彝族雀嘴茶饮料的研制

2015-10-21 05:12夏燕赵平刘云
食品研究与开发 2015年9期
关键词:茶饮料浓缩液固液

夏燕,赵平,刘云

(西南林业大学林学院,云南昆明650224)

彝族雀嘴茶饮料的研制

夏燕,赵平*,刘云

(西南林业大学林学院,云南昆明650224)

以可溶性干物质提取率为指标,对彝族雀嘴茶的浸提工艺进行研究,结果表明:彝族雀嘴茶粉碎后,采用固液比1∶9.35、浸提温度72.62℃、浸提时间25.48 min,能很大程度地提高可溶性干物质的含量,浸提效果最佳;通过对彝族雀嘴茶浸提浓缩液的调配试验,得出在纯净水中加入3.06%的彝族雀嘴茶浸提浓缩液、12.18%的白砂糖、0.13%的柠檬酸和1.72%的蜂蜜,饮料品质最佳。

雀嘴茶;饮料;研制

彝族雀嘴茶是云南彝族民间使用的茶代用品,为杜鹃花科(Ericaceae)越桔属(Vaccinium)植物樟叶越桔(V.dunalianum Wight)的幼嫩叶芽加工而成,因其形似雀嘴呈锥状而得名。该植物为常绿灌木,生于山坡阔叶林中岩石上,主要分布于云南西北部经滇中高原至滇南、滇东南一带[1-2]。据记载,彝族雀嘴茶自明代开始就作为一种茶代用品长期饮用至今,其汤色橙黄明亮,香气馥郁,醇和回甘,具有祛风除湿、舒筋活络等功效[3]。以往研究表明,该属植物含有丰富的具有抗氧化作用的酚性物质如黄酮类、花青素类和原花青素类等[4-6]。赵平等对雀嘴茶进行了较为深入的化学成分研究,首次发现其富含咖啡酰熊果苷类衍生物[7],并对其中的主要化学成分6’-O-咖啡酰熊果苷的制备方法进行了专利保护[8]。杨芳等对雀嘴茶的营养成分进行了分析,发现其氨基酸、黄酮类化合物、粗纤维和VC等营养元素及锰、铁、锌、硒等微量元素含量丰富,且存在明显的高钾低钠特征[9]。

目前的茶叶深加工产品主要包括茶饮料、茶叶中活性成分和茶叶保健食品等。这些产品顺应自然、健康的消费理念,是对茶叶资源的合理利用和我国茶文化的发扬[10]。茶饮料解渴生津,有益健康,其发展势头迅猛,风靡全球。据专家预测,21世纪的饮料市场将是茶饮料的世界。一些地区茶饮料消费已超过咖啡和碳酸饮料而成为“饮料新贵”[11]。

彝族雀嘴茶作为云南省特有的茶代用品资源,目前仅以普通的冲泡形式饮用,作为一种天然保健用品,对其功能与价值的发挥有限。该试验采用现代的茶叶加工技术,研制出兼有营养、保健功效的清凉解渴的多功能彝族雀嘴茶饮料。

1材料与方法

1.1 试验材料

彝族雀嘴茶:云南省楚雄州产;白砂糖:昆明市售,优级;柠檬酸:昆明市售,食品级;蜂蜜:昆明市售,优级;纯净水。

1.2 仪器设备

HH-2数显恒温水浴锅:国华电器有限公司;BT22S电子天平:北京赛多利斯仪器系统有限公司;ZN-04A型小型实验室粉碎机:北京兴时利和科技发展有限公司;N-1001旋转蒸发仪:上海爱朗仪器有限公司;DHG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱:上海一恒科学仪器有限公司;PAL-1数字式糖量计:日本ATAGO公司,等。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

彝族雀嘴茶→粉碎→浸提→过滤→浓缩→产品调配→装瓶→杀菌→冷却→检验→成品

1.3.2 操作要点

①粉碎:将干的彝族雀嘴茶置于粉碎机中进行适度粉碎。②浸提:根据试验设计的要求,取一定量粉碎后的茶粉,加入水,在一定的温度和时间内进行浸提。③过滤:采用膜过滤的方法对浸提液进行过滤。④浓缩:将滤液采用旋转蒸发仪进行浓缩,浓缩到可溶性固形物含量为20%为止。⑤产品调配、装瓶:将白砂糖、柠檬酸、蜂蜜与彝族雀嘴茶浸提浓缩液进行调配,搅拌均匀并装瓶。⑥杀菌:在110℃~120℃进行高温瞬时杀菌10 s左右。

