木糖醇固体饮料的研发

赵玉国 丁勇 王树青 郭静

摘 要：本研究以木糖醇为主要原料，经粉碎混合、造粒烘干、整粒干燥等工艺制备木糖醇固体饮料。确定产品的最佳配方为：木糖醇添加量80%，麦芽糊精添加量10%，羧甲基纤维素钠添加量1.5%，柠檬酸添加量0.6%，苹果酸添加量0.6%，阿斯巴甜添加量0.1%，并辅以相对应的风味香精及果汁粉。制备的产品外观呈颗粒状，溶于水后溶液质地均匀，即冲即饮，具有携带方便、容易贮存等特点。

关键词：木糖醇;固体饮料;工艺流程

Abstract：In this study， xylitol was used as the main raw material to produce a solid xylitol beverage through pulverization and mixing， granulation drying， and granulation drying. The best formula to determine the product is 80% xylitol， 10% maltodextrin， 1.5% sodium carboxymethyl cellulose， 0.6% citric acid， 0.6% malic acid， spartame is added at 0.1%， supplemented with corresponding flavor essence and fruit juice powder. The prepared product has a granular appearance， and the solution has a uniform texture after being dissolved in water， and it is ready to drink and has the characteristics of convenient carrying and easy storage.

Key words：Xylitol; Solid beverage; Process flow

中圖分类号：TS278

在常见的多元糖醇中，木糖醇是国际上公认的安全食用物质，是一种具有营养价值的甜味物质，在所有多元醇中最甜，甜度与蔗糖相近。木糖醇溶于水会吸热，其吸热值在糖醇类甜味剂中最大，因此以固体形式食用时在口中会产生愉快的清凉感。目前，木糖醇的很多医疗保健功能已经被科学研究证实，如作为糖尿病人的辅助治疗剂，在体内代谢不需要胰岛素参与，不会引起血糖水平波动，可供糖尿病人食用;具有防龋齿作用，木糖醇不能被大多数口腔微生物所发酵，并能促进唾液分泌，减缓pH值下降，减少牙齿的酸蚀;还可作为非肠道营养的能量来源等[1-2]。

根据木糖醇的医疗保健作用，木糖醇被广泛应用于食品工业中，由于其抗龋齿作用，最早被用作口香糖的甜味剂，后期用于压片糖、巧克力、软糖、硬糖等糖果中;因其不会引起血糖值升高，应用于糖尿病人专用食品中;因热量值低，被应用于减肥产品等。本研究以木糖醇为主要原料，辅以其他辅料制备固体饮料，固体饮料与液体饮料相比，具有体积小、易于携带、易储存、食用方便等特点，同时固体饮料的速溶性好，溶解后无残渣，方便人们饮用。

1 材料与方法

1.1 材料

木糖醇，购自浙江华康药业股份有限公司;麦芽糊精，购自嘉吉生化有限公司;羧甲基纤维素钠，购自常熟威怡科技有限公司;黄原胶，购自辽宁禄泉医药科技有限公司;柠檬酸、苹果酸，购自青岛扶桑精制加工有限公司;果汁粉，购自天津真如果食品工业有限公司;阿斯巴甜，购自大连凯林食品有限公司;三氯蔗糖，购自盐城捷康三氯蔗糖制造有限公司;甜菊糖苷，购自曲阜香洲甜菊制品有限公司。

1.2 仪器与设备

XLB-120一步制粒机、XMTL-7T2W混合机，常州先锋干燥设备有限公司生产;KZL-200整粒机，常州易能干燥设备有限公司生产;WF-100高速万能粉碎机，新安设备有限公司生产;电子天平，奥豪斯仪器设备有限公司生产;LQ-C6002电子天平，深圳市飞亚衡器有限公司生产;颗粒包装机，天津汉顿包装机械有限公司生产。

