檳榔茶花飲料的研制

檳榔茶花飲料的研制

棕櫚酸是棕櫚樹科的一種多年生多年生樹木。它的水果含有許多成分，如檳榔、堿、多酚和氨基酸。檳榔花被海南居民作食療使用,經(jīng)人們廣泛食用證實,檳榔花有去痰生津、驅(qū)胃腸道寄生蟲的效果,還有消炎、祛濕熱、強(qiáng)心、固腎氣、護(hù)肝、解酒、清除自由基和驅(qū)除疲勞等功效。近年來,人們對檳榔進(jìn)行深加工,開發(fā)了檳榔口香糖、檳榔固體飲料,以及檳榔花茶。當(dāng)前市售檳榔花茶需開水煮沸,飲用極為不便,且高溫對檳榔花中的有效成分有破壞作用。本試驗即在水浸提檳榔花有效成分的基礎(chǔ)上,研制一種口感良好、能及時飲用、適合不同群體需求的檳榔花茶飲料。1材料和方法1.1儀器、試劑和儀器檳榔花:中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所檳榔試驗田;百香果濃縮汁、果葡糖漿:海南達(dá)川食品有限公司;白砂糖:食品級,市售;L-蘋果酸、檸檬酸:食品級,陽東縣化工工業(yè)公司;乙基麥芽酚:食品級,廣東肇慶香料廠有限公司。112191型手持折光儀:泰光折光儀器有限公司;ThermoScientific3913恒溫恒濕培養(yǎng)箱:賽默飛世爾科技公司;LHS-250SC恒溫恒濕箱:上海一恒科技有限公司;單人垂直凈化工作臺:蘇州三興凈化科技有限公司;JJ-2高速組織搗碎機(jī):常州普天儀器有限公司;電磁灶:浙江蘇泊爾股份有限公司。1.2樣品：檳榔茶1.2.1檳榔茶加工1.2.2檳榔山茶茶的制備破碎:將原料清洗、初步切分后,使用高速組織搗碎機(jī)進(jìn)行破碎。浸提、粗濾:通過前期研究表明,按照料液比1:51,在80℃下浸提21min條件下,檳榔花浸提液中有效成分可達(dá)較大值。浸提后迅速冷卻至室溫,使用500μm濾布進(jìn)行粗濾。調(diào)配:將適量白砂糖、果葡糖漿、檸檬酸、L-蘋果酸、乙基麥芽酚、百香果濃縮汁、焦糖色、檸檬黃與浸提液充分混合,制成檳榔花茶飲料。精濾:將調(diào)配好的茶液通過50~80μm的濾布,得到透明澄清的茶飲料。脫氣、裝罐、殺菌、冷卻:采用熱灌裝脫氣法,將檳榔花茶飲料加熱到80℃保持15min排氣,灌裝后90℃殺菌15min,結(jié)束后及時冷卻至室溫。保藏:37℃生化培養(yǎng)箱貯藏。1.3測試方法1.3.1混合材料的試驗設(shè)計1.3.2感覺評估1.3.4感官評價方法1.4時間條件的預(yù)測Acceleratedshelflifetesting(ASLT)加速貨架期試驗,是一種在較短時間內(nèi)快速預(yù)測食品貨架期的方法。本試驗提高檳榔花茶飲料的貯藏溫度,加快飲料成分氧化、酸敗速度。通過測定檳榔花茶飲料中檳榔堿的含量變化來預(yù)測貨架期。將灌裝后經(jīng)過滅菌的檳榔花茶飲料,分別放置在27、37、47℃的恒溫恒濕培養(yǎng)箱中進(jìn)行儲藏試驗,每隔5~20d測定產(chǎn)品中檳榔堿含量,考察檳榔花茶飲料儲藏過程中溫度對檳榔堿的影響。1.5指標(biāo)和方法的測量1.5.1感官評估標(biāo)準(zhǔn)1.5.2物理和化學(xué)指標(biāo)檳榔堿的測定方法是采用2005年版的《中華人民共和國藥典》中的酸堿回滴定法。1.5.3衛(wèi)生指數(shù)的測量2結(jié)果與分析2.1影響公車茶品質(zhì)的回歸模型對檳榔花茶飲料樣品進(jìn)行感官評價,結(jié)果見表3。在有限的試驗次數(shù)條件下,為最大限度考察各因素對感官評價結(jié)果的影響,本試驗采用SpecialCubic模型進(jìn)行逐步回歸分析,試驗結(jié)果方差分析見表4所示,模型p值為0.0002<0.01,表明模型達(dá)到極顯著水平;失擬項為0.3719>0.05,表明差異不顯著,說明本試驗無其他影響因素的顯著影響,模型是合適的。模型的決定系數(shù)R2=0.9375,校正決定系數(shù)R2Adj=0.8467,以及p值極顯著,表明該回歸方程可以客觀反應(yīng)各個成分對檳榔花茶品質(zhì)的影響。