方舒婷,曾 荣,李海贤,李韵仪,龙立卓
(佛山科学技术学院食品科学与工程学院,广东佛山 528200)
凉茶是中草药植物性饮料的通称,是以药性寒凉和能消解人体内热的中草药为原料,用独特的煲煮方法煎熬而成的一种汤剂,具有清热解毒、生津止渴、祛火除湿等功效[1-5]。草珊瑚、箭杆风、金银花、仙草和甘草均为贵州常见的中草药植物,因其具有消暑解热功效,长期被贵州苗族人民自行煮治,煎水作饮。贵州特色凉茶自古以来就以“清热解毒、下火祛湿”的功效深受苗岭人民的喜爱,是贵州苗族先民通过长期积累而积淀出来的宝贵非物质文化遗产[6-9]。作为药食同源的贵州苗族特色凉茶成为当地居民包治百病的“万能茶”,是民间传统的养生保健饮料。但在经济高速发展的今天,随着苗族青壮年大量外出务工,苗族特色凉茶的传统文化逐渐流失淡化。苗族特色凉茶作为中国药茶文化的组成部分,其保护和发扬已经到了刻不容缓的地步,将传统的苗族特色凉茶采用现代凉茶的工艺生产,将其工业化、标准化,无疑是一种对苗族特色凉茶文化保护和开发的有效途径。
试验旨在研发有苗族特色的功能性中草药凉茶饮料,在多种常见的民间中草药配伍的基础上,辅以功能食品低聚糖等原料,通过现代加工工艺加工成凉茶饮料。该复合凉茶饮料具有清热解毒、消暑润肺、润肠通便等保健功效,原料易得、成本低廉,是一种具有较好发展前景的天然中草药保健饮料。
草珊瑚、箭杆风、金银花、仙草、甘草,均产于贵州;白砂糖,市售食品级;羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、黄原胶,均符合GB 2760标准。
JJ200型电子天平,常熟市双杰测试仪器厂产品;DK-98-IIA型数显式电热恒温水锅,天津市泰斯特仪器有限公司产品;PHS-3C型精密酸度计,上海虹益仪器仪表有限公司产品;WYT型手持糖度计,成都豪创光电仪器有限公司产品;GI54DWS型全自动高压灭菌锅,致微仪器有限公司产品;电磁炉,广东美的生活电器制造有限公司产品。
选料→清洗→切碎→浸提→过滤→调配定容→理化检测→过滤→均质→检测→灌装→杀菌→冷却→成品→感官评价。
1.4.1 草珊瑚汁、箭杆风汁和仙草汁的制备
选用成色好的草珊瑚、箭杆风和仙草,处理干净药材表皮。每种药材分别称取1,2,3,4,5 g[10],清水浸泡20 min,沥干水分后,按照料液比1∶100(g∶mL) 加入蒸馏水,置于100℃恒温水浴锅中熬煮30 min;过滤、冷却后待用。
1.4.2 金银花汁和甘草汁的制备
挑选好的金银花和甘草,每种药材分别称取2,3,4,5,6 g[10],2种药材均是按1∶100的料液比在100℃条件下浸提30 min;过滤、低温保存备用。
1.4.3 混合调配
将草珊瑚汁、箭杆风汁、仙草汁、金银花汁和甘草汁按照一定比例混合,加入白砂糖、黄原胶、CMC-Na进行调配,得出苗族特色凉茶饮料的最佳配方。
1.4.4 均质、精滤、脱气
将苗族特色凉茶饮料加入到胶体磨中,在20 MPa压力下,逐渐加热到50℃均质30 min。采用实验室热力脱气方式,脱气温度100℃,脱气时间5 min,将经过均质的苗族特色凉茶饮料,通过滤纸进行真空抽滤,连续过滤2~3次。
1.4.5 灌装、杀菌、冷却
