張卉，張曉軍，孫海嬌，何詩(shī)意，錢璐璐

（沈陽(yáng)化工大學(xué)制藥與生物工程學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110142）

姜汁凍干粉泡騰片的制備及其配方優(yōu)化

張卉，張曉軍，孫海嬌，何詩(shī)意，錢璐璐

（沈陽(yáng)化工大學(xué)制藥與生物工程學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110142）

以遼寧海城生姜為主要原材料開發(fā)泡騰片飲料。通過(guò)單因素試驗(yàn)研究抗壞血酸對(duì)姜汁凍干粉的護(hù)色效果、比較泡騰片制備工藝優(yōu)劣、篩選出姜辣素的包埋劑和適宜的甜味劑，采用L9（34）正交試驗(yàn)對(duì)姜汁凍干粉泡騰片的配方進(jìn)行優(yōu)化。主要結(jié)果如下：添加0.05%抗壞血酸對(duì)姜汁凍干粉有良好護(hù)色效果；酸堿混合非水制粒法比粉末直接壓片法和酸堿分別制粒壓片法更適合于姜汁凍干粉泡騰片的制備；麥芽糊精+β-環(huán)狀糊精混合包埋劑對(duì)姜辣素的掩蔽效果最佳；泡騰片的最佳配方為：姜汁凍干粉12%，蛋白糖4%，泡騰劑（酸堿比1∶0.8）77%，包埋劑4%，聚乙烯吡咯烷酮0.5%、聚乙二醇60002.5%。按照上述方法制得的姜汁凍干粉泡騰片入水泡騰效果顯著、飲料色澤清亮、酸甜適口、口味獨(dú)特，有良好的市場(chǎng)前景。

姜汁；凍干粉；泡騰片；配方優(yōu)化；包埋

生姜（Rhizoma ZingiberisRecens）是一種藥食兼用的植物性食材，具有特殊的芳香味和辣味。我國(guó)有悠久的生姜栽培和利用的歷史，除用作調(diào)料外，還因其具有發(fā)汗解表、溫里散寒、止嘔止泄、解毒等功能而在中醫(yī)藥廣泛使用?，F(xiàn)代科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，生姜中含有姜酚、姜烯等生物活性物質(zhì)，具有促進(jìn)血液循環(huán)、延緩組織衰老、抗炎癥、提高機(jī)體耐缺氧能力等功效[1]。雖然生姜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，但目前在日常飲食中仍主要用作調(diào)味料，人們的攝入極少。這種情況不僅不能發(fā)揮生姜的生理活性，也使生姜產(chǎn)品的附加值很低，生姜種植地區(qū)急待開發(fā)深加工產(chǎn)品以提高產(chǎn)品附加值。

泡騰片是一種起始于制藥領(lǐng)域，因其含有堿（碳酸鹽）和有機(jī)酸而遇水反應(yīng)釋放出大量二氧化碳使液體呈泡騰狀而得名的片劑。近年來(lái)，泡騰片逐漸向食品加工領(lǐng)域拓展，目前已有關(guān)于維生素泡騰片，速溶茶泡騰片、山楂泡騰片等的研究報(bào)道[2]。

本項(xiàng)目將生姜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與泡騰片的新型固體飲料形式有機(jī)結(jié)合來(lái)開發(fā)新型生姜深加工產(chǎn)品，不僅可以增加生姜的附加值，還可以滿足消費(fèi)者對(duì)營(yíng)養(yǎng)、新奇、便攜特點(diǎn)的新型飲料的需求，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

生姜：購(gòu)自沈陽(yáng)市家樂(lè)福超市金牛店，產(chǎn)地遼寧海城；β-環(huán)狀糊精、麥芽糊精：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；檸檬酸、碳酸氫鈉、聚乙二醇6000、蛋白糖：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；聚乙烯吡咯烷酮k30：西隴化工股份有限公司；無(wú)水乙醇：天津市永大化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

LYOGT2真空冷凍干燥機(jī)：德國(guó)SRK系統(tǒng)技術(shù)有限公司；YP10002電子天平：賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；SW-CJ-1DF旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)：上海天凡藥機(jī)制造廠；SHB-ⅢS循環(huán)水式多用真空泵：北京佳源興業(yè)科技有限公司；DGG-9140電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 姜汁凍干粉的制備方法

稱取鮮姜，洗凈、去皮、切成厚度小于5mm的片，沸水熱燙、冷卻、瀝干；熱燙后的姜片與水按質(zhì)量1∶2的比例放入榨汁機(jī)中榨汁，雙層紗布過(guò)濾得姜汁，放入冰箱冷凍12 h；冷凍后的姜汁在-40℃、4.2×10-5Pa條件下冷凍干燥70 h，得姜汁凍干粉，密封冷藏。

