響應(yīng)面法優(yōu)化辣木花綠茶飲料工藝

響應(yīng)面法優(yōu)化辣木花綠茶飲料工藝

mortamorta，也被稱(chēng)為dalemarch，具有強(qiáng)大的生命力，因此也被稱(chēng)為“生命之樹(shù)”。辣木作為一種多功能樹(shù)種，還有許多功能尚未開(kāi)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1材料和方法1.1材料和機(jī)器1.1.1河谷特色植物植物園辣木花：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實(shí)驗(yàn)生物電子天平（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1.2.2操作要點(diǎn)1.2.2.設(shè)置辣木花的制備液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(guò)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40s后立即放入冷水中冷卻備用。1.2.2.2、分散準(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(kāi)，晾至辣木花表面無(wú)明顯水分存在。1.2.2.3干燥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-熱提取分別在經(jīng)過(guò)殺青及烘干后的辣木花10g和國(guó)勝綠茶10g中倒入500mL100℃的開(kāi)水，浸泡30min。1.2.2.5過(guò)濾將兩種熱萃取浸泡液用4層滅菌紗布進(jìn)行過(guò)濾得到辣木花汁和綠茶汁，備用。1.2.2.6消毒將辣木花綠茶飲料在105℃滅菌30s。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(jiàn)表1。1.2.4試驗(yàn)計(jì)劃1.2.4.白砂糖用量體積比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。1.2.4.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可溶性固形物含量測(cè)定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處理數(shù)據(jù)應(yīng)用excel進(jìn)行單因素?cái)?shù)據(jù)處理，應(yīng)用軟件Design-expert8.0進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。2結(jié)果和分析2.1單因素試驗(yàn)的結(jié)果2.1.1復(fù)合飲料配比確定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(jiàn)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(guò)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。2.1.2白砂糖添加量對(duì)復(fù)合飲料的感官綜合評(píng)分固定辣木花汁和國(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(jiàn)表3。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(wú)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復(fù)合飲料的感官評(píng)分固定辣木花和國(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(jiàn)表4。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(jiàn)表5。目前，蜂蜜越來(lái)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)合飲料技術(shù)條件的響應(yīng)試驗(yàn)2.2.1回歸方程模型建立及檢驗(yàn)響應(yīng)面分析因素與水平見(jiàn)表6。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(jiàn)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、D4個(gè)因素的最佳值，以回歸方程中的X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：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：X把X響應(yīng)面試驗(yàn)回歸分析見(jiàn)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=0.0003<0.01，說(shuō)明模型回歸效果極顯著，說(shuō)明試驗(yàn)方法可行可靠；失擬項(xiàng)P=0.0642>0.05，表明模型方程不顯著，說(shuō)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)R2.2.2響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果響應(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(guò)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(jiàn)圖1～圖6。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辣木花汁綠茶汁體積配比的修正通過(guò)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(jiàn)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。2.3產(chǎn)品性能指標(biāo)2.3.1內(nèi)部口感根據(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(jué)到青、澀、苦，有一種淡淡的類(lèi)似辣味的口感。2.3.2理化和微生物指標(biāo)經(jīng)過(guò)測(cè)定，蛋白質(zhì)含量為18.5%，總糖含量為12.23%，菌落總數(shù)≤100CFU/g，大腸桿菌、霉菌及致病菌均未檢出。3辣木花保健茶最佳工藝條件的確定辣木作為一種全身是寶的經(jīng)濟(jì)樹(shù)種，其根、葉、花、籽正被