响应面法优化金银花烘青绿茶复合饮料工艺研究

响应面法优化金银花烘青绿茶复合饮料工艺研究

1.3.2不同浸提液制备，添加l-抗坏血酸1）提取金属花的制备：将金属花浸泡在干燥的阳光下，冷却至105c，然后干燥至一定重量，然后粉碎至粉末。准确称取适量的金银花粉末状样品，加入25倍80℃纯净水置于蒸馏烧瓶中，在90℃恒温水浴锅中连续浸提60min，用4层纱布过滤，重复浸提2次，合并两次所得浸提液，得金银花提取液2）烘青绿茶提取液制备：取绿茶样品研磨至粉末状。准确称取适量的绿茶粉末状样品，加入30倍75℃纯净水置于蒸馏烧瓶中，在75℃恒温水浴锅中连续浸提15min，用4层纱布过滤，得第一次浸提液，取滤得的茶叶残渣置于烧杯中，加入50℃纯净水，在50℃恒温水浴锅中连续浸提10min，得第二次浸提液，合并两次所得浸提液，得烘青绿茶提取液3）复合饮料调配：将金银花和烘青绿茶提取液按照一定的比例混合均匀，加入调配好的白砂糖糖浆，用柠檬酸调溶液pH值至在6.0～6.5之间，最后加入L-抗坏血酸。4）均质：将调配后的复合饮料加热至80℃，在35MPa压强下进行均质。1材料和方法1.1主要材料金银花：四川省南江县大河金银花产业有限公司；烘青绿茶：四川省南江县元顶子茶场；白砂糖、柠檬酸、L-抗坏血酸等（食品级）：市售。1.2仪器和设备HH-6数显恒温水浴锅：上海驰唐精密仪器有限公司；GZX-9023MBE型恒温干燥箱：上海博迅实业有限公司；I50实验室高剪切均质机：上海翼控机电有限公司；XFB—400小型植物粉碎机：长沙中诚制药机械厂；XB220A-SCS型电子天平：上海茸研仪器有限公司；PH-820型pH测定仪：重庆欧宇科技有限公司。1.3型饮料制造方法1.3.1工艺过程1.4试验设计1.4.1单因素试验设计选取金银花和烘青绿茶提取液的混合比例、白砂糖添加量、柠檬酸添加量、L-抗坏血酸添加量为试验因素，复合型饮料感官审评得分为评价指标进行单因素试验，探讨各试验因素变化对复合型饮料感官审评结果的影响1.4.2响应面上的试验设计综合单因素试验的结果，应用响应面试验设计方法进行试验设计1.5测试方法1.5.1成品感官评分标准邀请10位具有饮料审评经验的专业人员对金银花烘青绿茶复合饮料的成品进行审评。审评内容包括色泽、香气、滋味和组织状态4个方面，加和每个样品在这4个方面的得分，形成样品综合评分，最后取10位评审人员对该样品评分的平均值，作为该样品的最终感官审评得分1.5.2最佳添加剂试验方法1.5.2.达到这一效果的功能,即达到两种效果的效果,即使每相作用的具体的应用效果;为使金银花烘青绿茶复合饮料能够在保质期内维持稳定，需要通过采用加入一定剂量稳定剂的方法来达到这一效果。试验中选择海藻酸钠、果胶以及黄原胶3种稳定剂作为备选对象，每一种稳定剂都配置形成添加量为0.10%、0.12%、0.14%的复合饮料试验样品，将试验样品于室温（25℃）条件下静置贮存2个月，然后测量这些试验样品的稳定程度，以确定最佳稳定剂式中：H1.5.2.复合饮料稳定剂添加量的确定根据稳定剂选择试验的结果，确定稳定程度最佳的稳定剂为试验所用稳定剂，配置形成添加量为0.10%、0.12%、0.14%、0.16%、0.18%的复合饮料试验样品，于室温（25℃）条件下静置贮存6个月，观察复合饮料试验样品的稳定性及感官品质为评价标准，最终确定试验所用稳定剂的最佳添加量。1.5.3ph测量参照GB5009.237-2016《食品安全国家标准食品pH值的测定》方法检测。1.5.4微生物指数的测定参照GB7101-2015《食品安全国家标准饮料》方法检测。1.6数据分析采用design-expert8.0软件进行试验设计，并进行数据分析。