鱼腥草速溶茶制备工艺研究

2018-06-28 10:01邱小燕潘润泽罗梓雄李胜华董文统伍贤进
农产品加工 2018年11期
关键词:浓缩液母液鱼腥草

邱小燕,潘润泽,罗梓雄,李胜华,董文统,伍贤进

(怀化学院生物与食品工程学院,民族药用植物资源研究与利用湖南省重点实验室,湘西药用植物与民族植物学湖南省高校重点实验室,湖南怀化 418008)

鱼腥草(Houttuynia cordata Thunb) 又名蕺菜,为三白草科(Saururaceae)蕺菜属多年生草本植物,广泛分布于我国西北、西南、华北、华中及长江以南各地,是常用的中草药,也是一种很有开发价值的野生蔬菜,既可鲜用,又可以干用,且应用历史悠久[1]。李时珍《本草纲目》中有记载,鱼腥草味辛微温,有小毒,主治尿疮、臃肿、痔疮脱肛等[1]。鱼腥草的化学成分主要为挥发油及黄酮类成分槲皮苷等,药理研究表明具有抗病毒、抗菌、抗炎镇咳、利尿、增强机体免疫力、抗过敏等多种功效[1-2]。

近年来,人们开始重视对鱼腥草食用和保健功能产品的开发。速溶茶也称为茶精,是以成品茶为原料,从茶叶中浸提出的茶经过滤、浓缩、干燥等工序而制成的粉末状或碎片状或颗粒状的类似于速溶咖啡的方便固体饮料[3],具有饮用方便、无垃圾、相对体积小、易保存运输、不含有害物质等特点,且含有传统茶叶中能够进入茶汤的营养成分和风味物质,产生茶对人体的一切功效。当前在国际上,特别是在欧美国家颇为流行,是一种很有前景的饮品。

试验通过采用不同的浸提方法对鱼腥草的有效成分进行提取,比较不同浸提方法所得成品的总黄酮含量和产品的得率,比较喷雾干燥时材料的不同浓缩程度、进风温度和进料量等条件下所得的产品得率,来确定鱼腥草速溶茶的最佳工艺条件。

1 材料与方法

1.1 材料

鱼腥草,采于怀化学院生物园,经怀化学院伍贤进教授鉴定为三白草科蕺菜属植物的全草;采集后洗干净,将鱼腥草分为3个部分:即全草、地上部分和地下部分;沥干水分后置于120℃烘箱中杀青30 min,置于温度60℃的烘箱中烘干至能够揉碎为止,用粉碎机分别将其充分粉碎,过60目筛得到细粉末即可,贮藏于密封的塑料袋中防止潮湿,待用。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

鱼腥草→杀青→烘干→粉碎→浸提→离心→浓缩→抽滤→加焦糖→喷雾干燥→成品→感官评价→成分检测。

1.2.2 鱼腥草母液浓缩液的制备

(1)水煮法母液浓缩液的制备。精确称取鱼腥草地上部分、地下部分、全草粉末各100 g,根据料液比为1∶20,将2 L蒸馏水加热至沸腾,加入材料煮1 h,整个过程维持沸腾;蒸煮后冷却至室温以转速4 500 r/min离心10 min;保留上清液,即得3种水煮母液,用蒸馏水定容至2 L;再将母液煎煮浓缩至所需的体积,抽滤后即得母液浓缩液;置于冰箱中保存,备用。

(2)醇提法母液浓缩液的制备。精确称取鱼腥草地上部分、地下部分、全草粉末各100 g,分别加70%的食用乙醇2 L浸提24 h。浸提后以转速4 500 r/min离心10 min。保留上清液,即得3种母液,用70%的食用酒精定容至2 L,再将母液经旋转蒸发浓缩至所需的体积,抽滤后得浓缩液,置于冰箱中保存,备用。

(3)醇提加超声波辅助提取法母液浓缩液的制备。浸提后超声波辅助提取30 min,其余步骤同醇提法。

1.2.3 喷雾干燥工艺优选

(1) 母液质量分数。采用水煮法时,制备如下5份不同体积的浓缩液200,220,240,260,280 mL,此时进料量30 mL/min,进风温度为140~150℃。采用醇提和醇提加超声波辅助提取法制备20,30,40 mL 3个不同体积的浓缩液,此时进料量5 mL/min,进风温度140~150℃。

