黃瓜獼猴桃超微粉咀嚼片的研制

王璇，吳凡

山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院（濟(jì)南 250100）

黃瓜肉質(zhì)脆嫩，富含蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素、鈣、磷等多種營養(yǎng)物質(zhì)。黃瓜中含有的葫蘆素C具有提高人體免疫功能、抗腫瘤的作用，對治療慢性肝炎有一定的輔助效果，對酒精肝硬化患者有一定的輔助治療作用，可預(yù)防酒精中毒[1]。獼猴桃，果實(shí)皮薄多汁，風(fēng)味獨(dú)特，酸甜適口[2]，獼猴桃的果實(shí)中富含鈣、鉀、硒、食用纖維及氨基酸等，同時(shí)含有獼猴桃堿、胡蘿卜素、蛋白水解酶、多種無機(jī)鹽、單寧果膠和糖類有機(jī)物，被譽(yù)為“生命之果”“VC寶庫”[3]。獼猴桃不僅營養(yǎng)豐富，而且有極高的保健價(jià)值。中醫(yī)認(rèn)為獼猴桃性寒、味甘酸，具有潤中理氣、生津潤燥、解熱止渴、利尿通淋的功能，可治療消化不良、維生素缺乏癥、肝炎、呼吸道等疾病[4]。牛奶含有豐富的蛋白質(zhì)、鈣類、維生素等人體必需的營養(yǎng)物質(zhì)，且對增強(qiáng)骨骼健康發(fā)揮重要作用，是膳食鈣豐富的來源[5]。

在觀測咀嚼片的品質(zhì)變化時(shí)多采用食品儲(chǔ)存期加速測試法（ASLT）預(yù)測產(chǎn)品的保質(zhì)期。該法的原理是利用化學(xué)動(dòng)力學(xué)量化外在因素，如溫度、濕度等對變質(zhì)效果的影響情況，通過人工控制使產(chǎn)品處在一個(gè)或多個(gè)外在因素高于正常水平的環(huán)境中，加快產(chǎn)品變質(zhì)的速度，這樣就可在短時(shí)間內(nèi)判斷出產(chǎn)品是否變質(zhì)。潘夢垚[6]以色差等特性因素，利用經(jīng)典的恒溫加速試驗(yàn)和阿倫尼烏斯理論建立基于水煮筍反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型和保質(zhì)期預(yù)測模型，得到產(chǎn)品保質(zhì)期限。簡小朋等[7]通過設(shè)置55 ℃、HR65%和45 ℃、HR65%這兩個(gè)條件，以理化指標(biāo)、微生物指標(biāo)和感官評價(jià)應(yīng)用ASLT法計(jì)算公式，推出壓片型含化煙在25 ℃、HR65%的商業(yè)貯存條件下的保質(zhì)期限。奶粉、乳品等相關(guān)企業(yè)同樣以感官評分為指標(biāo)，利用ASLT加速試驗(yàn)法搭建保質(zhì)期預(yù)測模型，進(jìn)行奶粉、乳品等制品的保質(zhì)期測定[8]。

該產(chǎn)品使用超微粉碎的原料加工而成，具有黃瓜、獼猴桃特有風(fēng)味，營養(yǎng)吸收利用顯著提高、完美保持原料原有生物活性等優(yōu)點(diǎn)[9]。如今，養(yǎng)生方式正變得越來越便捷和隨時(shí)隨地，在快節(jié)奏的現(xiàn)代生活下，“輕養(yǎng)生”受到越來越多年輕人的青睞。此次試驗(yàn)旨在優(yōu)化配方、確定生產(chǎn)工藝、確定產(chǎn)品保質(zhì)期，研制黃瓜獼猴桃超微粉咀嚼片，以滿足消費(fèi)者需求，為“輕養(yǎng)生”行業(yè)助力。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃瓜、獼猴桃超微粉（自制成粉）；全脂牛奶粉（內(nèi)蒙古伊利實(shí)業(yè)有限公司）；冰糖粉（山東盛陽山食品有限公司）；甘露醇（天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）；硬脂酸鎂（天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）；麥芽糊精（上海伯銳化工有限責(zé)任公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

