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学士学位毕业论文开题报告面筋口香糖的制备学生姓名：姜楠学 号：20104064123指导教师：魏春红所在学院：食品学院专 业：粮食工程中国大庆2013年7月 黑龙江八一农垦大学本科毕业开题报告1 论文选题的目的和意义1.1 课题来源课题来源：院内自选课题1.2 课题背景口香糖是以天然树胶或甘油树脂为胶体的基础，加入糖浆、薄荷、甜味剂等调和压制而成的一种供人们放入口中嚼咬的糖。是很受世界人民喜爱的一种糖类。既可吃又可玩，深受儿童和青年人喜爱。同时也成为大部分年轻人的扮酷、时尚的新宠。在提升口腔健康的同时，通过咀嚼口香糖带来的面部肌肉运动，在认知学领域也具有多重功效1。早在5000 前的古埃及和古印度，人类就学会用咀嚼一种蜂蜜和树胶的混合物从而口中留香，而如今的口香糖大都是以人工合成的聚醋酸乙烯酯为基本原料。口香糖基质黏性很强，能除去牙齿表面的食物残渣，咀嚼运动、机械刺激又能增加唾液的分泌、冲洗口腔表面、抑制菌斑及唾液内致龋菌的代谢产酸，使牙菌斑和唾液的pH 值升高，从而改善口腔内的酸性环境，有利于保持口腔的健康；咀嚼口香糖，能够有效促进面部血液循环与加强肌肉的锻炼，对牙齿颌面的发育有促进作用；此外，唾液分泌增多，可促进消化，亦能帮助抵御口腔病和感冒，而且经常咀嚼口香糖可减缓脸部皱纹的形成，起到美容润肤作用。然而现行市场中销售的口香糖至少含有20% 不能降解和消化的胶基，胶基口香糖残渣黏性很大，不易降解，吐出的胶基很容易粘附在物体上，严重影响环境卫生，成为当今世界环保领域的重要问题。因此，研究一种能够食用的、富含营养的、可消化和降解的新型口香糖将成为开发口香糖新产品的主攻方向2。小麦面筋蛋白具有一些独特的的物理特性，如：黏弹性：水化后有良好弹性、韧性和抗延伸性，能形成大分子面筋网络；延伸性；薄膜成型性；热凝固性：面筋蛋白对热的敏感性差，如不加热到8 0左右，便不会凝胶化；活性面筋具有人们喜欢的“清淡醇味”，或略带“谷物味”。对这些独特性质及谷朊粉价格可与化工合成材料竞争，加之出于环境保护，可再生资源和生物可降解材料的需求，使面筋蛋白有着广阔应用前景，可用作制口香糖的基料。1.3 国内发展现状千百年来，人类就希望在茶余饭后找点东西嚼嚼，例如从某些树种上凝出的树脂和乳胶，以及各种甜草、树叶、谷粒和蜡质。古希腊人就爱嚼一种乳香树脂，尤其是希腊女人，她们爱用乳香树脂清洁牙齿、清新口气; 而瑞典人则发掘出一块9000 年前的口香糖残基，上面还留有石器时代某个少年的齿痕。进入市场的口香糖首先出现在19 世纪早期的美国东岸，美国的殖民者觉得咀嚼云杉树脂解渴，于是就将云杉树胶推向市场。实际上，新英格兰的印第安人很早就割开云杉树皮提取树胶，放在嘴里嚼。在1850 年前后，甜味的食蜡，即甜味蜡被引入口香糖树胶中，在当时比云杉树胶更受欢迎2。现代意义上的口香糖可追溯到19 世纪60 年代前期，当时，从中美洲热带雨林人心果树上提取的糖胶被引进美国作为口香糖原料。这些糖胶树胶产品日益流行，需求很大; 但树胶的供应受限于产胶的树木，而中美洲的产胶树木又无法满足所需，于是便开始采用合成胶基( 人工橡胶) 作为原料，制备口香糖。美国牙William利用合成橡胶制成了一种胶基产品，供患者运动下巴、刺激牙龈，并于1869 年12 月获得首个口香糖专利3。口香糖按形状可分为片状、果粒状、夹心以及包糖型，按配料则可分为清凉口香糖、果味口香糖等。目前市场上口味不同、功能各异的口香糖有100 多个品种，其品牌主要有绿箭、益达、箭牌、乐天、好丽友、劲浪等。口香糖通常由五种基本原料组成，即: 胶基、甜味剂、乳化剂、香料、抗氧化剂6。胶基是口香糖的主要组分之一，一般由弹性体( 如天然橡胶、丁苯橡胶) 、树脂( 如聚醋酸乙烯酯) 、无机填充剂( 如碳酸钙) 等混合形成，胶基性能的好坏是决定口香糖质量优劣的关键。甜味剂主要指用来赋予口香糖甜味以及愉悦口感的物质，甜味剂也具有抑制口香糖胶基黏稠的作用。