周文美，姜　瑩，羅　英，趙辰路，周紀廷（.貴州大學 釀酒與食品工程學院，貴州省發(fā)酵工程與生物制藥重點實驗室，貴州 貴陽 55005；.綿陽師范學院 生命科學與技術學院，四川 綿陽 6000）

蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料風味優(yōu)化

周文美1，姜瑩1，羅英2*，趙辰路1，周紀廷1
（1.貴州大學 釀酒與食品工程學院，貴州省發(fā)酵工程與生物制藥重點實驗室，貴州 貴陽 550025；2.綿陽師范學院 生命科學與技術學院，四川 綿陽 621000）

以甜、苦蕎麥和大麥芽為原料制備格瓦斯飲料，采用單因素試驗和響應面分析法，通過添加蔗糖、檸檬酸和馬尾松花粉對蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料風味進行優(yōu)化。結果表明，格瓦斯飲料蔗糖添加量25 g/L、檸檬酸添加量3 g/L、馬尾松花粉添加量12%。在此工藝條件下，得到蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料顏色呈深黃色、氣味芬芳、口感潤滑、風味馥郁，最終感官評分為90.14分。

蕎麥芽；馬尾松花粉；格瓦斯飲料；風味調配

格瓦斯是以面包或谷物為原料經酵母菌和乳酸菌發(fā)酵釀制而成的一種無醇清涼飲料。具有天然發(fā)酵的醇香味，乙醇含量低于0.15%vol［1-4］，酸甜可口，富含人體所需的氨基酸、維生素等多種營養(yǎng)成分［5］。除消暑、解渴外還能增進人體消化功能，是可代酒助興的良好保健飲料［6］。

蕎麥是屬于蓼科（Polygonaceae）蕎麥屬（Fagopyrum），為雙子葉植物，蕎麥具有較高營養(yǎng)價值［7-10］，它含有豐富的多種氨基酸、亞油酸及鈣、硒、鉀、鎂等礦物質元素以及維生素［11］。馬尾松花粉是馬尾松雄性配子體［12］，存在于雄性花粉囊內，不僅具有低脂肪和高蛋白的特點，而且含有人體生理所需的多種營養(yǎng)物質。

為了得到口感協調、風味馥郁、具有獨特風味的蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料，本研究以甜、苦蕎麥和大麥芽為原料，通過現代先進生物發(fā)酵技術［13］制備格瓦斯飲料，采用單因素試驗和響應面分析法，通過添加蔗糖、檸檬酸和馬尾松花粉對蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料風味進行優(yōu)化，研制出了一種營養(yǎng)豐富、風味獨特、口感細膩的營養(yǎng)保健飲料。為蕎麥的綜合開發(fā)利用提出了一條新的途徑。

1　材料與方法

1.1料與試劑

甜蕎麥、大麥芽、安琪活性干酵母、蔗糖、檸檬酸（均為食品級）：市售；苦蕎麥：貴州師范大學生物育種研究提供；葡萄糖（分析純）：重慶北培精細化工廠；淀粉酶（2000U/g）：北京東華強盛生物有限公司；糖化酶（50 000 U/g）：湖南省津市市新型發(fā)酵有限責任公司；馬尾松花粉：實驗室自制。

1.2器與設備

LK-1000A中藥粉碎機：四川江陽粉碎設備有限公司；FA2004N電子天平：上海菁海儀器有限公司；HH-2數顯恒溫水浴鍋、80-2離心機：上海浦東物理光學儀器廠；722s可見分光光度計：上海菁華科技儀器有限公司；WYT手持糖度儀：成都泰華光學公司；LDZX-40AI立式自動電熱壓力蒸汽滅菌鍋：上海申安醫(yī)療器械廠；SPX-250B-Z培養(yǎng)箱：上海博訊實業(yè)有限公司。

1.3方法

1.3.1麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料生產工藝及操作要點

操作要點：

原料比例調配：將80℃干燥60m in的甜蕎、苦蕎、大麥芽按照1∶2∶1的比例調配；

馬尾松花粉破壁：將馬尾松花粉按料液比1∶20（g∶m L），在60℃、300W超聲條件下，破壁處理25m in；

液化：在調配好的原料中加入一定量的無菌水，加入0.5%的淀粉酶，85～90℃水浴30min；

糖化：將液化好的蕎麥降溫至60℃，調節(jié)pH至3.5，添加原料4%的糖化酶、60℃水浴中保溫40min；

酵母活化：取一定量的安琪活性干酵母，加入25倍活性干酵母量的5%葡萄糖溶液，45℃水浴中活化40min；

發(fā)酵：在糖化后的麥芽中添加0.5%酵母菌，按照料水比為1∶6（g∶m L），在30℃條件下發(fā)酵5 d；

風味調配：在發(fā)酵液中加入一定量的蔗糖、檸檬酸和破壁后的馬尾松花粉進行風味調配；

巴氏殺毒：將分離出的發(fā)酵液在65～70℃條件下保溫12～15min。

1.3.2麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官評分

根據蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料特點及影響質量的幾個主要因素，確定評分項目［14-18］：選擇感官評分人員對蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料的顏色、香氣、口感、風味和總體感官質量進行感官評分（滿分為100分）。感官評分標準見表1。