振動(dòng)式藥物超微粉碎機(jī)（WZJ-6J，濟(jì)南倍力粉技術(shù)工程有限公司）；電熱鼓風(fēng)干燥箱（GZX-9240MBE，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）；電子天平[BCE224-1CCN，梅特勒·托利多儀器（上海）有限公司]；水分測定儀（Sartorius-MA45，上海民儀電子有限公司）；旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)（ZPS008，上海天祥健臺制藥機(jī)械有限公司）；恒溫恒濕箱（SPX-250，天津賽得利斯實(shí)驗(yàn)儀器分析制造廠）；滾筒式鋁塑泡罩包裝機(jī)（DPT-130，山東精誠醫(yī)藥裝備制造有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

黃瓜、獼猴桃干燥→超微粉碎→黃瓜粉、獼猴桃粉、奶粉過篩除去結(jié)塊→混合料過篩→加入輔料混勻→直接壓片→滅菌→泡罩包裝

1.3.2 工藝操作要點(diǎn)

1.3.2.1 超微粉制備及過篩

將黃瓜片70 ℃烘干6 h后，超微粉碎一定時(shí)間，過0.048 mm孔徑（300目）篩得到黃瓜超微粉；將獼猴桃片70 ℃烘干6 h后，粗粉碎后-10 ℃超微粉碎一定時(shí)間，過0.048 mm孔徑（300目）篩得到獼猴桃超微粉。

1.3.2.2 原料粉及輔料混合

將制得的原料粉及奶粉按照黃瓜超微粉、獼猴桃超微粉、奶粉質(zhì)量比3∶1∶5加入，混合均勻后再次過篩，去除較大的粘結(jié)顆粒。加入一定量的甘露醇、冰糖粉、麥芽糊精、硬脂酸鎂混合均勻。

1.3.2.3 壓片、滅菌、包裝

將混合好的配方粉直接壓片；將壓好的咀嚼片先滅菌再包裝，由此制得一種黃瓜獼猴桃超微粉咀嚼片。

1.3.3 最佳配方的確定

黃瓜、獼猴桃、奶粉是主要原料，其添加比例是影響咀嚼片品質(zhì)和穩(wěn)定性的重要因素。根據(jù)對原料粉的營養(yǎng)成分檢測，以及對色澤、口味的綜合分析，經(jīng)過試驗(yàn)確定適宜的配比，黃瓜粉、獼猴桃粉、奶粉質(zhì)量比為3∶1∶5。在此基礎(chǔ)配方上探究原料粉與輔料粉添加比例，分別設(shè)置原輔料比例5∶5，6∶4，7∶3，8∶2和9∶1進(jìn)行單因素試驗(yàn)；甘露醇是一種己六醇，因其自身的優(yōu)良特性在醫(yī)學(xué)和食品領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用[10]，作為片劑賦性劑，無吸濕性、穩(wěn)定性好，有甜味，具有爽口、造粒性好等特點(diǎn)[11]，在其他配方的基礎(chǔ)上，分別選取甘露醇質(zhì)量添加量1%，2%，3%，4%和5%進(jìn)行單因素試驗(yàn)；冰糖粉作為輔料甜味劑、填充劑，選取質(zhì)量添加量1%，2%，3%，4%和5%進(jìn)行梯度單因素試驗(yàn)；麥芽糊精具有一定的黏合力，可使片劑造型飽滿，表面光滑[12]，選取質(zhì)量添加量2%，4%，6%，8%和10%進(jìn)行梯度單因素試驗(yàn)；硬脂酸鎂在粉末直接壓片法過程中主要影響片劑的光滑度等特征，從而賦予制成顆粒很好的流動(dòng)性、可壓性與脫模性，直接關(guān)系到最終產(chǎn)品的光滑度問題[13]，選取質(zhì)量添加量1%，2%，3%，4%和5%進(jìn)行梯度單因素試驗(yàn)。

1.4 感官評定

挑選20名（10男和10女）有一定感官評鑒基礎(chǔ)的人員組成感官評定小組，依據(jù)GB/T 29605—2013食品感官質(zhì)量控制導(dǎo)則進(jìn)行培訓(xùn)[14]，分別對黃瓜獼猴桃超微粉咀嚼片進(jìn)行評分，并計(jì)算總分。咀嚼片感官質(zhì)量評分標(biāo)準(zhǔn)見表1[15]。

表1 黃瓜獼猴桃超微粉咀嚼片感官評分標(biāo)準(zhǔn)

