李 雪,杜傳來(lái),郭元新,高紅梅,丁志剛
(安徽科技學(xué)院食品工程學(xué)院,安徽滁州 233100)
菊花味甘,性涼,具有散風(fēng)清熱、止血消腫、平肝明目的作用,可用于風(fēng)熱感冒、頭疼眩暈、目赤腫痛、眼目昏花[1],且具有一定的抑菌作用,對(duì)冠心病、高血壓等具有一定的功效[1]。亳菊,與滁菊、貢菊、杭白菊并稱為中國(guó)四大藥用菊花,陰干入藥,具有疏風(fēng)散熱、解暑明目的功效[2]。
隨著生活水平提高,國(guó)人的膳食結(jié)構(gòu)由溫飽型向小康型過(guò)渡,現(xiàn)代文明病的發(fā)病率卻居高不下[3],人們對(duì)健康的渴望激發(fā)了食品工業(yè)的深層次探索,如何開(kāi)發(fā)出具有一定風(fēng)味且保健功效的功能食品,同時(shí)最大限度滿足人們對(duì)健康需求是食品研發(fā)工作者的主要研究方向。咀嚼片因其價(jià)格合理、方便、快捷、安全的特點(diǎn),同時(shí)能夠滿足快節(jié)奏的現(xiàn)代生活需求,越來(lái)越受到消費(fèi)者的喜愛(ài)[4]。咀嚼片在生產(chǎn)過(guò)程中具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生物利用度高、成本低等特點(diǎn),現(xiàn)已迅速成為食品和保健品主要研究領(lǐng)域。
試驗(yàn)以亳菊為原料,選擇適當(dāng)?shù)妮o料,采用壓片制粒工藝制備出具有菊花特有風(fēng)味、食用方便的菊花咀嚼片,產(chǎn)品既保留了亳菊特有的風(fēng)味,又兼并了保健功能。
主料:亳菊,產(chǎn)自亳州市譙城區(qū)。
輔料:木糖醇,青島盛芝生物科技有限公司提供;硬脂酸鎂,上??汽湹聦?shí)業(yè)有限公司提供;乳酸鈣,申夏乳酸有限公司提供;乙醇(食用級(jí))、檸檬酸,合肥安邦化工有限公司提供。
電熱恒溫鼓風(fēng)干燥機(jī),上海一恒科技有限公司產(chǎn)品;單沖壓片機(jī),常州旺群藥化機(jī)械有限公司產(chǎn)品;質(zhì)構(gòu)儀,美國(guó)TA公司產(chǎn)品;高速粉碎機(jī),上海建冶重工機(jī)械有限公司產(chǎn)品;YP1002型電子天平,上海佑科儀器儀表有限公司產(chǎn)品;14目、18目整粒篩,上虞市申克試驗(yàn)儀器廠產(chǎn)品。
①亳菊干燥→粉碎→過(guò)篩→制軟材→造?!稍铮?/p>
②糖醇、乳酸鈣、硬脂酸鎂、檸檬酸;
①+②→整粒→壓片→咀嚼片。
1.4.1 基礎(chǔ)配方
乙醇(體積分?jǐn)?shù)為100%)7 mL,木糖醇添加量20%,乳酸鈣添加量10%,硬脂酸鎂添加量0.5%,檸檬酸添加量0.25%。
參照文獻(xiàn)方法[5],亳菊均勻鋪在干燥皿中,放入電熱恒溫鼓風(fēng)干燥機(jī)干燥后,用高速粉碎機(jī)粉碎成粉,過(guò)80目篩,得到亳菊粉末,根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)配方準(zhǔn)備亳菊粉末、硬脂酸鎂、檸檬酸、乳酸鈣、木糖醇,混合均勻,如出現(xiàn)部分物料黏連成塊、結(jié)團(tuán)情況,此時(shí)再用40目篩篩去顆粒,得到均勻一致的物料,進(jìn)行壓片,得到亳菊咀嚼片。
1.4.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法
(1)亳菊粉末對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響。在配方總質(zhì)量一定的情況下,保持乙醇體積分?jǐn)?shù)、檸檬酸、木糖醇、硬脂酸鎂、乳酸鈣添加量一致,改變基礎(chǔ)配方中亳菊粉末添加量分別為1%,2%,3%,4%,5%,觀察其對(duì)咀嚼片感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)的影響。
(2)乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響。在配方總質(zhì)量一定的情況下,保持亳菊粉末、檸檬酸、木糖醇、硬脂酸鎂、乳酸鈣添加量一致,改變基礎(chǔ)配方中乙醇體積分?jǐn)?shù)分別為0,25%,50%,75%,100%,觀察其對(duì)咀嚼片感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)的影響。
(3)硬脂酸鎂對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響。在配方總質(zhì)量一定的情況下,保持亳菊粉末、檸檬酸、木糖醇、乳酸鈣添加量和乙醇體積分?jǐn)?shù)一致,改變基礎(chǔ)配方中硬脂酸鎂添加量分別為0,0.25%,0.50%,0.75%,1.00%,觀察其對(duì)咀嚼片感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)的影響。
