玫瑰茄果蔬调味茶饮料的研制

2019-01-21 03:41
食品研究与开发 2019年3期
关键词:茶饮料稳定剂茶水

(陕西科技大学食品与生物工程学院,陕西西安710021)

玫瑰茄,又名洛神花,锦葵科木槿属植物。原产于非洲,多分布于热带及亚热带地区,中国和泰国是玫瑰茄最大的生产国。在我国,玫瑰茄主要分布于广东、广西、福建、台湾以及云南等地,始载于《岭南农刊》,常以花萼入药,主肺虚咳嗽,利尿解酒。植株体内富含蛋白质、有机酸、维生素C、天然色素、多种氨基酸和人体所需的矿物质;同时花青素、多元酚、呋喃醛、原儿茶酸以及羟甲基呋喃醛等抗氧化功能显著的生物活性物质含量丰富,现代研究表明,此类物质具有能够诱导癌细胞凋亡、阻断脂肪细胞生成、舒张血管平滑肌以及预防动脉粥样硬化等保健和医疗价值[1]。菠萝,又称黄梨,凤梨科凤梨属植物。在我国主要分布于广东、海南以及福建等地区[2]。菠萝富含糖类、蛋白质、脂肪、维生素A、维生素C、维生素B1、维生素B2、及多种矿物质等。《本草纲目》有载菠萝性平、味甘、微酸,具有清热解暑、生津止渴、利尿的功效。同时菠萝蛋白酶可以分解蛋白,促进肠道蠕动,帮助消化。黄瓜,也称胡瓜,葫芦科黄瓜属植物。为我国各地主要的蔬菜之一,水分含量高达98%,富含蛋白质、糖类、维生素B2、维生素C、维生素E以及胡萝卜素等营养成分,具有清热、解渴、利水、消肿之功效。

本文选取3种原料相结合制作复合型调味茶饮料,不仅满足了多种风味的口感,兼具黄瓜的爽口,菠萝的香甜和玫瑰茄的酸甜,而且营养更加全面,具有生津解暑,促进消化的功效。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

黄瓜、菠萝、玫瑰茄等原料:购自本地市场;柠檬酸、海藻酸钠、维生素C等:市售,食品级。

JK-II3手持糖度计:北京金科利达电子科技有限公司;PHS-3E酸度计:上海雷磁仪器有限公司;CUBE302S-C多功能原汁机:宁波麦格威特电器有限公司;LDZH-150L灭菌锅:上海申安医疗器械厂;DK-320恒温水浴锅:上海精宏仪器设备有限公司;F2004B电子天平:上海天科天美科学仪器有限公司;303-00A恒温培养箱:上海坤天实验室仪器有限公司;SP-756P紫外分光光度计:上海光谱仪器有限公司;冰箱:合肥荣事达科技有限公司。

1.2 工艺流程

操作要点:

1)选料:选取玫瑰茄花萼,除去烂花头、残枝败叶待用。黄瓜和菠萝则要选取成熟度好、无病害、无霉烂的备用。

2)清洗:用流动水把玫瑰茄花萼表面清洗。菠萝和黄瓜首先用0.1%~0.5%的盐酸浸泡,然后用清水冲洗,以除尽残留农药和微生物等。

3)浸提:通过煎煮法进行玫瑰茄汁浸提。称取一定量预处理后的玫瑰茄花萼,以水为溶剂,按照不同的茶水比、浸提时间和浸提温度进行茶汤制备。

4)榨汁:菠萝和黄瓜经榨汁机过滤后,继续用100目纱布,2层脱脂棉和3层纱布过滤,得到澄清的果汁,放入4℃冰箱备用。

5)混合调配:3种原料按不同比例混合后,加入0.15%柠檬酸、维生素C防止氧化变质、进行护色。加入稳定剂防止分层。

6)灭菌:选择合适的灭菌时间与温度,尽量降低对营养物质的破坏。

7)冷藏:灭菌之后转入4℃冰箱冷藏。

1.3 玫瑰茄茶汁的制备

1.3.1 玫瑰茄茶汁制备的单因素试验

根据国标GB/T21733-2008《茶饮料》,以茶水比为1 ∶30、1 ∶50、1 ∶70、1 ∶90(g/mL),浸提温度为 65、75、85、95℃,浸提时间为 10、20、30 min 3 个因素,通过多酚含量和感官评价对玫瑰茄汁进行综合评价。感官评价分别从色泽、滋味、香气3个方面进行评价,每个指标10分,总分30分[5-6]。

