山葵抑菌口香糖的研制

昝加志，李杉杉，何新友，任三军，刘鑫，王跃华，*

（1.成都大学药学与生物工程学院，四川成都610106；2.眉山市彭山区食品药品监督管理局，四川眉山620800；3.眉山职业技术学院，四川眉山620000，4.广元市玺府生物科技有限公司，四川广元628000）

山葵抑菌口香糖的研制

昝加志1，2，李杉杉3，何新友1，任三军4，刘鑫1，王跃华1，*

（1.成都大学药学与生物工程学院，四川成都610106；2.眉山市彭山区食品药品监督管理局，四川眉山620800；3.眉山职业技术学院，四川眉山620000，4.广元市玺府生物科技有限公司，四川广元628000）

为研制一种具有口腔消炎和消除口臭功效的口香糖新产品，用正交试验的方法，以山葵根茎为原料，并添加胶基、木糖醇、山梨醇、蒸馏水等制成山葵口香糖。试验结果表明，山葵口香糖的最佳配方为胶基30 g，糖醇混合物45 g，山葵-β-环糊精包合物3.0 g，蒸馏水15 mL。制得的山葵口香糖辛香味适中，口感良好，并具有预防和控制口腔溃疡、牙龈炎和口臭等口腔疾病的功效，该产品的研制不仅符合未来口香糖发展趋势，也为山葵产品的开发开辟一条新路。

山葵；β-环糊精包合物；口香糖

山葵（Wasabi japonica Matsum）又名山嵛菜，为十字花科山嵛菜属多年生半阴生草本植物，是一种经济价值很高的药食同源植物，其特殊的功效一直备受人们关注[1-2]。山葵植物含有丰富的氨基酸、维生素和人体所需的多种微量元素，更重要的是在其组织细胞内存在芥子甙[3]，在水解酶的作用下发生酶促水解，释放出极易挥发、并带辛辣味的异硫氰酯类物质[4]，该物质具有防腐、抗癌、抗感染、抑制血小板凝聚和增进食欲，促进淀粉性食物的消化，稳定肠胃中的维生素C以及清除消化道中的寄生虫等功效[5]；林丽钦等的研究表明，山葵植物中的异硫氰酸酯类化合物还可有效地抑制和杀灭口腔中的多种有害病菌[6-7]，目前山葵及其制品在日本、东南亚及欧美等许多国家，越来越受到人们的喜爱，在国内外市场上一直处于供不应求的状态[8]。

人体口腔中存在有葡萄球菌、链球菌、大肠杆菌和白色念珠菌等多种口腔细菌[9]，这些细菌利用口腔内残留的食物残渣繁殖可产生大量的有害物质，严重影响人们的口腔健康。而口香糖作为一种休闲食品，深受广大消费者的喜爱；咀嚼口香糖不仅可以清新口气，保持口腔清洁，还能锻炼面部肌肉，促进面部血液循环[10]。本研究主要利用山葵植物具有良好的抑菌和增进食欲的双重作用，研制了一种具有口腔抑菌和促进胃肠道功能的山葵口香糖，以满足人们对不同产品的需求。

1 材料与方法

1.1 材料

山葵：采自四川广元；胶基：购于无锡越达胶基制造有限公司；β-环糊精、木糖醇和山梨醇：购于成都市科龙化工试剂厂；蒸馏水：成都大学药学与生物工程学院实验室制备。

1.2 仪器设备

BSA223S型分析天平：北京赛多利斯天平有限公司；JD200-3型电子天平：沈阳龙腾电子有限公司；DB-210XSC型电热恒温鼓风干燥箱：四川成都电烘箱厂；HH-4数显恒温水浴锅：常州澳华仪器有限公司；3型恒温加热磁力搅拌器：巩义市予华有限责任公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

1.3.2 山葵提取物的制备

本试验选取新鲜山葵植物的根茎作为材料，采用萃取-蒸馏方法[11]，获得山葵中的异硫氰酸酯提取物。具体制备方法如下，将新鲜山葵根茎用流水冲洗净泥沙，然后分别用0.5%开米蔬果清洗剂溶液浸泡搓洗5 min，再用冷开水冲洗干净。准确称取山葵根茎1 kg，用粉碎机捣碎后装入烧瓶中，加入2 000 mL pH4.2的邻苯二甲酸氢钾-氢氧化钠缓冲溶液，再加入20 mL 0.1%VC。密封水解2 h，经旋转挥发后得到的蒸馏液加适当溶剂萃取、浓缩、干燥后得到山葵提取物。