表1　飲料感官評分標準Table 1 Sensory evaluation standard of the beverage

續(xù)表

1.3.3麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料單因素試驗

（1）蔗糖添加量

在蕎麥格瓦斯飲料中分別加入蔗糖0、20 g/L、40 g/L、60 g/L、80 g/L，檸檬酸的添加量為2 g/L，馬尾松花粉的添加量為10%。并對其感官品質進行評分。

（2）檸檬酸添加量

在蕎麥格瓦斯飲料中分別加入檸檬酸0、2 g/L、4 g/L、6 g/L、8 g/L，蔗糖的添加量為40 g/L，馬尾松花粉的添加量為10%。并對其感官品質進行評分。

（3）馬尾松花粉的添加量

破壁的馬尾松花粉按照料液比為1∶20（g∶m L）添加到蕎麥格瓦斯飲料中，分別加入破壁的馬尾松花粉0、4%、8%、12%、16%，蔗糖的添加量為40 g/L，檸檬酸的添加量為2 g/L，并對其感官品質進行評分。

1.3.4味優(yōu)化的響應面試驗設計

根據Box-Behnken中心組合設計原理，以感官評分（Y）為評價指標，選擇蔗糖添加量（A）、檸檬酸添加量（B）、馬尾松花粉添加量（C）等3個因素進行響應面分析試驗，并運用Design Expert8.0軟件對試驗數據進行處理以確定蕎麥格瓦斯飲料的最佳風味優(yōu)化工藝。因素與水平編碼見表2。

表2　中心組合設計因素與水平Table 2 Factors and levels of central com posite design

2　結果與分析

2.1糖添加量對蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官品質的影響

考察蔗糖添加量對蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官品質的影響，結果見圖1。

圖1　蔗糖添加量對蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官品質的影響Fig.1 Effect of sucrose addition on sensory evaluation of buckwheat-masson pine pollen KbaC beverage

由圖1可知，當蔗糖添加量從0增加到40 g/L時，感官評分隨著蔗糖添加量的增加而增加，曲線呈現上升趨勢，且當蔗糖添加量為40 g/L時，評分最高，為72分。當蔗糖添加量從40 g/L增加到80 g/L時，感官評分隨著蔗糖添加量的增加反而減小，曲線呈現下降趨勢。因此，最佳蔗糖添加量為40 g/L。

2.2檬酸添加量對蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官品質的影響

考察檸檬酸添加量對蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官品質的影響，結果見圖2。

圖2　檸檬酸添加量對蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官品質的影響Fig.2 Effectof citric acid addition on sensory evaluation of buckwheat-masson pine pollen KbaC beverage

由圖2可知，當檸檬酸添加量從0增加到4 g/L時，感官評分隨著檸檬酸添加量的增加而增大，曲線呈現上升趨勢，且當檸檬酸添加量為4 g/L時，感官評分達到最高，為73分。當檸檬酸添加量從4 g/L增加到8 g/L時，感官評分隨著檸檬酸添加量的增加反而減少，曲線呈現下降趨勢，因此，最佳檸檬酸添加量為4 g/L。

2.3尾松花粉添加量對蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官品質的影響

考察馬尾松花粉添加量對蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官品質的影響，結果見圖3。

圖3　馬尾松花粉添加量對蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官品質的影響Fig.3 Effect ofm asson pine pollen addition on sensory evaluation of buckwheat-m asson pine pollen KbaC beve rage

由圖3可知，當馬尾松花粉添加量從0增加到12%時，感官評分隨著馬尾松花粉添加量的增加而增大，曲線呈現上升趨勢，且當馬尾松花粉添加量為12%時，感官評分達到最高，為74分。當馬尾松花粉添加量從12%增加到16%時，感官評分隨著馬尾松花粉添加量的增加反而減少，曲線呈現下降趨勢，因此，最佳馬尾松花粉添加量為12%。

2.4應面試驗結果分析

2.4.1心組合設計結果與回歸分析

在單因素試驗的基礎上，采用響應面分析法對蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料風味進行優(yōu)化，響應面分析試驗結果如表3所示，對所得模型方差分析結果見表4。