将经过脱气的复合饮料趁热灌装,并把玻璃瓶放在水浴锅里于90℃条件下加热30 min;取出后迅速冷却至室温,在室温下储存产品[11-14]。
分别选择草珊瑚汁、箭杆风汁、仙草汁、金银花汁、甘草汁、白砂糖和黄原胶添加量7个主要因素进行单因素分析,研究其对复合凉茶饮料品质的影响。采用感官评定的方法进行评价打分,80分以上为较优用量,考查单因素的较优配方,确定正交试验的因素和筛选水平。
在单因素试验结果的基础上,先对草珊瑚汁、金银花汁、箭杆风汁3个因素进行L9(34)正交优化试验,得出草珊瑚汁、金银花汁、箭杆风汁三者最佳复合配方后,再对甘草汁、仙草汁、白砂糖和黄原胶4个因素进行L9(34)正交优化试验。以感官评分标准为依据,确定苗族特色凉茶的最佳生产配方。
复合凉茶饮料的感官评分标准见表1[15-19]。
表1 复合凉茶饮料的感官评分标准
在复合凉茶饮料中分别添加0.10%,0.15%,0.20%的CMC-Na,研究不同添加量的CMC-Na对复合凉茶饮料的稳定性影响。
(1) 感官评分。由10人组成的评定组,从色泽、形态、口感、香味4个方面对苗族特色凉茶饮料进行综合评分。
(2) 理化指标。按照GB 7101—2015食品国家安全标准饮料中的方法进行检测。
(3) 卫生指标。按照GB/T 4789.21—2003食品卫生微生物学检验冷冻饮品、饮料检验中的方法进行检验。
2.1.1 草珊瑚用量对苗族特色凉茶品质的影响。
草珊瑚用量对苗族特色凉茶品质的影响见图1。
从图1可知,随着草珊瑚用量的增大,感官评分逐渐升高,复合凉茶饮料的颜色由浅橙红色逐渐过渡到深橙红色,风味越来越浓郁,味道甘甜。其中当用量为3~5 g时,感官评分高于80分,此时复合凉茶饮料具有典型草珊瑚香味,颜色橙红透明,组织结构稳定。因此,可以确定正交试验草珊瑚用量的筛选水平在3~5 g,此时复合凉茶饮料的整体口味较佳。
图1 草珊瑚用量对苗族特色凉茶品质的影响
2.1.2 箭杆风用量对苗族特色凉茶品质的影响
箭杆风用量对苗族特色凉茶品质的影响见图2。
图2 箭杆风用量对苗族特色凉茶品质的影响
从图2可知,箭杆风用量在1~2 g时,感官评分随着用量的增加而升高,但感官评分均低于80分。这可能是由于此时的复合凉茶饮料呈现出的颜色为浅黄色,颜色不太引人注目,且香味较淡。当用量为3~5 g,感官评分均是80分以上,但分值先升后降;在4 g时,感官评分最高,为84分。由此可以确定,正交试验中箭杆风用量的筛选水平在3~5 g,此时的复合凉茶饮料具有鲜艳的橙黄色,香味浓郁、甘甜可口。
2.1.3 仙草用量对苗族特色凉茶品质的影响
仙草用量对苗族特色凉茶品质的影响见图3。
图3 仙草用量对苗族特色凉茶品质的影响
从图3可知,随着仙草用量的增加,感官评分先是逐渐升高随后下降。当用量为2~4 g时,感官评分均高于80分,显示复合凉茶饮料的口味较佳,颜色由橙黄色向橙红色转化,尤其用量为4 g时,味道甘甜可口。当仙草用量为5 g时,感官评分下降,主要是此时复合凉茶饮料涩味增强,影响了饮品整体的品质,由此可以确定正交试验中仙草用量筛选的水平在 2~4 g。
2.1.4 金银花用量对苗族特色凉茶品质的影响
金银花用量对苗族特色凉茶品质的影响见图4。
图4 金银花用量对苗族特色凉茶品质的影响