(4)木糖醇對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響。在配方總質(zhì)量一定的情況下,保持亳菊粉末、檸檬酸、硬脂酸鎂、乳酸鈣添加量和乙醇體積分?jǐn)?shù)一致,改變基礎(chǔ)配方中木糖醇添加量分別為0,10%,20%,30%,40%,觀察其對(duì)咀嚼片感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)的影響。
(5)檸檬酸對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響。在配方總質(zhì)量一定的情況下,保持亳菊粉末、木糖醇、硬脂酸鎂、乳酸鈣添加量和乙醇體積分?jǐn)?shù)一致,改變基礎(chǔ)配方中檸檬酸添加量分別為0,0.12%,0.25%,0.37%,0.5%,觀察其對(duì)咀嚼片感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)的影響。
(6)乳酸鈣對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響。在配方總質(zhì)量一定的情況下,保持亳菊粉末、檸檬酸、硬脂酸鎂、木糖醇添加量和乙醇體積分?jǐn)?shù)一致,改變基礎(chǔ)配方中乳酸鈣添加量分別為0,5%,10%,15%,20%,觀察其對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)的影響。
1.4.3 亳菊咀嚼片制備工藝的優(yōu)化
基于單因素試驗(yàn)結(jié)果,綜合考慮各因素對(duì)感官評(píng)分的影響,進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì),優(yōu)化亳菊咀嚼片配方參數(shù),以亳菊粉末(A)、乙醇體積分?jǐn)?shù)(B)、硬脂酸鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)(C)為自變量,以咀嚼指數(shù)為因變量,建立三因素三水平的響應(yīng)面模型。
響應(yīng)面分析因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。
表1 響應(yīng)面分析因素與水平設(shè)計(jì)/%
1.4.4 咀嚼片的感官評(píng)價(jià)
參照文獻(xiàn)[5],亳菊咀嚼片的感官評(píng)價(jià)由具有健康的味覺(jué)、嗅覺(jué)的10位食品專業(yè)學(xué)生組成評(píng)定小組,以評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),分別對(duì)亳菊咀嚼片的色澤、口感、風(fēng)味、組織狀態(tài)等項(xiàng)目進(jìn)行感官評(píng)價(jià),然后進(jìn)行評(píng)分,統(tǒng)計(jì)總分,最后計(jì)算平均分?jǐn)?shù)。
亳菊咀嚼片感官品質(zhì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。
表2 亳菊咀嚼片感官品質(zhì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
1.4.5 咀嚼指數(shù)測(cè)定
用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)咀嚼片進(jìn)行用TPA質(zhì)構(gòu)分析,探頭型號(hào)TA11/1000(直徑25.4 mm的圓柱狀平頭探頭),操作條件為預(yù)測(cè)試速度2.0 mm/s,測(cè)試速度1.0 mm/s,返回速度1.0 mm/s,測(cè)試距離1 mm,得到咀嚼片咀嚼指數(shù)[6]。
2.1.1 亳菊粉末對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響
菊粉具有特有的甜味、清香,賦予亳菊咀嚼片特有色澤、風(fēng)味和口感[5]。
亳菊粉末添加量對(duì)咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響見(jiàn)表3。
表3 亳菊粉末添加量對(duì)咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響
由表3可以看出,隨著亳菊粉末的增加,咀嚼片的風(fēng)味和色澤明顯提高,但組織狀態(tài)和口感都有所下降。整體感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),這可能主要是由于毫菊粉末具有吸濕性,導(dǎo)致壓制成型困難[5]。當(dāng)亳菊粉末添加量為5%時(shí),菊花咀嚼片的感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)最高,咀嚼片的組織狀態(tài)達(dá)到最好,風(fēng)味及口感達(dá)到最佳。因此,亳菊粉末添加量為5%時(shí)較為合適。
2.1.2 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響
