可食性面筋蛋白口香糖工藝優(yōu)化

姚振松

濰坊市政務(wù)服務(wù)中心（濰坊 261061）

無(wú)糖口香糖是一種功能性口香糖，非常受消費(fèi)者歡迎。近年來(lái)我國(guó)口香糖市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，利潤(rùn)空間非常廣闊[1]，但人均消費(fèi)量?jī)H為歐美等成熟市場(chǎng)的1/10。在德國(guó)等國(guó)家，無(wú)糖口香糖的市場(chǎng)占有率更是高達(dá)70%[2]，無(wú)糖口香糖在我國(guó)還有非常巨大的市場(chǎng)潛力。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)口香糖一般由蔗糖、膠基、玉米糖漿等配制而成，軟硬度差、作用單一，食用者反復(fù)咀嚼后余留的膠基殘?jiān)泻軓?qiáng)的黏性，吐出后很容易粘附在物體上、地面上。

研究以高筋小麥粉為主要原料，膠基替代原料為面筋蛋白，配以黃油、木糖醇、糖漿、阿拉伯膠和變性淀粉等，經(jīng)一定的科學(xué)配比制成新型環(huán)保口香糖。其中高筋小麥粉主要含有麥谷蛋白和麥醇溶蛋白，麥谷蛋白具有彈性，麥醇溶蛋白具有延伸性，能與水形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而具有優(yōu)良的黏彈性、延伸性、吸水性、乳化性、吸水性、成模性等獨(dú)特的性能[3]。所得之口香糖外形為長(zhǎng)方形薄片，富有一定的彈性、韌性和硬度，能在口腔內(nèi)即刻溶解，其味清香、甘甜、涼爽、留香悠長(zhǎng)，具有提神醒腦、清爽口腔、快速祛除異味之功效，還由于木糖醇、VC等特殊添加劑的獨(dú)特生理效應(yīng)，起到一定的保健作用。與傳統(tǒng)口香糖相比，因不留殘?jiān)攮h(huán)保優(yōu)勢(shì)[4]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

高筋小麥粉（青島星華糧油食品公司）；活性干酵母（安琪酵母股份公司）；黃油（嘉里特種油脂上海公司）；丙三醇（天津市凱通化學(xué)試劑有限公司）；木糖醇（天津市圭谷科技發(fā)展公司）；異VC鈉（百勤異VC鈉有限公司）；檸檬酸（天津凱通化學(xué)試劑公司）；白砂糖（高密華圓糖業(yè)公司）；HP-CF變性淀粉（天津頂峰淀粉有限公司）；香精（深圳金海岸香精香料有限公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

TA-XT2質(zhì)構(gòu)儀（英國(guó)Stable Micro System公司）；ARC120電子分析天平（美國(guó)奧豪斯公司）；SF17和面機(jī)（意大利Alaska公司）；DMT-5電動(dòng)家用面條機(jī)（龍口市復(fù)興機(jī)械有限公司）；OM20延時(shí)醒發(fā)箱（意大利PIETROBERTO公司）；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋（圖華電器有限公司）；250 mL燒杯。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點(diǎn)

（1）將500 g高筋小麥粉、6 g活性干酵母、10 g鹽、1.5 g改良劑放入和面機(jī)里，慢速攪勻，加入230 mL水和面計(jì)時(shí)，當(dāng)表面無(wú)干粉時(shí)加入黃油，從加水至結(jié)束和面共計(jì)20 min。（2）稱(chēng)量面團(tuán)后，將面團(tuán)放在35 ℃發(fā)酵箱中靜止2 h。（3）清水洗面筋蛋白至無(wú)淀粉為止，稱(chēng)量面筋蛋白質(zhì)量。（4）取150 g面筋蛋白，加15 g綿白糖，再加15 g丙三醇脫水。（5）分別加入1 mL白醋、1.5 g復(fù)合磷酸鹽、0.9 g VC、4 g甜蜜素和1 g檸檬酸，揉勻。（6）再按一定比例加阿拉伯膠、木糖醇和糖漿，接著加3滴薄荷香精和1.5 g固體香精，揉勻。（7）最后按需要加一定量的變性淀粉，揉勻，將各組樣品壓片，壓片時(shí)間應(yīng)足夠長(zhǎng)，使膠基與原料充分調(diào)和在一起，從顏色來(lái)看，色澤是一樣的，且表面光滑。（8）數(shù)小時(shí)后切分，保持口香糖的粗胚水分平衡，溫度是20 ℃左右，相對(duì)濕度控制在54%。

