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亳菊咀嚼片的制备工艺研究

2019-04-11杜传来郭元新高红梅丁志刚

农产品加工 2019年6期
关键词:硬脂酸木糖醇柠檬酸

李 雪,杜传来,郭元新,高红梅,丁志刚

(安徽科技学院食品工程学院,安徽滁州 233100)

菊花味甘,性凉,具有散风清热、止血消肿、平肝明目的作用,可用于风热感冒、头疼眩晕、目赤肿痛、眼目昏花[1],且具有一定的抑菌作用,对冠心病、高血压等具有一定的功效[1]。亳菊,与滁菊、贡菊、杭白菊并称为中国四大药用菊花,阴干入药,具有疏风散热、解暑明目的功效[2]。

随着生活水平提高,国人的膳食结构由温饱型向小康型过渡,现代文明病的发病率却居高不下[3],人们对健康的渴望激发了食品工业的深层次探索,如何开发出具有一定风味且保健功效的功能食品,同时最大限度满足人们对健康需求是食品研发工作者的主要研究方向。咀嚼片因其价格合理、方便、快捷、安全的特点,同时能够满足快节奏的现代生活需求,越来越受到消费者的喜爱[4]。咀嚼片在生产过程中具有生产工艺简单、生物利用度高、成本低等特点,现已迅速成为食品和保健品主要研究领域。

试验以亳菊为原料,选择适当的辅料,采用压片制粒工艺制备出具有菊花特有风味、食用方便的菊花咀嚼片,产品既保留了亳菊特有的风味,又兼并了保健功能。

1 材料与方法

1.1 材料

主料:亳菊,产自亳州市谯城区。

辅料:木糖醇,青岛盛芝生物科技有限公司提供;硬脂酸镁,上海科麦德实业有限公司提供;乳酸钙,申夏乳酸有限公司提供;乙醇(食用级)、柠檬酸,合肥安邦化工有限公司提供。

1.2 设备

电热恒温鼓风干燥机,上海一恒科技有限公司产品;单冲压片机,常州旺群药化机械有限公司产品;质构仪,美国TA公司产品;高速粉碎机,上海建冶重工机械有限公司产品;YP1002型电子天平,上海佑科仪器仪表有限公司产品;14目、18目整粒筛,上虞市申克试验仪器厂产品。

1.3 工艺流程

①亳菊干燥→粉碎→过筛→制软材→造粒→干燥;

②糖醇、乳酸钙、硬脂酸镁、柠檬酸;

①+②→整粒→压片→咀嚼片。

1.4 试验方法

1.4.1 基础配方

乙醇(体积分数为100%)7 mL,木糖醇添加量20%,乳酸钙添加量10%,硬脂酸镁添加量0.5%,柠檬酸添加量0.25%。

参照文献方法[5],亳菊均匀铺在干燥皿中,放入电热恒温鼓风干燥机干燥后,用高速粉碎机粉碎成粉,过80目筛,得到亳菊粉末,根据试验设计配方准备亳菊粉末、硬脂酸镁、柠檬酸、乳酸钙、木糖醇,混合均匀,如出现部分物料黏连成块、结团情况,此时再用40目筛筛去颗粒,得到均匀一致的物料,进行压片,得到亳菊咀嚼片。

1.4.2 单因素试验设计方法

(1)亳菊粉末对亳菊咀嚼片感官评价的影响。在配方总质量一定的情况下,保持乙醇体积分数、柠檬酸、木糖醇、硬脂酸镁、乳酸钙添加量一致,改变基础配方中亳菊粉末添加量分别为1%,2%,3%,4%,5%,观察其对咀嚼片感官评价分数的影响。

(2)乙醇体积分数对亳菊咀嚼片感官评价的影响。在配方总质量一定的情况下,保持亳菊粉末、柠檬酸、木糖醇、硬脂酸镁、乳酸钙添加量一致,改变基础配方中乙醇体积分数分别为0,25%,50%,75%,100%,观察其对咀嚼片感官评价分数的影响。

(3)硬脂酸镁对亳菊咀嚼片感官评价的影响。在配方总质量一定的情况下,保持亳菊粉末、柠檬酸、木糖醇、乳酸钙添加量和乙醇体积分数一致,改变基础配方中硬脂酸镁添加量分别为0,0.25%,0.50%,0.75%,1.00%,观察其对咀嚼片感官评价分数的影响。

(4)木糖醇对亳菊咀嚼片感官评价的影响。在配方总质量一定的情况下,保持亳菊粉末、柠檬酸、硬脂酸镁、乳酸钙添加量和乙醇体积分数一致,改变基础配方中木糖醇添加量分别为0,10%,20%,30%,40%,观察其对咀嚼片感官评价分数的影响。

(5)柠檬酸对亳菊咀嚼片感官评价的影响。在配方总质量一定的情况下,保持亳菊粉末、木糖醇、硬脂酸镁、乳酸钙添加量和乙醇体积分数一致,改变基础配方中柠檬酸添加量分别为0,0.12%,0.25%,0.37%,0.5%,观察其对咀嚼片感官评价分数的影响。