从图4可知,金银花用量为4 g时,感官评分最高为84分,此时复合凉茶饮料颜色为金黄色,金银花味浓郁、酸味可口。当用量小于4 g,复合凉茶饮料的颜色较淡、酸味不足;大于4 g时,颜色鲜亮即金黄色,但酸味过重,影响了复合凉茶饮料的整体口感。由此可以确定,正交试验金银花用量的筛选水平在 3~5 g。
2.1.5 甘草用量对苗族特色凉茶品质的影响
甘草用量对苗族特色凉茶品质的影响见图5。
图5 甘草用量对苗族特色凉茶品质的影响
从图5可知,仙草用量不能过少也不能过多,用量在2~5 g时感官评分升高,复合凉茶饮料的颜色、口感和味道都有所提升;但当用量大于5 g时,感官评分下降,主要是复合凉茶饮料带有一股涩味,影响了饮品的整体口味。由此可以确定正交试验中仙草用量的筛选水平在感官评分为80分以上,即在3~5 g。
2.1.6 白砂糖用量对苗族特色凉茶品质的影响
白砂糖用量对苗族特色凉茶品质的影响见图6。
图6 白砂糖用量对苗族特色凉茶品质的影响
从图6可知,白砂糖用量不能过多也不能过少,用量少会导致复合凉茶饮料的口味偏淡、带有淡淡的涩味;而添加过多会导致复合凉茶饮料过甜,风味受到的影响过大。白砂糖用量为6~12 g,感官评分均为80分以上,此时复合凉茶饮料的口感较好,整体的风味得到了提升;当用量小于6 g或是大于12 g,感官评分下降,复合凉茶饮料的口感较差。由此可以确定,正交试验白砂糖用量的筛选水平在6~12 g。
2.1.7 黄原胶用量对苗族特色凉茶品质的影响
黄原胶用量对苗族特色凉茶品质的影响见图7。
图7 黄原胶用量对苗族特色凉茶品质的影响
从图7可知,随着黄原胶用量的增加,感官评分先是逐渐升高随即下降。在用量为0.09~0.21 g,感官评分均高于80分,显示复合凉茶饮料的口感较佳,溶液稠度适中,尤其添加量为0.15 g时,复合凉茶饮料的整体组织结构较好。当黄原胶用量为0.03 g时,感官评分下降,存在的原因是此时复合凉茶饮料的口感较差,饮品不稠;用量为0.27 g时感官评分最低,则是因为此时复合凉茶饮料过于黏稠。由此可以确定,正交试验中黄原胶用量的筛选水平在0.09~0.21 g。
试验以凉茶饮料的色泽、形态、口感、香味为衡量指标,先对草珊瑚、金银花和箭杆风3个因素进行L9(34)正交试验。
草珊瑚、金银花、箭杆风正交试验水平见表2,草珊瑚、金银花、箭杆风正交试验结果分析见表3。
表2 草珊瑚、金银花汁、箭杆风正交试验水平 /g
从表3可知,草珊瑚、金银花、箭杆风的正交试验表数据的处理可知,对产品品质的影响主次顺序为A>B>C,即草珊瑚用量>金银花用量>箭杆风用量。最佳配方组合为A3B3C2,也就是说按照草珊瑚用量5 g,金银花用量5 g,箭杆风用量4 g进行复合最好,具有凉茶清香味,酸甜可口,爽口顺滑,综合感官指标达到最佳。
当得出草珊瑚、金银花、箭杆风三者最佳复合配方后,再通过对甘草、仙草、白砂糖、黄原胶4个因素进行L9(34)正交试验。
表3 草珊瑚、金银花汁、箭杆风正交试验结果分析
甘草、仙草、白砂糖、黄原胶正交试验水平见表4,甘草、仙草、白砂糖、黄原胶正交试验结果分析见表5。
表4 甘草、仙草、白砂糖、黄原胶正交试验水平设计/g
表5 甘草、仙草、白砂糖、黄原胶正交试验结果分析
