馬曉麗,李曉丹,楊艷君,陳林晶,陳煜熒,馮 冰
(1.晉中學院生物科學與技術系,山西 晉中 030619;2.山西農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院,山西 太谷 030800)
杭白菊被記載于《中華人民共和國藥典》中,具有抗氧化性、保護心血管等作用,對神經(jīng)中樞有一定舒緩作用,還具有清肝明目、解熱和抑菌等功效.與杭白菊相比,胎菊中含有的抗氧化作用的成分較多,能夠延緩衰老,且胎菊中還含有對人體有益的18 種氨基酸及15 種微量元素,對高血脂、高血糖、冠心病等具有特殊療效,對失眠、腸炎也具有一定的作用,而這些微量元素一般杭白菊、野菊花中是沒有的.山茱萸中多為多糖和還原糖,加工制作時發(fā)生分解反應,形成獨特風味以及藥理功用.其在食品中的利用仍處于剛開始的階段,其真正的營養(yǎng)功效、保健價值遠沒有被人們充分認識,亟待深入挖掘研究[1].知母在發(fā)燒感冒、高熱煩渴、肺熱燥咳、腸燥便秘的時候能起到很好的療效,但大多用于醫(yī)藥方面,在食品中的應用還很少.隨著經(jīng)濟的發(fā)展,采用藥食同源的植物和各種茶類作為原料,著重突出茶飲料的保健功效[2~4],是當前的重點研究項目. 目前國內(nèi)以菊花為主料的功能性飲品,大多以野菊花和杭白菊為原材料主料,使用杭胎菊的很少,并且以杭胎菊、知母、山茱萸等為原料制作混合飲料在國內(nèi)尚未見到,因而研制這種新型復合飲料,具有一定的經(jīng)濟價值[5~7].
杭胎菊:安國市忠義藥材有限公司;知母:通化市三寶參茸商貿(mào)有限公司;山茱萸:深圳市得禾堂生物科技有限公司;食品級檸檬酸鈉、食品級檸檬酸、食品級維生素C:優(yōu)寶嘉食品旗艦店.
電子天平:上海上天精密儀器有限公司;超聲波粉碎機:浙江紅景天工貿(mào)有限公司.
1.3.1 添加劑調(diào)配單因素試驗設計[5,6]
檸檬酸添加量的影響:添加VC 0.1 %,蜂蜜13%,檸檬酸鈉0.09%,檸檬酸分別為0.006%、0.008%、0.01%、0.012%、0.014%.設置隨機編碼依次為332、345、358、369、320.
蜂蜜添加量的影響:添加VC 0.1%,檸檬酸0.006%,檸檬酸鈉0.09%,蜂蜜分別為3.3%、6.6%、10%、13%、16%. 設置隨機編號依次為459、448、437、332、429.
檸檬酸鈉添加量的影響:添加VC 0.1%,蜂蜜13%,檸檬酸0.006%,檸檬酸鈉分別為0.07%、0.08%、0.09%、0.1%、0.11%.設置隨機編號依次為225、201、332、230、249.
1.3.2 感官評價
選擇100 個在色、香、味等感官上具有靈敏性的評估人員,依據(jù)本身的喜好和對于評價的各感官目標重要水平的心理預期對產(chǎn)品色澤、味道、氣味、形態(tài)四項感官指標進行打分,并將產(chǎn)品編號打亂順序進行評測.利用模糊矩陣得出綜合評分[7~9],評判論域U={u1(味道),u2(形態(tài)),u3(氣味),u4(色澤)}[10].(見表1)
表1 感官評分表
1.3.3 杭胎菊飲料調(diào)配的響應面設計優(yōu)化
在單因素試驗的基礎上采用Box-Behnken 中心組合試驗設計,通過3 因素3 水平的RSM 分析試驗,以綜合評分為評價標準,分析檸檬酸添加量、蜂蜜添加量和檸檬酸鈉添加量對復合飲料綜合評分的影響[11~14].(見表2)
表2 實驗因素與水平表
試驗采用三組平行,用IBM SPSS 軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析并且通過多重比較的方法分析其顯著性,之后用Origin 2021 軟件進行作圖和方差分析.用Design-Exper 8.0.6.1 軟件進行響應曲面分析方法.
表3 調(diào)配工藝的感官評價結果 單位:人
表4 各編號飲料的模糊綜合評分及其權重
通過以上4 個表分析可知,編號為332~320 的飲料為檸檬酸添加量的影響,經(jīng)過綜合模糊評分法得出檸檬酸添加量為0.008%時狀態(tài)為最好;編號為459~429,其中包括332 的飲料為蜂蜜添加量的影響,經(jīng)過一系列計算可知百花蜂蜜添加量為10%時狀態(tài)為最好;編號為225~249,其中包括332 的飲料為檸檬酸鈉添加量的影響,通過模糊評分可知檸檬酸鈉添加量為0.09%時狀態(tài)為最好.
通過表5 可知,響應面設計的整體模型是極顯著的P=0.001 4,當P<0.05 時模型為顯著,P<0.01為極顯著.蜂蜜添加量為極顯著P=0.001 4,交互項AC 為顯著P=0.043 4,BC、A2、B2、C2為極顯著P 值分別為0.005 7、0.003 0、0.006 9、0.000 9. 失擬向不顯著P=0.079 2.影響杭胎菊復合飲的三個因素從大到小分別為B(蜂蜜添加量)、A(檸檬酸添加量)、C(檸檬酸鈉添加量).
表5 杭胎菊調(diào)配飲料模糊綜合評分實驗結果方差分析表
經(jīng)Design-Expert.V.8 軟件分析,三因素擬合后模糊綜合評分的回歸方程如下:
綜合模糊評分回歸方程的R2為0.943 2,接近1,說明實驗與模型擬合度好,試驗的響應值可以應用這個方程實行預測.
經(jīng)響應面軟件分析杭胎菊復合飲各添加劑的實際最佳添加量為:檸檬酸添加量為0.08‰,蜂蜜的添加量為9.80%,檸檬酸鈉的添加量為0.09%,綜合評分為6.133.
根據(jù)響應面軟件中Numerical 調(diào)整綜合評分中的大小值,輸入不可達到的最大值和最小值.通過軟件分析,預測檸檬酸添加量為0.08‰、蜂蜜添加量為6.60%、檸檬酸鈉添加量為0.09 %時綜合評分為最大值6.995 96.并對預測的最優(yōu)條件進行驗證,對其進行三次平行試驗,并計算偏差.如果偏差≤5%則預測值可用.(見表6)
表6 實驗驗證結果
經(jīng)過實際和預測值的綜合評分比較,預測值中的偏差≤5%,故可以選擇預測值中的添加劑量.
本研究為調(diào)配出一種口感香甜、氣味清新的新型復合飲.之后以感官評價結合綜合模糊評分法在單因素試驗的基礎上結合響應面進行優(yōu)化,最終得出的添加量為:檸檬酸添加量為0.008%、蜂蜜添加量為6.60%、檸檬酸鈉添加量為0.09%、VC0.1%.本飲品色香味俱佳,具有清新獨特的香氣,是符合現(xiàn)代人追求的天然、安全、健康的保健飲品.