回歸方程如下所示:感官評分=93.70A+117.14B+89.08C+39.32D+549.28E-934.49F+40.42AB-4.74AD-736.89AE-232.37AF-184.98BD+12855.29BE+1876.69BF+5530.37DE+635.03ABD-45736.70ABE-21903.64ABF2.2各因素對感官評價的影響通過軟件得出的等高線圖及響應(yīng)曲面圖可以分析各個因素變化對感官評價的影響。試驗中,檳榔花浸提液、百香果濃縮汁與果葡糖漿、檸檬酸、L-蘋果酸交互作用,對感官評價結(jié)果的影響如圖1~圖3所示。圖1描述的是檳榔花浸提液、百香果濃縮汁和果葡糖漿配比對感官評價結(jié)果的影響。如圖1所示,是一個三角響應(yīng)曲面圖,說明三者之間具有一定的交互作用。雖然凹凸幅度不大,但是還能看出有一定球狀。隨著添加果葡糖漿量的增加,感官評價分?jǐn)?shù)是逐漸下降的,說明過強(qiáng)的甜膩感對于檳榔花茶飲料并不合適。圖2描述的是檳榔花茶浸提液、百香果濃縮汁和檸檬酸配比對感官評價結(jié)果的影響。如圖2所示,響應(yīng)曲面圖的凹凸面不明顯,說明三者間的交互作用影響較小。茶飲料研發(fā)中,酸度的強(qiáng)弱本應(yīng)在交互作用中有所體現(xiàn),但本試驗確不太明顯,可能原因是在本產(chǎn)品研制初期,經(jīng)過多次大量試驗,確定了一個較優(yōu)異的糖度及酸度范圍,本試驗的混料設(shè)計是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行確定的配料上下限,所以在優(yōu)中選優(yōu)情況下,酸度的綜合影響不能體現(xiàn)。但從檸檬酸添加量的增多對感官評價結(jié)果的影響上看,較低的變化計量卻引起感官評分結(jié)果的較大變化,說明酸度依然是飲料調(diào)配中的關(guān)鍵因素。圖3描述了檳榔花茶浸提液、百香果濃縮汁和L-蘋果酸配比對感官評價結(jié)果的影響。如圖3所示,響應(yīng)曲面的凹凸面類似圖2,依然不明顯,可能原因與檸檬酸添加類似。但圖3與圖2對比可以發(fā)現(xiàn),檸檬酸、L-蘋果酸添加量與感官評價結(jié)果相比有較大差異,添加L-蘋果酸會明顯降低感官評價結(jié)果?？赡艿脑蚴荓-蘋果酸有更強(qiáng)的酸度,而且滯留時間長,造成酸味持續(xù)增加,帶來不適感。從圖3與圖2對比還可發(fā)現(xiàn),檸檬酸與L-蘋果酸添加量對感官評價結(jié)果的變化量也是有很大不同,添加檸檬酸的感官評價結(jié)果變化量明顯高于添加L-蘋果酸的感官評價結(jié)果。這種現(xiàn)象可能的原因是因為人對L-蘋果酸的察覺域要高于檸檬酸,即更多的L-蘋果酸變化量才能被人察覺。2.3最佳配方的確定在已設(shè)定的因素水平范圍內(nèi),運用DesignExpertv7.0軟件對試驗結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化,得到5組最佳配方組合,結(jié)果如表5所示。通過對5組不同配方檳榔花茶飲料進(jìn)行再次比較,確定最終的檳榔花茶飲料配方為:檳榔花浸提液90.3%,百香果濃縮汁0.182%,白砂糖3.7%,果葡糖漿5.8%,檸檬酸0.009%,L-蘋果酸0.009%。2.4質(zhì)量分析指標(biāo)2.4.1感覺指標(biāo)2.5溫度與時間食品貨架期是指食品自出廠之日起,經(jīng)過各個流通環(huán)節(jié)直到到達(dá)消費者手中,它能保持質(zhì)量不變的時間段。設(shè)定開始貯藏食品時的品質(zhì)為Q0,經(jīng)過θ天品質(zhì)下降到Qθ,當(dāng)食品品質(zhì)低于Qθ時,食品失去商品價值,則稱θ為食品的貯藏壽命。在一定貯藏溫度下,食品品質(zhì)下降的速率v=(Q0-Qθ)/θ。設(shè)定貯藏期內(nèi)的食品Q0=1,Qθ=0,則v=1/θ,即θ=1/v。食品品質(zhì)降低的速度與溫度有直接關(guān)系,溫度越高,降低的速度越快。但由于不同種類食品其成分不同,所以品質(zhì)下降的速度與溫度的關(guān)系并不完全相同,但它們直接具有相互關(guān)系。