口香糖中常加入高等级的砂糖、葡萄糖、甜菜糖和玉米糖浆等，而无糖口香糖中则加入山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇和阿斯巴甜等。值得关注的是，木糖醇和山梨糖醇等甜昧剂有使牙齿再矿化的作用，可减少蛀牙的发生。乳化剂是指口香糖中加入的甘油、蔬菜油和卵磷脂等物质，它们有助于糅合胶基中的各种原料，同时使胶基保持适当的湿度，从而增强口香糖的松软性和弹性。香料是指赋予口香糖香味的物质，主要是从植物中提取得到; 口香糖常选用清凉型或水果型的香料，例如薄荷口味、留兰香口味、水果品味等。抗氧化剂是指为保持口香糖新鲜度而加入的物质。在口香糖中，胶基所占的质量分数通常在25% 左右，而甜味剂及香料的质量分数则可达75%4。口香糖深受世界人民的喜爱，对制备原理、工艺条件和技术装备的研究，一直是现代食品科学技术研究的一个重要领域。近几十年来，各国围绕着这一领域在基础理论和应用技术方面都进行了广泛而深入的研究，并取得了可喜的成绩。口香糖的生物降解实质上是指其胶基的生物降解，由于某些因素诱导，如受温度、光、水、酶、微生物等作用，口香糖胶基发生降解，最终生成水、二氧化碳等对人类无毒、无害的物质。关于可生物降解胶基型口香糖的研究报道，目前主要包括以下两种类型5:a.采用可食用、可生物降解的天然物质作为胶基制备可吸收、完全生物降解型口香糖。该口香糖胶基成分主要源于粮食，可为人体吸收，不存在不可生物降解的残基。专利CN 1517029A 介绍了一种可食用口香糖，其原料是粮食蛋白和食用胶质( 活性面筋粉、湿面筋、磨芋粉等) ，不仅食用可消化，而且残余胶基见光遇水后又可降解。徐正东等人17研制了一种超薄速溶口香糖膜片，该膜片为一种超薄、速溶、不含胶姆基的新型口香糖，外观透明有韧性，在口腔内可即刻溶解，达到清爽口腔、快速袪除异味的功效，与传统口香糖相比，因不留残渣而更具环保优势。另外一种可生物降解口香糖23，是以玉米加工下脚料玉米黄粉为原料，并加入所提取的醇溶蛋白，以作为口香糖的胶基成分。专利CN 1739798( A) 则介绍了一种具有养颜美容瘦身减肥能、且可生物降解胶基型口香糖24，该口香糖胶基也采用玉米粉为主要原料，而其中具有养颜美容的成分为丝氨酸、脯氨酸、赖氨酸以及山梨糖醇，具有瘦身减肥的成分为山楂脂肪酶、亚麻酸、木糖醇及羹藤酸。该类口香糖的咀嚼性能( 如粘弹性、韧性等) 和传统的口香糖相比较差。b.采用合成的可生物降解聚合物作为胶基，制备可生物降解胶基型口香糖。专利CN 1622758A25介绍了一种可生物降解聚酯弹性体作为胶基制备的口香糖，该弹性体通过两种或多种不同环酯单体间的开环聚合制备，其玻璃化转变温度为2080。专利US 2006240143( A1) 26则介绍了一种口香糖，该口香糖胶基中至少包含一种通过环酯单体( 如丙交脂、乙交酯、环丙烷碳酸酯、已内酯等) 开环聚合制备的可生物降解聚酯。专利CN 1547436A13介绍了采用由环酯开环聚合制备的可生物降解共聚物完全代替口香糖胶基中的聚乙烯醋酸酯，可以解决聚乙烯醋酸酯难于生物降解的缺点; 由于该共聚物的玻璃化转变温度为2038，因此不会降低口香糖胶基的流变学性质。专利CN 1736237A15介绍了一种口香糖，其胶基是以乳酸为原料、通过熔融缩聚合成的聚合物，该聚合物的玻璃化转变温度低，降解速度快。专利CN 1728949A 介绍了一种至少由两种不同的可生物降解聚合物组分构成胶基的口香糖27，其中主组分的分子质量为100001000000g /mol，优选30000250000g /mol，其玻璃化转变温度低于0; 次组分为可生物降解型增塑剂，其分子质量为50019000g /mol，优选15009000g /mol，其玻璃化转变温度高于0。可见，该类口香糖的可生物降解性主要是由丙交酯、乙交酯等环酯单体合成的聚合物来实现的，由于这些聚合物的结构和性能可通过合成条件的控制进行节，因此，其最大的优点是易于实现口香糖各种性能的调控; 只是，这类聚合物的弹性和韧性需要适当加强，其种类也有待进一步扩大。1.4 研究的目的和意义口香糖的组成主要包括胶基、糖粉及糖浆。