李欣伊,程博龍,王 姍,王 洋
(商洛學院 生物醫藥與食品工程學院;陜西秦嶺特色生物資源產業技術研究院,陜西 商洛726000)
決明子(Catsia tora Linn)來源于豆科植物決明和小決明的干燥成熟種子,具有清熱明目、潤腸通便的功效。主治目赤腫痛、羞明多淚、目暗不明、頭疼眩暈、腸燥便秘。藥食兩用,全國各地均有栽培,分布較為廣泛。現代醫學研究表明,決明子具有保護肝臟、降血壓、調血脂和改善腎功能等作用,是中醫藥治療心腦血管疾病、眼部疾病、高脂血癥、肥胖癥、便秘的代表性藥物[1-2],決明子具有護目功效的主要化學成份為蒽醌類,除此之外,決明子中還含有其他微量元素[3]。但是決明子目前主要以原植物形式使用,經濟價值比較低,且藥理作用得不到保障,決明子的價值沒有得到充分發揮,為進一步探究并合理開發利用決明子資源,開發出口感好、有保健效果、人們喜愛的具有保健功能的決明子飲品,更好地發揮決明子的食療作用,增進人類的健康[4]。為了增進該護目花茶的藥效和口感,特此添加胎菊[5]、薄荷葉等材料。
試驗材料主要有:決明子,產地為寧夏,購于聚廣德旗艦店;胎菊,產地為浙江嘉興,購于桐鄉市土特產有限公司;冰糖,購于尚貢旗艦店;薄荷葉,產地為浙江嘉興,購于杏林草堂旗艦店。
儀器與設備主要有:電子天平(SI-234),丹佛儀器有限公司;過濾茶袋。
1.3.1 工藝流程
參考相關工藝文獻并加以調節,操作流程如下:備好決明子(熟制)、胎菊、薄荷葉、冰糖、枸杞→調配裝袋→成品。結合上述流程對該工藝進行單因素試驗和響應面法優化分析,以便得出最佳配比結果。
1.3.2 花茶的配制
選用熟制決明子,直接用于花茶的調配;選取花朵完整、色澤均衡的菊花;挑選出葉片完整、香味濃郁的薄荷葉;冰糖作為輔料,用于改善花茶的口感和茶色;根據試驗設計,將不同配比的花茶稱量好,裝入過濾茶袋中[6]。
1.3.3 優化配方
試驗通過測評配方的色澤、香味、口感和滋味等感官品質,分別對決明子、胎菊、薄荷葉和冰糖這4 種因素進行單因素試驗,確定最適含量,再進行響應面優化得出花茶的最佳配方[7-9]。使用“百分制”評分法進行感官評價,如表1所示,挑選20 名同學組成評定小組。
表1 決明子護目花茶的感官評定標準(100 分)
在對花茶感官評價中,實驗選用影響大的4個因素進行單因素試驗,通過感官測評的結果確定各因素所需的最佳用量,得到四種不同類型的花茶配方。
決明子含量對花茶綜合評價的影響:在胎菊含量為0.30 g,薄荷葉含量為0.01 g,冰糖含量為1.00 g 的條件下,添加決明子含量分別為0.50 g、1.00 g、1.50 g、2.00 g、2.50 g、3.00 g、3.50 g 進行試驗。
胎菊含量對花茶綜合評價的影響:在決明子含量為1.00 g,薄荷葉含量為0.01 g,冰糖含量為1.00 g 的條件下,添加胎菊含量分別為0.10 g、0.20 g、0.30 g、0.40 g、0.50 g、0.60 g、0.70 g 進行試驗。
冰糖含量對花茶綜合評價的影響:在決明子含量為1.00 g,胎菊含量為0.30 g,薄荷葉含量為0.01 g 的條件下,添加冰糖含量分別為0.50 g、1.00 g、1.50 g、2.00 g、2.50 g、3.00 g、3.50 g 進行試驗。
薄荷葉含量對花茶綜合評價的影響:在決明子含量為1.00 g,胎菊含量為0.30 g,冰糖含量為1.00 g 的條件下,添加薄荷葉含量分別為0.01 g、0.02 g、0.03 g、0.04 g、0.05 g、0.06 g、0.07 g 進行試驗。
1.3.4 響應面試驗
