∶1，甜菊糖与白砂糖的甜度比为300∶1，罗汉果甜与白砂糖的甜度比为300∶1。用15 g 白砂糖溶解在90 mL水中作为对照组并标号1，按照甜度之比换算；分别用木糖醇15 g，甜菊糖0.05 g，罗汉果苷0.05 g 溶解在90 mL 水中，并标号2，3，4。最后进行感官评分，得出最适合的代糖种类。

3.4.2 3 种代糖应用在基础配方中的试验

按照上述方法称量15 g 白砂糖及桃粉6.5 g，麦芽糊精7.5 g，柠檬酸0.05 g，用磁力搅拌器充分搅拌使之溶解，在90 mL 水中作为对照组并标号1，按照甜度之比换算；分别用木糖醇15 g，甜菊糖0.05 g，罗汉果苷0.05 g 代替原配方中的白砂糖并用同等方法充分溶解在90 mL 水中，并标号2，3，4，进行感官评分。

3.5 单因素试验

3.5.1 木糖醇用量

以木糖醇用量为变量，其余原料采用基础配方（桃粉6.5 g，麦芽糊精7.5 g，柠檬酸0.05 g）。

木糖醇变量的5 组样品见表3。

表3 木糖醇变量的5 组样品 /g

分别加入90 mL 的40 ℃温水，用磁力搅拌器充分搅拌后进行感官评价。

3.5.2 桃粉用量

以桃粉用量为变量，其余原料采用基础配方（麦芽糊精7.5 g，柠檬酸0.05 g，木糖醇1.5 g）。

不同桃粉用量的5 组样品见表4。

表4 不同桃粉用量的5 组样品 /g

分别加入90 mL 的40 ℃温水，用磁力搅拌器充分搅拌后进行感官评价。

3.5.3 麦芽糊精用量

以麦芽糊精用量为变量，其余原料采用基础配方（桃粉6.5 g，柠檬酸0.05 g，木糖醇1.5 g）。

不同麦芽糊精用量的5 组样品见表5。

表5 不同麦芽糊精用量的5 组样品 /g

分别加入90 mL 的40 ℃温水，用磁力搅拌器充分搅拌后进行感官评价。

3.5.4 柠檬酸用量

以柠檬酸用量为变量，其余原料采用基础配方（桃粉6.5 g，麦芽糊精7.5 g，木糖醇1.5 g）。

不同柠檬酸用量的5 组样品见表6。

表6 不同柠檬酸用量的5 组样品 /g

分别加入90 mL 的40 ℃温水，用磁力搅拌器充分搅拌后进行感官评价。

3.6 正交试验

采用正交试验设计的原理，结合得出的单因素试验结果，设计最佳配方因素水平表，且试验重复3 次。

桃粉速溶饮料最佳配方L9（34）因素与水平设计见表7。

表7 桃粉速溶饮料最佳配方L（934）因素与水平设计 /g

4 结果与分析

4.1 3 种代糖的筛选试验结果

4.1.1 3 种代糖在纯水中的试验

木糖醇、甜菊糖、罗汉果苷预试验结果见表8，代糖在清水中的比较见图1。

图1 代糖在清水中的比较

表8 木糖醇、甜菊糖、罗汉果苷预试验结果 /分

由图1 可知，外观上白木糖醇的透明度及颜色接近白砂糖。

代糖在清水中的外观评分比较见图2。

图2 代糖在清水中的外观评分比较

由图2 可知，在清水中比较3 种代糖虽然差异不大，但木糖醇最佳，甜菊糖溶解后带有非常浅的肉眼可见的黄色，罗汉果则颜色相较于甜菊糖来说更深一些。

代糖在清水中的香气评分比较见图3。

图3 代糖在清水中的香气评分比较

由图3 可知，木糖醇在清水中香气评分最佳。木糖醇同白砂糖一样几乎并无气味。甜菊糖有非常细微的气味，而罗汉果苷则有明显的草本中药味。故此项木糖醇最佳，甜菊糖次之，罗汉果苷最后。

代糖在清水中的口感评分比较见图4。

图4 代糖在清水中的口感评分比较

由图4 可知，木糖醇在清水中口感评分最佳。

首先，4 杯具有相同且人的味觉难以分辨的甜度。木糖醇几乎与白砂糖完全一样没有其他的异味，而甜菊糖则多了一分轻微苦涩的味道，喝过之后舌头上长期残留着涩口感。罗汉果苷则有明显的中药味。