1.3.3 试验方法

1.3.3.1 彝族雀嘴茶浸提浓缩液的制备

采用水浸提法,根据单因素试验,得到固液比、浸提温度和浸提时间的最佳范围为:固液比1∶8~1∶10、浸提温度60℃~80℃、浸提时间20 min~30 min,采用响应面法中的Box-Behnken中心组合设计原理,设计三因素三水平试验,以可溶性干物质的提取率作为评价指标,分析确定彝族雀嘴茶浸提的最佳条件。

1.3.3.2 彝族雀嘴茶饮料的调配

根据茶饮料的特点,根据单因素试验,以纯净水作为基质,得到彝族雀嘴茶浸提浓缩液、白砂糖、柠檬酸、蜂蜜的最佳比例为:彝族雀嘴茶浸提浓缩液2%~4%、白砂糖10%~13%、柠檬酸0.11%~0.17%、蜂蜜1.4%~2.2%,采用响应面法中的中心旋转组合设计原理,设计四因素三水平试验,以综合感官评分作为评价指标,分析确定彝族雀嘴茶饮料的最佳配方。

1.3.4 感官评定标准

邀请食品专业的人员10人组成评定小组,按照评定标准进行综合评定。感官评定标准见表1。评定标准分别从色泽、气味、滋味、状态和口感等5个方面进行评分,每个项目分为4个等级,即好(18~20分)、较好(14~18分)、一般(8~14分)、较差(0~8分),满分为100分,以总分计。

2结果与分析

2.1 彝族雀嘴茶浸提条件的研究

2.1.1 响应面法试验设计及结果

采用响应面法的Box-Behnken中心组合设计,试验因素水平编码见表1,试验方案及结果见表2。

表1 条件优化响应面试验因素水平编码表Table 1Factors and levels in the central composite design

表2 条件优化响应面试验方案及结果Table 2Central composite design matrix and experimental results

2.1.2回归模型的建立及显著性检验

通过对试验结果进行回归分析,建立响应面回归模型,得到提取率的回归方程:提取率=-346.086 00+ 40.863 50X1+3.901 43X2+4 060 675X3-0.065 750X1X2+ 8.500 00E-003X1X3+3.800 00E-003X2X3-1.942 00X12-0.023 295X22-0.097 380X32

表3 提取率回归模型的方差分析Table 3Variance analysis for extracting rate with various extracting conditions

由表3方差分析结果可知,提取率回归方程(模型)的回归效果极显著。对响应值提取率作用显著的是X1、X2、X3、X1X2、X12、X22、X32。

2.1.3 响应曲面分析

响应曲面分析(RSM)的图形是特定的响应值Y对应自变量构成的一个三位空间图,可以直观的反映出各自变量对响应变量的影响。图1直观地反映了各因素对响应值的影响,响应面图显示了固液比与浸提温度、固液比与浸提时间、浸提温度与浸提时间的交互作用对彝族雀嘴茶可溶性干物质提取率的影响。

结合表3和图1,可得到各因素对提取率影响的大小顺序为固液比>浸提温度>浸提时间。

2.1.4 提取条件的优化及验证实验

综合考虑,在实验所设定的参数范围内,获得优化的浸提工艺条件为固液比1∶9.35、浸提温度72.62℃、浸提时间25.48 min。由此获得的彝族雀嘴茶可溶性干物质的理论提取率为45.26%。

为了验证此方法的可靠性,采用所得到的最佳浸提工艺条件进行彝族雀嘴茶可溶性干物质提取效果的验证实验,即在固液比1∶9.35、浸提温度72.62℃、浸提时间25.48 min条件下,重复3次,所得结果见表4。

图1 提取率与三个因素的响应面图Fig.1Response surface plot showing the interactive effects of the three factors on extraction rate

表4 验证实验结果Table 4The results of verified experiment

回归方程所得预测值45.26%与验证实验的平均值45.75%的误差为1.08%,证明响应面法得到的彝族雀嘴茶可溶性干物质提取条件参数准确可靠,具有实用价值。

2.2 彝族雀嘴茶饮料的配方研究

2.2.1 响应面法试验设计及结果

采用响应面法的中心旋转组合设计,试验因素水平编码见表5,试验方案及结果见表6。

表5 条件优化响应面试验因素水平编码表Table 5Factors and levels in the central composite design

2.2.2 回归模型的建立及显著性检验

通过对试验结果进行回归分析,建立响应面回归模型,得到感官评分的回归方程:感官评分= -240.237 53+19.211 46X1+33.321 99X2+317.349 54X3+ 93.86719X4+1.886250X1X2-94.37500X1X3+4.17187X1X4+46.80556 X2X3-3.78125X2X4+133.85417X3X4-6.05521X12-1.580 09X22-3 255.787 04X32-22.610 68X42

