戊聚糖泡腾奶片固体饮料的研制
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摘要以小麦戊聚糖和全脂奶粉为主要原料，研制一种新型的戊聚糖泡腾奶片固体饮料。结果表明，得到的最佳配方为戊聚糖24.39%、奶粉24.39%、碳酸氢钠24.39%、柠檬酸24.39%，并添加少量的甜味剂和润滑剂。该泡腾片溶于水后所得的饮料呈乳黄色、酸甜可口、富有戊聚糖和牛奶特有的香气，平均崩解时间为2.45 min，平均pH为5.9。
关键词戊聚糖;泡腾片;固体饮料;配方
中图分类号TS278文献标识码A
文章编号0517-6611（2019）02-0147-03
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.02.044
小麦是我国的主要农作物，随着小麦加工技术的不断精进以及小麦利用途径的不断丰富，实现小麦加工副产品的综合利用，提高小麦副产品附加值是小麦深加工产业发展的必然趋势。戊聚糖（Pentosan）是从小麦副产物中提取出来的，是一种非淀粉多糖，其主要由阿拉伯糖（Ara）和木糖（Xyl）组成，这两者含量占60%以上。它是谷物非淀粉多糖的重要組成成分，同时又是细胞壁多糖的重要组成成分[1]。此外，戊聚糖具有降血脂、降血糖作用，能够改善胃肠道菌群、促进肠道内双歧杆菌繁殖、润肠通便、预防结肠癌[2]。目前国内外学者对于小麦戊聚糖的研究主要集中在戊聚糖的提取分离、理化性质和功能特性等方面，但有关戊聚糖深加工产品开发方面的研究还鲜有报道[3]。尽管市面上有戊聚糖饮料以及戊聚糖营养粉等相关产品，但是其冲调后易产生沉淀且口感差等问题。因此，在戊聚糖产品开发方面还值得进一步改进与提高。
泡腾片是指含有碱式碳酸（氢）盐和有机酸，遇水会产生大量二氧化碳而迅速溶解呈泡腾状的片剂[4]。泡腾片具有食用简单、携带方便，在水中能够迅速溶解，有效成分易吸收，生物利用度高等优点[5]。在食品行业中主要是作为固体饮料，目前已经有含茶[6]（包括茶提物和有效成分）、果蔬[7-8]、维生素[9]等泡腾片出售。笔者以戊聚糖和奶粉为原料，拟研制出一种兼具戊聚糖和奶粉营养保健价值且口感易被消费者接受的新型戊聚糖泡腾奶片，不仅满足人们对戊聚糖类小麦膳食纤维食品的需求，丰富泡腾片的产品种类，同时还能有效改善戊聚糖产品的不良口感。
1材料与方法
1.1材料与试剂全脂奶粉（黑龙江飞鹤乳业有限公司）;戊聚糖（安徽瑞康食品生物科技有限公司）;三氯蔗糖（上海瑞丰生物科技有限公司）;碳酸氢钠、柠檬酸、聚乙二醇6000（PEG6000）均为食品级。
1.2仪器与设备769YP-15A粉末压片机（天津市科器高新技术公司）;国家标准检验筛（80目筛，合肥通达筛网有限责任公司）;JM-A10002电子天平（诸暨市超泽衡器设备有限公司）;DHG-9053A电热恒温鼓风干燥箱（上海申贤恒温设备厂）。
1.3方法
1.3.1工艺流程。戊聚糖泡腾奶片固体饮料工艺流程见图1。
1.3.2操作要点。①将戊聚糖粉、柠檬酸过筛，备用;②将各原料按重量组分进行称重，依次混合，搅拌均匀;③整粒，加入润滑剂，混合;④将混合后的原料放入粉末压片机中，压制成片。
1.3.3戊聚糖泡腾奶片的配方优化试验。
1.3.3.1戊聚糖粉添加量的单因素试验。分别称取过80目筛的戊聚糖粉0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 g于干净的杯中，边加边搅拌混入100 mL 40～50 ℃的水中，以感官评价为指标进行审评，确定戊聚糖粉的添加量。
1.3.3.2奶粉添加量的单因素试验。分别称取0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 g全脂奶粉与1.0 g戊聚糖粉混合，边加边搅拌混入100 mL 40～50 ℃的水中，以感官评价为指标进行审评，确定全脂奶粉的添加量。
