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我国具有丰富的牡丹资源,牡丹全身是宝,其籽、根、皮、花、叶等均可被利用。牡丹花在我国有悠久的药用和食用历史,《四川中药志》记载:牡丹花性平、苦、淡,具有调经活血的功能,主要针对女性月经不调、痛经[1]。袁亚光[2]、窦勇博[3]等的研究数据表明,牡丹花瓣中含有丰富的黄酮多酚类物质,不仅如此,牡丹花中还含有大量微量元素K(26.10μg/g)、Mg(0.8 μg/g)、Fe(0.33 μg/g)、P(4.3μg/g)、Se(1 μg/g)、维生素(维生素B1、维生素B2和类胡萝卜素等)以及种类齐全的氨基酸[4-7]。
山茱萸又名蜀枣、鬾实、鼠矢、鸡足,为山茱萸科植物。山茱萸主要分布于山西、河南、陕西、甘肃等地,具有补益肝肾,收涩固脱之功效,主要用于治疗眩晕耳鸣、腰膝酸软等症[8]。山茱萸干燥成熟果肉被作为一种药食同源药材使用,具有药用价值、食用价值、园林应用价值以及经济价值[9]。山茱萸还具有降血糖、抗肿瘤、抗氧化、降血脂、降血压、抗炎抑菌等作用[10]。山茱萸果肉中还含有丰富的营养物质,维生素含量很高,其中维生素C(3 120 μg/g)、维生素E(469 μg/g)、维生素B2(884 μg/g)、维生素B12(493 μg/g),另外还含有碳水化合物、蛋白质、脂肪、氨基酸、矿物质等,其中检测出山茱萸干粉中含有16种氨基酸,测出21中矿物质,其中K元素含量(23 552 μg/g)最为丰富[11-12]。
近年来,压片糖果具有携带、使用方便,备受人们的欢迎。随着人们生活水平的提高及健康意识的日益增强,人们对于健康的追求也日益增长,许多消费者更青睐于健康的压片糖果。本文使用的木糖醇,具有良好的口感及质地,使得糖果甜味甜而不腻,不仅不会导致龋且有防龋齿的作用,另外代谢不受胰岛素调节,在人体内代谢完全;D-甘露糖醇具有清凉甜味、低甜度、低热量、吸湿性小;柠檬酸酸味纯正,加入柠檬酸会使得压片糖果的甜腻感大大降低。因此本研究以牡丹花粉、山茱萸粉、脱脂乳粉、D-甘露糖醇、木糖醇、乳糖、麦芽糊精、γ-环状糊精、阿斯巴甜、柠檬酸为原料制作压片糖果,通过单因素和正交试验分析筛选出最佳配比和最优生产工艺条件,开发出一款健康美味的压片糖果,不仅保持了牡丹花和山茱萸的营养物质,又具有良好的风味适合各个年龄段的人食用,市场前景广阔。
冻干牡丹花,购买于洛阳山区;山茱萸果,购买于南阳山区。
脱脂乳粉购于当地超市,D-甘露糖醇、木糖醇、乳糖、麦芽糊精、γ-环状糊精、阿斯巴甜、柠檬酸、无水乙醇均为食品级,以上均为当地购买。
电子天平,华志电子科技有限公司,HZT-A1000;万分天平,上海衡际科学仪器有限公司,FA-2004;电热鼓风干燥箱,天津市泰斯特仪器有限公司,WGL-45B;压片机,河北邢台荣武机械制造厂,RW-6;不锈钢标准筛830、250、150 μm;酒精喷壶;粉粹机,永康红太阳机电有限公司,LEP-800T。
原料预处理→物料粉粹→物料混合→制软材→制粒→干燥→整粒→混合→加入硬脂酸镁→混合、压片制剂→感官评价→包装
1.5.1原料预处理
①牡丹花清洗干净,自然晾干,然后将洗净烘干的牡丹花进行粉碎,粉碎后的牡丹花粉置于日光充足地方晒干或低温烘干,直至花粉中水分降至5%以下,过150 μm(100目)筛网进行除杂,筛下物即是得到精选的牡丹花粉。
②将山茱萸果剔除果核,清洗干净,然后将洗净烘干的山茱萸放入烘箱进行烘干,由于山茱萸含糖量高,需要70 ℃下烘干2天左右。将烘干的山茱萸进行粉碎,粉碎后的山茱萸粉置于日光充足地方晒干或烘箱进行烘干,直至山茱萸粉中水分降至5%以下,过150 μm(100目)筛网进行除杂,筛下物即是得到精选的山茱萸粉。
1.5.2物料粉粹及混合
