可食性面筋蛋白口香糖工艺优化

2023-03-03 13:12姚振松
食品工业 2023年2期
关键词:阿拉伯胶木糖醇面筋

姚振松

潍坊市政务服务中心(潍坊 261061)

无糖口香糖是一种功能性口香糖,非常受消费者欢迎。近年来我国口香糖市场规模不断扩大,利润空间非常广阔[1],但人均消费量仅为欧美等成熟市场的1/10。在德国等国家,无糖口香糖的市场占有率更是高达70%[2],无糖口香糖在我国还有非常巨大的市场潜力。经研究发现,传统口香糖一般由蔗糖、胶基、玉米糖浆等配制而成,软硬度差、作用单一,食用者反复咀嚼后余留的胶基残渣有很强的黏性,吐出后很容易粘附在物体上、地面上。

研究以高筋小麦粉为主要原料,胶基替代原料为面筋蛋白,配以黄油、木糖醇、糖浆、阿拉伯胶和变性淀粉等,经一定的科学配比制成新型环保口香糖。其中高筋小麦粉主要含有麦谷蛋白和麦醇溶蛋白,麦谷蛋白具有弹性,麦醇溶蛋白具有延伸性,能与水形成网状结构,从而具有优良的黏弹性、延伸性、吸水性、乳化性、吸水性、成模性等独特的性能[3]。所得之口香糖外形为长方形薄片,富有一定的弹性、韧性和硬度,能在口腔内即刻溶解,其味清香、甘甜、凉爽、留香悠长,具有提神醒脑、清爽口腔、快速祛除异味之功效,还由于木糖醇、VC等特殊添加剂的独特生理效应,起到一定的保健作用。与传统口香糖相比,因不留残渣更具环保优势[4]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

高筋小麦粉(青岛星华粮油食品公司);活性干酵母(安琪酵母股份公司);黄油(嘉里特种油脂上海公司);丙三醇(天津市凯通化学试剂有限公司);木糖醇(天津市圭谷科技发展公司);异VC钠(百勤异VC钠有限公司);柠檬酸(天津凯通化学试剂公司);白砂糖(高密华圆糖业公司);HP-CF变性淀粉(天津顶峰淀粉有限公司);香精(深圳金海岸香精香料有限公司)。

1.2 仪器与设备

TA-XT2质构仪(英国Stable Micro System公司);ARC120电子分析天平(美国奥豪斯公司);SF17和面机(意大利Alaska公司);DMT-5电动家用面条机(龙口市复兴机械有限公司);OM20延时醒发箱(意大利PIETROBERTO公司);HH-4数显恒温水浴锅(图华电器有限公司);250 mL烧杯。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

1.3.2 操作要点

(1)将500 g高筋小麦粉、6 g活性干酵母、10 g盐、1.5 g改良剂放入和面机里,慢速搅匀,加入230 mL水和面计时,当表面无干粉时加入黄油,从加水至结束和面共计20 min。(2)称量面团后,将面团放在35 ℃发酵箱中静止2 h。(3)清水洗面筋蛋白至无淀粉为止,称量面筋蛋白质量。(4)取150 g面筋蛋白,加15 g绵白糖,再加15 g丙三醇脱水。(5)分别加入1 mL白醋、1.5 g复合磷酸盐、0.9 g VC、4 g甜蜜素和1 g柠檬酸,揉匀。(6)再按一定比例加阿拉伯胶、木糖醇和糖浆,接着加3滴薄荷香精和1.5 g固体香精,揉匀。(7)最后按需要加一定量的变性淀粉,揉匀,将各组样品压片,压片时间应足够长,使胶基与原料充分调和在一起,从颜色来看,色泽是一样的,且表面光滑。(8)数小时后切分,保持口香糖的粗胚水分平衡,温度是20 ℃左右,相对湿度控制在54%。

13.3 试验方案

1.3.3.1 各单因素对口香糖的影响。

(1)黄油对口香糖的影响:控制黄油占高筋小麦粉的含量,分别为5%,6%,7%,8%和9%。(2)木糖醇和糖浆对口香糖的影响:控制木糖醇和糖浆的总量占面筋蛋白的20%,各组中木糖醇与糖浆的比例分别为1∶0,3∶1,1∶1,1∶3和0∶1。(3)阿拉伯胶对口香糖的影响:控制阿拉伯胶占面筋蛋白的含量,分别为0,2%,4%,6%和8%。(4)变性淀粉对口香糖的影响:控制变性淀粉占面筋蛋白的含量,分别为50%,58%,66%,74%和82%。(5)正交试验对口香糖的影响:将黄油、阿拉伯胶、木糖醇和糖浆、变性淀粉设计成口香糖正交试验的自变量,如表1所示。

