譚萬紅,鄧愛華,王 云,危 婷,謝 鵬,劉大宏
(1.湖南文理學院生命與環(huán)境科學學院,湖南 常德 415000;2.湖南泥頭山油茶開發(fā)有限公司,湖南 常德 415700)
近年來,由于保健型功能酒具有增強藥物療效的作用而引起研究者的關(guān)注[1]。據(jù)《中華本草》 記載,山茶科植物油茶(Camellia oleifera Abel) 的葉片具有治療瘡疽、鼻衄和皮膚瘙癢等多種功效[1]?,F(xiàn)代研究表明,油茶葉含有多種活性成分,如多糖、多酚、蛋白及黃酮類等[2],具有抑制癌細胞生長、降血糖、抗血栓及提高免疫力[3-4]等功效。研究發(fā)現(xiàn),用50%的乙醇水溶液提取的油茶葉提取物富含黃酮類化合物,預防雄性激素依賴性疾病效果較好[5]。此外,蜂蜜常用來改善配制酒的口感及品質(zhì)[6]。為此,通過響應面設(shè)計試驗優(yōu)化料液比、浸泡時間、浸泡溫度、蜂蜜添加量和冰糖添加量等參數(shù),獲得高品質(zhì)油茶葉功能酒的制備工藝,為油茶葉功能酒的開發(fā)提供理論依據(jù)。
新鮮油茶葉,湖南泥頭山油茶開發(fā)有限公司提供;蘆?。?99%),中國藥品生物制品檢定所提供;52°清香型白酒(食品級),北京前門釀酒廠提供;蜂蜜(食品級),南昌清之峰食品有限公司提供;冰糖(食品級),湖南多來蜜食品制造廠提供;氫氧化鈉、乙醇、亞硝酸、硝酸鋁,均為分析純,國藥集團化學試劑有限公司提供。
UV-1600 型紫外可見分光光度計,翱藝儀器(上海) 有限公司產(chǎn)品;LGJ-10 型冷凍干燥機,北京四環(huán)科學儀器廠產(chǎn)品;DZKW-S-6 型電熱恒溫水浴鍋,北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司產(chǎn)品;EX225D 型分析天平,美國奧豪斯儀器有限公司產(chǎn)品;YB-700A 型高速多功能粉碎機,永康市速鋒工貿(mào)有限公司產(chǎn)品;SHZ-DⅢ型循環(huán)水真空泵,鞏義市予華儀器有限公司產(chǎn)品。
參考文獻[7]報道方法,進行適當修改。稱取100.0 mg 蘆丁溶于體積分數(shù)60%的乙醇中,用250 mL 容量瓶定容,得到質(zhì)量濃度為0.4 mg/mL 的蘆丁標準液。吸取1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 mL 標準液分別裝入25 mL 容量瓶中,用體積分數(shù)30%的乙醇溶液補充到10 mL,加入質(zhì)量分數(shù)為5%的亞硝酸鈉溶液1.0 mL 搖勻,5 min 后加1.0 mL 的10%硝酸鋁溶液搖勻,5 min 后加質(zhì)量分數(shù)為4%的氫氧化鈉溶液10.0 mL 搖勻,用體積分數(shù)30%的乙醇溶液定容,放置15 min。于波長510 nm 處測定其吸光度,試劑空白為參比液,繪制標準曲線及回歸方程。
以感官評價和黃酮含量為品質(zhì)評價指標,取5 份相同質(zhì)量的油茶葉凍干粉,采用浸泡法配制油茶葉功能酒,分別考查料液比(1∶50,1∶100,1∶150,1∶200,1∶250 g/mL)、浸泡時間(1,6,12,18,24 h)、浸泡溫度(25,35,45,55,65 ℃)、蜂蜜添加量(1%,2%,3%,4%,5%)、冰糖添加量(0.6%,0.8%,1.0%,1.2%,1.4%) 5 個因素對油茶葉功能酒品質(zhì)的的影響;單因素試驗時,設(shè)定其他參數(shù)為料液比1∶150(g∶mL),浸泡時間12 h,浸泡溫度35 ℃,蜂蜜添加量1%,冰糖添加量0.8%。
