藤茶提取液的制备与浓缩工艺研究

邓腾

（广东加多宝饮料食品有限公司，广东东莞523852）

藤茶提取液的制备与浓缩工艺研究

邓腾

（广东加多宝饮料食品有限公司，广东东莞523852）

采用正交试验优化藤茶提取液提取工艺，并首次将模糊评判法应用于提取液浓缩方法研究。正交试验优化的提取工艺为：提取温度90℃，提取时间50min，料液比1∶30（g/mL），此工艺条件下得到的提取率为39.41%，模糊评判结果显示RO膜浓缩制备的藤茶饮料感官质量优于真空蒸发浓缩。

藤茶提取液；正交试验；浓缩；模糊评判

藤茶（Ampelopsis grossedentata W.T.Wang）系葡萄科蛇葡萄属，为显齿蛇葡萄的嫩茎叶，主要分布于我国湖南、湖北、广西、云南、贵州、福建等地，并在湖南和广西有大规模的人工种植［1］。藤茶富含黄酮、多酚、多糖、氨基酸、无机盐等功效成分，近代医学研究表明，藤茶及其提取物具有抗炎、抑菌、抗肿瘤、抗氧化、降血脂、降血压、降血糖、保肝、护肝以及增强免疫等功效［2］。

模糊评判法是以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，将一些边界不清、不易定量的因素定量化，从多个因素对被评价事物隶属等级状况进行综合评判，具有系统性、科学、客观等优势［3］，被广泛用于食品工艺和配方中感官指标的评价［4-7］。

目前，对藤茶的研究主要集中在功效物质的提取纯化和分离鉴定等方面，对藤茶饮料的开发利用鲜有报导。本文采用正交试验对藤茶提取液制备工艺进行优化，并首次将模糊评判法应用于藤茶提取液浓缩方法的筛选。

1　材料与方法

1.1材料

藤茶：市售；水为反渗透水。

1.2主要仪器与设备

RO膜浓缩设备：德国GEA；减压真空蒸发浓缩机组：武汉制药机械有限责任公司；RX-5000折光仪：广州市爱宕科学仪器有限公司；BSA224S-CW电子天平：赛多利斯科学仪器（北京）有限公司。

1.3方法

1.3.1藤茶饮料制备工艺

原料预处理→提取→过滤→离心→浓缩→调配→灌注→杀菌→冷却→成品

1.3.2藤茶提取液制备工艺考察

单因素试验考查提取温度、时间、料液比对提取率的影响，在单因素试验结果上进一步设计正交试验，优化提取工艺，正交试验因素水平见表1。

提取率按下式计算：

式中：y为提取率，%；c为藤茶可溶性固形物含量，%；m为藤茶提取液质量，g；M为所用藤茶质量，g。

1.3.3藤茶提取液浓缩方法筛选

为方便质量控制和工业化生产，植物饮料生产企业大多将提取液浓缩后再配送至灌装厂进行后续饮料调配。因此，筛选适宜的浓缩技术是调控产品质量和生产成本的重要措施。本研究将同批藤茶提取液经过滤、离心处理后，取离心清液分别经RO膜浓缩和单效真空蒸发浓缩技术浓缩至20°Bx，制备藤茶浓缩液。将藤茶浓缩液分别调配为0.3°Bx的无糖藤茶饮料，采用模糊评判法，从口感、气味、汤色3方面，考察膜浓缩和蒸发浓缩制备的藤茶饮料的感官质量差异，为工业化生产提供参考。藤茶饮料感官评定标准详见表2。

表1　正交试验因素水平表Table 1Factor level of the orthogonal experiment

表2　藤茶饮料感官质量评定标准Table 2Sensory evaluation criteria of Tengcha beverage

模糊评判评定论域和评语论域的设定如下：

因素集（感官质量指标集）：U=｛口感（u1）、气味（u2）、汤色（u3）｝；评语集（感官质量评语集），V=｛好（4分）、较好（3分）、一般（2分）、差（1分）｝。

权重因子设定如下：

依据各项指标对产品质量的不同影响程度，分配权重因子，口感、气味、汤色权重分别为0.3、0.4、0.3。权重向量为：A=（0.3，0.4，0.3）。

2　结果与分析

2.1提取工艺确定

2.1.1提取温度的影响

控制料液比为1∶30（g/mL），分别在50、60、70、80、90℃下浸提60 min，考察提取温度对提取率的影响，结果详见图1。

由图1可知，提取率随温度升高逐渐增大，80℃时趋于平缓，推测其原因是随温度升高，分子运动加快，可溶性物质快速溶出，提取率增加，此后随温度进一步上升，可溶性物质浸出速率已达峰值，增速放缓，提取率趋于稳定。

图1　温度对提取率的影响Fig.1Effect of temperature on extraction rate

2.1.2提取时间的影响

控制料液比为1∶30（g/mL），分别在80℃下浸提30、40、50、60、70min，考察提取时间对提取率的影响，结果详见图2。

图2　时间对提取率的影响Fig.2Effect of time on extraction rate

由图2可知，随提取时间延长，提取率增加，60 min时已趋平缓。

2.1.3料液比的影响

控制料液比分别为1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30（g/mL），80℃下浸提60 min，考察料液比对提取率的影响，结果详见图3。

由图3可知，料液比由1∶10（g/mL）增加到1∶25（g/mL）时，提取率显著增加，料液比进一步增加至1∶30（g/mL）时，提取率增速放缓。

2.1.4正交试验结果

选择正交表L9（34）进一步考察提取温度（A）、提取时间（B）、料液比（C）对提取率的影响，确定最佳提取工艺条件。正交试验结果见表3，正交试验方差分析见表4。

图3　料液比对提取率的影响Fig.3Effect of ratio of solid to liquid on extraction rate

表3　正交试验结果Table 3Result of orthogonal experiment

表4　正交试验方差分析Table 4Variance analysis for the experimental results of orthogonal array design