代糖在清水中的溶解性评分比较见图5。

图5 代糖在清水中的溶解性评分比较

由图5 可知，在溶解性上，甜菊糖、罗汉过苷更胜一筹。但三者差距并不大。由于罗汉果苷与甜菊糖在工业生产中常以粉末状的形式呈现，而木糖醇则为与蔗糖相似的晶体颗粒。

由图5 可知，在此试验中最合适替代白砂糖的代糖为木糖醇，其次为甜菊糖，最后为罗汉果苷。

4.1.2 3 种代糖应用在基础配方中试验结果

3 种代糖应用在基础配方中的感官评分见表9。

表9 3 种代糖应用在基础配方中的感官评分 /分

由表9 可知，试验最合适的代糖为木糖醇。

代糖在基础配方中的应用比见图6。

图6 代糖在基础配方中的应用比

由图6 可知，从外观颜色来看4 杯几乎没有差别。

代糖在基础配方中的外观评分比较见图7。

图7 代糖在基础配方中的外观评分比较

由图7 可知，从外观上看3 种代糖几乎没有差别。

由于糖溶解在水中为透明色，即使存在颜色也很轻微，这点由图6 可知。而配方中的桃粉溶于水后呈现鲜艳明快的黄色，故一起溶解后从颜色上几乎无法分辨3 种代糖。

代糖在基础配方中的香气评分比较见图8。

图8 代糖在基础配方中的香气评分比较

由图8 可知，在基础配方中的香气比较木糖醇评分最佳。

由上述在清水中的比较可知木糖醇同白砂糖一样几乎无气味。甜菊糖有非常细微的气味，而罗汉果苷则有明显的草本中药味。在基础配方中这些差异缩小了，这是由于桃粉特有的桃子香气掩盖了部分异味。

代糖在基础配方中的口感评分比较见图9。

图9 代糖在基础配方中的口感评分比较

由图9 可知，木糖醇在基础配方中的口感评分最佳。

但从口感来说，木糖醇在基础配方中与白砂糖无异，甜菊糖的涩口感也由于配方中的其他原料而减弱，不适感较在清水中更小了。但经过评鉴学生后续反馈，使用甜菊糖代替白砂糖的配方在入口时无明显异味感，但后续有轻微的发苦。罗汉果苷因其有较明显的中药味，即使存在桃粉，其异味仍然明显，对桃粉速溶饮料的口感有明显的影响，故排除。

代糖在基础配方中的溶解性评分比较见图10。

图10 代糖在基础配方中的溶解性评分比较

由图10 可知，3 种代糖在基础配方中溶解性整体来看几乎无差异。

由上述清水中的比较可知，清水中木糖醇溶解性较另外2 种代糖弱，但由于糖基础配方占比小，故影响降低。

由表9 可知，替代白砂糖的最佳代糖为木糖醇。

结合代糖在清水中的比较结果分析，排除甜菊糖、罗汉果苷，确定使用木糖醇代替基础配方中的蔗糖进行后续单因素试验及正交试验。

4.2 桃粉速溶单因素试验结果分析

4.2.1 木糖醇用量单因素试验结果

不同木糖醇用量对桃粉速溶饮料的影响。

不同木糖醇用量感官评分结果见表10，感官评分随木糖醇用量变化见图11。

图11 感官评分随木糖醇用量变化

表10 不同木糖醇用量感官评分结果 /分

由表10 可知，木糖醇的用量会影响口感（主要为酸甜度），当木糖醇用量为1.75 g 时感官评分最佳。当用量减少时，酸味大于甜味，酸甜比不适。随着甜味增加，酸甜比逐渐良好；当超过1.75 g 时又降低，酸甜比再次不适，甜味大于酸味。木糖醇在此范围内的用量对外观、香气、溶解度几乎没有影响。

由图11 可知，当木糖醇用量为1.75 g 时感官评分最高。用量低于1.75 g 时感官评分随木糖醇用量增加而增加，1.75 g 时最高，高于1.75 g 时木糖醇增加感官评分反而降低。