根據(jù)單因素試驗結(jié)果,設(shè)定浸泡溫度45 ℃,以料液比(A)、浸泡時間(B)、蜂蜜添加量(C) 和冰糖添加量(D) 作為自變量,油茶葉功能酒感官評分(Y) 為因變量,根據(jù)Box-behnken 中心組合設(shè)計原理,設(shè)計響應面法試驗方案。
各試驗因素與水平設(shè)計見表1。
表1 各試驗因素與水平設(shè)計
取油茶葉功能酒待測液1 mL 于具塞試管中,加入體積分數(shù)為30%的乙醇溶液4 mL、質(zhì)量分數(shù)為5%的亞硝酸鈉溶液0.3 mL。搖勻放置5 min,再加質(zhì)量分數(shù)為10%的硝酸鋁溶液0.3 mL,放置6 min,加入質(zhì)量分數(shù)為4%的氫氧化鈉溶液4 mL,搖勻,用體積分數(shù)30%的乙醇溶液補充至10 mL。用分光光度計于波長510 nm 處測定吸光度。根據(jù)標準曲線方程計算油茶葉提取物中黃酮的質(zhì)量濃度,根據(jù)式(1) 計算黃酮得率(Y)。
式中:M1——油茶葉功能酒中黃酮的質(zhì)量,mg;
V——油茶葉功能酒的體積,mL。
參考文獻[8]設(shè)計油茶葉功能酒的感官評價。挑選20 名經(jīng)過培訓的感官評價員從油茶葉功能酒的色澤、澄清度、香氣、滋味、風格5 個方面依照表2的評定標準進行感官評價。
表2 響應面試驗設(shè)計及結(jié)果
表2 油茶葉功能酒感官評價
油茶葉功能酒感官評價見表2。
以吸光度(Y) 為縱坐標,質(zhì)量濃度(X) 為橫坐標,繪制標準曲線?;貧w方程為Y=0.01X+0.007 2,相關(guān)系數(shù)R2=0.999 6。說明在16~80 μg/mL 的質(zhì)量濃度范圍里蘆丁質(zhì)量濃度同吸光度線的線性關(guān)系良好。
蘆丁標準曲線見圖1。
圖1 蘆丁標準曲線
3.2.1 料液比對油茶葉功能酒品質(zhì)的影響
料液比對油茶葉功能酒品質(zhì)的影響見圖2。
圖2 料液比對油茶葉功能酒品質(zhì)的影響
由圖2 可知,當料液比低于1∶150(g∶mL)時,油茶葉功能酒中黃酮含量及感官評分隨料液比的增加而增加;繼續(xù)增大料液比,黃酮含量及感官評分出現(xiàn)下降趨勢,酒的口感偏淡,最適料液比為1∶150(g∶mL) 左右。
3.2.2 浸泡時間對油茶葉功能酒品質(zhì)的影響
浸泡時間對油茶葉功能酒品質(zhì)的影響見圖3。
圖3 浸泡時間對油茶葉功能酒品質(zhì)的影響
由圖3 可知,油茶葉功能酒中黃酮含量及感官評分隨浸泡時間的延長不斷增加;到12 h 后,繼續(xù)延長浸泡時間,黃酮含量增加較為平緩,感官評分下降;浸泡時間過長,會導致其他可溶性雜質(zhì)(如色素、膠質(zhì)等) 的溶出,影響酒的口感,合適的浸泡時間為12 h 左右。
3.2.3 浸泡溫度對油茶葉功能酒品質(zhì)的影響
浸泡溫度對油茶葉功能酒品質(zhì)的影響見圖4。
圖4 浸泡溫度對油茶葉功能酒品質(zhì)的影響
由圖4 可知,適當提高浸泡溫度,油茶葉功能酒中黃酮含量及感官評分不斷增加;當溫度達到45 ℃后,提高浸泡溫度對油茶葉黃酮含量影響不明顯,而功能酒的口感及色澤評分下降;可能是溫度過高導致雜質(zhì)的溶出以及黃酮結(jié)構(gòu)的破壞,從而影響酒的口感,最適浸泡溫度為45 ℃左右。
3.2.4 蜂蜜添加量對油茶葉功能酒品質(zhì)的影響
蜂蜜添加量對油茶葉功能酒品質(zhì)的影響見圖5。
圖5 蜂蜜添加量對油茶葉功能酒品質(zhì)的影響
