百香果茅巖莓茶飲料的研制

盧利平,楊蕙源,高丹丹,*,丁功濤,陳士恩,馮 哲

(1.西北民族大學生命科學與工程學院,甘肅蘭州 730030;2.西北民族大學生物醫學研究中心中國馬來西亞國家聯合實驗室,甘肅蘭州 730030)

百香果(passion fruit),又叫做西番蓮或者是雞蛋果,屬常綠攀援藤本植物,廣泛種植于熱帶和亞熱帶地區[1]。廣西百香果種植業發展很快,已成為廣西區域的特色農業產業[2]。百香果富含人體所需的胡蘿卜素、維生素和多種氨基酸,纖維素含量也是很多水果無法取代的,且具有石榴、香蕉、草莓、檸檬等多種水果特有的香氣及風味,以及有機酸類物質,享有“飲料之王”的美譽[3-4]。

茅巖莓為野生藤本植物,學名為顯齒蛇葡萄,是藤本植物的莖葉[5]。茅巖莓是湖南省特色農產品,屬地方經濟作物,稱為“土家神茶”,也稱為“黃酮之王”[6],茅巖莓對咳嗽、咯痰、咽干、哮喘都有功效,還能改善睡眠、保護心腦、調節血壓、降血糖、降低血脂、軟化血管[7-8]。茅巖莓黃酮中含量最高的是二氫楊莓素,能夠抑制乳腺癌細胞和前列腺癌細胞增殖的作用[9-10],還具有抗氧化作用[11-14]。

近年來國內外學者對百香果進行了大量的研究,發現百香果具有黃酮類和生物堿等對人體有益的成分,具有抗氧化、抗疲勞、保護神經、促進新陳代謝等多種功效[15-18]。蒲海燕等[19]以紅茶、百香果為主要原料,加入復合穩定劑開發一種百香果茶飲料,并對其生產工藝條件進行研究,獲得了一種色、香、味俱佳的百香果茶飲料。杜偉等[20]以百香果和芒果為原材料,對生產工藝及其穩定性進行研究,制備出一款口感優良、質量穩定的復合飲料。而國內外對茅巖莓茶的研究主要集中在有效成分黃酮的提取分離純化工藝上[21-24],對茅巖莓茶相關的復合飲料研究未見報道。

本研究以百香果和茅巖莓為主要原料,以冰糖為甜味劑進行復配,開發一種兼有二者營養價值和藥用價值的百香果茅巖莓茶飲料。目前國內市場還未有將百香果和茅巖莓茶結合開發的復合茶飲料,探討茅巖莓茶浸提液的最佳提取工藝條件,確定百香果茅巖莓茶飲料的最佳配方,將為復合茶飲料的開發提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

茅巖莓茶葉 張家界市湘小伍有限公司提供;百香果 購自蘭州水果批發市場;冰糖 河南鑫源化工食品科技有限公司;果膠酶 蘭州奧科實驗器材公司。

HWS28型LCQ電熱恒溫水浴鍋 上海一恒科學儀器有限公司;HT111ATC手持糖度計 深圳市優米儀器設備有限公司;JYZ-E7榨汁機 廣東美的生活電器制造有限公司;FJ-200型均質機 上海滬粵明科學有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 操作要點

1.2.2.1 茶葉的浸提 采用一般的浸提方法,按照一定茶水比稱取一定量的茅巖莓,在一定溫度下浸提一定時間,三層紗布過濾2次,加純水定容,得到茅巖莓茶浸提液。

1.2.2.2 百香果漿的制備 挑選新鮮成熟,顏色呈暗紅色的百香果;對半切割掏出果肉后直接進行榨汁,過濾后百香果漿濾液備用,取濾渣加入果膠酶(0.35 g/100 g濾渣)、去離子水10 mL于45 ℃酶解45 min后過濾,酶解液所得濾液與百香果漿濾液混合得到所需百香果漿。

1.2.2.3 調配、均質、瓶裝 按一定體積將茅巖莓浸提液、百香果漿混合,再加入一定量冰糖量進行調配;調配好后在25 MPa下均質2次,均質結束加熱至90 ℃分裝到玻璃瓶中,85 ℃水浴20 min,迅速冷卻至30 ℃。