由表3极差分析可知，各因素对提取率影响的强弱顺序是：C＞A＞B，即料液比＞提取温度＞提取时间，各因素水平对提取率影响的强弱顺序是：A3＞A2＞A1，B3＞B2＞B1，C3＞C2＞C1，因此得到的最佳工艺为A3B3C3，即提取温度为90℃，提取时间为70 min，料液比为1∶30（g/ mL）；由表4方差分析可知，提取温度和提取时间对提取率的影响不显著，料液比对提取率影响显著，提取温度和提取时间可根据生产需要适当调整，综合考虑生产效率和正交试验结果，提取时间选择50 min，此条件下重复3次，得到提取率为39.41%。

2.2模糊评判法筛选藤茶提取液浓缩方法

采用模糊评判法，从口感、气味、汤色3方面对RO膜浓缩、真空蒸发浓缩制备的藤茶饮料的感官质量进行综合评判，筛选藤茶提取液浓缩方法。模糊评判法的优势在于模糊综合评判结果向量能反应出不同浓缩方法的整体感官品质的评语的分布状况，使评判结果更加科学有效。参评人员对RO膜浓缩法、蒸发浓缩法制备的藤茶饮料感官评比结果见表5。

表5　不同方法处理藤茶饮料感官评定结果Table 5Result of sensory taste test by different methods

将表5数据除以品评人员总数10，得2个模糊评判矩阵：

标准的模糊综合评判方法通常采用取大取小算法来计算评定结果，给评定结果带来一定的误差，为避免此误差，本试验采用普通矩阵乘法代替取大取小算法，最后的感官评分按综合评分公式计算［8］。已知藤茶饮料3个评价指标的权重向量A=（0.3，0.4，0.3），则其感官质量综合评判结果向量计算方式为Y=A×R，得到藤茶饮料感官质量综合评判结果向量为：（0.36，0.36，0.14，0.14）

按照综合评分公式H=V×YT计算不同处理方法的感官综合评分得：

RO膜浓缩制备的藤茶饮料的综合评分为3.48，感官评分等级居于好与较好之间，真空蒸发浓缩制备的藤茶饮料感官综合评分为2.94，感官评分等级居于较好与一般之间。真空蒸发浓缩温度在75℃左右，由表5可知，蒸发浓缩制备的藤茶饮料在口感、气味、汤色单项感官指标中均有人选择差，说明此蒸发温度下对藤茶的热敏性物质和挥发性香气成分有一定损失；RO膜浓缩操作温度在20℃～30℃，过程温和，对热敏性的香气成分损失少，制得的藤茶饮料特征风味损失小，品评人员中未发现差评。所以，膜浓缩法制备的藤茶饮料综合感官指标要优于蒸发浓缩法，选择RO膜浓缩制备的藤茶浓缩液用于后续藤茶饮料的调配。

3　结论

正交试验优选的藤茶提取液制备工艺为：提取温度为90℃，提取时间为50 min，料液为1∶30（g/mL），此工艺条件下得到的提取率为39.41%。采用模糊评判法对藤茶提取液浓缩方法进行了筛选，结果显示RO膜浓缩制得的藤茶饮料感官指标优于真空浓缩，生产上可将RO膜浓缩制得的藤茶浓缩液用于后续调配工艺。

［1］刘畅，邓薇，刘小英，等.藤茶生物活性成分及其制备工艺研究进展［J］.食品工业，2015，36（4）：233-237

［2］MATSUMOTO T，TAHARA S.Ampelopsin，a major antifungal constituent from salixsachalinensis and its methyl ethers［J］.Nippon Nogeikagaku Kaishi，2001，75（6）：659-668

［3］梁治军，韩甜甜.模糊数学评判燕麦牛奶复合蛋白饮料的生产配方［J］.饮料工业，2015，18（3）：42-45

［4］霍红.模糊数学在食品感官评价质量控制方法中的应用［J］.食品科学，2004，25（6）：185-188

［5］李运冉，朱科学，周惠明.模糊数学评判苹果汁豆奶饮料的生产配方［J］.食品工业科技，2010，33（11）：239-241

［6］刘美迎，李小龙，梁茁，等.基于模糊数学和聚类分析的鲜食葡萄品种综合品质评价［J］.食品科学，2015，36（13）：57-64

［7］刘朝建，康怀彬.模糊数学综合评判法在烧鸡加工中的应用［J］.食品研究与开发，2016，37（3）：19-22

［8］胡璇，夏延斌.基于模糊数学的剁椒感官综合评价方法［J］.食品科学，2011，32（1）：95-98

Study on the Preparation and Concentration Technology of Tengcha Extract

DENG Teng
（Guangdong Jiaduobao Drink&Food Co.，Ltd.，Dongguan 523852，Guangdong，China）

The orthogonal experiment and fuzzy comprehensive evaluation were applied to study the technology of Tengcha extract.The results showed that the most suitable conditions were as following：extracting tempera ture 90℃，extracting time 50 min，and the ratio of solid to liquid 1∶30（g/mL），the extraction rate was 39.41%，the sensory quality of Tengcha beverage made by RO process was superior to vacuum evaporation.

Tengcha extract；orthogonal test；concentration；fuzzy comprehensive evaluation

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.20.029

邓腾（1965—），男（汉），工程师，学士，从事功能性新产品研究与开发。

2016-07-05