1.5 貯藏過程中感官評分及保質(zhì)期推測

參照遲曉君等[16]方法，將同一批次的產(chǎn)品分別貯藏于45 ℃、HR65%和55 ℃、HR65%環(huán)境中，人為控制加快食品的腐敗變質(zhì)速度。將45 ℃和55 ℃這2種條件下獲得的主要參數(shù)帶入公式（1）計(jì)算，可獲得產(chǎn)品固有系數(shù)產(chǎn)品貨架期壽命比率（Q10）。

通過對感官評分變化情況進(jìn)行分析，平均值≥60分的產(chǎn)品判定為合格，根據(jù)產(chǎn)品貨架期壽命比率（Q10），選定T1溫度下保質(zhì)期，代入計(jì)算公式（2），推算產(chǎn)品在25 ℃（T2）下的產(chǎn)品保質(zhì)期[17]。

式中：θ(T1)為T1溫度下的保質(zhì)期；θ(T2)為T2溫度下的保質(zhì)期；ΔT為溫度T1與T2的差。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 原輔料粉添加比例的確定

原料粉在配方中所占的比例越大、風(fēng)味越濃郁、營養(yǎng)價(jià)值越高，商業(yè)生產(chǎn)時(shí)還需考慮原料成本、咀嚼片的工藝及成型效果等因素，使咀嚼片的品質(zhì)與生產(chǎn)成本處在最佳平衡點(diǎn)。由表2感官評分結(jié)果可知，選擇原輔料比例7∶3，8∶2和9∶1進(jìn)行正交試驗(yàn)。

表2 不同原輔料比例試驗(yàn)結(jié)果

2.1.2 甘露醇添加量的確定

甘露醇作為片劑賦性劑，具有爽口、造粒性好等特點(diǎn)，因此對甘露醇添加量以口感為指標(biāo)做出評價(jià)，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。甘露醇添加量為1%時(shí)口感最好、評分最高、經(jīng)濟(jì)成本低；隨著甘露醇添加量升高，口感逐漸變差、評分下降、成本升高。因此，選擇甘露醇添加量1%，2%和3%進(jìn)行正交試驗(yàn)。

表3 甘露醇添加量試驗(yàn)結(jié)果

2.1.3 冰糖粉添加量的確定

冰糖粉作為輔料，主要是充當(dāng)甜味劑，但其添加量對咀嚼片的口感、風(fēng)味有一定影響。由表4可知，冰糖粉添加量為1%時(shí)，制得的咀嚼片的口感、風(fēng)味最好；冰糖粉添加量增多時(shí)口味逐漸偏甜，風(fēng)味下降。因此，選擇添加量1%，2%和3%進(jìn)行正交試驗(yàn)。

表4 冰糖粉添加量試驗(yàn)結(jié)果

2.1.4 麥芽糊精添加量的確定

麥芽糊精具有流動(dòng)性和溶解性好的特點(diǎn)，同時(shí)不會(huì)掩蓋其他原料的風(fēng)味和香味，具有很好的載體作用，改善產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu)[18]。如表5所示，麥芽糊精添加量為6%時(shí)，感官評分最高，咀嚼片粉粒感減輕，更細(xì)膩、口感更佳[19]。少量或多量的麥芽糊精對咀嚼片的口感、風(fēng)味及外觀產(chǎn)生不良影響。因此，選擇麥芽糊精添加量4%，6%和8%這3個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。

表5 麥芽糊精添加量試驗(yàn)結(jié)果

2.1.5 硬脂酸鎂添加量的確定

由表6可知，硬脂酸鎂添加量在很大程度上會(huì)影響片劑的質(zhì)地與外觀。硬脂酸鎂添加量為2%時(shí)制得的咀嚼片酸甜適口，硬度適中，較細(xì)滑，結(jié)構(gòu)均勻，總體品質(zhì)較好，故初步確定最適硬脂酸鎂添加量為2%，同時(shí)選擇1%，2%，3%這3個(gè)水平梯度進(jìn)入正交試驗(yàn)。

表6 硬脂酸鎂添加量試驗(yàn)結(jié)果

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

由表7可知：各因素對黃瓜獼猴桃咀嚼片影響的主次順序?yàn)橛仓徭V添加量（D）＞麥芽糊精添加量（C）＞甘露醇添加量（A）＞冰糖粉添加量（B），最優(yōu)組合為A1B1C2D2，即甘露醇添加量1%、冰糖粉添加量1%、麥芽糊精添加量6%、硬脂酸鎂添加量2%。但是此結(jié)果并不是感官評分最高組合，需進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果顯示感官評分評價(jià)為90分，高于最優(yōu)正交試驗(yàn)組合，故確定A1B1C2D2為黃瓜獼猴桃咀嚼片的最佳感官評分組合。黃瓜獼猴桃超微粉咀嚼片的最佳配比為黃瓜超微粉30%、獼猴桃超微粉10%、奶粉50%、甘露醇1%、冰糖粉1%、麥芽糊精6%、硬脂酸鎂2%。