2结果与讨论2.1单因素试验分析2.1.1混合体积比对感官评审结果的影响固定白砂糖添加量为8g/100mL，柠檬酸添加量为0.10g/100mL,L-抗坏血酸添加量为0.10g/100mL的基础试验因素条件，研究不同金银花和烘青绿茶提取液的混合体积比下（0.25∶1、0.5∶1、1∶1、2∶1、4∶1）对感官审评结果的影响，试验结果见图1。由图1可知，金银花和烘青绿茶提取液的混合体积比在0.5∶1～1∶1范围内，感官审评结果呈现出上升趋势；金银花和烘青绿茶提取液的混合体积比在1∶1～4∶1范围内，感官审评结果呈现出下降趋势；当金银花和烘青绿茶提取液的混合体积比为0.5∶1时，感官审评结果得分最高。因此，在响应面法试验设计方案中，金银花和烘青绿茶提取液的混合比例选择0.5∶1（体积比）为宜。2.1.2白砂糖添加量固定金银花和烘青绿茶提取液的混合体积比为1∶1，柠檬酸添加量为0.10g/100mL,L-抗坏血酸添加量为0.10g/100mL的基础试验因素条件，研究不同白砂糖添加量（4、6、8、10、12g/100mL）对感官审评结果的影响，试验结果见图2。由图2可知，白砂糖添加量在4g/100mL～10g/100mL范围内，感官审评结果呈现出上升趋势；白砂糖添加量为10g/100mL～12g/100mL范围内，感官审评结果呈现出下降趋势；当白砂糖添加量为10g/100mL时，感官审评结果得分最高。因此，在响应面法试验设计方案中，白砂糖添加量选择10g/100mL为宜。2.1.3柠檬酸添加量对感官评审结果的影响固定金银花和烘青绿茶提取液的混合体积比为1∶1，白砂糖添加量为8g/100mL,L-抗坏血酸添加量为0.10g/100mL的基础试验因素条件，研究不同柠檬酸添加量（0.06、0.08、0.10、0.12、0.14g/100mL）对感官审评结果的影响，试验结果见图3。由图3可知，柠檬酸添加量在0.06g/100mL～0.12g/100mL范围内，感官审评结果呈现出上升趋势；柠檬酸添加量为0.12g/100mL～0.14g/100mL范围内，感官审评结果呈现出下降趋势；当柠檬酸添加量为0.12g/100mL时，感官审评结果得分最高。因此，在响应面法试验设计方案中，柠檬酸添加量选择0.12g/100mL为宜。2.1.4加量：l-抗坏血酸添加量固定金银花和烘青绿茶提取液的混合体积比为1∶1，白砂糖添加量为8g/100mL，柠檬酸添加量为0.10g/100mL的基础试验因素条件，研究不同L-抗坏血酸添加量（0.06、0.08、0.10、0.12、0.14g/100mL）对感官审评结果的影响，试验结果见图4。由图4可知，L-抗坏血添加量在0.06g/100mL～0.10g/100mL范围内，感官审评结果呈现出上升趋势；L-抗坏血酸添加量为0.10g/100mL～0.14g/100mL范围内，感官审评结果呈现出下降趋势；当L-抗坏血酸添加量为0.10g/100mL时，感官审评结果得分最高。因此，在响应面法试验设计方案中，L-抗坏血酸添加量选择0.10g/100mL为宜。2.2银红茶、绿茶、复合饮料的数学模型的构建与工艺参数的优化试验2.2.1优化实验设计依据单因素试验的结果进行响应面法试验的设计，响应面试验设计组合及结果如表3所示。2.2.2各试验因素交互作用分析以金银花和烘青绿茶提取液的混合比例（X回归方程为Y=85.20+5.25X由表4中回归方程的偏回归系数检验分析结果可知，根据一次项的F值大小，可以判断出各试验因素对金银花烘青绿茶复合饮料感官审评结果影响由大到小依次为：金银花和烘青绿茶提取液的混合比例>白砂糖添加量>柠檬酸添加量>L-抗坏血酸添加量。从一次项看，金银花和烘青绿茶提取液的混合比例（X从二次项看，金银花和烘青绿茶提取液的混合比例（X从交互项看，金银花和烘青绿茶提取液的混合比例（X由表5方差分析结果可以得出，F图5进一步展示了4个试验因素交互作用的响应面3D曲线及等高线分布情况。