濕法造粒中常使用的潤(rùn)濕劑是水和乙醇[6],通過(guò)預(yù)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)用水作為潤(rùn)濕劑時(shí),由于菊粉的吸濕性,難以進(jìn)行壓片操作,因此選用乙醇作為潤(rùn)濕劑[7]。
乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響見(jiàn)表4。
表4 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響
由表4可以看出,隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加,組織狀態(tài)的分值在持續(xù)升高,口感、風(fēng)味、色澤變化幅度較小,整體感官評(píng)分在逐漸升高。這可能是由于在乙醇體積分?jǐn)?shù)較低的條件下,相同添加量中含有的水分值較高,水分含量越高形成的黏塊越多,難以形成顆粒,使亳菊咀嚼片的緊密程度不夠,出現(xiàn)裂片、碎片的頻率增大[8]。當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)為100%時(shí),咀嚼片的壓片效果較好,組織狀態(tài)緊密細(xì)膩,因此選擇體積分?jǐn)?shù)為100%的乙醇作為潤(rùn)濕劑。
2.1.3 硬脂酸鎂對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響
為了使亳菊咀嚼片表面光滑、易從模板上脫落,需在混合后的物料中加入一定量的潤(rùn)滑劑[9]。試驗(yàn)選擇硬脂酸鎂作為潤(rùn)滑劑[10]。
硬脂酸鎂添加量對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響見(jiàn)表5。
由表5可以看出,隨著硬脂酸鎂添加量的增加,物料黏性在持續(xù)升高,但是感官評(píng)分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),這可能是由于硬脂酸鎂在壓片中起黏合作用,但是添加量過(guò)大會(huì)導(dǎo)致物料黏性過(guò)大,生產(chǎn)時(shí)容易成塊黏連,不易脫模,給造粒帶來(lái)困難,并且會(huì)使咀嚼片成品組織堅(jiān)硬、口感下降[11],造成風(fēng)味降低;添加量過(guò)小又會(huì)使物料的黏性不足,物料疏松,影響壓片效果,咀嚼片易破裂,不易成型[11];當(dāng)硬脂酸鎂添加量為0.25%時(shí),制得的咀嚼片組織狀態(tài)好,脫模效果好,而且物料黏度適中。因此,試驗(yàn)選用硬脂酸鎂添加量為0.25%。
表5 硬脂酸鎂添加量對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響
2.1.4 木糖醇對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響
食用木糖醇不會(huì)引起齲齒,因此可以作為口香糖、巧克力、硬糖等食品的甜味劑[12],同時(shí)可以防止蔗糖食用過(guò)多引起的糖尿病肥胖癥[13]。因此,試驗(yàn)采用木糖醇作為甜味劑。
木糖醇添加量對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響見(jiàn)表6。
表6 木糖醇添加量對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響
由表6可以看出,隨著木糖醇添加量的增加,亳菊咀嚼片的口感呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),導(dǎo)致總體感官評(píng)分值呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì);這可能是由于添加量的增大,會(huì)造成刺激品嘗者的味覺(jué),引起酸甜比例失調(diào),導(dǎo)致感官品質(zhì)評(píng)價(jià)迅速降低;當(dāng)木糖醇添加量較少時(shí),酸味逐漸突出,引起甜酸比列失調(diào),同時(shí)也會(huì)掩蓋住亳菊特有的風(fēng)味。當(dāng)木糖醇添加量為30%時(shí),亳菊咀嚼片的組織狀態(tài)較好、口感較協(xié)調(diào),同時(shí)亳菊風(fēng)味突出,因此試驗(yàn)選用木糖醇添加量為30%。
2.1.5 檸檬酸對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響
檸檬酸在亳菊咀嚼片的制作過(guò)程中作為一種矯味劑,平衡口感中的酸甜度,提升咀嚼片的口感。
檸檬酸添加量對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響見(jiàn)表7。
由表7可以看出,檸檬酸添加量的增加,亳菊咀嚼片的口感受到較大的影響[14],造成其感官評(píng)分迅速的降低;當(dāng)檸檬酸添加量為0.25%時(shí),亳菊咀嚼片的風(fēng)味、口感酸甜協(xié)調(diào)最好。因此,檸檬酸添加量以0.25%為宜。
表7 檸檬酸添加量對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響