1.3.3 山葵-β-环糊精包合物的制备

山葵-β-环糊精包合物的制备方法是采用改良的饱和水溶液法[12]。其具体制备方法如下，准确量取150 mL的蒸馏水于250 mL圆底烧瓶中，再称取25 g β-环糊精加入到蒸馏水中搅拌形成悬浊液，加热煮沸脱气10 min，冷却至40℃。再量取山葵提取物5 mL滴加到β-环糊精悬浊液中，于40℃恒温磁力搅拌器上连续搅拌60 min，冷却至5℃后放入冰箱冷藏24 h。获得白色沉淀，沉淀经过滤后于50℃干燥，得到可长期保持有效成分稳定性的山葵-β-环糊精包合物。

1.3.4 胶基的预处理

将胶基置于55℃恒温烘箱内保湿软化2 h～4 h[13]。1.3.5 山葵口香糖的配料混合

先将木糖醇粉碎过200目筛，再将过筛后的木糖醇粉与山梨醇粉按5∶1的质量比例混合均匀备用。称取制得的山葵-β-环糊精包合物置于干燥洁净的碾钵中，再称取混匀后的糖醇混合物粉末加入到上述碾钵中，将糖醇混合物与山葵-β-环糊精包合物充分碾磨混匀后倒入干燥洁净的烧杯中备用。将软化后的胶基在60℃的水浴锅中先搅拌10 min，待胶基逐渐熔化成黏液状态，即加入蒸馏水与胶基混合搅拌10 min，再分次加入混合均匀的山葵-β-环糊精包合物和糖醇的混合物再搅拌20 min，使之充分混合均匀。将调和拌好的胶基配料物质加热到85℃凝聚后，再冷却至40℃左右后进行挤压、切割成型。在温度为20℃左右，相对湿度低于55%的条件下老化10 h～20 h后用涂蜡铝箔纸包装[14]。

1.3.6 山葵口香糖感官检测

感官检测采用9人评分法[15]，分别从产品的色泽、质地、口感、持香性、甜味持久性和咀嚼时间等方面进行感官评定。因各因素的影响程度不同，所以各因素在评分中所占比例也不同。本试验采用百分制，色泽10分、质地15分、口感20分、持香性5分、甜味持久性30分和咀嚼时间20分。具体评分指标见表1参照李锋等的研究[16]。

表1 感官评价标准Table 1 Sensory evaluation standards

2 结果及分析

2.1 山葵口香糖最佳配方的确定

试验主要选定胶基、山葵-β-环糊精包合物、糖醇混合物和蒸馏水4个因素设计了四因素三水平的L9（34）正交表进行试验，并采用感官评价的方法，确定产品的最佳配方，试验设计因素水平表见表2。

表2 正交试验因素水平Table 2 Factor and level table

2.2 正交试验结果极差分析正交试验结果见表3。

表3 正交试验结果Table 3 The results of orthogonal experiments

由表3正交试验结果可以看出，影响山葵口香糖的主次因素依次为A＞C＞B＞D，即影响山葵口香糖风味的最主要因素是胶基的用量，其次是糖醇混合物的用量，再次是山葵-β-环糊精包合物的用量，蒸馏水的用量对口香糖的影响最小。

再次按A1B2C2D3配方生产山葵口香糖进行感官评定，感官评价分数为89.6分，高于试验最佳87.2分。因此可确定该山葵口香糖产品的最佳配方为A1B2C2D3，即胶基30 g、糖醇混合物45 g、山葵-β-环糊精包合物3.0 g和蒸馏水15 mL。

2.3 影响山葵口香糖产品风味的因素

2.3.1 胶基用量对山葵口香糖产品的影响

胶基是口香糖制作最基本的物质，其用量直接影响口香糖品质如质地、口感和咀嚼时间等。胶基用量过大制得的口香糖胶基味过浓，质地偏硬，口感差；用量过少，制得的口香糖质地偏软，耐咀嚼性差。另外胶基软化时要注意保湿且温度要适宜，温度过高胶基略带苦涩味；温度过低与配料混合时不易混匀。

2.3.2 山葵-β-环糊精包合物用量对山葵口香糖产品的影响

山葵-β-环糊精包合物主要是影响口香糖特殊风味及口腔消炎、除口臭功效，根据山葵抑菌作用的研究报道，山葵提取物的浓度在0.1%～0.8%时均能杀死不同数量的细菌，且抑菌效果随浓度的增大而增加。但食用时，由于山葵提取物本身具有浓郁的辛香味，若浓度过大会使人产生厌恶感。因此适宜的浓度及用量才能保证产品既起到相应的抑菌消炎作用，又被广大消费者所喜爱并安全使用。

2.3.3 糖醇混合物用量对山葵口香糖产品的影响

糖醇混合物是试验中制作口香糖的甜味剂，在试验中糖醇混合物是以木糖醇∶山梨醇=5∶1的质量比混合的，其用量主要影响口香糖的甜度。用量过大，口香糖甜味过浓，会掩盖山葵的辛香味；用量过少，则无法掩盖口香糖胶基的味道。