1.2.3 茅巖莓浸提液制備的單因素試驗

1.2.3.1 浸提溫度的確定 在浸提時間為20 min,茶水比為1∶100 g/mL,浸提溫度分別為75、80、85、90、95 ℃的條件下,以茅巖莓浸提液感官評分為指標,分析不同浸提溫度對茅巖莓浸提液提取的影響。

1.2.3.2 浸提時間的確定 在浸提溫度為85 ℃,茶水比為1∶100 g/mL,浸提時間分別為10、15、20、25、30 min的條件下,以茅巖莓浸提液感官評分為指標,分析不同浸提時間對茅巖莓浸提液提取的影響。

1.2.3.3 茶水比的確定 在浸提溫度為85 ℃,浸提時間為25 min,茶水比分別為0.5∶100、0.75∶100、1∶100、1.25∶100、1.5∶100 g/mL的條件下,以茅巖莓浸提液感官評分為指標,分析不同茶水比對茅巖莓浸提液提取的影響。

1.2.4 茅巖莓浸提液制備的正交試驗設計 通過單因素試驗的結果分析選取浸提溫度、浸提時間和茶水比3個因素,進行L9(34)水平正交試驗,試驗設計如表1。

表1 茅巖莓茶浸提液的正交試驗因素與水平Table 1 Orthogonal test factors and levels of maoyanmei extract

1.2.5 百香果茅巖莓茶飲料的單因素試驗

1.2.5.1 茅巖莓浸提液添加量的確定 在冰糖占比為18%(100 mL百香果茅巖莓茶飲料添加18 g冰糖),百香果漿添加量為30 mL,茅巖莓浸提液的添加量分別為125、150、175、200、225 mL的條件下,以百香果茅巖莓茶飲料感官評分為指標,分析茅巖莓茶浸提液添加量對百香果茅巖莓茶飲料的影響。

1.2.5.2 百香果果漿添加量的確定 在冰糖占比為18%,茅巖莓浸提液添加量為200 mL,百香果漿添加量分別為10、20、30、40、50 mL的條件下,以百香果茅巖莓茶飲料感官評分為指標,分析百香果漿添加量對百香果茅巖莓茶飲料的影響。

1.2.5.3 冰糖占比的確定 在茅巖莓浸提液添加量為200 mL,百香果漿添加量為40 mL條件下,冰糖占比分別為12%、14%、16%、18%、20%的條件下,以百香果茅巖莓茶飲料感官評分為指標,分析冰糖占比對百香果茅巖莓茶飲料的影響。

1.2.6 百香果茅巖莓茶飲料的正交試驗設計 通過單因素試驗的結果分析選取茅巖莓浸提液添加量、百香果漿添加量和冰糖占比3個因素,進行L9(34)水平正交試驗,試驗設計如表2。

表2 百香果茅巖莓茶飲料的正交試驗因素與水平Table 2 Orthogonal test factors and levels of passion fruit maoyanmei tea

1.2.7 感官質量評定標準

1.2.7.1 茅巖莓浸提液的感官質量評定標準 感官質量評定標準見表3。所選感官評價人員都是有專業背景,經過規范性培訓,20人,身體健康,感覺正常,無過敏癥,有良好的語言表達能力,能夠準時參加試驗并能客觀對待試驗所有樣品。

表3 茅巖莓茶浸提液感官評定標準Table 3 Sensory evaluation standard of maoyanmei extract

1.2.7.2 百香果茅巖莓茶飲料的感官質量評定標準 感官質量評定標準見表4。所選感官評價人員都是有專業背景,經過規范性培訓,20人,身體健康,感覺正常,無過敏癥,有良好的語言表達能力,能夠準時參加試驗并能客觀對待試驗所有樣品。

表4 百香果茅巖莓茶飲料感官評定標準Table 4 Sensory evaluation standard of passion fruit maoyanmei tea

1.2.8 理化指標的測定 按照國家標準GB/T 12456-2008中“食品中總酸的測定”進行總酸的檢測[25];按照國家標準GB/T 12143[26]檢測百香果茅巖莓茶飲料的糖度,pH計測定pH。

1.2.9 微生物檢測 按照國家標準GB 4789.2-2010中菌落總數測定法測定菌落總數、大腸菌群和致病菌指標[27-31]。

1.3 數據處理

運用Excel 2013對數據進行計算整理,采用Origin 8.0繪制實驗圖表,SPSS 16.0分析數據之間的顯著性差異,每組試驗重復3次(結果以平均值±標準差表示)。

