栀子功能性饮料制备工艺研究

蔡小双，段李歌，李书艺，祝振洲，刘 刚，邓 莉，何静仁

(武汉轻工大学食品科学与工程学院，武汉 430023)

栀子为茜草科植物栀子［1，2］(Gardenia jasminoides Ellis)的干燥成熟果实，是我国卫生部颁布的首批食药两用资源。栀子含有栀子黄［3］、环烯醚萜类化合物［4］，以及有机酸和多糖类物质［5］等多种生物活性成分，具有泻火除烦、清热利尿［5］、凉血解毒、抗氧化［6］、抗癌［7］、抗菌消炎［8］、预防心血管系统疾病［9］、调节人体视觉及神经系统［10，11］、改善睡眠［12］及提高认知功能［13］等功效。栀子应用于临床已有1 600 多年历史，常用于治疗黄疸型肝炎、扭挫伤、高血压、糖尿病等症状。

目前，栀子多同其它中药材搭配，用于熬制中药汤剂、栀子水煎剂或制作中药片剂，也可用于浸泡茶饮，消暑解渴，但常伴有苦涩味，影响口感。木糖醇甜味纯正，且能够预防龋齿、调节人体胰岛素水平、改善人体肠道及肝功能等，可作为蔗糖及其它膳食糖的理想替代品调节口感。关于栀子饮品研制工艺的研究内容不多。因此，开发天然植物功能性栀子饮品，具有巨大潜力和广阔的市场前景。本试验旨在研制一种具有保健功能、口味纯正、口感均衡的栀子功能性饮品，为栀子在食品饮料工业上的开发和利用提供实用性的参考价值。

1 材料与方法

1.1 试验材料

当季成熟的水栀子果实，购自湖北孝感市栀子生产基地;木糖醇，购自浙江华康药业股份有限公司;甜菊糖苷，购自广州芬美源生物科技有限公司;蜂蜜，购自江西汪氏蜂蜜园有限公司;食品级柠檬酸，瓶装水蜜桃汁及维他命水，湖北市售。

1.2 主要仪器设备

PH240A 型电热恒温干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司);泰斯特FW100 型高速万能粉碎机;PCR-BSF-10 型纯水机(成都品成科技有限公司);TGL205 型冷冻离心机(长沙平凡仪器仪表有限公司);TS-5000Z型电子舌(日本Insent 公司);SB-3200 DTS 型超声波双频清洗机(宁波新芝生物科技股份有限公司);水浴锅。

1.3 工艺流程

栀子饮品研制工艺流程如下:

栀子果挑选→清洗→干燥→破碎→称量→提取→分离→调配→灌装→杀菌→冷却→成品→评价

1.4 工艺操作要点

1.4.1 栀子原料

挑选表观良好，果实饱满、无虫蛀、无变色及霉变的成熟水栀子果。将栀子果清洗干净后于60 ℃烘干备用。

1.4.2 栀子饮料原液制备

为缩短工艺时间，选取超声方式进行浸提制备。称取一定量栀子果实，粉碎过400 目筛。按照料水比为1∶50 (g∶mL)的比例加入纯净水，于80 ℃条件下超声30 min。将粗提液低温离心，收集上清液，作为栀子饮料原汁。

1.4.3 栀子饮料风味调配

栀子原液具有一定的苦涩味，为了改善饮料风味、口感并增加饮料的功能性成分，按照不同比例以纯净水稀释，并加入不同质量分数的木糖醇、柠檬酸调配，同时添加质量分数为1%的蜂蜜和0.006%甜菊糖混合以改善最终风味。以栀子饮料的感官评价标准为参照，在单因素试验的基础上，采用正交试验进一步优化，确定饮料的最佳调配配方。

1.4.4 灌装、杀菌

将调配好的饮料分装到干净的饮料瓶中，密封。采用热杀菌方式［14］，杀菌条件为127 ℃，8 min，冷却至60 ℃。

1.4.5 单因素试验及正交试验设计

准确量取25 mL 栀子原汁，以栀子原汁稀释比例(1∶1～1 ∶5，mL/mL)、木糖醇添加量(2%～10%，g/mL)、柠檬酸添加量(0.2%～0.6%，g/mL)为单因素，每个因素设置5 个水平。以栀子饮料的感官评价为指标，进行单因素试验(固定质量分数为1%的蜂蜜和0.006%甜菊糖)。在此试验基础上，采用L9(34)表进行正交试验，优选出栀子饮料最佳调配工艺条件。

1.5 感官评价标准

感官评价操作流程为:随机挑选经过感官评定培训的20 个食品专业的学生，根据表1 所述各项评分标准，对各组调配饮料的色泽(T1)、澄清度(T2)、风味(T3)、甜酸度(T4)指标进行感官评价并打分。按照T=0.3T1+0.2T2+0.2T3+0.3T4进行加权法计分并取其平均数，比较选出T 的平均值最高，效果较好的一组作为最佳调配比例。

