可食性面筋蛋白口香糖工艺优化

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%。