熊亞，李敏杰

（1.攀枝花學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院，四川攀枝花617000；2.攀枝花市干熱河谷特色生物資源工程技術(shù)中心，四川攀枝花617000）

辣木（Moringa oleifera） 又稱鼓槌樹（drumstick tree），因生命力強(qiáng)，人們又稱它為“生命之樹”[1]。辣木全身是寶，其根、莖、葉、花、籽，甚至籽殼均含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素、氨基酸及礦質(zhì)元素，具有很高的營(yíng)養(yǎng)及藥用價(jià)值，常用于糖尿病、“三高”的預(yù)防及治療，在緩解疲勞、增強(qiáng)免疫力、抗菌消炎等方面也有廣泛應(yīng)用[2-3]。

辣木作為一種多功能樹種，還有許多功能尚未開發(fā)，目前，辣木尤其是辣木葉更多的被應(yīng)用在保健食品方面[4]，如辣木蛋糕[5]、辣木果凍[6]、辣木乳飲料[7]、辣木餅干[8]、辣木葉片劑及茶[9-10]等，因?yàn)槔蹦镜母叩鞍椎屠w維特點(diǎn)，將其應(yīng)用于植物性蛋白飼料的市場(chǎng)前景也越來越廣闊[11]。除了應(yīng)用廣泛的根、葉、籽外，辣木花也有很大的開發(fā)價(jià)值，當(dāng)?shù)赜忻康嚼蹦鹃_花季節(jié)，收集辣木花泡水、焯燙后用于炒、拌、包餃子等習(xí)慣，本試驗(yàn)主要是以辣木花為原料，旨在研制出一種集色、香、味、營(yíng)養(yǎng)于一體的辣木花保健茶，目前還未見有關(guān)于辣木花保健茶的相關(guān)報(bào)道。辣木花保健茶的研制可為辣木功能的全面開發(fā)，為辣木花資源利用及其市場(chǎng)化開發(fā)提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

辣木花：采集自攀枝花學(xué)院C 區(qū)干熱河谷特色植物種植園內(nèi)；白砂糖、蜂蜜、攀枝花國(guó)勝綠茶：市購(gòu)；檸檬酸（食品級(jí)）：山東濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司。

1.1.2 儀器

電子天平（FA2204B）：上海越平科學(xué)儀器有限公司；電熱恒溫水浴鍋（DZKW-S-8）：北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；電熱恒溫干燥箱（202-A0）：上海捷呈實(shí)驗(yàn)儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 操作要點(diǎn)

1.2.2.1 殺青

新鮮摘取的辣木花有一種青澀味，用新鮮辣木花沖泡后，水溶液較苦澀、生青。通過殺青，可減淡辣木花的生澀味。試驗(yàn)采取燙青的方式，在100 ℃沸水中燙漂40 s 后立即放入冷水中冷卻備用。

1.2.2.2 攤晾

準(zhǔn)備一個(gè)竹篩，將燙青后的辣木花均勻有隙的在竹篩上攤開，晾至辣木花表面無明顯水分存在。

1.2.2.3 烘干

將攤晾后的辣木花放入（105±2）℃的電熱恒溫干燥箱中進(jìn)行烘干，烘至含水量為5%～10%即可。

1.2.2.4 熱萃取

分別在經(jīng)過殺青及烘干后的辣木花10 g 和國(guó)勝綠茶10 g 中倒入500 mL 100 ℃的開水，浸泡30 min。

1.2.2.5 過濾

將兩種熱萃取浸泡液用4 層滅菌紗布進(jìn)行過濾得到辣木花汁和綠茶汁，備用。

1.2.2.6 滅菌

將辣木花綠茶飲料在105 ℃滅菌30 s。

1.2.3 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

感官評(píng)價(jià)主要以氣味、滋味、色澤及組織狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)，其評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.2.4 試驗(yàn)方案

1.2.4.1 單因素試驗(yàn)

以辣木花汁與綠茶汁配比、白砂糖用量、檸檬酸用量、蜂蜜用量為4 個(gè)單因素，辣木花汁與綠茶汁配比選取 1 ∶1、1 ∶2、1 ∶3、2 ∶1、3 ∶1（體積比）；白砂糖用量選取8%、10%、12%、14%、16%；檸檬酸用量選取0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%；蜂蜜用量選取1%、2%、3%、4%、5%分別進(jìn)行單因素試驗(yàn)，以茶湯色澤及狀態(tài)、氣味、滋味作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，確定單因素的最佳值。