其中，糖粉和糖浆都是溶于水的，在咀嚼时会随着唾液慢慢溶化吸收，因此经过人们咀嚼后残留的物质主要是胶基。传统的口香糖通常以难于生物降解的弹性体( 合成橡胶) 和聚合物作为胶基，这些胶基通常具有较强的黏性，容易粘附在多种干燥的表面，并且几年内都不能降解，于是就成为各种疾病传染的载体，同时也给人类造成了环境污染的危害。由于传统口香糖胶基具有以上缺点，因此在一定程度上限制了口香糖的发展。环境保护已成为国际社会广泛关注的重大课题，在材料科学领域里，基于环境方面的考虑，常希望所使用的材料可再生、可降解回收。在此大背景下，采用可生物降解弹性体面筋作为胶基制备口香糖，同时赋予口香糖特别的功能，如防蛀、除臭、抗疲劳、清咽、营养保健等，是口香糖重要的发展趋势。通过对本课题研究，可以真正学会并掌握面筋口香糖的制作工艺，与此同时，还能加入一些独特的工艺特色，并深入的研究面筋口香糖最适的配方及风味工艺，确定制作面筋口香糖的最佳生产条件及原料加入量，从而制作出健康环保的口香糖。1.5 本选题研究的主要内容和重点主要对面筋口香糖的生产配方进行研究，如何控制工艺参数而使口香糖的质量及风味最佳。其要点为：1、分别取淀粉种类、黄原胶用量、酵母用量、黄油用量、醒发时间、白砂糖用量、糖浆- 木糖醇质量配比为单因素，研究其对面筋蛋白品质的影响，以确定最优的原料配比。2、对几个对口香糖品质影响明显的因素做正交试验，最终确定生产面筋口香糖的最佳配方，从而可以为提高产品品质作依据。3、对口香糖的风味进行调整，以得到最佳风味的口香糖。2研究方案2.1试验原来与设备2.1.1 试验原料材料、试剂规格来源白糖食品级黑龙江讷河市红光糖厂木糖醇食品级实验室活性干酵母食品级实验室高筋小麦粉食品级实验室柠檬酸食品级实验室奶粉食品级大庆新玛特超市黄油食品级大庆新玛特超市改良剂食品级实验室复合磷酸盐食品级实验室甜蜜素食品级实验室2.1.2 实验设备设备名称型号厂家电子分析天平ARC120美国 Ohaus 公司电动家用面条机XYF-3K龙口市复兴机械有限公司延时醒发箱OM 20意大利 Alaska 公司物性测试仪TA-XT2i英国Stable Micro Systems 公司和面机SF 17南京市扬子粮油食品机械有限公司。2.2.1 工艺流程13-14面粉、辅料、添加剂加水搅拌成面团静置洗涤(重复数次直至洗涤水澄清)挤压排水湿面筋11称量面筋(50g)加无水甘油(丙三醇)揉和脱水加食用白醋揉和调pH 值加复合磷酸盐揉匀加VC 揉匀加白砂糖、甜蜜素加木糖醇、糖浆香料、植物油变性淀粉揉成均一面团反复碾压(2mm)长条晾干口香糖产品2.2.2 制作步骤（1）搅干粉：先将主料中的干粉放入搅面机搅拌5min，加水，再搅拌10 min至无干粉，放入黄油，再搅拌15min。（2）洗面筋：揉和好的面团于33醒发箱内醒发2h ，取出，清洗至无淀粉，面筋称量。（3）添加辅料：取面筋50g，加10mL 的无水甘油，揉和脱水，将脱出的水倒掉。加入食用白醋0.5mL，揉匀调pH3.54.5。复合磷酸盐、VC 分别称取0.6、0.3g ，先后加入并揉匀。取白糖、甜蜜素分别5.0 、1.7g 加入揉匀。然后按实验比例加入预设的糖浆和木糖醇，揉匀。称取粉末香料、液态香料，取薄荷液态香料1 2 滴，溶于2 .5 g 植物油中。粉末状香料共1.25g，青苹、哈密瓜、柠檬3种口味按2:2:1(m/m)的比例，即分别取0.5 、0.5 、0.25 g 加入2 .5 g食用油中，搅拌溶解均匀后加入以上混合物中，揉匀。加入40g变性淀粉，揉成均一面团，反复碾压至面片光滑，碾为2mm厚的长条，25干燥810h 或者20干燥1216h。切片：按市售口香糖的长宽度切片。储存条件：口香糖放置时间长，物理性质会变脆易吸湿软化，香味也会减弱变劣，有时还会产生异味，降低产品的风味质量。一般储存条件应为：进行包装或涂糖衣，防潮、遮光、隔热条件下贮藏，必要时进行防臭保香处理。(4) 感官评定，做好实验记录。2.3 试验方案设计根据口香糖制作的工艺流程，找出可能影响口香糖感官品质的因素，以鉴定评价表为评价指标，进行单因素试验。每个单因素选取5个水平进行实验，找出各个单因素的最优参数。