表1 试验因素水平表

1.4 口香糖的感官品质评定

1.4.1 口香糖的感官评价

感官评定时,口香糖要在室温下储存24 h后,请8人对各组产品进行评定打分,评分标准见表2。将8人对5组产品的每项打分进行统计,求算出平均值,得出每种产品的总分,制成表2。

表2 口香糖感官评价标准 单位:分

1.4.2 口香糖质构的测定

(1)将各组口香糖放于空气湿度为54%的干燥器中保湿24 h,然后再用质构仪测量硬度、黏聚性和弹性。

硬度、黏聚性和弹性的测定参数:测定模式与类型、测定压缩时的力、测定完成时恢复初位。参数:测前速2.0 mm/s,测中速0.5 mm/s,测后速1.0 mm/s,下压距离75%,负载类型Auto-20 g,探头P5,数据获得率100 PPS。

(2)将各组口香糖放于空气湿度为54%的干燥器中保湿24 h,然后再用质构仪测量剪切力。

剪切力的测定参数:测定模式与类型、测定压缩时的力、测定完成时恢复初位。参数(Parameters):测前速2.0 mm/s,测中速0.2 mm/s,测后速2.0 mm/s,下压距离95%,负载类型Auto-100 g,探头HDP/VB,数据获得率100 PPS。

1.5 数据统计分析

数据用Microsoft Excel软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 口香糖的感官评价结果

2.1.1 黄油对口香糖感官品质的影响

由表3可知,黄油因素对口香糖感官品质的影响差异显著(P<0.05),随着黄油占小麦高筋粉含量的增加,口香糖的感官品质是呈先提高后下降的趋势,且当黄油占高筋小麦粉的含量为7%时,口香糖的感官品质最佳。

表3 黄油含量对口香糖感官品质的影响 单位:分

2.1.2 木糖醇和糖浆对口香糖感官品质的影响

由表4可知,木糖醇和糖浆因素对口香糖感官品质的影响差异显著(P<0.05),随着木糖醇和糖浆比例的减小,口香糖的感官品质是呈先提高后下降的趋势,且当木糖醇和糖浆的比值为1∶1时,口香糖的感官品质最佳。

表4 木糖醇和糖浆的比例对口香糖感官品质的影响单位:分

2.1.3 阿拉伯胶对口香糖感官品质的影响

由表5可知,阿拉伯胶因素对口香糖感官品质的影响差异显著(P<0.05),随着阿拉伯胶占面筋蛋白含量的增加,口香糖的感官品质是呈先提高后下降的趋势,且当阿拉伯胶占面筋蛋白的含量为4%时,口香糖的感官品质最佳。

表5 阿拉伯胶的含量对口香糖感官品质的影响单位:分

2.1.4 变性淀粉对口香糖感官品质的影响

由表6可知,变性淀粉因素对口香糖感官品质的影响差异显著(P<0.05),随着变性淀粉占面筋蛋白含量的增加,口香糖品质是呈先提高后下降的趋势,且当变性淀粉占面筋蛋白含量为66%时,口香糖品质最佳。

表6 变性淀粉的含量对口香糖感官品质的影响单位:分

2.1.5 正交试验对口香糖感官品质的影响

由表7可知,正交试验对口香糖感官品质的影响差异显著(P<0.05)。由极差R1可以看出,影响口香糖感官品质的主次因素是黄油>变性淀粉>木糖醇和糖浆比例>阿拉伯胶。由K值可以得出口香糖的较优组合条件:A2B2C1D2,即黄油占高筋小麦粉的含量为7%,木糖醇和糖浆比例为0∶1,阿拉伯胶占面筋蛋白的含量为4%,变性淀粉占面筋蛋白的含量为66%,此时口香糖的感官品质最佳。

表7 正交试验对口香糖感官品质的影响

2.2 口香糖质构的测定结果

2.2.1 黄油对口香糖质构的影响

从图1可以看出,随着黄油占高筋小麦粉含量的增加,口香糖的硬度和剪切力降低,且黄油因素对口香糖的硬度和剪切力影响差异显著(P<0.05)。从图2可以看出,随着黄油占高筋小麦粉含量的增加,口香糖的黏聚性和弹性也降低,黄油对口香糖的黏聚性和弹性影响差异显著(P<0.05)。黄油对口香糖的作用主要是改变其硬度、剪切力、黏聚性和弹性。

图1 黄油含量对口香糖硬度和剪切力的影响

图2 黄油含量对口香糖黏聚性和弹性的影响

2.2.2 木糖醇和糖浆对口香糖质构的影响

从图3可以看出,随着木糖醇和糖浆比例的降低,口香糖的硬度和剪切力变化呈明显的M形曲线,且木糖醇和糖浆因素对口香糖的硬度和剪切力影响差异显著(P<0.05)。从图4可以看出,随着木糖醇和糖浆比例的降低,口香糖的黏聚性和弹性变化稍呈V型,但木糖醇和糖浆的比例对口香糖的黏聚性和弹性的影响差异不显著(P>0.05)。木糖醇和糖浆因素对口香糖的作用主要是改变其硬度和剪切力。