由图5可知，4个试验因素交互作用中存在理论上的极值2.2.3响应面试验利用design-expert软件包的极值分析工具对回归方程进行分析，由此可以获得回归方程极值点所对应的试验因素组合，即金银花和烘青绿茶提取液的混合体积比1∶1、白砂糖添加量10.5g/100mL、柠檬酸添加量0.13g/100mL、L-抗坏血酸添加量0.10g/100mL。此时，复合型饮料感官审评得分的理论最大值为91分。2.2.4抗坏血酸用量对感官评价结果的影响用金银花烘青绿茶复合饮料的最佳工艺参数组合∶金银花和烘青绿茶提取液的混合体积比1∶1、白砂糖添加量10.5g/100mL、柠檬酸添加量0.13g/100mL、L-抗坏血酸添加量0.10g/100mL，进行3次重复试验，分别对3个样品进行感官审评，得到感官审评得分的平均值为92分。理论的感官审评得分为91分，二者的相对误差为1.10%，在允许的范围内，说明模型拟合度较高，预测准确。在最佳工艺参数组合条件下生产的金银花烘青绿茶复合饮料，从审评结果来看，汤色黄绿、且澄清透明，具有烘青绿茶和金银花特有的香气、且无异味，滋味鲜爽可口，达到了较好的复合型饮料风味效果。2.3复合饮料的稳定性研究2.3.1稳定剂添加量的确定选择海藻酸钠、果胶以及黄原胶3种稳定剂作为最佳工艺参数组合条件下生产的金银花烘青绿茶复合饮料的稳定剂，进行试验对比。图6展示了不同添加剂量时，金银花烘青绿茶复合饮料的稳定效果。由图6结果可知，金银花烘青绿茶复合饮料选用3种稳定剂的稳定效果，都呈现出随着稳定剂使用量的增加而增大的现象。当稳定剂添加量为0.14%时，采用海藻酸钠为稳定剂的复合饮料的稳定程度效果最好。因此，金银花烘青绿茶复合饮料的稳定剂应选择海藻酸钠。2.3.2复合饮料稳定性实验选择海藻酸钠作为金银花烘青绿茶复合饮料的稳定剂。观察不同添加量时，海藻酸钠对金银花烘青绿茶复合饮料稳定性以及感官品质的影响，详细结果见表6。由表6可知，金银花烘青绿茶复合饮料稳定性方面：随着海藻酸钠添加量的增大，复合饮料的稳定程度逐步增强；当海藻酸钠添加量低于1.6%时，复合饮料稳定性较差；当海藻酸钠添加量高于1.6%时，复合饮料稳定性良好。金银花烘青绿茶复合饮料感官品质方面：随着海藻酸钠添加量的增大，复合饮料的感官品质呈现出先上升后下降的趋势，当海藻酸钠添加量为1.6%时，复合饮料的感官品质最佳。由此可见，金银花烘青绿茶复合饮料中海藻酸钠的添加量应选择为1.6%。2.3.3ph测量对海藻酸钠添加量为1.6%的金银花烘青绿茶复合饮料进行pH值测定。pH值测定结果为5.42，在茶饮料生产要求pH值范围之内。2.3.4微生物指标测定对海藻酸钠添加量为1.6%的金银花烘青绿茶复合饮料进行微生物指标测定。测定结果为细菌总数<100cfu/mL，大肠杆菌<4MPN/100mL，未检出致病菌，符合茶饮料食品卫生安全生产标准。3金银花烘青绿茶复合饮料最佳工艺参数的确定本研究在单因素试验设计的基础上，采用响应面试验设计方法，构建了金银花烘青绿茶复合饮料感官审评得分与金银花和烘青绿茶提取液的混合比例、白砂糖添加量、柠檬酸添加量、L-抗坏血酸添加量4个试验因素之间的数学回归模型，依据此回归模型可以较为准确的预测理论金银花烘青绿茶复合饮料感官审评得分。同时，判断出4个试验因素对金银花烘青绿茶复合饮料感官审评得分的影响依次为：金银花和烘青绿茶提取液的混合比例>白砂糖添加量>柠檬酸添加量>L-抗坏血酸添加量。采用design-expert软件包的optimizationchoices工具箱对二次回归模型进行优化，可以得出金银花烘青绿茶复合饮料最佳工艺参数组合为：金银花和烘青绿茶提取液的混合体积比1∶1、白砂糖添加量10.5g/100mL、柠檬酸添加量0.13g/100mL、L-抗坏血酸添加量0.10g/100mL。在此条件下，复合型饮料感官审评得分的理论最大值为91分。通过验证试验测得实际感官审评得分为92分，与理论分析结果的相对误差为1.1