197年,Kwolek與Bookwalter提出了速度和溫度的5種關(guān)系式類型:式中:T是絕對溫度,K;C是攝氏溫度,℃;v是不同溫度下食品品質(zhì)變化速度;根據(jù)v=1/θ,5種關(guān)系式轉(zhuǎn)化為:經(jīng)過90℃殺菌15min的檳榔花茶飲料,各項指標(biāo)均符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。在貯藏過程中未發(fā)生沉淀、脹罐、酸敗、色變等不良現(xiàn)象。但本產(chǎn)品中最主要的功能性成分檳榔堿在貯藏期間含量由0.056mg/mL逐漸降低,故以檳榔花茶飲料中檳榔堿含量降低一半即0.028mg/mL作為最低品質(zhì)Qθ,從而分析得到檳榔花茶飲料的貨架期。產(chǎn)品在不同溫度貯藏期間檳榔堿變化曲線如圖所示。從圖4可以看出在27、37、47℃貯藏條件下,產(chǎn)品中檳榔堿含量降低一半的時間分別為160、80、30d。將不同溫度貯藏的試驗結(jié)果帶入5個含有θ的公式中發(fā)現(xiàn),選擇公式的相關(guān)系數(shù)最高(見圖5),說明用此公式模擬檳榔花茶飲料檳榔堿變化與溫度的關(guān)系比較合適,即檳榔花茶飲料的貯藏壽命。根據(jù)貯藏壽命公式,檳榔花茶飲料在常溫20℃(T=293K)條件下,產(chǎn)品中檳榔堿含量降低一半的最長期限,即貨架期為338d。3混料試驗設(shè)計本試驗以混料試驗設(shè)計、感官評價法為基礎(chǔ),對以檳榔花浸提液為主要成分的茶飲料配方進(jìn)行優(yōu)化,其最佳配方為:90.3%檳榔花浸提液、0.182%百香果濃縮汁、3.7%白砂糖、5.8%果葡糖漿、0.009%檸檬酸和0.009%L-蘋果酸。運用貨架期模型分析,確定檳榔花茶飲料常溫下的貨架期為338d。本飲料具有檳榔花及百香果香味,且茶香、果香怡人;有去痰生津、驅(qū)除疲勞等功效,且飲用方便,適合不同群體飲用。鮮檳榔花→破碎→稱量→浸提→冷卻→粗濾→取濾液→調(diào)配→精濾→灌裝→滅菌→冷卻→保藏。原料采集:原料采自遠(yuǎn)離公路的檳榔樹上未開的花苞。為了確定各個配料與檳榔花茶飲料品質(zhì)的關(guān)系,采用混料試驗設(shè)計的方法對檳榔花茶飲料配方進(jìn)行優(yōu)化。以感官評價結(jié)果為響應(yīng)值,檳榔花浸提液、百香果濃縮汁、白砂糖、果葡糖漿、檸檬酸和L-蘋果酸添加量為考察指標(biāo),結(jié)合前期研究確定考察指標(biāo)的上下限以及已固定的產(chǎn)品色澤,制定約束條件:檳榔花浸提液(A)89.5%~90.5%,百香果濃縮汁(B)0.16%~0.20%,白砂糖(C)3.7%~3.9%,果葡糖漿(D)5.80%~5.90%,檸檬酸(E)0.009%~0.011%,L-蘋果酸(F)0.009%~0.011%。使用DesignExpertv7.0軟件的D-optimal設(shè)計,確定試驗方案。由于前期已通過大量試驗,確定了檳榔花茶飲料產(chǎn)品的色澤,所以本試驗的感官評價重點是茶飲料的氣味、滋味和組織狀態(tài)3個因素,即檳榔花茶飲料評價因素域X=(氣味、滋味、組織狀態(tài));每個因素的評價指標(biāo)按優(yōu)、良、中、差4個等級進(jìn)行評價,評價指標(biāo)域Y={優(yōu)(Y1=100)、良(Y2=80)、中(Y3=60)、差(Y4=40)},即Y=(100,80,60,40)。1.3.3感官評價及質(zhì)量檢測方法采用強(qiáng)制確定法,請15名感官評價人員對檳榔花茶飲料的氣味、滋味、組織狀態(tài)進(jìn)行權(quán)重確定。通過對參評因素的重要程度作一一比較,重要得1分,次要得0分,自身相比記1分,明確其是必要的,最終結(jié)果見表1。參加感官評價的人員由15名食品專業(yè)研究生組成。由于樣品數(shù)量較多,為避免味覺疲勞,將樣品分為5組進(jìn)行評價。樣品采用3位隨機(jī)編碼,對樣品的氣味、滋味、組織狀態(tài)進(jìn)行評價。感官評分標(biāo)準(zhǔn)采用百分制,考察各個因素對樣品氣味、滋味、組織狀態(tài)的影響,具體感官評分判定標(biāo)準(zhǔn)見如表2所示。可溶性固形物含量由折光計直接測定。菌落總數(shù)檢測采用GB4789.2—2010;大腸菌群檢測采用GB4789.3—2010;沙門氏菌檢測采用GB4789.4—