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        藤茶提取液的制備與濃縮工藝研究

        2016-11-05 02:19:20鄧騰
        食品研究與開發(fā) 2016年20期
        關(guān)鍵詞:藤茶茶飲料提取液

        鄧騰

        (廣東加多寶飲料食品有限公司,廣東東莞523852)

        藤茶提取液的制備與濃縮工藝研究

        鄧騰

        (廣東加多寶飲料食品有限公司,廣東東莞523852)

        采用正交試驗優(yōu)化藤茶提取液提取工藝,并首次將模糊評判法應(yīng)用于提取液濃縮方法研究。正交試驗優(yōu)化的提取工藝為:提取溫度90℃,提取時間50min,料液比1∶30(g/mL),此工藝條件下得到的提取率為39.41%,模糊評判結(jié)果顯示RO膜濃縮制備的藤茶飲料感官質(zhì)量優(yōu)于真空蒸發(fā)濃縮。

        藤茶提取液;正交試驗;濃縮;模糊評判

        藤茶(Ampelopsis grossedentata W.T.Wang)系葡萄科蛇葡萄屬,為顯齒蛇葡萄的嫩莖葉,主要分布于我國湖南、湖北、廣西、云南、貴州、福建等地,并在湖南和廣西有大規(guī)模的人工種植[1]。藤茶富含黃酮、多酚、多糖、氨基酸、無機鹽等功效成分,近代醫(yī)學(xué)研究表明,藤茶及其提取物具有抗炎、抑菌、抗腫瘤、抗氧化、降血脂、降血壓、降血糖、保肝、護肝以及增強免疫等功效[2]。

        模糊評判法是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),應(yīng)用模糊關(guān)系合成的原理,將一些邊界不清、不易定量的因素定量化,從多個因素對被評價事物隸屬等級狀況進行綜合評判,具有系統(tǒng)性、科學(xué)、客觀等優(yōu)勢[3],被廣泛用于食品工藝和配方中感官指標(biāo)的評價[4-7]。

        目前,對藤茶的研究主要集中在功效物質(zhì)的提取純化和分離鑒定等方面,對藤茶飲料的開發(fā)利用鮮有報導(dǎo)。本文采用正交試驗對藤茶提取液制備工藝進行優(yōu)化,并首次將模糊評判法應(yīng)用于藤茶提取液濃縮方法的篩選。

        1 材料與方法

        1.1材料

        藤茶:市售;水為反滲透水。

        1.2主要儀器與設(shè)備

        RO膜濃縮設(shè)備:德國GEA;減壓真空蒸發(fā)濃縮機組:武漢制藥機械有限責(zé)任公司;RX-5000折光儀:廣州市愛宕科學(xué)儀器有限公司;BSA224S-CW電子天平:賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司。

        1.3方法

        1.3.1藤茶飲料制備工藝

        原料預(yù)處理→提取→過濾→離心→濃縮→調(diào)配→灌注→殺菌→冷卻→成品

        1.3.2藤茶提取液制備工藝考察

        單因素試驗考查提取溫度、時間、料液比對提取率的影響,在單因素試驗結(jié)果上進一步設(shè)計正交試驗,優(yōu)化提取工藝,正交試驗因素水平見表1。

        提取率按下式計算:

        式中:y為提取率,%;c為藤茶可溶性固形物含量,%;m為藤茶提取液質(zhì)量,g;M為所用藤茶質(zhì)量,g。

        1.3.3藤茶提取液濃縮方法篩選

        為方便質(zhì)量控制和工業(yè)化生產(chǎn),植物飲料生產(chǎn)企業(yè)大多將提取液濃縮后再配送至灌裝廠進行后續(xù)飲料調(diào)配。因此,篩選適宜的濃縮技術(shù)是調(diào)控產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本的重要措施。本研究將同批藤茶提取液經(jīng)過濾、離心處理后,取離心清液分別經(jīng)RO膜濃縮和單效真空蒸發(fā)濃縮技術(shù)濃縮至20°Bx,制備藤茶濃縮液。將藤茶濃縮液分別調(diào)配為0.3°Bx的無糖藤茶飲料,采用模糊評判法,從口感、氣味、湯色3方面,考察膜濃縮和蒸發(fā)濃縮制備的藤茶飲料的感官質(zhì)量差異,為工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。藤茶飲料感官評定標(biāo)準(zhǔn)詳見表2。

