相峰,陳國(guó)剛,郭慧靜,郭敏瑞*
石河子大學(xué)食品學(xué)院(石河子 832000)
蒲公英(Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.)為菊科蒲公英屬,是一種多年生草本植物,又名蒲公草、婆婆丁等[1],廣泛分布于中國(guó)北方地區(qū),例如甘肅、山西、新疆等,種質(zhì)資源豐富且較易獲得[2]。蒲公英的根、葉、花中均含有多種活性成分,如酚類、甾醇類、黃酮類、萜類和多糖類等[3-4]。蒲公英除了可以鮮食以外,還可以炒食、蒸食及作為藥材使用,并于2014年被國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委列入藥食同源目錄[5-6]。蒲公英具有清熱解毒、消癰散結(jié)等功效;提取其功能成分,具有抗炎、抗腫瘤、降糖等作用[7-8];由于其藥用和食用價(jià)值日益被開(kāi)發(fā),蒲公英得到眾多消費(fèi)者青睞。
菊花(Dendranthema morifolium)為菊科菊屬,也是傳統(tǒng)的藥食同源多年生草本植物,又名黃華、秋菊、陶菊等[9]。菊花中含有揮發(fā)油、菊苷、腺嘌呤、菊色素、維生素等活性物質(zhì),能入藥治病,具有祛風(fēng)除濕、消腫止痛的功效,久服或飲菊花茶能令人長(zhǎng)壽[10]。對(duì)于菊花飲品的開(kāi)發(fā)較多,如菊酒、菊茶等,其色香味和功效均受到大眾認(rèn)可。對(duì)蒲公英飲料產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)有很多,如呂聞明[11]、張欣等[12]以蒲公英為原料,添加不同調(diào)味劑等研制出產(chǎn)品;陳亮[13]通過(guò)一系列工藝研制的產(chǎn)品最佳配方為蒲公英含量7%、檸檬酸0.22%、白砂糖10%、復(fù)合穩(wěn)定劑0.22%;馮花榮等[14]以蒲公英和核桃為原料,研制出一種新型復(fù)合飲料。
因此,試驗(yàn)以蒲公英和菊花為原料,通過(guò)單因素和正交試驗(yàn),探究白砂糖添加量、檸檬酸添加量、蜂蜜添加量等對(duì)蒲公英復(fù)合飲料感官品質(zhì)的影響,確定蒲公英復(fù)合飲料的最佳工藝配方,研制出一種工藝簡(jiǎn)單、操作便捷的新型復(fù)合飲料,為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)蒲公英資源提供新方向。
1.1.1 原料與試劑
蒲公英(采自哈密市巴里坤地區(qū));菊花(石河子市農(nóng)貿(mào)市場(chǎng));白砂糖、檸檬酸、蜂蜜等(食品級(jí),市售)。
1.1.2 儀器與設(shè)備
分析天平(常州市幸運(yùn)電子設(shè)備有限公司);B250型電熱恒溫水浴鍋(上海予華儀器有限公司);WYTO-18%型手持式糖度計(jì)(泰華光學(xué)有限公司);磁力攪拌器(江蘇金怡儀器有限公司);高速冷凍離心機(jī)(賽默飛儀器有限公司);PHBJ-260型pH計(jì)(山東博科生物產(chǎn)業(yè)有限公司);VP30型抽濾機(jī)(萊博泰科);LDZX-30KBS型立式壓力蒸汽滅菌器(上海申安醫(yī)療器械廠)。
1.2.1 工藝流程
原料(蒲公英、菊花)→預(yù)處理(清洗、粉碎)→浸提→濃縮液配比→單因素試驗(yàn)→正交試驗(yàn)→極差分析→確定配方→罐裝→滅菌(沸水,30 min)→封口→冷卻→成品
1.2.2 制備濃縮液
1.2.2.1 蒲公英濃縮液的制備
選擇品質(zhì)良好的蒲公英1 000 g,清洗后50 ℃烘干、粉碎,用1∶15的水(即15 000 mL)對(duì)蒲公英粉末進(jìn)行熱水浸提,80 ℃恒溫水浴浸提30 min,抽濾。再對(duì)抽濾后的蒲公英粉末依次按照1∶10和1∶8比例(即10 000 mL、8 000 mL)加入純凈水進(jìn)行浸提,抽濾。合并3次所得的濾液并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮,濃縮液離心(4 000 r/min,10 min)去除殘?jiān)?,收集上清液。置?4 ℃冰箱,備用。
1.2.2.2 菊花濃縮液的制備
選擇品質(zhì)良好的菊花400 g,清洗后50 ℃烘干、粉碎,將預(yù)處理的菊花加入1∶15(即6 000 mL)的水中熱水浸提,80 ℃恒溫水浴浸提30 min,抽濾。對(duì)抽濾后的菊花依次按照1∶10和1∶8(即4 000 mL、3 200 mL)的比例加水浸提,抽濾。合并3次所得的濾液并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮。濃縮液離心(4 000 r/min,10 min)去除殘?jiān)占锨逡?。置?4 ℃冰箱,備用。
1.2.3 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.2.3.1 主料蒲公英和輔料菊花的配比對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響