表1 辣木花綠茶復(fù)合飲料感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Evaluation standard of Moringa oleifera flowers and green tea compound beverage

1.2.4.2 響應(yīng)面試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以白砂糖用量（A）、蜂蜜用量（B）、檸檬酸用量（C）、辣木花汁與綠茶汁配比（D）為主要影響因素設(shè)計(jì)四因素三水平的響應(yīng)面試驗(yàn)，選定15 人作為飲料的感官評(píng)定者，根據(jù)感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)給出分?jǐn)?shù)，計(jì)算分?jǐn)?shù)平均值進(jìn)行分析，確定辣木花綠茶復(fù)合飲料的最佳因素組合。

1.2.5 理化及微生物指標(biāo)檢測(cè)

1）理化指標(biāo)檢測(cè)：pH 值用酸度計(jì)進(jìn)行測(cè)定；

2）可溶性固形物含量采用折光法測(cè)定；

3）微生物指標(biāo)測(cè)定：微生物菌落數(shù)、大腸桿菌、致病菌等的檢測(cè)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用excel 進(jìn)行單因素?cái)?shù)據(jù)處理，應(yīng)用軟件Design-expert 8.0 進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果及分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 辣木花汁和國(guó)勝綠茶汁不同體積配比對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響

固定白砂糖加入量為12 %，檸檬酸添加量為0.06%，蜂蜜添加量為3%，辣木花汁和綠茶汁體積配比分別為 1 ∶1、1 ∶2、1 ∶3、2 ∶1、3 ∶1 下復(fù)合飲料綜合感官評(píng)分結(jié)果見表2。

當(dāng)辣木花汁與綠茶汁體積比為2 ∶1 時(shí)，綜合評(píng)分最高，為87 分。在試驗(yàn)過程中，辣木花汁如果體積配比較低，則茶湯中辣木花的特有香味得不到體現(xiàn)，因此確定2 ∶1（體積比）為辣木花汁與國(guó)勝綠茶汁的最佳配比。

表2 不同辣木花汁和綠茶汁體積比對(duì)復(fù)合飲料綜合感官評(píng)分的影響Table 2 Effect of different ratio on the comprehensive sensory evaluation

2.1.2 白砂糖用量對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響

固定辣木花汁和國(guó)勝綠茶汁的體積比為2 ∶1，檸檬酸添加量為0.06 %，蜂蜜添加量為3 %，分別添加8%、10%、12%、14%、16%的白砂糖，對(duì)復(fù)合飲料的感官綜合評(píng)分結(jié)果見表3。

表3 不同白砂糖用量對(duì)復(fù)合飲料綜合感官評(píng)分的影響Table 3 Effect of different amount of sugar on the comprehensive sensory evaluation

當(dāng)白砂糖用量分別為12%和14%時(shí)，此時(shí)復(fù)合飲料的感官分?jǐn)?shù)均為86 分，即在口感上無太大的區(qū)別，從節(jié)約原料的角度考慮，確定12%為白砂糖的最佳用量。

2.1.3 檸檬酸添加量對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響

固定辣木花和國(guó)勝綠茶的體積比為2 ∶1，白砂糖添加量為12%，蜂蜜添加量為3%，檸檬酸添加量分別為0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%時(shí)，復(fù)合飲料感官評(píng)分結(jié)果見表4。

表4 不同檸檬酸添加量對(duì)復(fù)合飲料綜合感官評(píng)分的影響Table 4 Effect of different amount of citric acid on the comprehensive sensory evaluation

檸檬酸可做為食品的酸味劑、抗氧化劑、pH 值調(diào)節(jié)劑。常用在清涼飲料、果醬、水果和糕點(diǎn)等食品中，不但可以起到調(diào)節(jié)風(fēng)味的作用，還可保持其品質(zhì)。當(dāng)檸檬酸用量為0.06%時(shí)，此時(shí)復(fù)合飲料的感官分?jǐn)?shù)為89 分，確定0.06%為檸檬酸的最佳用量。

2.1.4 蜂蜜添加量對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響

固定辣木花和國(guó)勝綠茶的體積比為2 ∶1，白砂糖添加量為12%，檸檬酸添加量為0.06%，蜂蜜添加量分別為1%、2%、3%、4%、5%時(shí)，復(fù)合飲料感官評(píng)分結(jié)果見表5。

表5 不同蜂蜜添加量對(duì)復(fù)合飲料綜合感官評(píng)分的影響Table 5 Effect of different amount of honey on the comprehensive sensory evaluation

