毛獻萍,黃志強,高志明
(賀州學院桂東特色資源開發利用重點建設實驗室,廣西 賀州 542800)
桃金娘(Rhodomyrtus Tomentosa)是桃金娘科桃金娘屬常綠小灌木,廣泛分布于廣西、廣東、海南、福建等省,資源極其豐富,且大多處于野生狀態[1]。桃金娘適應性強,易繁殖,尤耐瘠薄。在產地的荒山荒地、溝邊路旁,隨處可見。桃金娘果屬于漿果,成熟后為紫黑色,味道鮮美。據《全國中草藥匯編》載:桃金娘性味功能為甘、澀、平、補血、滋養、安胎。主治:貧血、病后體虛、神經衰弱、耳鳴[2]。
目前,關于桃金娘的應用研究主要有果實儲藏和果汁研制[3-6]、色素提取[7-8]、生產標準桃金娘油[9-10]、以及加工成果酒和飲料等[11-13]。總體來說,關于桃金娘開發應用的研究相對較少,而且大多集中在醫療方面。桃金娘果實營養豐富,又富有醫療保健效果,若將之開發成飲料,其市場潛力巨大。
文獻中有關于桃金娘飲料加工的研究,但采用的是壓榨取汁的方法。桃金娘果屬于漿果,果膠含量大,壓榨取汁生產工藝復雜,原料利用率不高,生產成本較高。因此,本研究在前期干燥保藏的研究基礎上采取浸提方式取汁,進而加工成桃金娘飲料。此方法不僅過程簡單,而且得率高,原料利用率大。
桃金娘干果:新鮮桃金娘果購于賀州市城西農貿市場,挑選色澤紫紅,大小均一,無殘損的新鮮桃金娘果在80℃下經熱風干燥8.5 h后密封保存備用。
白砂糖(一級食用白糖)、蜂蜜:賀州市某超市;檸檬酸:食品級。
蒽酮、標準葡萄糖:國產分析純。
FZ102型粉碎機:北京科偉儀器廠;JJ500型電子天平:常熟市雙杰測試儀器廠;722型分光光度計:上海第三分析儀器廠;wYr-32型手持糖度計:泉州光學儀器廠;SKD-100凱氏定氮儀:上海沛歐分析儀器有限公司;WI61093索氏提取儀:東西儀(北京)科技有限公司。
1.3.1 主要營養成分分析
總糖的測定:采用蒽酮比色法;蛋白質含量的測定:采用凱氏定氮法;脂肪含量的測定:索氏抽提法;VC的測定:直接碘量法;可溶性固形物含量的測定:手持糖度計。
1.3.2 桃金娘浸提工藝
以水為溶劑,研究料液比、浸提溫度和浸提時間對可溶性固形物提取率的影響。在單因素試驗的基礎上,進行正交試驗,得出最佳浸提工藝參數。
1.3.3 桃金娘飲料加工工藝
桃金娘飲料加工工藝流程如圖1所示。

圖1 桃金娘飲料加工工藝流程圖Fig.1 Craft process of Rhodomyrtus tomentosa drink
將干燥保存的桃金娘干果粉碎后過40目篩,然后以水為溶劑進行浸提。浸提后4層紗布過濾得桃金娘果浸提液。將白糖、檸檬酸以及蜂蜜等輔料預處理后與桃金娘水提液混合,加水補充至設定值,充分混勻后靜置10min。然后經過硅藻土過濾、灌裝、殺菌等環節,最后制得成品。
1.3.4 桃金娘飲料配方設計
分別以浸提液添加量、白砂糖添加量、檸檬酸添加量以及蜂蜜添加量為影響因素,以產品感官得分為考察指標,設計四因素三水平正交試驗。得出飲料最佳配方設計。
1.3.5 桃金娘飲料感官得分
采用100分制評定方法。對多個樣品進行評價,評分由10名實驗室人員組成,讓他們依次品嘗16個配方組成的樣品,并給每個樣品進行評分,每個樣品的得分平均值作為最后的得分。以色、香、味、組織狀態為指標對產品進行評定,即要保持良好的色澤和口感,還要求保持桃金娘特有的清香。色、香、味、組織狀態分別為15、20、50和15分,滿分為100分。
桃金娘干果中主要營養成分含量如表1所示。

表1 桃金娘干果主要營養成分的含量Table 1 Content of the main nutrition in dry fruit of Rhodomyrtus tomentosa
可以看出,桃金娘干果除了糖分含量較高外,脂肪和蛋白質含量也較高,分別達到4.25%和2.98%,比一般的水果蔬菜含量要高。桃金娘干果VC含量高達690 mg/100 g,要高于絕大多數的果蔬。因此,桃金娘果營養豐富,是一種理想的保健食品。
2.2.1 浸提溫度對桃金娘果可溶性固形物提取率的影響
在料液比 1∶20(g/mL)、浸提時間 45 min 條件下,浸提溫度對桃金娘干果可溶性固形物提取率的影響如圖2所示。

