槟榔茶花饮料的研制

槟榔茶花饮料的研制

棕榈酸是棕榈树科的一种多年生多年生树木。它的水果含有许多成分，如槟榔、碱、多酚和氨基酸。槟榔花被海南居民作食疗使用,经人们广泛食用证实,槟榔花有去痰生津、驱胃肠道寄生虫的效果,还有消炎、祛湿热、强心、固肾气、护肝、解酒、清除自由基和驱除疲劳等功效。近年来,人们对槟榔进行深加工,开发了槟榔口香糖、槟榔固体饮料,以及槟榔花茶。当前市售槟榔花茶需开水煮沸,饮用极为不便,且高温对槟榔花中的有效成分有破坏作用。本试验即在水浸提槟榔花有效成分的基础上,研制一种口感良好、能及时饮用、适合不同群体需求的槟榔花茶饮料。1材料和方法1.1仪器、试剂和仪器槟榔花:中国热带农业科学院椰子研究所槟榔试验田;百香果浓缩汁、果葡糖浆:海南达川食品有限公司;白砂糖:食品级,市售;L-苹果酸、柠檬酸:食品级,阳东县化工工业公司;乙基麦芽酚:食品级,广东肇庆香料厂有限公司。112191型手持折光仪:泰光折光仪器有限公司;ThermoScientific3913恒温恒湿培养箱:赛默飞世尔科技公司;LHS-250SC恒温恒湿箱:上海一恒科技有限公司;单人垂直净化工作台:苏州三兴净化科技有限公司;JJ-2高速组织捣碎机:常州普天仪器有限公司;电磁灶:浙江苏泊尔股份有限公司。1.2样品：槟榔茶1.2.1槟榔茶加工1.2.2槟榔山茶茶的制备破碎:将原料清洗、初步切分后,使用高速组织捣碎机进行破碎。浸提、粗滤:通过前期研究表明,按照料液比1:51,在80℃下浸提21min条件下,槟榔花浸提液中有效成分可达较大值。浸提后迅速冷却至室温,使用500μm滤布进行粗滤。调配:将适量白砂糖、果葡糖浆、柠檬酸、L-苹果酸、乙基麦芽酚、百香果浓缩汁、焦糖色、柠檬黄与浸提液充分混合,制成槟榔花茶饮料。精滤:将调配好的茶液通过50~80μm的滤布,得到透明澄清的茶饮料。脱气、装罐、杀菌、冷却:采用热灌装脱气法,将槟榔花茶饮料加热到80℃保持15min排气,灌装后90℃杀菌15min,结束后及时冷却至室温。保藏:37℃生化培养箱贮藏。1.3测试方法1.3.1混合材料的试验设计1.3.2感觉评估1.3.4感官评价方法1.4时间条件的预测Acceleratedshelflifetesting(ASLT)加速货架期试验,是一种在较短时间内快速预测食品货架期的方法。本试验提高槟榔花茶饮料的贮藏温度,加快饮料成分氧化、酸败速度。通过测定槟榔花茶饮料中槟榔碱的含量变化来预测货架期。将灌装后经过灭菌的槟榔花茶饮料,分别放置在27、37、47℃的恒温恒湿培养箱中进行储藏试验,每隔5~20d测定产品中槟榔碱含量,考察槟榔花茶饮料储藏过程中温度对槟榔碱的影响。1.5指标和方法的测量1.5.1感官评估标准1.5.2物理和化学指标槟榔碱的测定方法是采用2005年版的《中华人民共和国药典》中的酸碱回滴定法。1.5.3卫生指数的测量2结果与分析2.1影响公车茶品质的回归模型对槟榔花茶饮料样品进行感官评价,结果见表3。在有限的试验次数条件下,为最大限度考察各因素对感官评价结果的影响,本试验采用SpecialCubic模型进行逐步回归分析,试验结果方差分析见表4所示,模型p值为0.0002<0.01,表明模型达到极显著水平;失拟项为0.3719>0.05,表明差异不显著,说明本试验无其他影响因素的显著影响,模型是合适的。模型的决定系数R2=0.9375,校正决定系数R2Adj=0.8467,以及p值极显著,表明该回归方程可以客观反应各个成分对槟榔花茶品质的影响。