(2)进风温度。按水煮法、醇提法、醇提加超声波辅助提取法浓缩液的制备方法,浓缩至最佳浓缩体积,水煮法为260 mL,此时的进料量30 mL/min醇提和醇提加超声波辅助提取法为30 mL,此时的进料量为5 mL/min。共制备15份浓缩液。通过设定如下5个不同的进风温度110~120℃,120~130℃,130~140 ℃,140~150 ℃,150~160 ℃。

(3) 进料量。采用水煮法时,制备5份体积为260 mL的浓缩液。通过设定不同进料量10,20,30,40,50 mL/min,此时进风温度为140~150℃。采用醇提和醇提加超声波辅助提取法制备3份30 mL的浓缩液,设定5,10,15 mL/min 3个不同的进料量,此时的进风温度140~150℃。

1.2.4 鱼腥草速溶茶中总黄酮含量的测定

按照参考文献[4],制作芦丁标准品标准曲线,得线性回归方程Y=0.085 8X-0.000 9,Y为波长510 nm处吸光度,X为芦丁质量浓度,相关系数R2为0.9998。

总黄酮含量=(0.085 8X-0.000 9) ×W×10-3/M.

式中:X——吸光度;

W——稀释倍数;

M——鱼腥草粉末的质量或鱼腥草速溶茶粉的质量。

1.2.5 感官指标评定

邀请具有食品感官分析专业知识的10人为评判员,分别对产品的透明度(20分)、气味(30分)、滋味(30分)、组织状态(20分) 4个指标进行综合评分,以100分制表。

鱼腥草饮料感官评定见表1。

表1 鱼腥草饮料感官评定/分

2 结果与分析

2.1 鱼腥草饮料的感官评价

9种浓缩液各取5 mL,加纯净水95 mL和白砂糖4 g,对其进行感官评价。

鱼腥草地上部分感官评价结果见表2,鱼腥草地下部分感官评价结果见表3,鱼腥草全草感官评价结果见表4。

表2 鱼腥草地上部分感官评价结果/分

表3 鱼腥草地下部分感官评价结果/分

表4 鱼腥草全草感官评价结果/分

由表2~表4可以看出,地上部分的评价最高,说明制作速溶茶适宜用地上部分(包括叶子和地上茎)。所以,决定采用地上部分进行喷雾干燥。

2.2 喷雾干燥的工艺优选

2.2.1 母液质量分数对喷雾干燥的影响

影响鱼腥草速溶茶喷雾干燥效果的因素主要有3个可控因素,分别为进风温度、母液质量分数和进料量。通过控制这3个因素,可得到最佳工艺条件。在其他喷雾干燥条件一样时,不同的母液质量分数经喷雾干燥所得到的成品得率不同。

水煮法母液浓缩程度对产品得率的影响见表5,醇提法和醇提加超声波辅助提取法母液浓缩程度对产品得率的影响见表6。

表5 水煮法母液浓缩程度对产品得率的影响

表6 醇提法和醇提加超声波辅助提取法母液浓缩程度对产品得率的影响

由表5、表6可以看出,水煮法将母液浓缩至260 mL时,所得产品得率最高,此时的母液质量分数为13%,可选择此为最佳浓缩体积。而对于醇提和醇提加超声波辅助提取法来说,母液浓缩至30 mL时产品的得率最高。此时母液质量分数为1.5%,可选此作为最佳浓缩体积。

2.2.2 进料量对喷雾干燥的影响

通过设定某一个进风温度、最佳的母液质量分数,不同进料量,再根据茶粉的得率来确定最佳的进料量,采用水煮法时的进风温度为140~150℃,母液质量分数为13%。醇提和醇提加超声波辅助提取法时的进风温度为140~150℃,母液质量分数为1.5%。

水煮法不同进料量对产品得率的影响见表7,醇提法和醇提加超声波辅助提取法不同进料量对产品得率的影响见表8。

表7 水煮法不同进料量对产品得率的影响

表8 醇提法和醇提加超声波辅助提取法不同进料量对产品得率的影响

由表7、表8可以看出,采用水煮法当进料量为30 mL/min时的产品得率最高为10.1%,而采用醇提和醇提加超声波辅助提取法当进料量为5 mL/min时,产品得率最高分别为4.1%,4.5%。