        表1 正交試驗因素水平表Table 1Factor level of the orthogonal experiment

        表2 藤茶飲料感官質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)Table 2Sensory evaluation criteria of Tengcha beverage

        模糊評判評定論域和評語論域的設(shè)定如下:

        因素集(感官質(zhì)量指標(biāo)集):U={口感(u1)、氣味(u2)、湯色(u3)};評語集(感官質(zhì)量評語集),V={好(4分)、較好(3分)、一般(2分)、差(1分)}。

        權(quán)重因子設(shè)定如下:

        依據(jù)各項指標(biāo)對產(chǎn)品質(zhì)量的不同影響程度,分配權(quán)重因子,口感、氣味、湯色權(quán)重分別為0.3、0.4、0.3。權(quán)重向量為:A=(0.3,0.4,0.3)。

        2 結(jié)果與分析

        2.1提取工藝確定

        2.1.1提取溫度的影響

        控制料液比為1∶30(g/mL),分別在50、60、70、80、90℃下浸提60 min,考察提取溫度對提取率的影響,結(jié)果詳見圖1。

        由圖1可知,提取率隨溫度升高逐漸增大,80℃時趨于平緩,推測其原因是隨溫度升高,分子運動加快,可溶性物質(zhì)快速溶出,提取率增加,此后隨溫度進一步上升,可溶性物質(zhì)浸出速率已達(dá)峰值,增速放緩,提取率趨于穩(wěn)定。

        圖1 溫度對提取率的影響Fig.1Effect of temperature on extraction rate

        2.1.2提取時間的影響

        控制料液比為1∶30(g/mL),分別在80℃下浸提30、40、50、60、70min,考察提取時間對提取率的影響,結(jié)果詳見圖2。

        圖2 時間對提取率的影響Fig.2Effect of time on extraction rate

        由圖2可知,隨提取時間延長,提取率增加,60 min時已趨平緩。

        2.1.3料液比的影響

        控制料液比分別為1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30(g/mL),80℃下浸提60 min,考察料液比對提取率的影響,結(jié)果詳見圖3。

        由圖3可知,料液比由1∶10(g/mL)增加到1∶25(g/mL)時,提取率顯著增加,料液比進一步增加至1∶30(g/mL)時,提取率增速放緩。

        2.1.4正交試驗結(jié)果

        選擇正交表L9(34)進一步考察提取溫度(A)、提取時間(B)、料液比(C)對提取率的影響,確定最佳提取工藝條件。正交試驗結(jié)果見表3,正交試驗方差分析見表4。

        圖3 料液比對提取率的影響Fig.3Effect of ratio of solid to liquid on extraction rate

        表3 正交試驗結(jié)果Table 3Result of orthogonal experiment

        表4 正交試驗方差分析Table 4Variance analysis for the experimental results of orthogonal array design

        由表3極差分析可知,各因素對提取率影響的強弱順序是:C>A>B,即料液比>提取溫度>提取時間,各因素水平對提取率影響的強弱順序是:A3>A2>A1,B3>B2>B1,C3>C2>C1,因此得到的最佳工藝為A3B3C3,即提取溫度為90℃,提取時間為70 min,料液比為1∶30(g/ mL);由表4方差分析可知,提取溫度和提取時間對提取率的影響不顯著,料液比對提取率影響顯著,提取溫度和提取時間可根據(jù)生產(chǎn)需要適當(dāng)調(diào)整,綜合考慮生產(chǎn)效率和正交試驗結(jié)果,提取時間選擇50 min,此條件下重復(fù)3次,得到提取率為39.41%。

        2.2模糊評判法篩選藤茶提取液濃縮方法

        采用模糊評判法,從口感、氣味、湯色3方面對RO膜濃縮、真空蒸發(fā)濃縮制備的藤茶飲料的感官質(zhì)量進行綜合評判,篩選藤茶提取液濃縮方法。模糊評判法的優(yōu)勢在于模糊綜合評判結(jié)果向量能反應(yīng)出不同濃縮方法的整體感官品質(zhì)的評語的分布狀況,使評判結(jié)果更加科學(xué)有效。參評人員對RO膜濃縮法、蒸發(fā)濃縮法制備的藤茶飲料感官評比結(jié)果見表5。