2 結果與分析

2.1 茅巖莓浸提液制備的單因素試驗結果

2.1.1 浸提溫度的確定 浸提溫度是影響茶飲料品質的重要因素,溫度太高易使茶葉透明度降低,酸敗變味;溫度太低,茶的香味淡,達不到理想效果[32]。由圖1可見,隨著浸提溫度的升高,茅巖莓浸提液的感官評分先升高后降低。當浸提溫度為75 ℃時,茅巖莓茶浸提液茶味單薄,評分較低;當溫度達到85 ℃時感官評分值最大,溫度繼續升高,感官評分反而呈下降趨勢,可見溫度過高,茶水口感變澀,感官評分下降。因此經過綜合考慮單因素結果,選擇浸提溫度80、85、90 ℃做正交試驗。

圖1 浸提溫度對茅巖莓浸提液的影響Fig.1 Effec of extraction temperature on maoyanmei extract

2.1.2 浸提時間的確定 浸提時間直接影響浸提液的香氣成分、營養成分。浸提時間短,滋味太單薄,香氣成分營養成分浸出不徹底。浸提時間過長,口味易變苦澀,浸出液不透明,色澤深[33]。由圖2可見,隨著浸提時間的延長,茅巖莓浸提液的感官評分先緩慢升高后降低。浸提時間為10 min時,茅巖莓浸提液香氣成分不足,感官評分分值較小;當浸提時間達到25 min時,感官評分達到最高;隨著浸提時間繼續延長,茶浸提液略有苦澀,顏色變深,感官評分呈降低趨勢。因此經過綜合考慮單因素結果,選擇浸提時間15、20、25 min做正交試驗。

圖2 浸提時間對茅巖莓浸提液的影響Fig.2 Effec of extraction time on maoyanmei extract

2.1.3 茶水比的確定 茶水比的高低影響茶浸提液香氣成分和營養成分濃度的高低。茶水比高,浸提液濃度高,茶液渾濁,滋味太厚重;相反,茶水比低,浸出液濃度低,香氣成分不足,其營養成分含量低,滋味單薄[34]。由圖3可見,隨著茶水比例增大,茅巖莓浸提液的感官評分先升高后緩慢降低。當茶水比為0.75∶100 g/mL時,感官評分值最高,茅巖莓茶浸提液口感柔和協調,隨著茶水比增加,浸出液變渾濁,感官評分逐漸降低。因此綜合考慮單因素結果,選擇茶水比為0.75∶100、1∶100、1.25∶100 g/mL做正交試驗。

圖3 茶水比對茅巖莓浸提液的影響Fig.3 Effec of maoyanmei and water ration on maoyanmei extract

2.2 茅巖莓浸提液制備的正交試驗設計

在L9(34)水平正交試驗設計中進行3因素三水平試驗,正交試驗結果見表5。

由表5可以看出,各因素影響茅巖莓茶浸提液感官品質的主次順序為:A>B>C,即浸提溫度>浸提時間>茶水比,最佳的浸提條件為A2B2C1,即浸提溫度85 ℃,浸提時間20 min,茶水比0.75∶100 g/mL。經過驗證實驗,茅巖莓茶浸提液感官評分為93±1.0分。

表5 茅巖莓浸提液最佳配方正交試驗設計結果Table 5 Orthogonal test design and result of maoyanmei extract

2.3 百香果茅巖莓茶飲料的單因素試驗結果

2.3.1 茅巖莓浸提液添加量的確定 茅巖莓浸提液添加量直接影響百香果茅巖莓茶飲料的香氣、滋味和口感,茅巖莓浸提液添加量過低,體現不出茅巖莓茶特有的香氣,特有的營養成分含量也不足;浸提液添加量過高,茅巖莓茶苦澀味掩蓋部分百香果漿的香味,不易被消費者接受。由圖4感官評定結果可見,隨著茅巖莓浸提液添加量增大,百香果茅巖莓茶飲料感官評分先緩慢升高后降低。當茅巖莓浸提液的用量為125 mL時,茶香味不足,感官評分值較小;但隨著茅巖莓浸提液加入量增大,感官評分值也呈上升趨勢,當茅巖莓浸提液添加量達到200 mL時,茶香味適宜,飲料酸甜適中,感官評分達到峰值;當其用量超過200 mL時,百香果味偏淡,感官評分呈下降趨勢。綜合考慮,選擇浸提液添加量為175、200、225 mL做正交試驗。