1.3.3.3泡腾剂配比试验。准确称取1.0 g碳酸氢钠，分别与0.6～1.2 g柠檬酸加水反应，计算减少的重量（CO2的释放量），再用pH计测定溶液的pH。
1.3.3.4甜味剂添加量的单因素试验。分别称取0.01、0.02、0.03、0.04、0.05 g三氯蔗糖与1.0 g碳酸氢钠、0.9 g柠檬酸混合，边加边搅拌混入100 mL 40～50 ℃的水中，以感官评价为指标进行审评，确定三氯蔗糖的添加量。
1.3.3.5正交试验。在单因素试验的基础上，设计L9（34）的正交试验，考察各因素用量对戊聚糖泡腾奶片感官审评的影响（表1）。
1.3.3.6主体配方感官评定。由10名经过培训的食品专业评价员对戊聚糖奶片进行感官评定，采用加权评分法[10]，外形占30%、气味占30%、口感占40%。评分标准如表2所示。
1.3.4崩解时限的测定。取1片戊聚糖泡腾片样品，放入装有100 mL 温水的烧杯中，当样品均匀溶解于水中，不再有气体逸出、无可见的聚集颗粒停留时的时间，即为崩解时间。
1.3.5pH的测定。取1片戊聚糖泡腾片样品，放入装有100 mL 温水的烧杯中，当样品均匀溶解于水中，不再有气体逸出、无可见的聚集颗粒停留时，测定溶液pH。
1.3.6数据处理。使用Excel 2007、正交设计助手3.1对数据进行处理分析。
2结果与分析
2.1戊聚糖粉添加量的确定由表3可知，随着戊聚糖粉添加量的增加，汤色逐渐加深，香气与风味也逐渐浓郁，但同时随着用量增加，底部开始慢慢出现沉淀。综合考虑，选择每100 mL的水中添加0.8、1.0、1.2 g戊聚糖粉进行优化试验。
2.2奶粉添加量的确定由表4可知，随着奶粉添加量的增加，汤色呈乳黄色，奶味逐渐浓郁，戊聚糖风味逐渐减弱，此外底部开始有沉淀产生。综合考虑，选择每100 mL的水中添加0.8、1.0、1.2 g奶粉进行优化试验。 2.3泡腾剂配比的确定选用柠檬酸作为酸源、碳酸氢钠作为碱源，通过试验确定两者之间合适的比例。通常柠檬酸与碳酸氢钠的最佳产气摩尔比是0.76∶1，溶解最快摩尔比是0.6∶1，考虑到口感，一般柠檬酸的用量稍高于理论值。从表5可以看出，柠檬酸的用量在0.8～1.0 g时，CO2的释放量较多，此时溶液的pH也符合要求。因此，选择柠檬酸与碳酸氢钠的比例为0.8∶1.0、0.9∶1.0、1.0∶1.0进行优化试验。
2.4甜味剂添加量的确定为了缩小泡腾片的体积，便于携带，选择强力甜味剂三氯蔗糖代替蔗糖，三氯蔗糖的甜度高，是蔗糖的400～800倍，甜味纯正[11]。由表6可知，当三氯蔗糖添加量过多时，甜味过浓。三氯蔗糖的添加量为0.02 g时，酸甜合适，口味协调。因此，选择每100 mL的水中添加0.01、0.02、0.03 g三氯蔗糖进行优化试验。
2.5正交试验结果根据正交试验设计方案进行试验，戊聚糖泡腾奶片的配方优化结果如表7所示。影响戊聚糖泡腾
奶片感官品质的主次因素是C（碳酸氢钠与柠檬酸的比例）>
A（戊聚糖添加量）>D（三氯蔗糖添加量）>B（奶粉添加量），最优配方组合为A2B2C3D2，即戊聚糖添加量为1.0 g，奶粉添加量为1.0 g，碳酸氢钠与柠檬酸的比例为1.0∶1.0，三氯蔗糖添加量为0.02 g。此外，添加少量的润滑剂PEG6000。设计的戊聚糖泡腾奶片为1.0 g/片，取1片溶解于100 mL的温水中饮用，配方折合百分比为戊聚糖24.39%、奶粉24.39%、碳酸氢钠24.39%、柠檬酸24.39%、三氯蔗糖0.49%、PEG6000 1.95%。
根据最佳配方进行验证试验，经过3次平行试验，戊聚糖泡腾奶片口感酸甜适宜，富有戊聚糖和牛奶特有的风味，汤色澄清、无沉淀，平均崩解时间为2.45 min，平均pH为5.9，符合要求。
3结论
该试验制备工艺选择直接压片法，获得戊聚糖泡腾奶片的最优配方为戊聚糖24.39%、奶粉24.39%、碳酸氢钠24.39%、柠檬酸24.39%、三氯蔗糖0.49%、PEG6000 1.95%。
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