2.3.4 蒸馏水用量对山葵口香糖产品的影响

本试验蒸馏水的用量主要影响口香糖的质地软硬，加水量过少，制得的的口香糖质地偏硬，不耐咀嚼；加水量过多，制得的的口香糖质地偏软，不易成型。

2.4 口香糖清洁口腔、清新口气的效果试验

从学校随机挑选8名有口臭和8名刚食用过大蒜的同学分成两组进行试验，再选8名无口臭、嗅觉灵敏的同学做评定员，按照试验评分标准（见表4）完成以下4个步骤试验。

1）16名试验人员在0.5 m范围内与评定员交谈，检验有无口臭或蒜味；

2）16名试验人员咀嚼普通口香糖10 min后，在0.5 m和1 m范围内分别与评定员交谈，检验有无口臭或蒜味；

3）16名试验人员咀嚼山葵抑菌口香糖10 min后，在0.5 m和1 m范围内分别与评定员交谈，检验有无口臭或蒜味；

4）16名试验人员用牙膏刷牙后，在0.5 m和1 m范围内分别与评定员交谈，检验有无口臭或蒜味。

根据评分细则，评定员逐步对试验人员进行打分（见表5）。

表4 试验评分标准Table 4 Experimental evaluation criteria

由表5评分试验结果可以看出，嚼山葵抑菌口香糖能够达到使用牙膏清洁口腔、清新口气的效果，其效果明显好于嚼普通口香糖。

2.5 山葵抑菌口香糖产品检测结果

按照现行口香糖执行标准SB/T10023-2008《糖果胶基糖果》对山葵抑菌口香糖进行检验，检验结果见表6。

表5 不同人群咀嚼口香糖前后清洁口腔、清新口气变化Table 5 Chewing gum before and after different groups to clean the mouth，fresh breath

表6 产品检验结果Table 6 Product test results

3 结论与讨论

通过试验得出山葵口香糖的最佳配方为胶基30g、糖醇混合物45 g、山葵-β-环糊精包合物3.0 g和蒸馏水15 mL；影响山葵口香糖感官品质的主次因素依次为，胶基＞糖醇混合物＞山葵-β-环糊精包合物＞蒸馏水；承担山葵口香糖口腔消炎和除口臭功效的主要因素是山葵-β-环糊精包合物的用量。根据山葵的抑菌作用试验以及口香糖感官评价试验综合所得结果可知本试验研制的山葵口香糖中山葵-β-环糊精包合物含量为3.2%时，制得的口香糖不仅口感良好，具有普通口香糖清洁口腔、清新口气和抗龋齿的功能，而且抑菌消炎效果较好，能够有效的预防和控制口腔溃疡、牙龈炎和口臭等口腔疾病。符合未来口香糖发展趋势，也为山葵产品的发展开辟一条新道路。

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Development of Antibacterial Wasabi japonica Matsum Chewing Gum

ZAN Jia-zhi1，2，LI Shan-shan3，HE Xin-you1，REN San-jun4，LIU Xin1，WANG Yue-hua1，*
（1.College of Pharmacy and Biological Engineering，Chengdu University，Chengdu 610106，Sichuan，China；2. Meishan City Pengshan District Food and Drug Supervision and Management Bureau，Meishan 620800，Sichuan，China；3.Meishan Vocational and Technical College，Meishan 620000，Sichuan，China；4.Guangyuan Xi Fu Science and Technology Co.，Ltd.，Guangyuan 628000，Sichuan，China）

In order to develop a new product of chewing gum，Wasabi japonica roots was taken as raw material with adds gum base，xylitol，sorbitol and distilled water to produce a new chewing gum.The formulation was based on orthogonal experiment.The result from the single and orthogonal experiments，showed that the optimal formula were as follows：gum base 30 g，sugar alcohol mixture 45 g，Wasabi japonica β-CD inclution 3.0 g，distilled water 15 mL.The chewing gum had wasabi's spice notes and good taste and had prevention and control efficacy of the oral diseases such as oral ulcer，gingivitis and bad breath.Not only conforms to the future developing direction treatment of chewing gum，but also opens up a new path for the development of horseradish products.

Wasabi japonica Matsum；β-CD inclusion；chewing gum

2016-10-26

成都市科技局项目（2015-NY02-00148-NC）

昝加志（1989—），男（汉），在读硕士研究生，从事食品加工与安全方向研究和食品监管工作。

*通信作者：王跃华（1963-），女，教授，硕士生导师，从事生物技术领域研究。

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.16.023