表7 黃瓜獼猴桃咀嚼片正交試驗(yàn)結(jié)果

2.3 最佳配方產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)測定

2.3.1 感官指標(biāo)

黃瓜獼猴桃超微粉咀嚼片的感官指標(biāo)測定結(jié)果如表8所示。

表8 黃瓜獼猴桃超微粉咀嚼片感官品質(zhì)

2.3.2 理化指標(biāo)

水分≤5%，灰分≤4%，蛋白質(zhì)≥8%，粗纖維≥2%，砷≤0.3 mg/kg，汞≤0.3 mg/kg，鉛≤0.3 mg/kg。

2.3.3 微生物指標(biāo)

細(xì)菌總數(shù)≤500 CFU/g，大腸菌群≤30 MPN/100 g，致病菌不得檢出。

2.4 貯藏過程中感官評分及保質(zhì)期推測

2.4.1 貯藏期間感官評分變化

產(chǎn)品品質(zhì)的變化情況是預(yù)測產(chǎn)品保質(zhì)期的重要因素，因而感官評分常作為確定食品保質(zhì)期的關(guān)鍵指標(biāo)[20]。查閱文獻(xiàn)得知，在ASLT試驗(yàn)中，常以從試驗(yàn)開始到感官評分60分左右的天數(shù)為該溫度下產(chǎn)品的保質(zhì)期。

由圖1所知，在產(chǎn)品貯藏期內(nèi)，隨著時(shí)間的推移，該咀嚼片的感官評分整體呈下降趨勢。在45 ℃、HR65%條件下，試驗(yàn)開始時(shí)咀嚼片表面色澤均勻、呈淺綠色、光澤度佳、口感細(xì)膩順滑、香醇清新，此時(shí)感官評分為87分。貯藏至32 d時(shí)到達(dá)感官評分臨界值，感官評分為63分，此時(shí)色澤暗褐、無光澤，無黃瓜和獼猴桃的香氣。因此選擇第32天作為45 ℃、HR65%條件下的產(chǎn)品保質(zhì)期；在55 ℃、HR65%條件下，該咀嚼片貯藏至第20天時(shí)感官評分下降到60分，達(dá)到臨界值，因此選擇第20天作為此條件下產(chǎn)品保質(zhì)期。將2組數(shù)值代入ASLT計(jì)算公式計(jì)算25 ℃條件下產(chǎn)品保質(zhì)期。

圖1 貯藏時(shí)間對感官評分的影響

2.4.2 產(chǎn)品保質(zhì)期的計(jì)算

由文獻(xiàn)可知，產(chǎn)品大致保質(zhì)期通常以該產(chǎn)品在不同貯藏條件下感官評分達(dá)到60分時(shí)所需天數(shù)為基礎(chǔ)，并通過計(jì)算得到。該咀嚼片在45 ℃、HR65%條件下保質(zhì)期為32 d，在55 ℃、HR65%條件下保質(zhì)期為20 d。算得Q10=1.6，因此得出25 ℃、HR65%商業(yè)貯藏條件下該咀嚼片的理論保質(zhì)期為81 d。

3 結(jié)論

通過多次單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)得出黃瓜獼猴桃咀嚼片最佳配方：黃瓜超微粉30%、獼猴桃超微粉10%、奶粉50%、甘露醇1%、冰糖粉1%、麥芽糊精6%、硬脂酸鎂2%。該產(chǎn)品呈淺綠色，色澤均勻，外形完整，香味宜人，具有黃瓜、獼猴桃的特殊香味，口感細(xì)膩順滑，清爽可口。通過ASLT（恒溫加速）試驗(yàn)，以感官評分為指標(biāo)預(yù)測產(chǎn)品保質(zhì)期，結(jié)合Q10模型計(jì)算得出25 ℃、HR65%商業(yè)貯藏條件下該黃瓜獼猴桃咀嚼片的理論保質(zhì)期為81 d。該試驗(yàn)為黃瓜、獼猴桃和乳資源的整合利用提供科學(xué)理論依據(jù)。