4.2.2 桃粉用量单因素试验结果

不同桃粉用量对桃粉速溶饮料的影响。

不同桃粉用量感官评分结果见表11，感官评分随桃粉用量变化见图12。

表11 不同桃粉用量感官评分结果 /分

由表11 可知，桃粉用量在配方中对饮料的影响主要在于外观、口感和香气3 个方面。桃粉作为该配方的主要成分其本身固有的色泽（橙黄色）及桃子香气及入口时的桃子味对该饮料的最终感官评分有重要的影响。从外观来看，颜色最好看的为用量7.0 g，随着桃粉用量逐渐变多，1 号到4 号的颜色从浅变深，到5 号时过深，致外观评分降低。口感则为用量为6.5 g 时最佳。桃粉固有的桃子味会与配方中的糖形成的甜味及柠檬酸形成的酸味相互作用，并随着桃粉量增加而桃子味增加的同时也会由最初1 号的桃子味不足、酸甜味突兀，到3 号桃子味与甜味酸味融合恰当，在桃子味浓郁的同时酸甜可口，口味佳。到最后5 号桃味过浓、掩盖的甜酸味时，再次使口味层次较单一。对溶解度的影响是随着溶质增加、溶液溶解度降低而引起。不过变化范围不大所以影响较小。木糖醇、柠檬酸由于用量更少，所以几乎观察不到对溶解度的影响。综上，结合最终的感官评分总分，桃粉用量6.5 g 时为最佳。

由图12 可知，当桃粉用量为6.5 g 时感官评分最高。

4.2.3 麦芽糊精用量单因素试验结果

不同麦芽糊精用量对桃粉速溶饮料的影响。

不同麦芽糊精用量感官评分结果见表12，感官评分随麦芽糊精用量变化见图13。

图13 感官评分随麦芽糊精用量变化

表12 不同麦芽糊精用量感官评分结果 /分

由表12 可知，麦芽糊精的用量主要影响饮料的口感、溶解度。添加麦芽糊精溶于水会有淡淡的香气和顺滑的口感。当麦芽糊精用量为7.5 g 时口感最佳，此时口感细腻顺滑舒适，当麦芽糊精量较少时顺滑细腻的口感降低，当糊精量过多又会导致过于滑腻，使口感不佳。由于麦芽糊精溶于水的黏稠感会增加溶液的黏度，从而使配方在加水调和时溶解度降低，也就是如图表所示的从1 号到5 号溶解度逐渐降低。不过也正因为这种黏稠感才使得口感顺滑细腻。综上，麦芽糊精的最佳用量为7.5 g。

由图13 可知，当麦芽糊精用量为7.5 g 时感官评分最高。

4.2.4 柠檬酸用量单因素试验结果

不同柠檬酸用量对桃粉速溶饮料的影响。

不同柠檬酸用量感官评分结果见表13，感官评分随柠檬酸用量变化见图14。

图14 感官评分随柠檬酸用量变化

表13 不同柠檬酸用量感官评分结果 /分

由表13 可知，柠檬酸在影响口感（主要酸甜比）的同时对香气的影响也尤为显著。随着柠檬酸量的增加配方中主要桃粉（次要为麦芽糊精）而产生的香气受到抑制，就香气而言，柠檬酸用量较少的1、2 号香气最佳。但是，由于柠檬酸主要的作用是提供酸味与甜味搭配构成合适的酸甜比，从而使桃粉的口味最佳，故3 号前面的1、2 号由于柠檬酸量少虽然香味浓郁但却造成了酸甜比失调。1 号的酸甜比过高，导致入口只有甜味，难以品味到酸味，口味不佳。2 号较1 号较好，但仍不明显。4 号则酸味占上风，压住了甜味，甜味不明显。5 号则过酸口感不适。

由图14 可知，柠檬酸用量为0.05 g 时感官评分最高。

4.3 桃粉速溶饮料配方正交试验结果

桃粉速溶饮料最佳配方正交试验结果与分析见表14。

表14 桃粉速溶饮料最佳配方正交试验结果与分析

由表14 可知，对桃粉速溶饮料品质影响最大的是桃粉用量和木糖醇用量，其次是麦芽糊精用量，影响最小的是柠檬酸用量。最佳组合为A3B2C1D3，即桃粉用量6.75 g，柠檬酸用量0.05 g，麦芽糊精用量7.25 g，木糖醇用量1.90 g。

5 结论

试验结果表明，木糖醇较甜菊糖及罗汉果甜2 种代糖更适合该桃粉饮料。通过单因素试验和正交试验得到感官评分最佳组合为A3B2C1D3，故最优配方为桃粉用量6.75 g，柠檬酸用量0.05 g，麦芽糊精用量7.25 g，木糖醇用量1.90 g。用优化后配方调制出的饮料颜色黄艳好看、香气浓郁、酸甜比恰当，桃味明显且口感顺滑细腻，溶解度好。

试验表明，木糖醇完全可以替代原配方的蔗糖在配方中的作用，且更健康、更符合当代人群对食品健康、美味双重追求的标准。该配方优化不仅为未来桃粉速溶茶饮拓宽消费群体奠定基础，也为代糖饮料的研究提供了参考依据。