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爽口片是一个很有创意性的小食品,表面光洁透明,入口能够快速溶解并迅速释放清凉,具有口腔清洁、保持口气清新、杀菌、环保、食用方便等特点。该产品在美国市场上非常火爆,但是在国内因设备粗糙、要求简单、技术不过关,很多产品达不到该产品应该具备的特点。因为爽口片在国内外的发展时间比较短,尤其在国内,无论是在膜材料的选择上,还是在成膜工艺上都还处于探索阶段,目前还没有一个非常成熟的技术,也还没有一个主导爽口片市场的品牌。在研发上,虽然有一些企业和机构曾做过一定的研究,但是总的来说,关于爽口片的研究资料还是相对较少,而且比较片面。鉴于以上情况,本实验欲从可食性、成膜性、速溶性、成膜质量等方面对成膜材料和成膜工艺做一个相对深入的研究,将重点放于爽口片的配方研究和解决成膜材料的复配成膜、及香料或功效成分的稳定问题。
本文通过查阅大量的资料,首先进行了单体成膜实验,初步确定了单体成膜材料。实验以水溶性、吸湿性、失水性、柔韧性、透明度和厚度作为成膜的实验指标,通过对溶液的粘度测定、浓度对膜性能的影响、烘干温度对膜性能的影响以及甘油对膜性能的影响实验,初步确定了如下七个材料和其较好的成膜工艺条件:甲基纤维素(MC),质量浓度4.0%,成膜温度60℃,甘油用量小于1.0%;羟丙基甲基纤维素(HPMC),质量浓度2.5%,成膜温度60℃,甘油用量小于1.5%;羧甲基纤维素钠(CMC),质量浓度1.5%,成膜温度75℃;羧甲基羟丙基纤维素(CMHPC),质量浓度1.5%,成膜温度50℃,甘油用量小于0.2%;魔芋精粉(KGM),质量浓度0.3~0.6%;羧甲基壳聚糖(Carboxymethvl Chitosan),质量浓度4.0%,成膜温度70℃;普鲁兰多糖(Pullulan),需复配成膜。
本文在单体成膜实验的基础上,对上述成膜材料进行复配成膜。根据成膜材料的分子结构特性首次提出成膜镶嵌效应和成膜框架效应,以阿拉伯胶和普鲁兰多糖作为通用成膜材料进行复配成膜。通过实验确定了如下复配组合:HPMC和阿拉伯胶;MC和阿拉伯胶;HPMC、MC和阿拉伯胶;HPMC和普鲁兰多糖;CMC、普鲁兰多糖和结冷胶;KGM和普鲁兰多糖的复配成膜;HPMC和羧甲基壳聚糖。膜的性能测定实验证明,复合膜的水溶性比单体成膜时有较大幅度的提高。在复配实验的基础上进行成膜正交实验设计,实验结果如下:HPMC 4.0%,阿拉伯胶2.7%,甘油0.3%;MC 4.0%,阿拉伯胶1.2%,甘油0.3%;HPMC 2.0%,MC 2.2%,阿拉伯胶2.0%,甘油0.4%:HPMC 3.0%,普鲁兰多糖4.0%,甘油0.1%;CMC0.9%,普鲁兰多糖3.0%,结冷胶0.25%;KGM 0.35%,普鲁兰多糖5.2%,柠檬酸0.5%;HPMC 2.9%,羧甲基壳聚糖1.3%,甘油0.05%。本文在成膜实验的基础上进行了调味实验。实验结果如下:甜味剂采用安赛蜜和阿斯巴甜,比例为1:1,用量为1.6%;包埋剂采用β-环糊精(β-CD),包埋剂在膜中的用量为2.5%;在β-环糊精和薄荷脑得物料比为1:10,搅拌时间15min,温度30℃的条件下,β-环糊精对薄荷脑的包结率90.9%。风味物质选择的正交实验结果为:复合甜昧剂1.6 g、百里酚0.02g、薄荷脑1.0g、桉叶油0.30ml。以HPMC、阿拉伯胶和甘油为成膜材料的风味调配最终结果为:羟丙基甲基纤维素4.0%、阿拉伯胶2.7%、甘油0.3ml、薄荷脑的β-环糊精包合物2.5%、土温-80 0.05ml、薄荷香精1ml、水杨酸甲酯0.05ml、复合甜味剂1.6 g、百里酚0.02g、薄荷脑1.0g、桉叶油0.30 ml、水100ml。