13.3 試驗(yàn)方案

1.3.3.1 各單因素對(duì)口香糖的影響。

（1）黃油對(duì)口香糖的影響：控制黃油占高筋小麥粉的含量，分別為5%，6%，7%，8%和9%。（2）木糖醇和糖漿對(duì)口香糖的影響：控制木糖醇和糖漿的總量占面筋蛋白的20%，各組中木糖醇與糖漿的比例分別為1∶0，3∶1，1∶1，1∶3和0∶1。（3）阿拉伯膠對(duì)口香糖的影響：控制阿拉伯膠占面筋蛋白的含量，分別為0，2%，4%，6%和8%。（4）變性淀粉對(duì)口香糖的影響：控制變性淀粉占面筋蛋白的含量，分別為50%，58%，66%，74%和82%。（5）正交試驗(yàn)對(duì)口香糖的影響：將黃油、阿拉伯膠、木糖醇和糖漿、變性淀粉設(shè)計(jì)成口香糖正交試驗(yàn)的自變量，如表1所示。

表1 試驗(yàn)因素水平表

1.4 口香糖的感官品質(zhì)評(píng)定

1.4.1 口香糖的感官評(píng)價(jià)

感官評(píng)定時(shí)，口香糖要在室溫下儲(chǔ)存24 h后，請(qǐng)8人對(duì)各組產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)定打分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。將8人對(duì)5組產(chǎn)品的每項(xiàng)打分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，求算出平均值，得出每種產(chǎn)品的總分，制成表2。

表2 口香糖感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 單位：分

1.4.2 口香糖質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

（1）將各組口香糖放于空氣濕度為54%的干燥器中保濕24 h，然后再用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)量硬度、黏聚性和彈性。

硬度、黏聚性和彈性的測(cè)定參數(shù)：測(cè)定模式與類(lèi)型、測(cè)定壓縮時(shí)的力、測(cè)定完成時(shí)恢復(fù)初位。參數(shù)：測(cè)前速2.0 mm/s，測(cè)中速0.5 mm/s，測(cè)后速1.0 mm/s，下壓距離75%，負(fù)載類(lèi)型Auto-20 g，探頭P5，數(shù)據(jù)獲得率100 PPS。

（2）將各組口香糖放于空氣濕度為54%的干燥器中保濕24 h，然后再用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)量剪切力。

剪切力的測(cè)定參數(shù)：測(cè)定模式與類(lèi)型、測(cè)定壓縮時(shí)的力、測(cè)定完成時(shí)恢復(fù)初位。參數(shù)（Parameters）：測(cè)前速2.0 mm/s，測(cè)中速0.2 mm/s，測(cè)后速2.0 mm/s，下壓距離95%，負(fù)載類(lèi)型Auto-100 g，探頭HDP/VB，數(shù)據(jù)獲得率100 PPS。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)用Microsoft Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 口香糖的感官評(píng)價(jià)結(jié)果

2.1.1 黃油對(duì)口香糖感官品質(zhì)的影響

由表3可知，黃油因素對(duì)口香糖感官品質(zhì)的影響差異顯著（P＜0.05），隨著黃油占小麥高筋粉含量的增加，口香糖的感官品質(zhì)是呈先提高后下降的趨勢(shì)，且當(dāng)黃油占高筋小麥粉的含量為7%時(shí)，口香糖的感官品質(zhì)最佳。

表3 黃油含量對(duì)口香糖感官品質(zhì)的影響 單位：分

2.1.2 木糖醇和糖漿對(duì)口香糖感官品質(zhì)的影響

由表4可知，木糖醇和糖漿因素對(duì)口香糖感官品質(zhì)的影響差異顯著（P＜0.05），隨著木糖醇和糖漿比例的減小，口香糖的感官品質(zhì)是呈先提高后下降的趨勢(shì)，且當(dāng)木糖醇和糖漿的比值為1∶1時(shí)，口香糖的感官品質(zhì)最佳。

表4 木糖醇和糖漿的比例對(duì)口香糖感官品質(zhì)的影響單位：分

2.1.3 阿拉伯膠對(duì)口香糖感官品質(zhì)的影響

由表5可知，阿拉伯膠因素對(duì)口香糖感官品質(zhì)的影響差異顯著（P＜0.05），隨著阿拉伯膠占面筋蛋白含量的增加，口香糖的感官品質(zhì)是呈先提高后下降的趨勢(shì)，且當(dāng)阿拉伯膠占面筋蛋白的含量為4%時(shí)，口香糖的感官品質(zhì)最佳。