1.3 试验方法

1.3.1 实验设计

①查阅木糖醇固体饮料相关信息及根据日常实验，确定木糖醇添加量为70%、75%、80%、85%和90%。②增稠剂的选择。选取麦芽糊精、羧甲基纤维素钠、黄原胶3种常用的增稠剂，麦芽糊精添加量为5%、10%、15%，羧甲基纤维素钠添加量1.0%、1.5%、2.1%，黄原胶的添加量为1%，同时将10%麦芽糊精和1.5%羧甲基纤维素钠配合使用。③酸味剂的选择。将常用的柠檬酸与苹果酸按照不同的比例配合使用，总添加量均为1.2%。④甜味剂的选择。木糖醇甜味单薄，所以设计与其他甜味剂进行复配，分别选用0.03%、0.05%三氯蔗糖，0.05%、0.10%、0.15%阿斯巴甜，0.05%甜菊糖苷与木糖醇进行复配。⑤黏合剂的选择。将羧甲基纤维素钠作为黏合剂，添加量分别为0.5%、1.0%、1.5%和2.0%。

1.3.2 工艺流程

原辅料→粉碎→混合物料→造粒烘干→整粒干燥→质量检验→包装→成品。

1.3.3 操作要点

（1）物料粉碎、混合。将木糖醇、柠檬酸、苹果酸投入到高速万能粉碎机中进行粉碎;粉碎后，将木糖醇、麦芽糊精、柠檬酸、苹果酸、阿斯巴甜、香精和果汁粉按照配方量进行称量，称量后投入到混合机中混合约20 min，使物料混合均匀。

（2）造粒烘干。将混合好的物料投入到一步制粒机中进行制粒，当物料沸腾升温至50～70 ℃，开始高压喷入黏合剂溶液进行混合制粒，喷完黏合剂后，升温干燥20～30 min，将物料温度降至45 ℃以下，停机出料。

（3）整粒干燥。将造好粒的物料投入到整粒机中进行整粒，整粒机筛网目数为14目。整粒后将物料放入老化室内进行干燥24 h，老化室温度18～23 ℃，湿度小于50%。同时质检部门取其样品进行水分检测，如果水分高于5%则需要继续进行干燥，直到水分小于5%。

（4）质量检验。根据相关国家质量标准及企业内控标准对产品进行质量检验。

（5）包装。质检部门对其相关项目进行检验合格后，将整好粒的物料使用颗粒包装机进行包装，以每袋8～10 g为宜，以方便消费者食用。

2 结果与分析

2.1 木糖醇添加量

将产品稀释10倍后，以产品的甜度和口感为标准，由评定小组对其进行品尝。评定小组由10人组成，采用100分制评分法，并取其平均值作为最终分数。评分标准为≥85分为最佳、75～85分为较好、65～75分为一般，≤65分为不合格。同时，考虑木糖醇摄入量问題，木糖醇摄入过多，会引起肠胃不适或腹泻，其原因为肠胃对木糖醇的吸收速度慢，从而引起渗透压不平衡而造成的，因此需控制每天木糖醇的食用量。通过科学研究规定成人每天的木糖醇最大食用量为50 g[2]。由实验结果可知，添加80%的木糖醇，产品甜味清凉适中，但甜度单薄，后续实验会将木糖醇与其他甜味剂进行搭配，使甜度更加丰厚。如果按每人一天食用2袋（10 g/袋）计算，可摄入木糖醇16 g，不会引起肠胃不适或腹泻的现象。实验结果见表1。

2.2 增稠剂的选择

本研究中选取麦芽糊精、羧甲基纤维素钠、黄原胶3种常用的增稠剂，进行口感对比试验。通过实验可知，添加麦芽糊精，产品溶于水的速度较快，溶液澄清透明，对产品的原有风味和香味无影响[5]，但产品浓稠度低;添加羧甲基纤维素钠，产品溶于水可形成透明稳定的胶体溶液[6]，不影响产品原有的风味和香味，但产品溶于水后，溶液均匀细腻度偏低。添加黄原胶，口感偏滑，需要充分搅拌，搅拌不均匀则容易结块，溶解速度慢[7]。而以麦芽糊精与羧甲基纤维素钠组合作为增稠剂，可保持原有产品的风味，并增强其产品溶液的均匀性，通过实验，麦芽糊精添加10%与15%对口感没有明显区别，以麦芽糊精添加量10%为基础，添加羧甲基纤维素钠。当麦芽糊精添加量为10%、羧甲基纤维素钠添加量为1.5%时，可使产品更细腻，浓稠度适中，从而改善产品口感，并增加产品的稳定性。所以，最终选择麦芽糊精与羧甲基纤维素钠搭配使用用于产品中。实验结果见表2。