1.3.2 玫瑰茄茶汁制备的正交优化试验

在单因素试验的基础上,选择三因素三水平正交表,以茶多酚含量为检测指标,确定玫瑰茄茶汁的最佳浸提条件,正交试验设计表见表1。

表1 正交试验设计表Table 1 Orthogonal experimental design

1.4 复合饮料配方的单因素试验

根据GB/T21733-2008《茶饮料》,调味茶中果汁含量需≥5%,分别选取果蔬汁与玫瑰茄汁的体积比为1 ∶4、3 ∶7、2 ∶3、1 ∶1、3 ∶2(体积比),菠萝汁与黄瓜汁体积比为 1 ∶4、1 ∶1、5 ∶2、4 ∶1、5 ∶1(体积比),稳定剂种类(海藻酸钠、黄原胶、复合稳定剂),稳定剂添加剂含量(0.05%、0.1%、0.2%)等4个因素,采用感官评价进行综合评价,从颜色、气味、滋味、状态、口感5个方面进行评价,每个指标20分,满分100分[7-9]。

1.5 复合饮料配方的正交优化试验

在单因素试验结果的基础上,采用三因素三水平正交表,以感官评价为标准[10],确定最佳配方。

表2 正交试验设计表Table 2 Orthogonal experiment design

1.6 理化指标检测

1.6.1 多酚含量检测

利用茶叶中的酚类物质与亚铁离子可以形成紫蓝色络合物的原理,采用分光光度法测定其吸光度,利用公式计算其含量。

1.6.2 微生物检测

采用平板菌落计数法对复合果蔬调味茶饮料中细菌、致病菌等进行检测。

1.6.3 波美度检测

利用手持糖度计测定波美度。

2 结果与分析

2.1 玫瑰茄汁(茶汤)的制备

2.1.1 茶水比对浸提效果的影响

浸提时间为20 min,温度为85℃,分别以茶水比为 1∶30、1∶50、1∶70、1∶90(g/mL)4个水平对玫瑰茄汁进行浸提,由10人组成的感官评价小组进行评价,将色泽均匀,没有沉淀和分层现象,口感细腻,甜度适中且不酸涩的选为上品,茶水比对浸提效果的影响见表3。

表3 茶水比对浸提效果的影响Table 3 Extraction effects of different tea to water ratios

从表3可知,最佳茶水比为1∶70(g/mL),此时香味较足且持续性久,且多酚含量最高,可达588.96 mg/kg。

2.1.2 浸提温度对浸提效果的影响

浸提时间为 20 min,茶水比为 1 ∶70(g/mL),分别以65、75、85、95℃4个水平对玫瑰茄汁进行评价,由10人组成的感官评价小组进行评价,结果见表4。

表4结果显示,随着浸提温度的升高,多酚的含量也逐渐上升。浸提温度较低时,玫瑰茄汁颜色较浅,茶香味较淡,浸提温度太高,多酚含量较高,但成分会有些许破坏,且口感酸涩。故本研究选取85℃作为最佳浸提条件。

2.1.3 浸提时间对浸提效果的影响

茶水比为 1∶70(g/mL),温度为 85℃,分别以 10、20、30 min 3个水平对玫瑰茄进行浸提,结果见表5。

表5 浸提时间对浸提效果的影响Table 5 Effects of time on extraction efficiency

表5结果显示随着时间的延长,多酚含量呈上升趋势。多酚作为一种抗氧化剂,可以清除活性氧自由基。但是过量的茶多酚不仅会影响饮料的口感,还可能对人类的肝脏造成损伤。故本试验最终选取20 min作为最佳浸提条件,多酚含量适中,且玫瑰茄汁色泽均匀。

2.1.4 玫瑰茄汁制备的正交试验

根据单因素试验结果,选取A(茶水比),B(浸提温度),C(浸提时间)3个因素,各取3个水平进行正交试验结果见表6。

由表 6 结果可知,K 值最优组合为 A3,B2,C2,对 K值最优组 A3,B2,C2与试验最优组 A3,B2,C1进行验证试验,最终得出玫瑰茄汁的最佳浸提条件为A3,B2,C2,即在温度为85℃,以茶水比1∶70(g/mL)的比例浸提20 min,效果最佳。其影响顺序为A>B>C,即茶水比>浸提温度>浸提时间,茶水比对玫瑰茄的提取影响最大,浸提时间对其影响最小。