表6 条件优化响应面试验方案及结果Table 6Central composite design matrix and experimental results

由表7方差分析结果可知,感官评分回归方程(模型)的回归效果极显著。对响应值感官评分作用显著的是X2、X3、X12、X22、X32、X42。

2.2.3 响应曲面分析

图2直观地反映了各因素对响应值的影响,响应面图显示了浓缩液添加量与白砂糖添加量、浓缩液添加量与柠檬酸添加量、浓缩液添加量与蜂蜜添加量、白砂糖添加量与柠檬酸添加量、白砂糖添加量与蜂蜜添加量、柠檬酸添加量与蜂蜜添加量的交互作用对感官评分的影响。

表7 感官评分回归模型的方差分析Table 7Variance analysis for sensory scores

结合表7和图2,可得到各因素对感官评分影响的大小顺序为白砂糖添加量>柠檬酸添加量>浓缩液添加量>蜂蜜添加量。

2.2.4 配方的优化及验证实验

综合考虑,在实验所设定的参数范围内,获得优化的配方为浓缩液添加量3.06%、白砂糖添加量12.18%、柠檬酸添加量0.13%、蜂蜜添加量1.72%。由此获得的彝族雀嘴茶饮料的理论感官评分为92.8分。

为了验证此方法的可靠性,采用所得到的最佳配方进行彝族雀嘴茶饮料感官效果的验证实验,即在浓缩液添加量3.06%、白砂糖添加量12.18%、柠檬酸添加量0.13%、蜂蜜添加量1.72%条件下,重复三次,所得结果见表8。可知彝族雀嘴茶饮料感官评分的相对误差较小(相对误差为0.75%),说明该方程与实际情况拟合很好。

2.3 产品质量评价

2.3.1 感官指标

色泽淡黄色,无杂质,清亮透明;茶香浓郁;口感纯正;甜酸适口,无异味。

图2 感官评分与四个因素的响应面图Fig.2Response surface plot showing the interactive effects of the four factors on sensory scores

表8 验证实验结果Table 8The results of verified experiment

2.3.2 理化指标

可溶性固形物含量≥14%。

2.3.3 微生物指标

细菌总数(cfu/mL)≤100;大肠菌群(cfu/mL)≤3;无致病菌。

3结论

彝族雀嘴茶经破碎后,采用固液比1∶9.35、浸提温度72.62℃、浸提时间25.48 min,能很大程度的提高可溶性干物质的提取率,所得彝族雀嘴茶浸提浓缩液香味浓郁。饮料配方采用在纯净水中加入3.06%的彝族雀嘴茶浸提浓缩液、12.18%的白砂糖、0.13%的柠檬酸和1.72%的蜂蜜,该彝族雀嘴茶饮料不添加任何防腐剂、香精,其色泽淡黄亮色、茶香浓郁、口感纯正、甜酸适口。

[1]吴征镒.云南种子植物名录(下册)[M].昆明:云南人民出版社,1984:1138-1145

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Development of Drink of Vaccinium Dunalianum

XIA Yan,ZHAO Pin*,LIU Yun
(College of Forestry,Southwest Foresty University,Kunming 650224,Yunnan,China)

Took the extraction rate of soluble dry matter as the index,investigations were made into the optimum conditons for Vaccinium dunalianum extraction,the results showed as follows:the extraction effect of the soluble dry matter was the best while the Vaccinium dunalianum has been crushed with the solid-liquid ratio 1∶9.35,the extraction temperature 72.62℃and the extraction time 25.48 min;the best prescription of Vaccinium dunalianum drink was obtained by central composite rotatable design,the adding dose of the concentrated liquid was 3.06%,sugar was 12.18%,citric acid was 0.13%and honey was 1.72%.

Vaccinium dunalianum;drink;development

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.09.021

2014-01-11

西南林业大学科技创新基金(1303)

夏燕(1989—),女(汉),学士学位,研究方向:食品开发。

*通信作者:赵平(1965—),男(汉),研究员,研究方向:天然产物化学。

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