取5 mL蒲公英濃縮汁10份,分別加入5,10,15,20,25,30,35,40,45和50 mL的純凈水,搖勻,通過(guò)感官評(píng)分確定最佳的蒲公英汁稀釋倍數(shù)。取5 mL菊花濃縮汁10份,依次加入5,10,15,20,25,30,35,40,45和50 mL的水,搖勻,通過(guò)感官評(píng)分確定最佳的菊花汁稀釋倍數(shù)。分別取稀釋后的蒲公英汁50,60,70,80和90 mL,依次加入稀釋后的菊花汁50,40,30,20和10 mL,搖晃均勻,通過(guò)感官評(píng)分確定蒲公英與菊花的最佳配比。
1.2.3.2 檸檬酸添加量的單因素試驗(yàn)
取品嘗杯10個(gè)進(jìn)行編號(hào)1~10,各試驗(yàn)組按最佳配比固定蒲公英與菊花汁100 mL,分別加入0.01,0.02,0.03,0.04和0.05 g的檸檬酸,混合均勻,通過(guò)感官評(píng)分確定最佳檸檬酸添加量。
1.2.3.3 白砂糖添加量的單因素試驗(yàn)
取品嘗杯10個(gè)進(jìn)行編號(hào)1~10,各試驗(yàn)組按最佳配比固定蒲公英與菊花汁100 mL,分別加入1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0和10.0 g的白砂糖,混合均勻,通過(guò)感官評(píng)分確定最佳白砂糖添加量。
1.2.3.4 蜂蜜添加量的單因素試驗(yàn)
取品嘗杯10個(gè)進(jìn)行編號(hào)1~10,各試驗(yàn)組按最佳配比固定蒲公英與菊花汁100 mL,分別加入0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5,4.0,4.5和5.0 g的蜂蜜,混合均勻,通過(guò)感官評(píng)分確定最佳蜂蜜添加量。
1.2.4 感官評(píng)價(jià)
采用100分制評(píng)定方法,對(duì)產(chǎn)品樣品進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)分由10名有經(jīng)驗(yàn)的人員組成。分別從組織狀態(tài)、滋味、色澤、氣味4個(gè)方面作為指標(biāo)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià),以平均分為最終得分。感官評(píng)分滿分為100分,具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
表1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
1.2.5 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,取100 mL最佳口味的復(fù)合原汁,取檸檬酸、白砂糖和蜂蜜3個(gè)因素的3個(gè)最佳添加量進(jìn)行三因素三水平的正交試驗(yàn),通過(guò)感官評(píng)分分析試驗(yàn)數(shù)據(jù),確定感官評(píng)價(jià)最優(yōu)的飲料產(chǎn)品配方。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素和水平如表2。
表2 復(fù)合飲料配方正交試驗(yàn)因素和水平
1.2.6 產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)
1.2.6.1 感官指標(biāo)
主要包括組織狀態(tài)、滋味、色澤和氣味。
1.2.6.2 理化指標(biāo)
復(fù)合飲料的pH,通過(guò)pH計(jì)法(20 ℃);可溶性固形物含量的測(cè)定,通過(guò)糖度計(jì)法(折光法)[15]。總酸含量測(cè)定,采用酸堿滴定法;綠原酸含量測(cè)定,采用紫外分光光度法[16]。
蛋白質(zhì)含量的測(cè)定。采用Bradford法[17],以牛血清蛋白為標(biāo)準(zhǔn)品,在595 nm下測(cè)定吸光度,將牛血清蛋白濃度為X軸,吸光度為Y軸,作回歸曲線,得到回歸方程:y=0.006 2x+0.010 9,R2=0.999 2。
總多糖含量的測(cè)定。采用苯酚-硫酸法[18],以葡萄糖質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。得回歸方程y=0.015 5x-0.009 8,R2=0.999 6。