表1 栀子饮料感官评定标准

2 结果与分析

2.1 料液比对栀子饮料感官品质的影响

料液比(按加水稀释比例计算)分别为1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5，其他条件不变。以色泽和风味为评价指标，感官评定结果如图1 所示。由图1 可知，当栀子原汁的稀释比例为1∶3～1∶4，栀子汁液的颜色为大众最容易接受的亮黄色，并且栀子本身特有的清香突出又不浓郁。从节约原料的角度出发，本试验选择1∶3 为最佳稀释比例。

图1 栀子汁稀释比例对栀子饮料风味和色泽的影响

2.2 木糖醇添加量对栀子饮料感官品质的影响

在稀释比例为1∶3 条件下，分别加入质量分数分别为2%、4%、6%、8%、10%的木糖醇进行调配，其他条件不变。以甜度为评价指标，感官评定结果见图2。由图2 可知，当木糖醇添加量为6%时，栀子饮料的甜度最佳;若减少木糖醇的用量，甜味不足，影响栀子饮料的口感适应度;若增加木糖醇用量，甜味过腻，会掩盖栀子特有的口味。

图2 木糖醇添加量对产品感官质量的影响

2.3 柠檬酸量对栀子饮料感官品质的影响

在稀释比例为1∶3、木糖醇添加量为6%条件下，分别加入0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%柠檬酸进行调配，其他条件不变。以甜酸度为评价指标，感官评定结果见图3。由图3 可知，当柠檬酸添加量为0.3%、0.4%时，栀子饮料的酸甜度最为可口。综合产品感官品质与生产成本消耗，以柠檬酸量为0.3%为最佳添加量;减少柠檬酸用量，酸味偏淡;增加柠檬酸量，酸度过大，影响栀子饮料的酸甜度，超过普通人群可接受的酸度范围。

图3 柠檬酸添加量对产品感官质量的影响

2.4 栀子饮料风味调配正交试验结果

由表2 及表3 可知，影响栀子饮料感官品质的3 项指标的主次因素为木糖醇添加量B ＞稀释比例A ＞柠檬酸量C，栀子饮料的最佳调配组合为:B3A1C2，即木糖醇添加量为6%、稀释比例为1∶3 (V/V)、柠檬酸量为0.4%。在此工艺条件下，对调配的栀子饮料进行感官评定，结果表明，该饮料不仅具有栀子的独特风味，同时色泽亮黄、口感酸甜适当、产品澄清、无沉淀出现，综合评价最好。

表2 栀子饮料正交试验因素及水平

表3 风味调配正交试验结果

2.5 产品感官质量评价

2.5.1 感官指标

色泽，具有特有的栀子黄色;滋味和气味，具有栀子爽人的清香，无异味;组织状态，澄清透亮，无肉眼可见杂质，长期放置无明显沉淀。

2.5.2 电子舌评价

采用脂质膜电子舌味觉系统对调配的栀子饮料的不同味觉指标进行具体分析。选用口味相近的蜜桃汁、维他命水作为对照样品，比较3 种样品之间的味觉差异，味觉雷达图见5。表4 为通过电子舌测得的3 种饮料的第2w、第3w、第4w 味觉指标未差分评价原始数据，图4 为对应数据所作的图，可作为评价电子舌传感器稳定性的依据。

表4 未差分评价原始数据

图4 未差分评价原始数据

由表4 和图4 可以看出，各项味觉指标的重复性比较好，说明传感器性能比较稳定，可有效区分不同样品之间的差异，测定数据可靠。

根据相关文献［15］，将样品之间相差20%的浓度视为正常人的味觉感知阈值的一个单位，等于或者高于一个单位，正常人可以感受到样品间的差异;若低于一个单位，正常人则无法感受差异。由图5 可知，栀子饮料在基本味苦、涩以及苦、涩、鲜的回味度上与蜜桃汁基本无差异，在酸度上酸差异较小，仅在咸、鲜、涩度上与蜜桃汁存在显著性差异。而栀子饮料与维他命水在味觉上鲜、涩、苦味的回味度相似外，均有较明显的差异。三者相比而言，栀子饮料咸味和鲜味介于蜜桃汁和维他命水之间，酸味较小且后味相近，涩味大大减小，在正常人可以感受到的差异范围，更容易被大众所接受。同时说明，栀子饮料最佳配比适当，口感良好。

图5 栀子饮料、蜜桃汁和维他命水的味觉对比雷达图

3 结论与讨论

本试验最终确定了栀子功能性饮料制备工艺条件:栀子果粉碎后经1∶50 (g∶mL)比例的纯净水于80 ℃超声浸提30 min，高速离心收集上清液得饮料原液，其最佳配方为栀子原汁稀释比1∶3、糖添加量为木糖醇6%、蜂蜜1%、甜菊糖0.006%、柠檬酸添加量为0.04%。栀子功能性饮料外观色泽亮黄，栀子特有风味突出、甜酸适当、澄清透明，经脂质膜电子舌和感官评价比较口味相近的其他市售饮料，该饮料产品质量等级为优，并以不同保健功效的天然物质为原料，具有天然、安全、健康的特点，易被消费者接受。本试验结果将为栀子系列饮料开发及工业化生产提供参考依据。

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