表6 正交试验结果Table 6 Orthogonal array experimental results

2.2 复合饮料的配方工艺优化

2.2.1 果蔬汁与玫瑰茄汁比例对复合饮料品质的影响

果蔬汁与玫瑰茄汁比例对复合饮料感官评分的影响见图1。

图1 果蔬汁与玫瑰茄汁比例对复合饮料感官评分的影响Fig.1 Effects of ratios of fruit vegetable juice to roselle juice on sensory scores

图1结果表明,果蔬汁与玫瑰茄汁比例2∶3(体积比)时,调味果蔬茶饮料口感最好,清爽微香,色泽均匀。继续提高果蔬汁添加量,调味果蔬茶饮料的整体品质有所下降,菠萝的颜色影响饮料的整体色泽,并且组织状态和滋味下降略多。而当玫瑰茄添加量所占比例太高时,会使饮料口感整体偏酸。

2.2.2 菠萝汁与黄瓜汁比例对复合饮料品质的影响

菠萝汁与黄瓜汁比例对复合饮料感官评分的影响见图2。

图2 菠萝汁与黄瓜汁比例对复合饮料感官评分的影响Fig.2 Effect of ratios of pineapple juice to cucumber juice on sensory scores

图2结果表明,菠萝汁与黄瓜汁体积比为4∶1时,复合饮料品质最好。当黄瓜添加量多于菠萝汁时,会掩盖菠萝的香甜,所以会导致甜味不足,整体口感偏酸。而当继续增大菠萝汁添加比例时,会掩盖黄瓜的清爽口感,且易出现苦涩的后味,故本文确定最佳果汁比例为菠萝汁与黄瓜汁体积比4∶1。

2.2.3 稳定剂种类对复合饮料的影响

混合稳定剂为黄原胶和海藻酸钠1∶1(质量比)的混合物,稳定剂浓度均为0.05%,稳定剂种类对复合饮料感官评分的影响见表7。

表7 稳定剂种类对复合饮料感官评分的影响Table 7 Effect of different stabilizer on sensory scores

由表7可以得知,稳定剂种类对调味果蔬茶饮料的影响甚微,但黄原胶具有极强的亲水性,搅拌不充分容易导致外层吸水膨胀成胶团,从而导致溶解不充分,不能完全发挥作用。故本试验选取海藻酸钠作为稳定剂。

2.2.4 稳定剂含量对复合饮料的影响

按不同比例添加稳定剂后,4℃静置,24 h后观察情况,对其进行感官评价见图3。

由于复合饮料制作过程中放置时间较长,可能会出现沉淀和分层现象,故本文选取了海藻酸钠作为稳定剂,图3结果表明0.05%的添加量最好,有利于稳定调味果蔬茶饮料,没有分层和沉淀现象,0.1%和0.2%的添加量则会造成饮料太过黏稠,组织状态较差。

2.2.5 复合饮料配方的正交试验

根据单因素试验结果,选取每个因素的3个水平进行正交试验,结果见表8。

图3 稳定剂添加量对复合饮料感官评分的影响Fig.3 Effect of stabilizer addition on sensory scores

表8 复合饮料正交试验及成果Table 8 Orthogonal array experimental results of compound beverage

由表8可知,该复合型调味果蔬茶饮料的最佳配比为A1B1C1,即果蔬汁与玫瑰茄汁体积为2∶3,菠萝汁与黄瓜汁体积比为4∶1,稳定剂添加量为0.05%。其中对饮料品质的影响顺序为A>B>C,即果蔬汁与玫瑰茄汁的比例对复合饮料的影响最大,而稳定剂的添加量对其影响最小。

2.3 理化指标的检测

确定最佳条件之后,检测可得饮料中多酚含量为513.75 mg/kg,菌落数<100个/mL,符合 GB7101-2015《食品安全国家标准饮料》中菌落总数<5×104CFU/mL未检测出任何致病菌。波美度为3.2°Bx,均符合GB7101-2015。

3 结论

本文以黄瓜、菠萝和玫瑰茄为原料,探讨玫瑰茄的最佳浸提条件和调味果蔬茶饮料的最佳配方,即玫瑰茄的最佳浸提条件为以茶水比1∶70(g/mL)的比例在85℃下浸提20 min,复合饮料最佳配方为果蔬汁与玫瑰茄汁的体积比为2∶3,菠萝汁与黄瓜汁体积比为4∶1,稳定剂选取海藻酸钠,添加量为0.05%。该调味茶饮料生产周期较短,生产工艺简单,营养价值较高,而且研制的成品组织形态较好,无沉淀和分层。口感细腻香甜,既具有黄瓜的清爽,菠萝的香甜,又具有淡淡的香味,透明度较好。

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