表5 阿拉伯膠的含量對(duì)口香糖感官品質(zhì)的影響單位：分

2.1.4 變性淀粉對(duì)口香糖感官品質(zhì)的影響

由表6可知，變性淀粉因素對(duì)口香糖感官品質(zhì)的影響差異顯著（P＜0.05），隨著變性淀粉占面筋蛋白含量的增加，口香糖品質(zhì)是呈先提高后下降的趨勢(shì)，且當(dāng)變性淀粉占面筋蛋白含量為66%時(shí)，口香糖品質(zhì)最佳。

表6 變性淀粉的含量對(duì)口香糖感官品質(zhì)的影響單位：分

2.1.5 正交試驗(yàn)對(duì)口香糖感官品質(zhì)的影響

由表7可知，正交試驗(yàn)對(duì)口香糖感官品質(zhì)的影響差異顯著（P＜0.05）。由極差R1可以看出，影響口香糖感官品質(zhì)的主次因素是黃油＞變性淀粉＞木糖醇和糖漿比例＞阿拉伯膠。由K值可以得出口香糖的較優(yōu)組合條件：A2B2C1D2，即黃油占高筋小麥粉的含量為7%，木糖醇和糖漿比例為0∶1，阿拉伯膠占面筋蛋白的含量為4%，變性淀粉占面筋蛋白的含量為66%，此時(shí)口香糖的感官品質(zhì)最佳。

表7 正交試驗(yàn)對(duì)口香糖感官品質(zhì)的影響

2.2 口香糖質(zhì)構(gòu)的測(cè)定結(jié)果

2.2.1 黃油對(duì)口香糖質(zhì)構(gòu)的影響

從圖1可以看出，隨著黃油占高筋小麥粉含量的增加，口香糖的硬度和剪切力降低，且黃油因素對(duì)口香糖的硬度和剪切力影響差異顯著（P＜0.05）。從圖2可以看出，隨著黃油占高筋小麥粉含量的增加，口香糖的黏聚性和彈性也降低，黃油對(duì)口香糖的黏聚性和彈性影響差異顯著（P＜0.05）。黃油對(duì)口香糖的作用主要是改變其硬度、剪切力、黏聚性和彈性。

圖1 黃油含量對(duì)口香糖硬度和剪切力的影響

圖2 黃油含量對(duì)口香糖黏聚性和彈性的影響

2.2.2 木糖醇和糖漿對(duì)口香糖質(zhì)構(gòu)的影響

從圖3可以看出，隨著木糖醇和糖漿比例的降低，口香糖的硬度和剪切力變化呈明顯的M形曲線，且木糖醇和糖漿因素對(duì)口香糖的硬度和剪切力影響差異顯著（P＜0.05）。從圖4可以看出，隨著木糖醇和糖漿比例的降低，口香糖的黏聚性和彈性變化稍呈V型，但木糖醇和糖漿的比例對(duì)口香糖的黏聚性和彈性的影響差異不顯著（P＞0.05）。木糖醇和糖漿因素對(duì)口香糖的作用主要是改變其硬度和剪切力。

圖3 木糖醇和糖漿的比例對(duì)口香糖硬度和剪切力的影響

圖4 木糖醇和糖漿的比例對(duì)口香糖黏聚性和彈性的影響

2.2.3 阿拉伯膠對(duì)口香糖質(zhì)構(gòu)的影響

從圖5可以看出，隨著阿拉伯膠占面筋蛋白含量的增加，口香糖的硬度和剪切力增加，阿拉伯膠因素對(duì)口香糖的硬度和剪切影響差異顯著（P＜0.05）。從圖6可以看出，隨著阿拉伯膠占面筋蛋白含量的增加，口香糖的黏聚性和彈性升高，但阿拉伯膠對(duì)口香糖的黏聚性和彈性影響差異不顯著（P＞0.05）。阿拉伯膠因素對(duì)口香糖的作用主要是改變其硬度和剪切力。