目前，蜂蜜越來越多的以其獨(dú)特的甜味、多功能性、營(yíng)養(yǎng)性及療效性用于食品、飲料的配料中。本試驗(yàn)中，當(dāng)蜂蜜添加量為4%時(shí)，此時(shí)復(fù)合飲料的感官分?jǐn)?shù)為89 分，確定4%為蜂蜜的最佳添加量。

2.2 辣木花綠茶復(fù)合飲料工藝條件的響應(yīng)面試驗(yàn)

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

響應(yīng)面分析因素與水平見表6。

表6 響應(yīng)面分析因素與水平Table 6 Factors and levels for response surface analysis

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，根據(jù)Design-Expert軟件中的Box-Benhnken 設(shè)計(jì)原理，進(jìn)行四因素三水平的響應(yīng)面分析和數(shù)據(jù)處理，以白砂糖添加量（A）、蜂蜜添加量（B）、檸檬酸添加量（C）、辣木花汁與綠茶汁體積配比（D）為自變量，感官評(píng)分（Y）為響應(yīng)值，得出各因素對(duì)響應(yīng)值的影響，確定感官評(píng)分較高的最佳條件。

響應(yīng)面試驗(yàn)方案及結(jié)果見表7。

根據(jù)響應(yīng)面試驗(yàn)的回歸分析結(jié)果及回歸方程，為了獲得A、B、C、D 4 個(gè)因素的最佳值，以回歸方程中的X1、X2、X3、X4分別表示白砂糖添加量、蜂蜜添加量、檸檬酸添加量和辣木花汁綠茶汁體積配比4 個(gè)單因素，針對(duì) X1、X2、X3、X4與 A、B、C、D 之間的關(guān)系做如下變換：X1=（A-12）/4；X2=（B-4）/2；X3=（C-0.06）/0.02；X4=（D-2）/1。

表7 響應(yīng)面試驗(yàn)方案及結(jié)果Table 7 Program and experimental data of response surface analysis

利用Design-Expert 軟件對(duì)表7 響應(yīng)面試驗(yàn)方案及試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，得到各因子對(duì)響應(yīng)值的二次多項(xiàng)回歸模型為：

Y=80.60-2.83X1-1.92X2-2.58X3+0.33X4-1.50X1X2+2.75X1X3+0.25X1X4-0.50X2X3+0.25X2X4+3.50X3X4-5.42X12-3.30X22-2.30X32-2.43X42

對(duì)回歸方程的各個(gè)因素求二階方程并計(jì)算，結(jié)果如下：X1=-0.516；X2=-0.124；X3=-1.000；X4=-0.680。

把 X1、X2、X3、X4帶入到變換的式子中，得到 A、B、C、D 分別等于 9.936%、3.752%、0.04%、1.32 ∶1（體積比）。即：白砂糖添加量9.936%、蜂蜜添加量3.752%、檸檬酸添加量0.04%、綠茶汁辣木葉汁比1.32 ∶1（體積比）。

響應(yīng)面試驗(yàn)回歸分析見表8。

對(duì)回歸模型作顯著檢驗(yàn)和方差分析，從表8 中可以看出，該模型的P=0.000 3＜0.01，說明模型回歸效果極顯著，說明試驗(yàn)方法可行可靠；失擬項(xiàng)P=0.064 2＞0.05，表明模型方程不顯著，說明回歸方程的擬合度較好，能較好的反映試驗(yàn)中的各種因素和響應(yīng)值（Y）之間的準(zhǔn)確的關(guān)系，能夠利用回歸方程式得出最優(yōu)的工藝條件；模型的相關(guān)系數(shù)R2=0.883 9，表明模型與試驗(yàn)擬合較好，自變量與響應(yīng)值之間關(guān)系顯著，該二次方程模型可靠，可用其分析、預(yù)測(cè)辣木花綠茶復(fù)合飲料的最佳配方參數(shù)。各因素對(duì)辣木花綠茶復(fù)合飲料感官評(píng)分影響強(qiáng)度的順序?yàn)椋喊咨疤翘砑恿浚ˋ）＞檸檬酸添加量（C）＞蜂蜜添加量（B）＞綠茶汁辣木葉汁比（D）。白砂糖添加量（A）達(dá)到極顯著影響，呈負(fù)效應(yīng)；蜂蜜添加量（B）達(dá)到顯著影響，呈負(fù)效應(yīng)；檸檬酸添加量（C）達(dá)到極顯著影響，呈負(fù)效應(yīng)；AC 即白砂糖添加量和檸檬酸添加量交互項(xiàng)達(dá)到顯著影響，呈正效應(yīng)；CD 即檸檬酸添加量與綠茶汁辣木葉汁比交互項(xiàng)達(dá)到極顯著影響，呈正效應(yīng)；二次項(xiàng)A2和B2達(dá)到極顯著影響水平，C2和D2均達(dá)到顯著影響水平，都呈負(fù)效應(yīng)。