从表5可知,甘草、仙草、白砂糖和黄原胶这4个因素对产品品质影响的主次顺序为D>E=G>F,即甘草用量>仙草汁用量=白砂糖用量>黄原胶用量。最佳配方组合为D3E3F2G1,也就是说按照甘草用量5 g,仙草用量4 g,黄原胶用量0.15 g,白砂糖用量6 g进行复合最好,具有凉茶清香味,酸甜可口、爽口顺滑,综合感官指标达到最佳。
CMC-Na是一种阴离子型线形高分子物质,具有无臭、无味、无毒、不霉变的特性,以及增稠、稳定、保水、增强韧性、膨化和保鲜等多种功能,能够改善口感、提高产品的档次及品质,还能延长保质期。作为稳定剂,不会因为温度的变化而有很大的变化,而且黏度的变化也不大,是制备凉茶饮料首选的稳定剂。为评价不同添加量的CMC-Na对复合凉茶饮料稳定性的影响,以1周为观察期限,对不同添加量CMC-Na的复合凉茶饮料分层情况进行描述总结。
不同添加剂量CMC-Na对复合凉茶饮料的稳定性影响见表6。
表6 不同添加量CMC-Na对复合凉茶饮料的稳定性影响
从表6可知,CMC-Na添加量0.15%对复合凉茶饮料的稳定性较好,此时复合凉茶饮料流动性好,色泽均匀明亮,无分层现象。
(1) 感官指标。色泽:呈橙黄色,色泽明亮、均匀一致;香气:具有金银花的清香,香味诱人;口感:酸甜可口、口感顺滑、滋味纯正;组织形态:透明澄清,均匀一致,无沉淀,无分层。
(2) 理化指标。可溶性固形物(室温20℃)≥8%,pH值6.5;使用的食品添加剂符合GB 2760—2011食品安全国家标准食品添加剂使用标准的相关规定。
(3) 卫生指标。菌落总数<100 CFU/mL,大肠杆菌未检出,均符合GB 7101——2015食品国家安全标准饮料的相关规定。
到目前为止,国内外相关学者研究单一中草药的开发利用比较多,而对由多种中草药复合配伍成的凉茶,以及凉茶与其组成成分之间关系的研究却比较少。不同的配方对不同的症状起到一定的预防作用,其中主要是配方之中的中草药种类和用量来决定其具体功效。苗族特色凉茶饮料采用多种贵州苗族特有的中草药材复配,不仅保留每味中草药的功能成分,还弥补传统凉茶饮料的单一性,满足人体的生理需要,对人体健康有重要的促进作用。
试验利用草珊瑚、箭杆风、金银花、甘草及仙草等5种中草药植物,辅以功能性食品低聚糖,通过单因素试验、正交试验及感官评分相结合的方法,确定苗族特色凉茶饮料的最佳配方为草珊瑚用量5 g,金银花用量5 g,箭杆风用量4 g,甘草用量5 g,仙草用量4 g,黄原胶用量0.15 g,白砂糖用量6 g,料液比1∶100(g∶mL)。同时,选择CMC-Na作稳定剂,在苗族特色凉茶饮料中添加0.15%时,复合饮料在放置一段时间后不产生沉淀也不分层,均匀一致,稳定性较好。由于CMC-Na有增稠的作用,剂量过多会影响凉茶饮料的口感,因此在试验过程中,严格控制好CMC-Na的添加量,避免因添加量过多而出现凝胶现象。
经过初步试验可以确定苗族特色凉茶饮料的最佳配方为草珊瑚用量5 g,金银花用量5 g,箭杆风用量4 g,甘草用量5 g,仙草用量4 g,黄原胶用量0.15 g,白砂糖用量 6 g,料液比 1∶100(g∶mL),CMC-Na稳定剂添加量0.15%。使用此配方研制出的苗族特色凉茶饮料呈橙黄色,色泽明亮、均匀一致、稳定性好,散发金银花的清香,香味诱人、口感滋润,具有最佳的感官指标。
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