使用粉碎机先将木糖醇、D-甘露糖醇、麦芽糊精和柠檬酸分别打碎,并过250 μm(60目)筛网;准确称取处理好的果粉、脱脂乳粉、D-甘露糖醇、木糖醇、麦芽糊精、γ-环状糊精等并混合均匀,再将称量好的混合物粉用粉碎机二次混合搅拌均匀,制成原料粉。将粉碎后的物料过250 μm(60目)筛网,备用。
1.5.3制软材
将粉碎后物料过筛混匀,物料混合均匀后,边用勺子搅拌边将润湿剂 (95%乙醇)用酒精喷壶缓慢喷洒到物料中增加物料湿度,制成软材,润湿剂加入量不可过多或过少,标准以物料能用手捏成团、用手指一压即散为宜。刚做出来的湿颗粒不可用手直接触摸,过830 μm(20目)筛,制得颗粒,留在830 μm(20目)筛网上的颗粒用手轻轻按压至过筛,筛下物即为制得的颗粒。
1.5.4制粒、干燥
将湿颗粒均匀铺在不锈钢托盘上,放入鼓风干燥箱中;于70 ℃下干燥湿颗粒,平均1 h翻动1次;烘干约3 h,保证干燥后的颗粒湿度在2%~5%。
1.5.5整粒、混合
将干燥后的颗粒放入830 μm(20目)的筛网中将大颗粒用手轻压至通过筛网。将830 μm(20目)筛下物倒入250 μm(60目)的筛网中,摇动250 μm(60目)筛网将过细的粉末筛出,余下留在250 μm(60目)筛网上的便是需要的颗粒了。将250 μm(60目)筛网筛下的细粉进行二次喷湿、烘干、筛粉,直至原料全部变成所需的颗粒即可。加入1%的硬脂酸镁进行混合。
1.5.6压片制剂
用75%的酒精擦拭压片冲头。先用少量物料进行试机,调节压片厚度与硬度(压力),将造粒粉倒入料杯,开动机器压片。
随机抽取10人,取适量试样置于洁净的白色盘中,在自然光下观察其外观、色泽和状态;闻其气味;取温开水漱口后品尝产品滋味,并按照表作出打分,取其平均值,从而通过单因素和正交试验得出最佳配料添加比例。牡丹花-山茱萸粉压片糖果感官评分标准见表1。
表1 牡丹花-山茱萸粉压片糖果感官评定标准
1.7.1配料的选择
为了充分体现牡丹花和山茱萸的营养价值及药用价值,应尽可能地加大牡丹花粉和山茱萸粉在压片糖果中的比例。但是结合前期预实验的感官评价,增大牡丹花粉和山茱萸用量苦味和涩味较浓,风味不佳,接受度低。因此考虑到压片糖果的外观和口感,选择牡丹花和山茱萸粉添加量19%,配比合适的比例进行实验。同时加入木糖醇、D-甘露糖醇、柠檬酸、阿斯巴甜等填充剂和甜味剂,调整压片糖果的外观和风味,加入1%的硬脂酸镁作为润滑剂,防止黏冲。
1.7.2单因素试验
牡丹花、山茱萸粉添加量对牡丹花山茱萸复合压片糖果感官品质的影响,按照上述1.4工艺流程,在预试验的基础上进行单因素试验。①设定牡丹花和山茱萸粉质量配比为1∶1、1.5∶1、2∶1、2.5∶1、3∶1,考察不同的原料粉配比对牡丹花山茱萸复合压片糖果感官品质的影响。②设定麦芽糊精与γ-环状糊精质量比为1∶0.2、1∶0.5、1∶1、1∶1.5、1∶2,考察不同麦芽糊精与γ-环状糊精质量比对牡丹花山茱萸复合压片糖果感官品质的影响。③设定0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%的柠檬酸添加量(质量分数),考察不同柠檬酸添加量对牡丹花山茱萸复合压片糖果感官品质的影响。④设定0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%的阿斯巴甜添加量(质量分数),考察不同阿斯巴甜添加量对牡丹花山茱萸复合压片糖果感官品质的影响。
1.7.3正交试验
在单因素实验结果的基础上,为了获得最佳品质的牡丹花山茱萸粉压片糖果,选取了牡丹花粉与山茱萸粉配比(A)、麦芽糊精与γ-环状糊精质量比(B)、柠檬酸(C)添加量、阿斯巴甜(D)添加量作为考察因素,进行了四因素三水平L9(34)正交试验,确定牡丹花山茱萸粉压片糖果的最优组合。牡丹花与山茱萸粉复合压片糖果四因素三水平正交试验因素与水平设计见表2。
表2 牡丹花与山茱萸粉复合压片糖果正交试验因素水平