圖5 阿拉伯膠含量對(duì)口香糖硬度和剪切力的影響

圖6 阿拉伯膠含量對(duì)口香糖黏聚性和彈性的影響

2.2.4 變性淀粉對(duì)口香糖質(zhì)構(gòu)的影響

從圖7可以看出，隨著變性淀粉占面筋蛋白含量的增加，口香糖的硬度和剪切力升高，且變性淀粉因素對(duì)口香糖的硬度和剪切力影響差異顯著（P＜0.05）。從圖8可以看出，隨著變性淀粉占面筋蛋白含量的增加，口香糖的黏聚性和彈性增加，變性淀粉對(duì)口香糖的黏聚性和彈性的影響差異顯著（P＜0.05）。變性淀粉因素對(duì)口香糖的作用主要是改變其硬度、剪切力、黏聚性和彈性。

圖7 變性淀粉含量對(duì)口香糖硬度和剪切力的影響

圖8 變性淀粉含量對(duì)口香糖黏聚性和彈性的影響

2.2.5 正交試驗(yàn)對(duì)口香糖質(zhì)構(gòu)的影響

從表8可以得出：比較極差R1值大小，影響口香糖硬度的因素的大小順序?yàn)樽冃缘矸郏军S油＞木糖醇和糖漿比例＞阿拉伯膠；測(cè)得市售口香糖的硬度為6 301.23 g，比較K值大小，口香糖的較優(yōu)組合為A2B2C1D3。比較極差R2值大小，影響口香糖剪切力的因素的大小順序?yàn)樽冃缘矸郏军S油＞木糖醇和糖漿比例＞阿拉伯膠；測(cè)得市售口香糖的剪切力為6 002.65 g，比較P值大小，口香糖的較優(yōu)組合為A1B3C1D3。

表8 正交試驗(yàn)對(duì)口香糖硬度和剪切力的影響

從表9可以得出：比較極差R3值大小，口香糖黏聚性的因素的大小順序?yàn)辄S油＞變性淀粉＞阿拉伯膠＞木糖醇和糖漿比例；測(cè)得市售口香糖的黏聚性為0.385，比較M值大小，口香糖的較優(yōu)組合為A3B1C1D2。比較極差R4值大小，影響口香糖彈性的因素的大小順序?yàn)辄S油＞變性淀粉＞阿拉伯膠＞木糖醇和糖漿比例；測(cè)得市售口香糖的彈性為0.902，比較N值大小，口香糖的較優(yōu)組合為A3B2C2D3。

表9 正交試驗(yàn)對(duì)口香糖黏聚性和彈性的影響

由上述四種情況歸納可知，影響口香糖質(zhì)構(gòu)因素的大小順序?yàn)樽冃缘矸邸ⅫS油＞木糖醇和糖漿比例、阿拉伯膠，考慮到黃油含量過(guò)高會(huì)造成口香糖過(guò)軟，所以口香糖的最優(yōu)組合為A2B2C2D2，即黃油占高筋小麥粉的含量為7%，木糖醇和糖漿比例為1∶1，阿拉伯膠占面筋蛋白的含量為4%，變性淀粉占面筋蛋白的含量為66%，此時(shí)口香糖的質(zhì)構(gòu)最佳。

3 結(jié)論

影響口香糖感官品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)因素的大小順序?yàn)辄S油、變性淀粉、木糖醇和糖漿比例、阿拉伯膠。在單因素試驗(yàn)中，當(dāng)黃油占高筋小麥粉的含量為7%，木糖醇和糖漿比例為1∶1，阿拉伯膠占面筋蛋白的含量為4%，變性淀粉占面筋蛋白的含量為66%時(shí)，口香糖的感官品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)最佳。在正交試驗(yàn)中，當(dāng)黃油占高筋小麥粉的含量為7%，木糖醇和糖漿比例為0∶1，阿拉伯膠占面筋蛋白的含量為4%，變性淀粉占面筋蛋白的含量為66%時(shí)，口香糖的感官品質(zhì)最佳。當(dāng)黃油占高筋小麥粉的含量為7%，木糖醇和糖漿比例為1∶1，阿拉伯膠占面筋蛋白的含量為4%，變性淀粉占面筋蛋白的含量為66%時(shí)，口香糖的質(zhì)構(gòu)最佳。

可食性面筋蛋白口香糖的最優(yōu)工藝為黃油占高筋小麥粉的含量7%，木糖醇和糖漿比例1∶1，阿拉伯膠占面筋蛋白的含量4%，變性淀粉占面筋蛋白的含量66%。