2.2.3 进风温度对喷雾干燥的影响

采用最佳进料量和母液质量分数,设定不同的进风温度,通过茶粉得率来确定最佳的进风温度。

不同进风温度对产品得率的影响见表9。

表9 不同进风温度对产品得率的影响

由表9可以看出,进风温度为140~150℃时,鱼腥草速溶茶成品得率最高,水煮法的成品得率达10.2%,醇提法的成品得率达4.0%,超声波辅助浸提法的成品得率达4.5%。3种浸提方法中,以水煮法的产品得率最高。

综上可知,鱼腥草速溶茶产品得率最高的最佳喷雾干燥工艺条件为水煮法,进风温度设定为140~150℃,进料量水煮法为30 mL/min,母液质量分数为13%。醇提和醇提加超声波辅助提取的进料量为5 mL/min,母液质量分数为1.5%。根据最佳的喷雾干燥工艺条件,可以得到3种不同的浸提方法所得的鱼腥草速溶茶产品得率。

最佳工艺条件下不同浸提方法对鱼腥草速溶茶产品得率的影响见表10。

表10 最佳工艺条件下不同浸提方法对鱼腥草速溶茶产品得率的影响/%

由表10可以看出,3种方法中水煮法的产品得率最高为10.20%。而醇提和醇提加超声波辅助提取法的得率分别为4.20%,4.50%。与水煮法相比小很多,可能是因为水煮法能提取出许多淀粉的缘故。

2.3 焦糖用量的研究

取30 g白砂糖,放入烧杯中,边加热边搅拌,待其变成淡黄色时停止加热。取3,6,9 g焦糖,分别加入制备好的水煮浓缩液进行喷雾干燥,得成品。各取0.3 g泡茶,找20名具有食品分析专业知识人员品尝,70%的人选择加6 g焦糖,为最佳焦糖用量。从表12可知,3种方法平均产量为9.0 g,平均得率为9.0%。

喷雾干燥时焦糖用量调查见表11,最佳焦糖用量条件下不同提取方法的产品得率见表12。

表11 喷雾干燥时焦糖用量调查/%

表12 最佳焦糖用量条件下不同提取方法的产品得率/%

2.4 鱼腥草速溶茶的感官评价

取水煮、醇提和醇提加超声波辅助提取的产品各0.27 g,用200 mL塑料杯冷水泡茶。

3种方法生产的鱼腥草速溶茶感官评价结果见表13。

表13 3种方法生产的鱼腥草速溶茶感官评价结果/分

由表13可以看出,发现评分总体比喷雾干燥前偏低、味道单一、口感不佳,但甜味适宜。其中,评分最高的为醇提加超声波辅助提取法,仅为76.32分。比喷雾干燥前的鱼腥草饮料的评分还低。由此可见,喷雾干燥的过程对鱼腥草成分的影响比较大,会导致一些营养成分的丢失和滋味的改变。

2.5 鱼腥草总黄酮含量

鱼腥草不同部位总黄酮含量见表14。

表14 鱼腥草不同部位总黄酮含量/%

由表14可以看出,地上部分的黄酮含量最高为3.24%。

2.6 鱼腥草速溶茶成品中总黄酮含量

最佳工艺条件下不同浸提方法所测得的总黄酮含量见表15。

表15 最佳工艺条件下不同浸提方法所测得的总黄酮含量/%

由表15可以看出,在最佳工艺条件下,3种方法中醇提加超声波辅助提取的黄酮含量最高10.12%,其次为醇提法9.36%,最小的为水煮法6.23%。

2.7 稳定性试验

将用温水冲泡的鱼腥草速溶茶饮料置于室温下1周,再从饮料的颜色有无变化、是否浑浊、是否有沉淀生成、是否长霉等4个方面进行感官评价。

感官评价3种不同浸提方法得到的速溶茶饮料的贮藏效果见表16。

表16 感官评价3种不同浸提方法得到的速溶茶饮料的贮藏效果

由表16可以看出,鱼腥草速溶茶饮料贮藏一段时间后稍有浑浊,颜色加深,由黄色变为橙色,可能是里面的活性物质被氧化的结果。但在8月份的室温条件下无长霉现象,说明鱼腥草速溶茶饮料中可能含有抑制菌种生长的有效成分。张颖[5]认为鱼腥草中癸酰乙醛、总黄酮与鱼腥草的药理作用密切相关,主要有抗菌、抗病毒等作用,癸酰乙醛为主要的抑菌成分。