(6)乳酸钙对亳菊咀嚼片感官评价的影响。在配方总质量一定的情况下,保持亳菊粉末、柠檬酸、硬脂酸镁、木糖醇添加量和乙醇体积分数一致,改变基础配方中乳酸钙添加量分别为0,5%,10%,15%,20%,观察其对亳菊咀嚼片感官评价分数的影响。

1.4.3 亳菊咀嚼片制备工艺的优化

基于单因素试验结果,综合考虑各因素对感官评分的影响,进行响应面试验设计,优化亳菊咀嚼片配方参数,以亳菊粉末(A)、乙醇体积分数(B)、硬脂酸镁质量分数(C)为自变量,以咀嚼指数为因变量,建立三因素三水平的响应面模型。

响应面分析因素与水平设计见表1。

表1 响应面分析因素与水平设计/%

1.4.4 咀嚼片的感官评价

参照文献[5],亳菊咀嚼片的感官评价由具有健康的味觉、嗅觉的10位食品专业学生组成评定小组,以评分标准为依据,分别对亳菊咀嚼片的色泽、口感、风味、组织状态等项目进行感官评价,然后进行评分,统计总分,最后计算平均分数。

亳菊咀嚼片感官品质评分标准见表2。

表2 亳菊咀嚼片感官品质评分标准

1.4.5 咀嚼指数测定

用质构仪对咀嚼片进行用TPA质构分析,探头型号TA11/1000(直径25.4 mm的圆柱状平头探头),操作条件为预测试速度2.0 mm/s,测试速度1.0 mm/s,返回速度1.0 mm/s,测试距离1 mm,得到咀嚼片咀嚼指数[6]。

2 结果与分析

2.1 单因素结果分析

2.1.1 亳菊粉末对亳菊咀嚼片感官评价的影响

菊粉具有特有的甜味、清香,赋予亳菊咀嚼片特有色泽、风味和口感[5]。

亳菊粉末添加量对咀嚼片感官评价的影响见表3。

表3 亳菊粉末添加量对咀嚼片感官评价的影响

由表3可以看出,随着亳菊粉末的增加,咀嚼片的风味和色泽明显提高,但组织状态和口感都有所下降。整体感官评价分数呈现先升高后降低的趋势,这可能主要是由于毫菊粉末具有吸湿性,导致压制成型困难[5]。当亳菊粉末添加量为5%时,菊花咀嚼片的感官评价分数最高,咀嚼片的组织状态达到最好,风味及口感达到最佳。因此,亳菊粉末添加量为5%时较为合适。

2.1.2 乙醇体积分数对咀嚼片感官评价的影响

湿法造粒中常使用的润湿剂是水和乙醇[6],通过预试验,发现用水作为润湿剂时,由于菊粉的吸湿性,难以进行压片操作,因此选用乙醇作为润湿剂[7]。

乙醇体积分数对亳菊咀嚼片感官评价的影响见表4。

表4 乙醇体积分数对亳菊咀嚼片感官评价的影响

由表4可以看出,随着乙醇体积分数的增加,组织状态的分值在持续升高,口感、风味、色泽变化幅度较小,整体感官评分在逐渐升高。这可能是由于在乙醇体积分数较低的条件下,相同添加量中含有的水分值较高,水分含量越高形成的黏块越多,难以形成颗粒,使亳菊咀嚼片的紧密程度不够,出现裂片、碎片的频率增大[8]。当乙醇体积分数为100%时,咀嚼片的压片效果较好,组织状态紧密细腻,因此选择体积分数为100%的乙醇作为润湿剂。

2.1.3 硬脂酸镁对亳菊咀嚼片感官评价的影响

为了使亳菊咀嚼片表面光滑、易从模板上脱落,需在混合后的物料中加入一定量的润滑剂[9]。试验选择硬脂酸镁作为润滑剂[10]。

硬脂酸镁添加量对亳菊咀嚼片感官评价的影响见表5。

由表5可以看出,随着硬脂酸镁添加量的增加,物料黏性在持续升高,但是感官评分呈现先升高后降低的趋势,这可能是由于硬脂酸镁在压片中起黏合作用,但是添加量过大会导致物料黏性过大,生产时容易成块黏连,不易脱模,给造粒带来困难,并且会使咀嚼片成品组织坚硬、口感下降[11],造成风味降低;添加量过小又会使物料的黏性不足,物料疏松,影响压片效果,咀嚼片易破裂,不易成型[11];当硬脂酸镁添加量为0.25%时,制得的咀嚼片组织状态好,脱模效果好,而且物料黏度适中。因此,试验选用硬脂酸镁添加量为0.25%。

表5 硬脂酸镁添加量对亳菊咀嚼片感官评价的影响

2.1.4 木糖醇对亳菊咀嚼片感官评价的影响

食用木糖醇不会引起龋齿,因此可以作为口香糖、巧克力、硬糖等食品的甜味剂[12],同时可以防止蔗糖食用过多引起的糖尿病肥胖症[13]。因此,试验采用木糖醇作为甜味剂。