        表5 不同方法處理藤茶飲料感官評定結(jié)果Table 5Result of sensory taste test by different methods

        將表5數(shù)據(jù)除以品評人員總數(shù)10,得2個模糊評判矩陣:

        標(biāo)準(zhǔn)的模糊綜合評判方法通常采用取大取小算法來計算評定結(jié)果,給評定結(jié)果帶來一定的誤差,為避免此誤差,本試驗采用普通矩陣乘法代替取大取小算法,最后的感官評分按綜合評分公式計算[8]。已知藤茶飲料3個評價指標(biāo)的權(quán)重向量A=(0.3,0.4,0.3),則其感官質(zhì)量綜合評判結(jié)果向量計算方式為Y=A×R,得到藤茶飲料感官質(zhì)量綜合評判結(jié)果向量為:(0.36,0.36,0.14,0.14)

        按照綜合評分公式H=V×YT計算不同處理方法的感官綜合評分得:

        RO膜濃縮制備的藤茶飲料的綜合評分為3.48,感官評分等級居于好與較好之間,真空蒸發(fā)濃縮制備的藤茶飲料感官綜合評分為2.94,感官評分等級居于較好與一般之間。真空蒸發(fā)濃縮溫度在75℃左右,由表5可知,蒸發(fā)濃縮制備的藤茶飲料在口感、氣味、湯色單項感官指標(biāo)中均有人選擇差,說明此蒸發(fā)溫度下對藤茶的熱敏性物質(zhì)和揮發(fā)性香氣成分有一定損失;RO膜濃縮操作溫度在20℃~30℃,過程溫和,對熱敏性的香氣成分損失少,制得的藤茶飲料特征風(fēng)味損失小,品評人員中未發(fā)現(xiàn)差評。所以,膜濃縮法制備的藤茶飲料綜合感官指標(biāo)要優(yōu)于蒸發(fā)濃縮法,選擇RO膜濃縮制備的藤茶濃縮液用于后續(xù)藤茶飲料的調(diào)配。

        3 結(jié)論

        正交試驗優(yōu)選的藤茶提取液制備工藝為:提取溫度為90℃,提取時間為50 min,料液為1∶30(g/mL),此工藝條件下得到的提取率為39.41%。采用模糊評判法對藤茶提取液濃縮方法進行了篩選,結(jié)果顯示RO膜濃縮制得的藤茶飲料感官指標(biāo)優(yōu)于真空濃縮,生產(chǎn)上可將RO膜濃縮制得的藤茶濃縮液用于后續(xù)調(diào)配工藝。

        [1]劉暢,鄧薇,劉小英,等.藤茶生物活性成分及其制備工藝研究進展[J].食品工業(yè),2015,36(4):233-237

        [2]MATSUMOTO T,TAHARA S.Ampelopsin,a major antifungal constituent from salixsachalinensis and its methyl ethers[J].Nippon Nogeikagaku Kaishi,2001,75(6):659-668

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        [4]霍紅.模糊數(shù)學(xué)在食品感官評價質(zhì)量控制方法中的應(yīng)用[J].食品科學(xué),2004,25(6):185-188

        [5]李運冉,朱科學(xué),周惠明.模糊數(shù)學(xué)評判蘋果汁豆奶飲料的生產(chǎn)配方[J].食品工業(yè)科技,2010,33(11):239-241

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        [7]劉朝建,康懷彬.模糊數(shù)學(xué)綜合評判法在燒雞加工中的應(yīng)用[J].食品研究與開發(fā),2016,37(3):19-22

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        Study on the Preparation and Concentration Technology of Tengcha Extract

        DENG Teng
        (Guangdong Jiaduobao Drink&Food Co.,Ltd.,Dongguan 523852,Guangdong,China)

        The orthogonal experiment and fuzzy comprehensive evaluation were applied to study the technology of Tengcha extract.The results showed that the most suitable conditions were as following:extracting tempera ture 90℃,extracting time 50 min,and the ratio of solid to liquid 1∶30(g/mL),the extraction rate was 39.41%,the sensory quality of Tengcha beverage made by RO process was superior to vacuum evaporation.

        Tengcha extract;orthogonal test;concentration;fuzzy comprehensive evaluation

        10.3969/j.issn.1005-6521.2016.20.029

        鄧騰(1965—),男(漢),工程師,學(xué)士,從事功能性新產(chǎn)品研究與開發(fā)。

        2016-07-05

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