表8 回歸分析結(jié)果Table 8 Results of regression analysis

2.2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)交互作用分析

響應(yīng)面圖形是響應(yīng)值感官評(píng)分對(duì)各試驗(yàn)因子的函數(shù)圖形，通過響應(yīng)面圖形可以很直觀得看出各參數(shù)和最佳參數(shù)之間的交互作用。響應(yīng)面分析及等高線圖見圖 1～圖 6。

圖1 Y=f（A，B）的響應(yīng)面及等高線圖Fig.1 Responsive surfaces and counter of Y=f（A，B）

圖2 Y=f（A，C）的響應(yīng)面及等高線圖Fig.2 Responsive surfaces and counter of Y=f（A，C）

圖3 Y=f（A，D）的響應(yīng)面及等高線圖Fig.3 Responsive surfaces and counter of Y=f（A，D）

圖4 Y=f（B，C）的響應(yīng)面及等高線圖Fig.4 Responsive surfaces and counter of Y=f（B，C）

如圖1～圖6 所示，響應(yīng)面的坡度較陡，表明感官評(píng)分Y 受交互因素的影響較大，而且感官評(píng)分Y 均隨著交互因素值的增加，呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)。等高線密度可以表明交互因素對(duì)感官評(píng)分影響的大小，等高線圖中的橢圓度越大，表明兩因素的交互作用越強(qiáng)，對(duì)感官評(píng)分Y 的影響越顯著。

2.2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

通過響應(yīng)面試驗(yàn)得出辣木葉綠茶復(fù)合飲料最佳配方參數(shù)為白砂糖添加量9.936%、蜂蜜添加量3.752%、檸檬酸添加量0.04%、辣木花汁綠茶汁體積配比1.32 ∶1。結(jié)合實(shí)際情況，最佳配方參數(shù)修正為白砂糖添加量10 %、蜂蜜添加量3.8%、檸檬酸添加量0.04%、辣木花汁綠茶汁體積配比1 ∶1。利用修正后的數(shù)據(jù)，重復(fù)3 次試驗(yàn)，經(jīng)感官評(píng)分，最終平均得分為82.30 分，與二階模型預(yù)測(cè)值83.48 分相對(duì)誤差只有1.41%，相對(duì)誤差很小，可見模型可以非常好地預(yù)測(cè)出辣木花綠茶復(fù)合飲料最佳配方參數(shù)，因此，基于應(yīng)用響應(yīng)面分析法優(yōu)化的辣木花綠茶復(fù)合飲料最佳配方參數(shù)是可靠的。

圖5 Y=f（B，D）的響應(yīng)面及等高線圖Fig.5 Responsive surfaces and counter of Y=f（B，D）

圖6 Y=f（C，D）的響應(yīng)面及等高線圖Fig.6 Responsive surfaces and counter of Y=f（C，D）

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

2.3.1 感官指標(biāo)

根據(jù)最優(yōu)因素組合沖泡的辣木花保健茶，茶湯呈現(xiàn)淡黃綠色，透明度好，茶湯有辣木花特有的清香味，混合有綠茶的茶香，入口未感覺到青、澀、苦，有一種淡淡的類似辣味的口感。

2.3.2 理化及微生物指標(biāo)

經(jīng)過測(cè)定，蛋白質(zhì)含量為18.5%，總糖含量為12.23%，菌落總數(shù)≤100 CFU/g，大腸桿菌、霉菌及致病菌均未檢出。

3 結(jié)論

辣木作為一種全身是寶的經(jīng)濟(jì)樹種，其根、葉、花、籽正被越來越多的利用在食品、飼料、保健藥品等方面。本試驗(yàn)探討了利用辣木花和當(dāng)?shù)爻霎a(chǎn)的一種綠茶進(jìn)行配比制作保健茶，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過感官評(píng)分，利用響應(yīng)面試驗(yàn)分析確定了辣木花保健茶研制的最佳工藝條件，即白砂糖添加量10%、蜂蜜添加量3.8%、檸檬酸添加量0.04%、辣木花汁綠茶汁體積配比1 ∶1，在此條件下可制得集色、香、味、營(yíng)養(yǎng)于一體的辣木花保健茶。