回归方程如下所示:感官评分=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各因素对感官评价的影响通过软件得出的等高线图及响应曲面图可以分析各个因素变化对感官评价的影响。试验中,槟榔花浸提液、百香果浓缩汁与果葡糖浆、柠檬酸、L-苹果酸交互作用,对感官评价结果的影响如图1~图3所示。图1描述的是槟榔花浸提液、百香果浓缩汁和果葡糖浆配比对感官评价结果的影响。如图1所示,是一个三角响应曲面图,说明三者之间具有一定的交互作用。虽然凹凸幅度不大,但是还能看出有一定球状。随着添加果葡糖浆量的增加,感官评价分数是逐渐下降的,说明过强的甜腻感对于槟榔花茶饮料并不合适。图2描述的是槟榔花茶浸提液、百香果浓缩汁和柠檬酸配比对感官评价结果的影响。如图2所示,响应曲面图的凹凸面不明显,说明三者间的交互作用影响较小。茶饮料研发中,酸度的强弱本应在交互作用中有所体现,但本试验确不太明显,可能原因是在本产品研制初期,经过多次大量试验,确定了一个较优异的糖度及酸度范围,本试验的混料设计是在此基础上进行确定的配料上下限,所以在优中选优情况下,酸度的综合影响不能体现。但从柠檬酸添加量的增多对感官评价结果的影响上看,较低的变化计量却引起感官评分结果的较大变化,说明酸度依然是饮料调配中的关键因素。图3描述了槟榔花茶浸提液、百香果浓缩汁和L-苹果酸配比对感官评价结果的影响。如图3所示,响应曲面的凹凸面类似图2,依然不明显,可能原因与柠檬酸添加类似。但图3与图2对比可以发现,柠檬酸、L-苹果酸添加量与感官评价结果相比有较大差异,添加L-苹果酸会明显降低感官评价结果。可能的原因是L-苹果酸有更强的酸度,而且滞留时间长,造成酸味持续增加,带来不适感。从图3与图2对比还可发现,柠檬酸与L-苹果酸添加量对感官评价结果的变化量也是有很大不同,添加柠檬酸的感官评价结果变化量明显高于添加L-苹果酸的感官评价结果。这种现象可能的原因是因为人对L-苹果酸的察觉域要高于柠檬酸,即更多的L-苹果酸变化量才能被人察觉。2.3最佳配方的确定在已设定的因素水平范围内,运用DesignExpertv7.0软件对试验结果进行优化,得到5组最佳配方组合,结果如表5所示。通过对5组不同配方槟榔花茶饮料进行再次比较,确定最终的槟榔花茶饮料配方为:槟榔花浸提液90.3%,百香果浓缩汁0.182%,白砂糖3.7%,果葡糖浆5.8%,柠檬酸0.009%,L-苹果酸0.009%。2.4质量分析指标2.4.1感觉指标2.5温度与时间食品货架期是指食品自出厂之日起,经过各个流通环节直到到达消费者手中,它能保持质量不变的时间段。设定开始贮藏食品时的品质为Q0,经过θ天品质下降到Qθ,当食品品质低于Qθ时,食品失去商品价值,则称θ为食品的贮藏寿命。在一定贮藏温度下,食品品质下降的速率v=(Q0-Qθ)/θ。设定贮藏期内的食品Q0=1,Qθ=0,则v=1/θ,即θ=1/v。食品品质降低的速度与温度有直接关系,温度越高,降低的速度越快。但由于不同种类食品其成分不同,所以品质下降的速度与温度的关系并不完全相同,但它们直接具有相互关系。197年,Kwolek与Bookwalter提出了速度和温度的5种关系式类型:式中:T是绝对温度,K;C是摄氏温度,℃;v是不同温度下食品品质变化速度;根据v=1/θ,5种关系式转化为:经过90℃杀菌15min的槟榔花茶饮料,各项指标均符合国家卫生标准。