總黃酮含量的測(cè)定。參照袁河[19]的方法并稍作修改。移取0,1.0,2.0,3.0,4.0和5.0 mL質(zhì)量濃度為0.3 mg/mL的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液,加入1 mL 5% NaNO2溶液,反應(yīng)5 min,加入1 mL 10% Al(NO3)3溶液,反應(yīng)5 min,加入10 mL 4% NaOH溶液,用60%的乙醇定容至25 mL,靜置20 min后在510 nm處測(cè)定吸光度。以蘆丁濃度為x軸,吸光度為y軸,繪制蘆丁的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖,得回歸方程為y=0.057 3x-0.107 4,R2=0.999 5。
1.2.6.3 衛(wèi)生指標(biāo)
衛(wèi)生指標(biāo)應(yīng)符合GB 2759.1的規(guī)定,包括菌落總數(shù)、大腸菌群、致病菌等。
試驗(yàn)結(jié)果采用3次重復(fù)平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差(SE)表示,采用Origin 8.5軟件作圖,通過(guò)SPSS軟件及Minitab軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。
2.1.1 主料蒲公英和輔料菊花的配比對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響
圖1(a)為蒲公英濃縮汁稀釋比例的感官評(píng)分。感官評(píng)分的得分隨著蒲公英稀釋比例增大呈現(xiàn)先升高后下降趨勢(shì),在稀釋倍數(shù)1∶7時(shí),感官評(píng)分最高。這是由于稀釋比例較小時(shí),產(chǎn)品蒲公英味過(guò)濃、風(fēng)味欠佳、顏色過(guò)深,影響產(chǎn)品的感官品質(zhì);稀釋比例過(guò)大時(shí)會(huì)出現(xiàn)蒲公英風(fēng)味過(guò)淡、顏色過(guò)淺,感官品質(zhì)下降。因此,選擇得分最高點(diǎn)即蒲公英稀釋比例1∶7最為合適,此時(shí)產(chǎn)品味道微苦,蒲公英味適中,顏色呈淺褐色,口感最佳。
圖1(b)為菊花濃縮汁稀釋比例的感官評(píng)分。感官評(píng)分的得分隨著菊花稀釋比例的增大也呈現(xiàn)先升高后下降趨勢(shì),稀釋倍數(shù)1∶6時(shí),感官評(píng)分最高。這是由于稀釋比例較小時(shí),產(chǎn)品菊花味過(guò)濃、風(fēng)味欠佳、顏色過(guò)深,影響產(chǎn)品的感官品質(zhì);稀釋比例過(guò)大時(shí)會(huì)出現(xiàn)菊花味過(guò)淡、顏色過(guò)淺,感官品質(zhì)下降。因此,選擇得分最高點(diǎn)即菊花稀釋比例1∶6最為合適,此時(shí)菊花味足,顏色較好,感官評(píng)分最高,口感最適。
圖1(c)為蒲公英與菊花配比的感官評(píng)分。感官評(píng)分隨著蒲公英占比增大呈現(xiàn)先升高后下降趨勢(shì),配比8∶2時(shí),感官評(píng)分最高。這是由于蒲公英占比較小時(shí),產(chǎn)品菊花味過(guò)濃、蒲公英味不足,風(fēng)味欠佳,影響產(chǎn)品的感官品質(zhì);蒲公英占比過(guò)大時(shí)會(huì)出現(xiàn)蒲公英味過(guò)濃、掩蓋菊花的風(fēng)味,感官品質(zhì)下降。因此,選擇蒲公英與菊花配比8∶2最為合適,此時(shí)顏色為淺棕色,蒲公英味適中,伴有淡淡的菊花味。
圖1 蒲公英和菊花的配比對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響
2.1.2 檸檬酸添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響
檸檬酸添加量主要影響產(chǎn)品的酸味。由圖2可知,檸檬酸添加量從0.01 g增加到0.05 g過(guò)程中,產(chǎn)品感官評(píng)分隨著檸檬酸添加量增加呈現(xiàn)先增高后降低趨勢(shì),這是由于檸檬酸添加量過(guò)多,會(huì)使酸度過(guò)高導(dǎo)致口感品質(zhì)降低。檸檬酸添加量0.02 g時(shí),產(chǎn)品的感官得分最高,酸度口感較好。
2.1.3 白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響
白砂糖添加量主要影響產(chǎn)品甜味。由圖3可知,白砂糖添加量從2 g增加到4.5 g過(guò)程中,產(chǎn)品感官評(píng)分隨著白砂糖添加量增加呈現(xiàn)先增高后降低趨勢(shì),這是由于白砂糖添加量過(guò)多,使得甜度過(guò)高導(dǎo)致口感品質(zhì)降低。白砂糖添加量4.0 g時(shí),產(chǎn)品的感官得分最高,甜度口感較好。
圖2 檸檬酸添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響
圖3 白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響