圖2 浸提溫度對可溶性固形物提取率的影響Fig.2 Infection of temperature on the extraction ration of soluble solid
由圖2可知,在70℃以前,隨著浸提溫度的升高,桃金娘干果可溶性固形物提取率明顯提高,而當溫度高于70℃以后,提取率隨溫度變化不明顯。說明浸提時溫度過高不僅對可溶性固形物提取率沒有效果,反而會破壞其他營養成分,浪費能源。
2.2.2 料液比對桃金娘干果可溶性固形物提取率的影響
在浸提過程中,選擇恰當的料液比不僅能使目標成分盡量多的提取出來,還能減少溶劑的使用,以及減少加工成本。圖3描述的是浸提溫度70℃、浸提時間45 min條件下浸提料液比與桃金娘干果可溶性固形物提取率之間的關系。

圖3 料液比對桃金娘干果可溶性固形物提取率的影響Fig.3 Infection of liquid ration on the extraction ration of soluble solid
由圖3可以看出,在料液比低于1∶20(g/mL)時,桃金娘干果可溶性固形物提取率隨比例增加而增加,當料液比高于1∶20(g/mL)后,其提取率不再上升。此時繼續增加料液比對可溶性固形物提取率的增加沒有積極效應,反而會增加浸提的熱能消耗。
2.2.3 浸提時間對桃金娘干果可溶性固形物提取率的影響
桃金娘干果的浸提過程實際是物質擴散的過程,即可溶性固形物由桃金娘干果粉末內部向水溶液中擴散。浸提時間受擴散速度的影響,而擴散速度又受到溫度、溶液黏度以及濃度梯度等多方面因素的影響。在以水為溶劑,提取溫度為 70℃,料液比為 1∶20(g/mL)條件下,桃金娘干果中可溶性固形物的浸出過程如圖4所示。

圖4 浸提時間對桃金娘干果可溶性固形物提取率的影響Fig.4 Infection of extraction time on the extraction ration of soluble solid
在前45 min時間內,可溶性固形物不斷浸出,并逐漸達到平衡狀態。45 min后,液相中可溶性固形物濃度不再明顯增加,表明此時浸提過程已接近終點。
2.2.4 浸提工藝的優化
盡管在單因素試驗中得到了各個影響因素的最佳水平,但仍然不能完全描述浸提的實際情況。因為如2.2.3所分析,各因素之間是相互影響的。因此,在單因素試驗的基礎上,再設計正交試驗,將浸提工藝進行優化。表2是桃金娘干果浸提工藝優化的正交試驗因素水平表。試驗結果如表3所示。
可以看出,各因素對桃金娘干果可溶性固形物提取率的影響大小順序為料液比>浸提溫度>浸提時間。最優組合為A3B2C3,即浸提溫度為75℃,料液比為1∶20(g/mL),浸提時間為55 min。為驗證結果的可靠性,用表3得出的最佳工藝進行驗證試驗。結果桃金娘干果可溶性固形物提取率為43.8%,明顯高于其他組合的實驗結果。

表2 正交設計因素水平表Table 2 The factors and levels of orthogonal experiment

表3 浸提工藝正交試驗結果分析Table 3 Results of the orthogonal experiment
進行桃金娘飲料配方設計時,除考慮口味應設計成時下流行的甜酸味外,還應該充分考慮其組織的穩定性。由2.1桃金娘干果主要成分分析結果看出,桃金娘干果中蛋白質含量較高,加之含有一定的多酚類物[14],容易引起組織的不穩定,因此加入一定量蜂蜜,除可以提高組織穩定性外,還有利于提高其風味和色澤。以浸提汁量、白砂糖、檸檬酸和蜂蜜的添加量為試驗因素,設計四因素四水平正交試驗。因素水平的設計如表4所示。

表4 正交試驗因素水平表Table 4 The factors and levels of orthogonal experiment
各因素組合的感官評價結果如表5所示。
由表5可知,4個因素對桃金娘飲料感官得分影響大小依次為A>B>C>D,配方最佳組合為A2B4C4D3,即桃金娘干果浸提液添加量為55%,白砂糖添加量為12%,檸檬酸添加量為0.012%,蜂蜜添加量為8%。用最佳組合進行調配,得到的樣品最后得分為94.7分,證實了正交試驗的正確性。

表5 配方設計正交試驗結果分析Table 5 The results of orthogonal experiment for formula design
理化指標:可溶性固形物(折光法)>4.5;pH3.9~4.1;總酸(以醋酸計)0.05%。微生物指標:細菌總數<100個/mL;大腸菌群:未檢出;致病菌:未檢出。感官指標:淺棕黃色,具有桃金娘果特有的清香味,香氣誘人。口味厚實,酸甜適口,組織清亮透明,無沉淀和懸浮物。
桃金娘果營養豐富,其蛋白質、脂肪和VC含量高于一般果蔬。桃金娘干果浸提最佳工藝為:浸提溫度75 ℃,料液比為 1∶20(g/mL),浸提時間為 55 min;桃金娘飲料配方為:桃金娘浸提液55%,白砂糖添加量為12%,檸檬酸添加量為0.012%,蜂蜜添加量為8%。由此制得的桃金娘飲料香氣色澤誘人,澄清透明,口感良好,各理化指標和衛生指標符合國家有關標準。
桃金娘不僅果實營養豐富,其莖葉也具有良好的醫療保健作用,多用來開發成藥物。若將其加工成保健飲料,市場潛力巨大。桃金娘目前野生居多,人工種植較少,因此其產量受到一定限制。若進行人工選育優良品種并大規模栽培,必將能為保健食品行業提供豐富的原料。
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