由圖5 可知,隨蜂蜜添加量的增加,油茶葉功能酒中黃酮含量不斷下降,可能是添加蜂蜜增加了體系的黏度,不利于黃酮的溶出;功能酒感官評分在2%達到最佳值,適當添加蜂蜜,可以增加酒的風味及口感,綜合考慮最適蜂蜜添加量為2%左右。
3.2.5 冰糖添加量對油茶葉功能酒品質(zhì)的影響
冰糖添加量對油茶葉功能酒品質(zhì)的影響見圖6。
圖6 冰糖添加量對油茶葉功能酒品質(zhì)的影響
由圖6 可知,隨冰糖添加量的增加,油茶葉功能酒中黃酮含量略有升高,可能是冰糖有助于黃酮的穩(wěn)定;適當添加冰糖,可以增加酒的風味及消除植物的澀味,綜合考慮最適冰糖添加量為1%左右。
3.3.1 響應面試驗設(shè)計及結(jié)果
響應面試驗設(shè)計及結(jié)果見表2。
3.3.2 回歸模型的建立與分析
將表2 試驗數(shù)據(jù)代入Design Expert 8.0 軟件進行響應面分析,油茶葉功能酒得分與各變量的響應面回歸數(shù)學模型:
響應面回歸模型方差分析見表3。
表3 響應面回歸模型方差分析
由表3 可知,該回歸模型極顯著(p<0.001),失擬項不顯著(p>0.05),說明模型可靠;R2=0.967 3,R2Adj=0.934 6,說明模型與試驗值擬合較好;由F值可知,各因素對油茶葉功能酒感官評分影響大小依次為冰糖添加量(D) >浸泡時間(B) >料液比(A) >蜂蜜添加量(C);一次項B、D,二次項A2、B2、C2和D2對感官評分的影響非常顯著(p<0.001);一次項A對感官評分的影響顯著(p<0.05);各因素兩兩交互作用對感官評分影響不顯著(p>0.05)。
3.3.3 交互作用分析
料液比與浸泡時間交互作用的響應面與等高線見圖7,料液比與蜂蜜添加量交互作用的響應面與等高線見圖8,料液比與冰糖添加量交互作用的響應面與等高線見圖9,浸泡時間與蜂蜜添加量交互作用的響應面與等高線見圖10,浸泡時間與冰糖添加量交互作用的響應面與等高線見圖11,蜂蜜添加量與冰糖添加量交互作用的響應面與等高線見圖12。
圖7 料液比與浸泡時間交互作用的響應面與等高線
圖11 浸泡時間與冰糖添加量交互作用的響應面與等高線
圖12 蜂蜜添加量與冰糖添加量交互作用的響應面與等高線
由圖7 ~圖12 可知,對比曲面陡峭程度,發(fā)現(xiàn)各因素兩兩交互作用影響不顯著(p>0.05),與方差分析結(jié)果一致。
3.3.4 最佳制備工藝條件確定
利用Design Expert 8.0 軟件由所建立的數(shù)學模型進行參數(shù)最優(yōu)分析,得出最佳制備工藝參數(shù)為料液比154.23(g∶mL),浸泡時間13.21 h,蜂蜜添加量1.84%,冰糖添加量1.06%,油茶葉功能酒感官評分為92.57 分。考慮到實際操作的方便,選取調(diào)整后的最優(yōu)制備參數(shù)為料液比1∶150(g∶mL),浸泡時間13 h,蜂蜜添加量1.8%,冰糖添加量1%,預測油茶葉功能酒感官評分為91.75 分,在此條件下進行3 次驗證試驗,感官評分為(91.84±0.743) 分,與預測值無顯著性差異(p>0.05),說明模型可靠;經(jīng)檢測優(yōu)化工藝下制備的油茶葉功能酒中黃酮含量為3.74%。
油茶葉功能酒的最佳制備工藝參數(shù)為料液比1∶150(g∶mL),蜂蜜添加量1.8%,冰糖添加量1%,在45 ℃下浸泡時間13 h,油茶葉功能酒感官評分為(91.84±0.743)分,油茶葉功能酒中黃酮含量為3.74%。為了進一步拓展油茶葉功能酒在提高免疫力、抗腫瘤等功能食品及保健產(chǎn)品方面的應用,可以繼續(xù)開展油茶葉功能酒質(zhì)量標準及藥理學試驗等方面的研究。