通過單因素試驗得出結果,選取決明子含量A、胎菊含量B、冰糖含量C、薄荷葉含量D這四種對產品感官評價影響較大的試驗因素,根據Box-Behnken 響應面優化試驗設計花茶響應面試驗因素水平編碼表,如表2 所示。使用Design-Expert V 10.0.4 軟件進行分析。
表2 花茶響應面試驗因素水平編碼表
在胎菊、冰糖、薄荷葉含量一定的情況下,花茶中決明子的口感隨著含量的逐漸增加而越發濃郁,在決明子含量為2.00 g 時,花茶的口感、色澤等均達到最佳;繼續增加其含量時,花茶口感越發苦澀,色澤渾濁,感官評分下降。
在決明子、胎菊、薄荷葉含量一定的情況下,冰糖含量為1.50 g 時,花茶的口感、色澤等均達到最佳;繼續增加其含量時,甜味過于濃郁,感官評分下降。
在決明子、冰糖、薄荷葉含量一定的情況下,花茶中胎菊的口感隨著含量的增加而越發濃郁,花茶的茶色逐漸加深,在胎菊含量為0.50 g 時,花茶的口感、色澤等均達到最佳;繼續增加其含量時,胎菊花味過于濃郁,感官評分下降。
在決明子、胎菊、冰糖含量一定的情況下,薄荷葉含量為0.02 g 時,花茶的口感、色澤等均達到最佳;繼續增加其含量時薄荷味過于濃郁,影響整體效果,感官評分隨之下降。
依據單因素試驗得出的數據,對于花茶進行響應面法優化試驗設計,試驗設計及結果如表3 所示。
表3 BOX-Behnken 試驗設計及結果
利用Design-Expert V 10.0.4 軟件對結果進行方差分析,結果如表4 所示,該結果可表明該模型具有極顯著性(P<0.01),因素B,C,CD,A2,B2,C2,D2對感官評分結果影響顯著(P<0.01),因素A,D,AD對感官評分影響顯著(P<0.05)。由F值可以得出,4 種因素的含量對感官評分結果的影響程度由大到小依次是冰糖>菊花>決明子>薄荷。對該組試驗數據進行回歸擬合,以感官評分為因變量(Y),以決明子含量(A),菊花含量(B),冰糖含量(C)和薄荷含量(D)為自變量,得到二次多項式回歸方程與粗模型為:Y=96.20+0.42A+1.08B+1.42C+0.42D-0.25AB-1.00AC-0.50AD-0.50BC-0.50BD+0.75CD-8.39A2-7.64B2-8.89C2-8.14D2,模型相關系數R2=0.9836,R2ADJ=0.9673,變異系數=1.44%,該模型模擬程度良好。
根據單因素試驗和Box-Behnken 中心組合實驗設計原理,選取決明子含量、胎菊含量、冰糖含量和薄荷葉含量為4個因素,使用4 因素3 水平的響應面分析方法,繪制響應面曲線圖進行分析,以此獲得最佳配方。使用Design-Expert V 10.0.4 軟件繪制花茶配方響應面分析圖[10]。
由響應面圖可知,決明子、胎菊、冰糖和薄荷葉的含量與感官評分存在相關性。采用Design-Expert V 10.0.4 軟件進行分析,運用Box-Behnken 試驗設計結果和二次多項回歸方程為基礎,得出決明子護目花茶的最佳配比:決明子含量為2.00 g、胎菊含量為0.50 g、冰糖含量為1.50 g、薄荷葉含量為0.02 g。
本研究表明各原料的含量對決明子護目花茶的感官影響明顯。通過單因素試驗和響應面法設計優化,以感官指標確定花茶的最佳配方分別為:決明子含量為2.00 g、胎菊含量為0.50 g、冰糖含量為1.50 g、薄荷葉含量為0.02 g,該條件下感官評分為97 分,在該配方含量下,可以使得決明子的藥用價值發揮至較大。
決明子護目花茶屬于天然養生保健飲品,試驗研制的產品色澤清澈明亮、有光澤,花茶香味濃郁、協調,口感清甜順滑、無雜味,滋味清香可口;具有菊花、決明子特有的香氣,有冰糖的清甜以及薄荷清爽的口感,滋味極佳。本文所討論研制的決明子護目花茶僅以感官評價為指標,但在保健功能因子方面仍需進一步優化配方,使決明子護目花茶能夠具有較好的保健功能的作用。