表3　中心組合試驗設計及結果Table 3 Design and results of central com posite experim ents

表4　回歸方程方差分析結果Table 4 Variance analysis results of the regression equation

利用Design Expert軟件對試驗結果進行二次多元回歸擬合，得到二次回歸方程為：

由表4方差分析結果可知，該響應面模型P=0.0008＜0.01，說明該模型顯著，其試驗設計及結果可靠，此模型線性相關系數R2=0.952 1、調整性決定系數R2Adj=0.923 7，失擬項不顯著（0.411 6＞0.05）說明回歸方程擬合度較好，能夠詳盡的描述試驗結果，可以用此模型對蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料的風味進行優(yōu)化。

2.4.2應面優(yōu)化結果分析

蔗糖添加量、檸檬酸添加量、馬尾松花粉添加量對蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官評分影響的響應面及等高線見圖4。

圖4　蔗糖、檸檬酸和馬尾松花粉添加量的交互作用對蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官評分影響的響應面及等高線Fig．4 Response surface plots and counter line of effectof interaction between sucrose，citric acid and masson pine pollen addition on sensory evaluation of buckwheat-masson pine pollen KbaC beverage

各因素A、B、C對響應值感官評分所構成的三維空間曲面圖，可形象反應各因素對響應值的影響。響應面圖可更為直觀的看出各因素對感官評分的影響，曲線越陡峭，表明該因素對感官評分影響越大，由等高線圖可以看出存在極值的條件應該處于圓心中，由圖4可知，馬尾松花粉添加量、檸檬酸添加量、蔗糖添加量對感官評分均有較大影響。符合由表5中對方程3個交互項的方差結果分析。

在Design-Expert的處理方案中本試驗選擇的最佳優(yōu)化輔料參數為添加蔗糖添加量23.77 g/L，檸檬酸添加量2.51g/L，馬尾松花粉添加量12.07%，在此優(yōu)化條件下，得到蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官評分理論最大值為92.03分。

為驗證模型預測的準確性，根據選擇的最佳工藝進行驗證試驗，結合實際操作條件，可調整為格瓦斯飲料蔗糖添加量25 g/L、檸檬酸添加量3 g/L、破壁馬尾松花粉添加量12%。得到顏色呈深黃色、氣味芬芳、口感潤滑、風味馥郁的蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料，最終感官評分為90.14分，與理論預測值接近，進一步表明該模型的合理性。

3　結論

本研究采用單因素試驗和響應面分析的方法，通過Design-Expert8.0軟件采用Box-Benhnken試驗設計對該款格瓦斯飲料調配工藝參數進行優(yōu)化，得到最佳調配方案為格瓦斯飲料蔗糖添加量25 g/L、檸檬酸添加量3 g/L、馬尾松花粉添加量12%。在此工藝條件下，最終感官評分為90.14分，蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料顏色呈深黃色、氣味芬芳、口感潤滑、風味馥郁，使其不僅具有飲料的特點而且有一定的保健功能，為蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料的開發(fā)提供理論依據。

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Optimization of flavor forbuckwheat-masson pine pollen KbaC

ZHOUWenmei1，JIANG Ying1，LUO Ying2*，ZHAOChenlu1，ZHOU Jiting1
（1.GuizhouProvince Key Laboratory of Ferm entation Engineering and Biopharmacy Pharmacy，Schoo lofLiquorand Food Engineering，Guizhou University，Guiyang550025，China；2.College oflife Science and Technology，Mianyang NormalUniversity；M ianyang 621000，China）

A kind of KbaC beverage was developed w ith buckwheat bud and masson pine pollen as raw material.Using single factor tests and response surface analysis，the flavor of buckwheat-masson pine pollen KbaC beverage was optim ized by adding sucrose，citric acid andmasson pine pollen.The results showed that the optimum conditionswere sucrose content25 g/L，citric acid content3 g/L，masson pine pollen content12%.Under the condition，buckwheat-masson pine pollen KbaC beverage obtained had deep yellow colour，fragrance smell，taste lubrication，fragrant flavor，and thesensory scorewas90.14.

buckwheatbud；masson pine pollen；KbaC beverage；flavoradjustment

TS275．4

0254-5071（2016）01-0090-05

10．11882/j．issn．0254-5071．2016．01．020

2015-09-15

貴州省科技廳重大專項（黔科合重大專項字［2012］601-5號）；貴州省科技計劃（黔科合農G字［2015］4003號）

周文美（1964-），女，教授，碩士，研究方向為生物化學及發(fā)酵食品開發(fā)。

羅英（1964-），女，教授，本科，研究方向為生物化學與分子生物學。