2.1.4 蜂蜜添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響
蜂蜜添加量主要影響產(chǎn)品的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。由圖4可知,蜂蜜添加量從1.0 g增加到3.0 g過(guò)程中,產(chǎn)品感官評(píng)分隨著蜂蜜添加量的增加呈現(xiàn)先增高后降低趨勢(shì),這是由于蜂蜜添加量過(guò)多,使得風(fēng)味甜度過(guò)濃,掩蓋飲料本身的清淡氣味導(dǎo)致口感品質(zhì)降低。蜂蜜添加量2.0 g時(shí),產(chǎn)品的感官得分最高,風(fēng)味口感較好。
圖4 蜂蜜添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響
在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,以檸檬酸、白砂糖、蜂蜜添加量為因素進(jìn)行L9(33)正交試驗(yàn),以感官評(píng)分為指標(biāo),直觀分析、方差分析及主效應(yīng)圖結(jié)果如表3、表4和圖5所示。
由表4可知,因素A、B、C均差異顯著,其中A、B差異極顯著,即檸檬酸、白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品的感官評(píng)分影響極顯著(p<0.01);蜂蜜添加量對(duì)產(chǎn)品的感官評(píng)分影響顯著(p<0.05)。各個(gè)因素對(duì)產(chǎn)品的感官評(píng)價(jià)影響程度依次為A>B>C,即檸檬酸添加量為影響飲品感官品質(zhì)的最主要因素,其次為白砂糖添加量、蜂蜜添加量。從感官評(píng)定得分來(lái)看,4號(hào)試驗(yàn)組得到89分,為所有試驗(yàn)組最高。綜合各因素的均數(shù)(圖5)及K值,篩選出A2B2C2組合為最優(yōu)組合。對(duì)最優(yōu)組合進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),得出直觀分析綜合感官評(píng)分為92,高于A2B1C2的89。因此蒲公英菊花復(fù)合飲料的配方為:蒲公英汁、菊花汁、檸檬酸、白砂糖與蜂蜜質(zhì)量比80∶20∶0.02∶4∶2,即100 mL飲料中檸檬酸添加量0.02%,白砂糖添加量4%,蜂蜜添加量2%。
表3 正交試驗(yàn)結(jié)果及直觀分析
表4 正交試驗(yàn)方差分析
圖5 感官評(píng)價(jià)各因素均數(shù)主效應(yīng)圖
2.3.1 感官指標(biāo)
優(yōu)化后的配方具有該產(chǎn)品特有的淡黃色、澄清透明;組織均勻、無(wú)沉淀;蒲公英味突出、并伴有淡淡的菊花清香,風(fēng)味獨(dú)特,酸甜可口,感官評(píng)分較高。2.3.2 理化指標(biāo)
蒲公英菊花復(fù)合飲料的理化指標(biāo)如表5所示。蒲公英菊花復(fù)合飲料的pH 4.82、可溶性固形物9.30%、總酸含量0.10%。此外,復(fù)合飲料中還含有許多其他的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),總多糖、總黃酮及綠原酸的含量分別為97.74,0.69和0.35 mg/mL。林春梅等[20]調(diào)配的蒲公英飲料中綠原酸含量0.24 mg/mL,黃酮含量0.27 mg/mL,與試驗(yàn)相比含量均顯著較低。
表5 復(fù)合飲料的理化指標(biāo)
2.3.3 衛(wèi)生指標(biāo)
菌群總數(shù)≤100 CFU/mL;大腸菌群≤3 MPN/100 mL;致病菌未檢出;均符合GB 7101—2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 飲料》[21]。
試驗(yàn)以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo),通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定產(chǎn)品的最佳配方。最終的復(fù)合飲料基本配方為:蒲公英汁80%、菊花汁20%、白砂糖4%、檸檬酸0.02%、蜂蜜2%。復(fù)合飲料色澤為淡黃色、組織均勻、清澈透明、酸甜可口。香氣上具有蒲公英和菊花特有的香氣且無(wú)異味。對(duì)蒲公英菊花復(fù)合飲料產(chǎn)品的理化指標(biāo)進(jìn)行分析,測(cè)得可溶性固形物9.30%、pH 4.82,總酸0.10%,總多糖、總黃酮、綠原酸含量分別為97.74,0.69和0.35 mg/mL,產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)均符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。