木糖醇添加量对亳菊咀嚼片感官评价的影响见表6。

表6 木糖醇添加量对亳菊咀嚼片感官评价的影响

由表6可以看出,随着木糖醇添加量的增加,亳菊咀嚼片的口感呈现先升高后降低的趋势,导致总体感官评分值呈现先升高后降低的趋势;这可能是由于添加量的增大,会造成刺激品尝者的味觉,引起酸甜比例失调,导致感官品质评价迅速降低;当木糖醇添加量较少时,酸味逐渐突出,引起甜酸比列失调,同时也会掩盖住亳菊特有的风味。当木糖醇添加量为30%时,亳菊咀嚼片的组织状态较好、口感较协调,同时亳菊风味突出,因此试验选用木糖醇添加量为30%。

2.1.5 柠檬酸对亳菊咀嚼片感官评价的影响

柠檬酸在亳菊咀嚼片的制作过程中作为一种矫味剂,平衡口感中的酸甜度,提升咀嚼片的口感。

柠檬酸添加量对亳菊咀嚼片感官评价的影响见表7。

由表7可以看出,柠檬酸添加量的增加,亳菊咀嚼片的口感受到较大的影响[14],造成其感官评分迅速的降低;当柠檬酸添加量为0.25%时,亳菊咀嚼片的风味、口感酸甜协调最好。因此,柠檬酸添加量以0.25%为宜。

表7 柠檬酸添加量对亳菊咀嚼片感官评价的影响

2.1.6 乳酸钙对亳菊咀嚼片感官评价的影响

为了增加咀嚼片健康营养强度,试验加入适量乳酸钙。

乳酸钙添加量对亳菊咀嚼片感官评价的影响见表8。

表8 乳酸钙添加量对亳菊咀嚼片感官评价的影响

由表8可以看出,随着乳酸钙添加量的增加,亳菊咀嚼片的组织状态逐渐变差,主要是由于乳酸钙溶解度较小,造成物料颗粒度上升,影响压片效果,根据感官评分结果选择乳酸钙添加量以10%为宜。

2.2 响应面试验结果分析

通过对比单因素的试验结果,得出亳菊粉末添加量、作为润湿剂的乙醇体积分数、作为润滑剂的硬脂酸镁添加量对咀嚼片的压片效果影响较大,而乳酸钙、柠檬酸、木糖醇作为营养强化剂和口感强化剂主要影响咀嚼片的口感。因此,选择对压片效果影响较大的因素设计响应面试验,以质构仪测定的咀嚼指数为考查指标,确定亳菊咀嚼片的最适配方。

2.2.1 响应面结果分析

中心复合响应面试验设计编码与试验结果见表9。

采用Design Except 8.05软件对表格试验数据进行多元回归拟合,获得的响应值咀嚼片咀嚼指数(Y)、亳菊粉末添加量(A)、乙醇体积分数(B)、硬脂酸镁添加量(C)真实值的回归模型方程为:

2.2.2 回归模型方差分析

亳菊咀嚼片咀嚼指数回归模型方差分析见表10。

模型是显著的(p<0.05),失拟项不显著(p>0.05)。回归模型的校正决定系数R2为0.992 8,结果显示此试验模型能够解释99.28%的变化结果[15],试验值与预测值相符合,说明用此回归模型是可行的[16]。由显著性分析结果可知,一次项A,B,C,交互项AB,平方项A2,B2,C2对亳菊咀嚼片压片作用影响极显著。

表9 中心复合响应面试验设计编码与试验结果

表10 菊花咀嚼片咀嚼指数回归模型方差分析

2.2.3 响应面图

响应面图见图1。

根据回归方程,作出响应面图。由图1(a)可得出随着乙醇体积分数增加,咀嚼指数随之下降,同时亳菊添加量对咀嚼指数影响较小;二者共同作用存在交互作用。由1(b)可得出随着乙醇体积分数和硬脂酸镁的增加,咀嚼指数随之增加;二者共同影响咀嚼指数且二者存在相互影响。由1(a)可得出随着硬脂酸镁和亳菊的增加,咀嚼指数呈现先增大后减小的趋势。其中,硬脂酸镁的影响为主要影响,单项硬脂酸镁对咀嚼指数的影响差异不显著,单项亳菊粉加入量和乙醇体积分数对咀嚼指数影响显著。综合分析,交互影响顺序为AC>AB>BC,与上述方差分析相互吻合。

3 结论

图1 响应面图

亳菊咀嚼片的制粒过程采用压片机制粒方法,以亳菊为主要原料,选择木糖醇、硬脂酸镁、乳酸钙、柠檬酸和乙醇为辅料,通过单因素试验和响应面试验得出:亳菊粉末添加量3%,乙醇体积分数93.34%,硬脂酸镁添加量0.21%时,咀嚼片的咀嚼指数达到342.45,在此条件下可制得口感较好、表面光滑、色泽均匀、硬度较好,有亳菊独特风味的亳菊咀嚼片,具有良好的食用性能。

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