1.3.2 添加護(hù)色劑對(duì)姜汁凍干粉品質(zhì)的影響

以顏色、氣味、口感等感官性狀和吸濕性為指標(biāo)，比較生姜榨汁時(shí)添加0.05%抗壞血酸護(hù)色劑對(duì)姜汁凍干粉品質(zhì)的影響。

吸濕性/%=（吸濕后的質(zhì)量-吸濕前的質(zhì)量）/吸濕前的質(zhì)量×100

1.3.3 制備工藝對(duì)泡騰片質(zhì)量的影響

以硬度、外觀、發(fā)泡時(shí)間、發(fā)泡容量和成品率為指標(biāo)，比較粉末直接壓片法、酸堿分別制粒法和酸堿混合非水制粒法[3]3種方法制備的生姜泡騰片的質(zhì)量。

1.3.4 姜辣素包埋劑種類對(duì)泡騰片質(zhì)量的影響

研究水溶性殼聚糖、麥芽糊精、β-環(huán)狀糊精[4]單獨(dú)作為包埋劑，以及水溶性殼聚糖+麥芽糊精、水溶性殼聚糖+β-環(huán)狀糊精、麥芽糊精+β-環(huán)狀糊精混合作為包埋劑包埋姜辣素的效果。以所制備泡騰片的顏色、氣味、口感和成品率等為指標(biāo)指標(biāo)篩選出適宜的包埋劑。

1.3.5 甜味劑種類對(duì)泡騰片質(zhì)量的影響

通過(guò)感官評(píng)分比較蛋白糖、甘露醇、蔗糖、阿斯巴甜和木糖醇對(duì)泡騰片甜度口感的影響，篩選出合適的泡騰片甜味劑。

1.3.6 生姜泡騰片配方的優(yōu)化

采用L9（34）正交試驗(yàn)對(duì)生姜凍干粉泡騰片配方進(jìn)行優(yōu)化，以風(fēng)味、成品率、發(fā)泡容量、發(fā)泡時(shí)間等為指標(biāo)進(jìn)行感官評(píng)定[5-6]，根據(jù)評(píng)分確定最優(yōu)配方。本項(xiàng)目采用綜合評(píng)分方法，滿分8分，其中風(fēng)味、成品率、發(fā)泡容量占和發(fā)泡時(shí)間分別占25%。正交試驗(yàn)因素水平表見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table1 Factors-levels tableof theorthogonalexperiment

2 結(jié)果與分析

2.1 添加護(hù)色劑對(duì)姜汁凍干粉品質(zhì)的影響

生姜汁制備時(shí)加入抗壞血酸護(hù)色制備的生姜凍干粉品質(zhì)與對(duì)照組的差別，結(jié)果如表2。

表2 添加護(hù)色劑對(duì)姜汁凍干粉品質(zhì)的影響Table2 Effectof color protecting agentaddition on thequality of ginger juice freeze-dried powder

由表2可見，與對(duì)照組相比，添加護(hù)色劑的姜汁凍干粉在顏色、氣味、口感方面較好地保持了生姜的品質(zhì)，且吸濕性較小，因而在生姜榨汁時(shí)添加0.05%的抗壞血酸護(hù)色有利于提高姜汁凍干粉的品質(zhì)。

2.2 制備工藝對(duì)泡騰片產(chǎn)品質(zhì)量的影響

按照基本配方分別對(duì)粉末直接壓片法、酸堿分別制粒壓片法、酸堿混合非水制粒壓片法3種制備的姜汁凍干粉泡騰片的方法進(jìn)行了比較，結(jié)果見表3。

研究發(fā)現(xiàn)，酸堿混合非水制粒法工藝簡(jiǎn)單，節(jié)約成本，且制出的泡騰片外觀整潔、硬度高、發(fā)泡時(shí)間短、崩解產(chǎn)生的氣泡量多，因而是姜汁凍干粉泡騰片制備的最佳方法。本研究結(jié)果與楊春梅等的研究結(jié)果一致[7]。

表3 制備工藝對(duì)姜汁凍干粉泡騰片產(chǎn)品效果的影響Table3 Effectof preparation technology on thequality of ginger juice freeze-dried powder effervescent tablet

2.3 姜辣素包埋劑種類對(duì)泡騰片質(zhì)量的影響

單一及復(fù)合包埋劑對(duì)姜汁凍干粉泡騰片質(zhì)量的影響試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 姜辣素包埋劑種類對(duì)泡騰片質(zhì)量的影響Table4 Effectof embedding agentson thequality of ginger juice freeze-dried powder effervescent tablet

由表4可見，生姜辛辣口感得到最好掩蔽的是麥芽糊精+β-環(huán)狀糊精混合包埋劑，其在保護(hù)姜辣素活性的同時(shí)，也解決了生姜泡騰片口感過(guò)于辛辣而影響一部分潛在消費(fèi)者接受度的問(wèn)題。

2.4 甜味劑種類對(duì)泡騰片質(zhì)量的影響

甜味劑對(duì)飲料的口感起著非常重要的作用。本研究對(duì)比了蛋白糖、甘露醇、蔗糖、阿斯巴甜和木糖醇對(duì)泡騰片口感等質(zhì)量因素的影響，結(jié)果見表5。