2.1.1牡丹花粉和山茱萸粉配比对产品感官品质的影响
原料粉牡丹花粉和山茱萸粉配比对牡丹花山茱萸粉压片糖果感官品质的影响见表3。
由表3可以看出,当牡丹花和山茱萸粉质配比为2∶1时,牡丹花山茱萸粉压片糖果的感官评分最高,在此条件下,做出的压片糖果,表面紧实光滑、成型性好,颜色均匀呈淡粉色,酸甜适中,具有牡丹花味和山茱萸独特气味。所以综合考虑组织形态、压片效果、口感等指标,认为牡丹花和山茱萸粉质配比为2∶1时的添加量较为合适。
表3 牡丹花和山茱萸粉配比对压片糖果感官品质的影响
2.1.2麦芽糊精与γ-环状糊精质量比对产品的感官品质的影响
麦芽糊精与γ-环状糊精质量比对牡丹花山茱萸粉压片糖果的感官品质的影响见表4。
表4 麦芽糊精与γ-环状糊精质量比对牡丹花山茱萸粉压片糖果的感官品质的影响
添加麦芽糊精和γ-环状糊精可增加糖果的韧性、黏度和吸附性,能有效减低糖果的甜度,改变口感,改善组织结构,大大延长糖果的货架保质期,可减轻减少牙病、肥胖症、高血压、糖尿病等。由表4可以看出,当麦芽糊精与γ-环状糊精质量比为1∶1时,效果最佳,牡丹花山茱萸粉压片糖果完整光洁,色泽均匀光亮,坚实、不松散、不粘连、无沙粒感,成形性好,所以综合考虑,选择麦芽糊精与γ-环状糊精质量比为1∶1较为合适。
2.1.3柠檬酸添加量对产品的感官品质的影响
柠檬酸添加量对牡丹花山茱萸粉压片糖果的感官品质的影响见表5。
表5 柠檬酸添加量对压片糖果感官品质的影响
由表5可以得出,当柠檬酸添加量为1.2%时,压片糖果的感官评分最高,此条件下的压片糖果酸甜适中。当柠檬酸添加量<1.2%时,酸度不够,导致压片糖果过甜过腻;当柠檬酸添加量>1.2%时又过酸,引起不适,遮挡了压片糖果本身想突出的风味。因此综合考虑,认为柠檬酸添加量1.2%较为合适。
2.1.4阿斯巴甜添加量对产品的感官品质的影响
阿斯巴甜添加量对牡丹花山茱萸粉压片糖果的感官品质的影响见表6。
表6 阿斯巴甜添加量对压片糖果感官品质的影响
由表6可以得出,当甜味剂阿斯巴甜添加量为0.15%时,压片糖果的感官评价得分最高,此条件下得到的压片糖果口感酸甜适宜。当阿斯巴甜添加量<0.15%时,甜味较淡,酸味突出,风味不佳,当阿斯巴甜添加量>0.15%时,甜度变大,容易发腻。因此综合以上分析,选择阿斯巴甜添加量0.15%时较为合适。
为了获得最优品质的牡丹花山茱萸压片糖果,在单因素实验的基础上,牡丹花山茱萸粉配比(A)、麦芽糊精与γ-环状糊精质量比(B)、柠檬酸(C)添加量、阿斯巴甜(D)添加量作为考察因素,进行了四因素三水平L9(34)正交试验。牡丹花山茱萸压片糖果配方优选正交试验结果见表7。压片糖果正交试验方差分析见表8。
由表7、8的结果看出,各因素影响大小为A>B>D>C,牡丹花粉和山茱萸粉的配比、麦芽糊精与γ-环状糊精质量比对压片糖果的感官品质影响较大,再是阿斯巴甜的添加量,柠檬酸的添加量对压片糖果风味口感和质量的影响是最小的。最优组合为A2B2C3D2,即牡丹花粉和山茱萸粉的配比为2∶1,麦芽糊精与γ-环状糊精质量比为1∶1,柠檬酸的添加量为1.4%,阿斯巴甜的添加量为0.15%。此工艺配方制成的牡丹花山茱萸粉压片糖果口感好,
表7 牡丹花山茱萸压片糖果配方优选正交试验结果
表8 压片糖果正交试验方差分析
表面光滑色泽均匀、淡粉色、酸甜适宜、硬度适中。
本试验通过单因素和正交试验确定的牡丹花粉口含片的最佳处方和制备工艺果粉配比(牡丹花粉∶山茱萸粉=2∶1)19%、脱脂乳粉添加量20%、D-甘露糖醇添加量20%、木糖醇添加量10%、乳糖添加量5.5%、麦芽糊精为γ-环状糊精添加量(1∶1)23%、阿斯巴甜添加量0.1%、柠檬酸添加量1.4%,用95%的乙醇用湿法制粒、烘干、整粒,加入1%的硬脂酸镁,压片。该工艺稳定可行,操作简便,再次工艺配方下的压片糖果口感良好,表面光滑色泽均匀、淡粉色、酸甜适宜、硬度适中。