2.1.6 乳酸鈣對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響
為了增加咀嚼片健康營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)度,試驗(yàn)加入適量乳酸鈣。
乳酸鈣添加量對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響見(jiàn)表8。
表8 乳酸鈣添加量對(duì)亳菊咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響
由表8可以看出,隨著乳酸鈣添加量的增加,亳菊咀嚼片的組織狀態(tài)逐漸變差,主要是由于乳酸鈣溶解度較小,造成物料顆粒度上升,影響壓片效果,根據(jù)感官評(píng)分結(jié)果選擇乳酸鈣添加量以10%為宜。
通過(guò)對(duì)比單因素的試驗(yàn)結(jié)果,得出亳菊粉末添加量、作為潤(rùn)濕劑的乙醇體積分?jǐn)?shù)、作為潤(rùn)滑劑的硬脂酸鎂添加量對(duì)咀嚼片的壓片效果影響較大,而乳酸鈣、檸檬酸、木糖醇作為營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑和口感強(qiáng)化劑主要影響咀嚼片的口感。因此,選擇對(duì)壓片效果影響較大的因素設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn),以質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定的咀嚼指數(shù)為考查指標(biāo),確定亳菊咀嚼片的最適配方。
2.2.1 響應(yīng)面結(jié)果分析
中心復(fù)合響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)編碼與試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。
采用Design Except 8.05軟件對(duì)表格試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合,獲得的響應(yīng)值咀嚼片咀嚼指數(shù)(Y)、亳菊粉末添加量(A)、乙醇體積分?jǐn)?shù)(B)、硬脂酸鎂添加量(C)真實(shí)值的回歸模型方程為:
2.2.2 回歸模型方差分析
亳菊咀嚼片咀嚼指數(shù)回歸模型方差分析見(jiàn)表10。
模型是顯著的(p<0.05),失擬項(xiàng)不顯著(p>0.05)?;貧w模型的校正決定系數(shù)R2為0.992 8,結(jié)果顯示此試驗(yàn)?zāi)P湍軌蚪忉?9.28%的變化結(jié)果[15],試驗(yàn)值與預(yù)測(cè)值相符合,說(shuō)明用此回歸模型是可行的[16]。由顯著性分析結(jié)果可知,一次項(xiàng)A,B,C,交互項(xiàng)AB,平方項(xiàng)A2,B2,C2對(duì)亳菊咀嚼片壓片作用影響極顯著。
表9 中心復(fù)合響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)編碼與試驗(yàn)結(jié)果
表10 菊花咀嚼片咀嚼指數(shù)回歸模型方差分析
2.2.3 響應(yīng)面圖
響應(yīng)面圖見(jiàn)圖1。
根據(jù)回歸方程,作出響應(yīng)面圖。由圖1(a)可得出隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)增加,咀嚼指數(shù)隨之下降,同時(shí)亳菊添加量對(duì)咀嚼指數(shù)影響較??;二者共同作用存在交互作用。由1(b)可得出隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)和硬脂酸鎂的增加,咀嚼指數(shù)隨之增加;二者共同影響咀嚼指數(shù)且二者存在相互影響。由1(a)可得出隨著硬脂酸鎂和亳菊的增加,咀嚼指數(shù)呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。其中,硬脂酸鎂的影響為主要影響,單項(xiàng)硬脂酸鎂對(duì)咀嚼指數(shù)的影響差異不顯著,單項(xiàng)亳菊粉加入量和乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)咀嚼指數(shù)影響顯著。綜合分析,交互影響順序?yàn)锳C>AB>BC,與上述方差分析相互吻合。
圖1 響應(yīng)面圖
亳菊咀嚼片的制粒過(guò)程采用壓片機(jī)制粒方法,以亳菊為主要原料,選擇木糖醇、硬脂酸鎂、乳酸鈣、檸檬酸和乙醇為輔料,通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)得出:亳菊粉末添加量3%,乙醇體積分?jǐn)?shù)93.34%,硬脂酸鎂添加量0.21%時(shí),咀嚼片的咀嚼指數(shù)達(dá)到342.45,在此條件下可制得口感較好、表面光滑、色澤均勻、硬度較好,有亳菊獨(dú)特風(fēng)味的亳菊咀嚼片,具有良好的食用性能。