2.3 酸味剂的选择

酸味剂可平衡风味，修饰甜味剂的甜味，未加酸味剂的糖果、果汁、饮料等味道平淡，甜味也很单调。本研究中选择柠檬酸、苹果酸作为酸味剂进行试验。通过实验结果可知，柠檬酸酸味爽快，入口即可达到最高酸感，但后味延续时间较短。苹果酸酸味圆润，酸味呈现缓慢，但酸味保留时间较长。柠檬酸与苹果酸搭配使用，可使其特性互补，可缓和柠檬酸的锐利酸感，并可增强苹果酸的酸味爽口。最终选择柠檬酸与苹果酸搭配使用用于本研究中。并对其添加比例进行实验，柠檬酸∶苹果酸的比例为1∶1时，产品酸味柔和，持久性长。实验结果见表3。

2.4 高倍甜味剂的选择

单独使用木糖醇作为甜味剂，制备出的固体饮料甜味较单调，不醇厚，所以考虑使用其他甜味剂与木糖醇进行复配，使得产品的甜味较为丰厚，口感更加醇厚。实验中，以产品稀释10倍的前提下，分别选用三氯蔗糖、阿斯巴甜、甜菊糖苷与木糖醇进行复配，甜味与口感各有不同。通过实验结果可知，三氯蔗糖增甜效果明显，如果与木糖醇搭配使用，使产品甜度适中，则添加量很小，在生产中不容易将物料混合均匀;阿斯巴甜与木糖醇组合，甜味清新纯正，清润丰厚，无异味，甜度持续时间长;甜菊糖苷与木糖醇组合，甜味纯正，清凉爽口，但甜味的丰富感欠佳。实验中最终选择阿斯巴甜与木糖醇复配作为甜味剂，其添加量为0.10%。实验结果见表4。

2.5 黏合剂的选择

羧甲基纤维素钠既具有增稠性又具有较强的黏性，所以在制粒过程中，将羧甲基纤维素钠作为黏合剂，高压喷入制粒机中进行制粒。实验中，在产品稀释10倍的前提下，以产品颗粒是否松散、细粉多少、口感度为指标，对羧甲基纤维素钠添加量进行筛选。结果见表5。

3 结论

本研究是以木糖醇为主要原料，以麦芽糊精、羧甲基纤维素钠、柠檬酸、苹果酸、阿斯巴甜等为辅料，另外添加不同风味的香精及相对应的果汁粉，研究出一款固体饮料。其外观呈均匀颗粒状，产品加水搅拌溶解，溶解速度较快，溶化后溶液质地均匀、酸甜适宜，具有该产品应有的香气香味。同时该产品具有携带方便、易贮存、即冲即饮等特点。本品的配方为木糖醇添加量80%，麦芽糊精添加量10%，羧甲基纤维素钠添加量1.5%，柠檬酸添加量0.6%、苹果酸添加量0.6%、阿斯巴甜添加量0.1%，并根据自身需要，配以不同风味的香精及相对应的果汁粉。

参考文献：

[1]杨桂馥.木糖醇的特性及在食品中的应用[J].中国食品添加剂，1998（3）：48-53.

[2]杨程芳，郑建仙.功能性糖醇[J].中国食品添加剂，2005（3）：68-71.

[3]李雨，王成福，高永旭.木糖醇叶黄素固体饮料的研制[J].轻工科技，2013（10）：15-16.

[4]赵旭珠，林长彬，李晚谊，等.余甘子固体饮料配方研究[J].广东化工，2020，47（7）：81-83.

[5]刘文慧，王颉，王静，等.麦芽糊精在食品工业中的应用现状[J].中国食品添加剂，2007（2）：183-186.

[6]杨金姝.羧甲基纤维素钠在食品工业中的应用研究[J].农产品加工，2014（11）：76-78.

[7]徐思思，胡炎华，黄金鑫.黄原胶特性及其在食品和复配胶中的应用[J].发酵科技通讯，2017（7）：45-49.