在贮藏过程中未发生沉淀、胀罐、酸败、色变等不良现象。但本产品中最主要的功能性成分槟榔碱在贮藏期间含量由0.056mg/mL逐渐降低,故以槟榔花茶饮料中槟榔碱含量降低一半即0.028mg/mL作为最低品质Qθ,从而分析得到槟榔花茶饮料的货架期。产品在不同温度贮藏期间槟榔碱变化曲线如图所示。从图4可以看出在27、37、47℃贮藏条件下,产品中槟榔碱含量降低一半的时间分别为160、80、30d。将不同温度贮藏的试验结果带入5个含有θ的公式中发现,选择公式的相关系数最高(见图5),说明用此公式模拟槟榔花茶饮料槟榔碱变化与温度的关系比较合适,即槟榔花茶饮料的贮藏寿命。根据贮藏寿命公式,槟榔花茶饮料在常温20℃(T=293K)条件下,产品中槟榔碱含量降低一半的最长期限,即货架期为338d。3混料试验设计本试验以混料试验设计、感官评价法为基础,对以槟榔花浸提液为主要成分的茶饮料配方进行优化,其最佳配方为:90.3%槟榔花浸提液、0.182%百香果浓缩汁、3.7%白砂糖、5.8%果葡糖浆、0.009%柠檬酸和0.009%L-苹果酸。运用货架期模型分析,确定槟榔花茶饮料常温下的货架期为338d。本饮料具有槟榔花及百香果香味,且茶香、果香怡人;有去痰生津、驱除疲劳等功效,且饮用方便,适合不同群体饮用。鲜槟榔花→破碎→称量→浸提→冷却→粗滤→取滤液→调配→精滤→灌装→灭菌→冷却→保藏。原料采集:原料采自远离公路的槟榔树上未开的花苞。为了确定各个配料与槟榔花茶饮料品质的关系,采用混料试验设计的方法对槟榔花茶饮料配方进行优化。以感官评价结果为响应值,槟榔花浸提液、百香果浓缩汁、白砂糖、果葡糖浆、柠檬酸和L-苹果酸添加量为考察指标,结合前期研究确定考察指标的上下限以及已固定的产品色泽,制定约束条件:槟榔花浸提液(A)89.5%~90.5%,百香果浓缩汁(B)0.16%~0.20%,白砂糖(C)3.7%~3.9%,果葡糖浆(D)5.80%~5.90%,柠檬酸(E)0.009%~0.011%,L-苹果酸(F)0.009%~0.011%。使用DesignExpertv7.0软件的D-optimal设计,确定试验方案。由于前期已通过大量试验,确定了槟榔花茶饮料产品的色泽,所以本试验的感官评价重点是茶饮料的气味、滋味和组织状态3个因素,即槟榔花茶饮料评价因素域X=(气味、滋味、组织状态);每个因素的评价指标按优、良、中、差4个等级进行评价,评价指标域Y={优(Y1=100)、良(Y2=80)、中(Y3=60)、差(Y4=40)},即Y=(100,80,60,40)。1.3.3感官评价及质量检测方法采用强制确定法,请15名感官评价人员对槟榔花茶饮料的气味、滋味、组织状态进行权重确定。通过对参评因素的重要程度作一一比较,重要得1分,次要得0分,自身相比记1分,明确其是必要的,最终结果见表1。参加感官评价的人员由15名食品专业研究生组成。由于样品数量较多,为避免味觉疲劳,将样品分为5组进行评价。样品采用3位随机编码,对样品的气味、滋味、组织状态进行评价。感官评分标准采用百分制,考察各个因素对样品气味、滋味、组织状态的影响,具体感官评分判定标准见如表2所示。可溶性固形物含量由折光计直接测定。菌落总数检测采用GB4789.2—2010;大肠菌群检测采用GB4789.3—2010;沙门氏菌检测采用GB4789.4—