3 结论与讨论

速溶茶具有卫生、方便、快捷的优点。目前,我国生产的速溶茶在国际市场上缺乏竞争力,主要原因是冷溶性差、滋味淡、香气低、香气的收集和一次赋香、色泽的固定与转色反应、销售和消费过程中的贮藏、包装,茶汤不够澄清,易产生浑浊和沉淀等品质问题[6],如果能在这些方面加强研究并有所突破,会给速溶型茶的发展带来广阔的天地。通过醇提和醇提加超声波辅助法提取的鱼腥草速溶茶成品香气较浓、冷溶性好,符合现代人对速溶茶的高香、冷溶的要求,但吸湿性较强,所以要求严格密封包装。而通过水煮法的成品虽然香气和冷溶性较差,但其吸湿性不强,所以不容易因氧化而变质。使用该工艺可以有效保护鱼腥草的原风味及活性成分,使产品具有营养保健、速溶方便的功能。

试验生产的鱼腥草速溶茶产品最高得率为10.20%。据报道,我国速溶茶的制得率为15%~20%,而国外可达25%~30%[7]。此产品的得率较低,可能是由于实验室喷雾干燥仪参数的局限性,干燥温度只能达到160℃,可以考虑采用连续回流法、反复提取法、增加提取时间、调节料液比、调节提取液pH值、环糊精法[8]等方法来提高产品的得率。试验所采用的鱼腥草地上部分的黄酮含量3.24%,而产品的黄酮含量10.12%,黄酮提取率较高。可以考虑调节乙醇的体积分数、醇提时间、超声时间来提高黄酮的得率,或采用微波提取或采用2种或2种以上的辅助提取方法相结合。为了提高香味,可以考虑加一些花的提取液或香精来提高,如β-环糊精[8]。此外,还可以考虑添加甜味剂、酸味剂、麦芽糊精、香料及其他辅助材料来改善其风味。

从3种不同的浸提方法所得到的鱼腥草速溶茶饮料的感官评价可知,3种不同的浸提方法得到的鱼腥草速溶茶分别适合于不同年龄阶段的人群。水煮法的鱼腥草速溶茶饮料鲜亮透明呈茶汤色,且口感较淡,适合青年人的口味,而乙醇提法和超声波辅助浸提法得到的鱼腥草速溶茶饮料口感醇厚,具有鱼腥草特有的淡淡的腥味,适合中年及以上的人群。由于目前还没有对鱼腥草进行深入加工,仅仅停留在简单的原材料加工上。因此,食用方便的鱼腥草速溶茶若投入生产,将具有广阔的市场前景。

[1]伍贤进.鱼腥草种质资源与规范化栽培技术研究 [M].北京:科学出版社,2011:132-137.

[2]阎红,雒江菡,于瑞洪,等.鱼腥草药理作用研究进展[J].农业开发与装备,2017(6):41-43.

[3]张靓,吕杨俊,段玉伟,等.速溶茶干燥工艺研究进展[J].中国茶叶加工,2017(1):33-39.

[4]李胜华,伍贤进.鱼腥草总黄酮的提取及其方法对比[J].吉首大学学报,2007,28(3):117-118.

[5]张颖.鱼腥草饮料的生产工艺研究 [J].食品科技,2009,34 (2):88-90.

[6]朱旗,施兆鹏,任春梅.速溶茶保香增香与香气研究[J].中国茶叶加工,2000(3):29-30.

[7]庄学东.速溶茶浸提工艺的探讨 [J].茶叶科学技术,1999 (2):7-10.

[8]沈放,杨黎江,王德斌.提取技术对速溶普洱茶粉品质的影响 [J].昆明学院学报,2009,31(3):46-48.◇

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