2.3.1 感官评定13-14制作成的口香糖，根据表1感官评定标准进行评分。表1 口香糖感官评定类别一级二级三级形态（25分）块形完整，表面光滑无缺角、裂缝，无明显变形(2521) 块形基本完整，表面不粗糙，无明显缺角、裂缝、变形现象(2 015 )块形不完整，表面粗糙，有明显缺角、裂缝、变形现象(1410)色泽（15分）均匀一致，有光泽，符合该品种应有的色泽。(1513)基本均匀一致，有一定光泽，符合该品种应有色(129)不均匀一致，无光，色泽异样（84)质地（30分）不粘牙，不粘纸，咀嚼后有较强的黏弹性和延伸性，无潮解现象(3026)不粘牙，不粘纸，咀嚼后有黏弹性和延伸性，无潮解现象（25-20分）粘牙，粘纸，咀嚼后无太大的黏弹性和延伸性，有潮解现象（19-15分）滋味和气味（30分）香气适中，滋味纯正，符合该品种应有的滋味和气味(3025)香气有点淡和浓，滋味较纯正，基本符合该品种应有的滋味气味(2419)香气过浓或过淡，滋味不纯正，不符合该品种应有的滋味气味(1814)总分（100分）80-100分60-80分30-60分2.3.2单因素实验20（1）淀粉种类对口香糖综合评分的影响表2 淀粉种类对口香糖品质的影响面粉产品感官结果高筋麦糯麦粉高筋麦：糯麦粉=1:1(2)黄原胶用量对口香糖综合评分的影响表3 不同黄原胶用量对口香糖品质的影响黄原胶用量/g产品感官结果0.050.51.5(3)不同酵母用量的口香糖的评分表4 酵母用量对口香糖品质的影响酵母用量/g产品感官结果1.22.43.6(4)不同黄油用量的口香糖的评分表5 黄油用量对口香糖品质的影响黄油用量/g产品感官结果182430(5)不同醒发时间的口香糖的评分表6 醒发时间对口香糖品质的影响醒发时间/h产品感官结果123(6)不同白砂糖用量的口香糖的评分表7 白砂糖用量对口香糖品质的影响白砂糖用量/g产品感官结果306090（7）不同糖浆- 木糖醇质量配比的口香糖综合评分表8 糖浆- 木糖醇质量配比对口香糖品质的影响糖浆- 木糖醇质量配比产品感官结果052.52.5502.3.3 正交试验利用面筋口香糖的加工原理进行实验，实验设白砂糖用量、糖浆的用量、木糖醇的用量2个因素。每个单因素选取3个水平进行实验，找出各个单因素的最优参数。（1）白砂糖的用量对口香糖品质的影响白砂糖的用量分别选取30g、60g条件下，对酥皮口香糖进行感官评分，确定最佳白砂糖的用量。（2）酵母的用量对口香糖品质的影响酵母的用量分别选取1.2g、2.4g条件下，对口香糖进行感官评分，确定最佳酵母的用量。（3）糖浆- 木糖醇质量配比对口香糖品质的影响糖浆- 木糖醇质量配比分别选取0:5，2.5:2.5，条件下，对口香糖进行感官评分，确定最佳糖浆- 木糖醇质量配比。完成各个单因素试验后，其中的每个因素再选取2个水平，这样就得到一个3因素2水平L4(23)的正交试验。通过对正交试验结果进行分析，得出制作酥皮枣花酥的最佳工艺参数。表9 因素水平表水平因 素A白砂糖/gB酵母用量/gC糖浆- 木糖醇质量配比122.4 结果与分析根据实验结果确定各因素对面筋口香糖风味影响情况。2.5 存在的问题和技术关键存在的问题是确定在何种条件下实验制品品质最佳，技术关键是在实验过程中各个操作环节的把握与控制。2.6 预期能达到的目标研究出最佳的因素组合，制定出最终面筋口香糖配方，从而使面筋口香糖的各感官指标达到最优水平。 3 研究计划进度2013.6.1-2013.7.6 相关资料的查找、试验设备的准备、原材料和试剂的购买与制备。2013.7.6-2013.8.20 面筋口香糖基本配方研究的单因素试验；面筋口香糖基本配方研究的正交试验。2013.8.20-2013.10.15 计算试验结果进行统计分析并得出结论参考文献1张勇.糖中之王口香糖的历史J.消费经济，1996( 3) :2323.2大川.口香糖传奇J.食品与生活，1996( 6) : 4445.3 Hanif J，Frosh A. 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