图3 木糖醇和糖浆的比例对口香糖硬度和剪切力的影响

图4 木糖醇和糖浆的比例对口香糖黏聚性和弹性的影响

2.2.3 阿拉伯胶对口香糖质构的影响

从图5可以看出,随着阿拉伯胶占面筋蛋白含量的增加,口香糖的硬度和剪切力增加,阿拉伯胶因素对口香糖的硬度和剪切影响差异显著(P<0.05)。从图6可以看出,随着阿拉伯胶占面筋蛋白含量的增加,口香糖的黏聚性和弹性升高,但阿拉伯胶对口香糖的黏聚性和弹性影响差异不显著(P>0.05)。阿拉伯胶因素对口香糖的作用主要是改变其硬度和剪切力。

图5 阿拉伯胶含量对口香糖硬度和剪切力的影响

图6 阿拉伯胶含量对口香糖黏聚性和弹性的影响

2.2.4 变性淀粉对口香糖质构的影响

从图7可以看出,随着变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,且变性淀粉因素对口香糖的硬度和剪切力影响差异显著(P<0.05)。从图8可以看出,随着变性淀粉占面筋蛋白含量的增加,口香糖的黏聚性和弹性增加,变性淀粉对口香糖的黏聚性和弹性的影响差异显著(P<0.05)。变性淀粉因素对口香糖的作用主要是改变其硬度、剪切力、黏聚性和弹性。

图7 变性淀粉含量对口香糖硬度和剪切力的影响

图8 变性淀粉含量对口香糖黏聚性和弹性的影响

2.2.5 正交试验对口香糖质构的影响

从表8可以得出:比较极差R1值大小,影响口香糖硬度的因素的大小顺序为变性淀粉>黄油>木糖醇和糖浆比例>阿拉伯胶;测得市售口香糖的硬度为6 301.23 g,比较K值大小,口香糖的较优组合为A2B2C1D3。比较极差R2值大小,影响口香糖剪切力的因素的大小顺序为变性淀粉>黄油>木糖醇和糖浆比例>阿拉伯胶;测得市售口香糖的剪切力为6 002.65 g,比较P值大小,口香糖的较优组合为A1B3C1D3。

表8 正交试验对口香糖硬度和剪切力的影响

从表9可以得出:比较极差R3值大小,口香糖黏聚性的因素的大小顺序为黄油>变性淀粉>阿拉伯胶>木糖醇和糖浆比例;测得市售口香糖的黏聚性为0.385,比较M值大小,口香糖的较优组合为A3B1C1D2。比较极差R4值大小,影响口香糖弹性的因素的大小顺序为黄油>变性淀粉>阿拉伯胶>木糖醇和糖浆比例;测得市售口香糖的弹性为0.902,比较N值大小,口香糖的较优组合为A3B2C2D3。

表9 正交试验对口香糖黏聚性和弹性的影响

由上述四种情况归纳可知,影响口香糖质构因素的大小顺序为变性淀粉、黄油>木糖醇和糖浆比例、阿拉伯胶,考虑到黄油含量过高会造成口香糖过软,所以口香糖的最优组合为A2B2C2D2,即黄油占高筋小麦粉的含量为7%,木糖醇和糖浆比例为1∶1,阿拉伯胶占面筋蛋白的含量为4%,变性淀粉占面筋蛋白的含量为66%,此时口香糖的质构最佳。

3 结论

影响口香糖感官品质和质构因素的大小顺序为黄油、变性淀粉、木糖醇和糖浆比例、阿拉伯胶。在单因素试验中,当黄油占高筋小麦粉的含量为7%,木糖醇和糖浆比例为1∶1,阿拉伯胶占面筋蛋白的含量为4%,变性淀粉占面筋蛋白的含量为66%时,口香糖的感官品质和质构最佳。在正交试验中,当黄油占高筋小麦粉的含量为7%,木糖醇和糖浆比例为0∶1,阿拉伯胶占面筋蛋白的含量为4%,变性淀粉占面筋蛋白的含量为66%时,口香糖的感官品质最佳。当黄油占高筋小麦粉的含量为7%,木糖醇和糖浆比例为1∶1,阿拉伯胶占面筋蛋白的含量为4%,变性淀粉占面筋蛋白的含量为66%时,口香糖的质构最佳。

可食性面筋蛋白口香糖的最优工艺为黄油占高筋小麦粉的含量7%,木糖醇和糖浆比例1∶1,阿拉伯胶占面筋蛋白的含量4%,变性淀粉占面筋蛋白的含量66%。

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