表5 甜味劑種類對(duì)泡騰片質(zhì)量的影響Table5 Effectof sweetenerson thequality of ginger juice freezedried powder effervescent Tableteffervescent tablet

續(xù)表5 甜味劑種類對(duì)泡騰片質(zhì)量的影響Continue table5 Effectof sweetenerson thequality of ginger juice freeze-dried powder effervescent tableteffervescent tablet

由表5可見，蔗糖作為甜味劑制備的泡騰片產(chǎn)氣效果最好，成品率也最高，但是選用蔗糖作為甜味劑產(chǎn)品的口感不佳，而且蔗糖容易引起蛀牙。而蛋白糖作為甜味劑制備的泡騰片雖然成品率略低，但蛋白糖作為甜味劑制備的泡騰片口感純正、產(chǎn)品外觀最佳，產(chǎn)氣效果也最好，且蛋白糖熱量低[8]，因此本研究選用蛋白糖作為甜味劑。

2.5 生姜泡騰片配方的優(yōu)化結(jié)果

采用L9（34）正交試驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化姜汁凍干粉泡騰片飲料的配方，結(jié)果見表6。

表6 L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果表Table6 The resultsof orthogonal test

由表6可見，影響生姜泡騰片飲料品質(zhì)的主次因素排列次序?yàn)椋篊>A>D>B，即泡騰劑質(zhì)量比>姜汁凍干粉>包埋劑>甜味劑，由極差分析得出的最優(yōu)因素水平組合為A3B1C1D1，即：姜汁凍干粉12%，蛋白糖4%，泡騰劑酸堿質(zhì)量比1∶0.8，包埋劑4%。經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn)，A3B1C1D1組合的綜合評(píng)分可達(dá)7.3。

3 結(jié)論

酸堿混合非水制粒法是制備姜汁凍干粉泡騰片的良好方法；姜汁凍干粉制備過(guò)程中添加抗壞血酸有護(hù)色的效果；采用麥芽糊精+β-環(huán)狀糊精混合包埋劑對(duì)姜辣素的掩蔽效果最佳；姜汁凍干粉泡騰片的最佳配方為：姜汁凍干粉12%，蛋白糖4%，泡騰劑（酸堿質(zhì)量比1∶0.8）77%，包埋劑4%，聚乙烯吡咯烷酮0.5%、聚乙二醇6000 2.5%。按照上述方法制得的姜汁凍干粉泡騰片入水泡騰效果顯著、飲料色澤清亮、酸甜適口、口味獨(dú)特，有良好的市場(chǎng)前景。本論文研究的姜汁凍干粉泡騰片飲料為生姜深加工探索了一條新途徑。

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[2] 陳三寶.夏桑菊泡騰片的制備工藝研究[J].陜西中醫(yī),2011,32(5): 612-613

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Preparation and Formula Optim ization of Freeze-dried Ginger Juice Powder Effervescent Tablets

ZHANGHui，ZHANGXiao-jun，SUNHai-jiao，HEShi-yi，QIAN Lu-lu
（Faculty ofPharmaceuticaland BiologicalEngineering，Shenyang UniversityofChemical Engineering，Shenyang110142，Liaoning，China）

Effervescent tabletwas targeted to development use Haicheng（Liaoning Province）ginger asmain raw material.Bymeans of a series of single factor experiment，the color-preserving effectof ascorbic acid on freeze-dried ginger juice powderwas researched，the stand or fallofeffervescent tabletspreparation technology was compared，and the gingerol embeddingmedium and appropriate sweeteners were screened.Finally，the formula ofginger juice effervescent tabletswere optimized through the L9（34）orthogonalexperiment.Themain results obtained were as follows：itshowed a good color-preserving effecton ginger juice freeze-dried powder by adding 0.05%ascorbic acid.Mixed acid-base non-aqueousgranulatingmethod wasmore suitable for effervescent tablets preparation than direct power compressingmethod and acid and alkaligranulationmethod.The mixed embeddingmedium ofmaltodextrin andβ-cyclodextrine had an optimal effect on gingerol embedding. The optimum formula for the effervescent tabletswas12%of freeze-dried ginger juice powder，4%of Aspartame，77%effervescentagent（1∶0.8），4%of the embedding agent，0.5%of polyvinylpyrrolidone and 2.5% polyethylene glycol.The effervescent tablets prepared in accordancewith abovemethod had a significanteffervescenteffectand had agreatmarketprospectwith itsclear color，unique taste.

ginger juice；freeze-dried powder；effervescent tablet；formula optimization；embedding

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.24.016

2016-03-11

遼寧省科技廳自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（2013020060）；遼寧省教育廳科學(xué)研究一般項(xiàng)目資助（L2014163）；沈陽(yáng)化工大學(xué)與海城合作項(xiàng)目（鞍騰開管委發(fā)[2015]12號(hào)）

張卉（1968—），女（漢），副教授，博士，主要從事食品生物技術(shù)及生物化工領(lǐng)域的研究與產(chǎn)品開發(fā)。