圖4 浸提液添加量對百香果茅巖莓茶飲料的影響Fig.4 Effect of extraction amount on passion fruit maoyanmei tea

2.3.2 百香果果漿添加量的確定 由圖5感官評定結果可見,逐漸增加百香果漿的添加量,感官評分的分值也隨之上升,百香果漿添加量到40 mL時,百香果香味適中,茶飲料酸甜可口,感官評分達到峰值;添加量超過40 mL,百香果味過濃,酸味加重,感官評分呈下降趨勢。綜合考慮單因素結果,選擇果漿添加量為20、30、40 mL做正交試驗。

圖5 果漿添加量對百香果茅巖莓茶飲料的影響Fig.5 Effect of fruit pulp amount on passion fruit maoyanmei tea

2.3.3 冰糖占比的確定 由圖6感官評定結果可見,冰糖占比小于16%時,茶味淡薄,苦澀味較厚重,感官評分值較低。感官評分隨著冰糖添加量的增大呈上升趨勢,冰糖占比達到16%時,茶飲料甜度適宜,茶味適中,有明顯茅巖莓和百香果的香氣,感官評分最高。但隨著冰糖占比增大,茶飲料太甜膩,香氣不足,感官評分值又隨之下降。綜合考慮單因素結果,選擇冰糖占比為14%、16%、18%做正交試驗。

圖6 冰糖占比對百香果茅巖莓茶飲料的影響Fig.6 Effect of crystal rationon on passion fruit maoyanmei tea

2.4 百香果茅巖莓茶飲料的正交試驗設計

在L9(34)水平正交試驗設計中進行3因素三水平試驗,正交試驗結果見表6。

由表6可以看出,各因素影響百香果茅巖莓茶飲料感官品質的主次順序為:A>B>C,即茅巖莓浸提液添加量>百香果漿添加量>冰糖占比,最佳的浸提條件為A1B2C2,即茅巖莓浸提液添加量175 mL,百香果漿添加量30 mL,冰糖占比為16%。在最優組合條件下進行驗證實驗,百香果茅巖莓茶飲料感官評分為95±1.0(分)。可見進行正交試驗是有效的,結果符合預期。

表6 百香果茅巖莓茶飲料正交試驗結果Table 6 Orthogonal test results of passion fruit maoyanmei tea

2.5 百香果茅巖莓茶飲料的主要質量指標

2.5.1 感官指標 研制出的百香果茅巖莓茶飲料口感柔和,酸甜爽口,具有百香果濃郁的香味和茅巖莓茶特有的茶香氣,有冰糖甘甜味,無異味;淡黃色且明亮,透明度好,穩定性好;組織狀態無肉眼可見雜質,質地均勻透明。

2.5.2 理化指標 總酸(以檸檬酸計)為2.9 g/L,總糖(以葡萄糖計)含量為8.4%,pH:5.0～5.5。

2.5.3 微生物檢測結果 百香果茅巖莓茶飲料中微生物檢測到菌落總數<100 (CFU/mL),大腸菌群<6個/mL,未檢測到致病菌[27-31],所得產品達到標準要求。

3 結論

以百香果和張家界茅巖莓為主要原料,以產品的感官評價得分為指標,在單因素試驗的基礎上,采用正交試驗設計對復合茶飲料進行了研究,開發出百香果茅巖莓茶飲料,并得到了茅巖莓浸提液的最佳提取工藝條件和百香果茅巖莓茶飲料最佳配比。試驗結果顯示,浸提溫度85 ℃,浸提時間20 min,茶水比0.75∶100 g/mL,巖莓茶浸提液感官評分值為93±1.0(分);茅巖莓浸提液添加量175 mL,百香果漿添加量30 mL,冰糖占比為16%,百香果茅巖莓茶飲料感官評分值為95±1.0(分)。通過本方法研制出來的百香果茅巖莓茶飲料具有百香果和茅巖莓茶的香氣,酸甜適口,屬于一款風味獨特和營養價值較高的保健茶飲料,為保健茶飲料的開發利用提供了新的思路。