彭 鋼，鄭術(shù)琳，張凱文，王梓萌，胡海駿

瓜蔞皮是一種葫蘆科植物栝蔞的果皮，具有非常高的藥用價(jià)值和食用價(jià)值，干燥后的瓜蔞皮已被列入中華人民共和國藥典，因此瓜蔞作為常用藥材在我國被廣泛種植［1］.瓜蔞皮作為一種常見的清熱藥，在醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用十分普遍.隨著人民生活質(zhì)量水平的日益提高，人們?cè)絹碓阶⒅厥澄锏拇钆洌谕ㄟ^食品達(dá)到健康養(yǎng)生的目的.因此，常見的瓜蔞吸引了許多醫(yī)藥領(lǐng)域和食品領(lǐng)域科研者的關(guān)注［2］.楚冬海等［3］結(jié)合國內(nèi)、外的各種研究，通過多種提取分離方法，測(cè)定出瓜蔞果皮中含有的近百種化合物，主要包括萜類、苷類、黃酮類、甾醇類、生物堿、蛋白質(zhì)、微量元素等活性物質(zhì)，為藥物開發(fā)提供了重要的理論依據(jù).瓜蔞皮的黃酮類化合物具有體外抗氧化的作用，吳艷娜等［4］采用DPPH 對(duì)瓜蔞皮的抗氧化活性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)制成食品的瓜蔞皮的抗氧化活性依然非常高.目前，普通的瓜蔞飲片主要通過煎煮的方式進(jìn)行，在一定程度上無法使瓜蔞皮中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)完全提取出來，而通過超聲技術(shù)提取瓜蔞皮中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可以達(dá)到事半功倍的效果［5］.

各種各樣的飲料吸引著不同年齡段的消費(fèi)者，除了日常生活中常見的果汁飲料、碳酸飲料等，還涌現(xiàn)出多種功能性飲料［6-7］.據(jù)藥典記載，瓜蔞皮具有祛痰止咳、寬胸散結(jié)、潤(rùn)大腸等功效［8］.越來越多的藥理研究也表明，瓜蔞皮可以用于治療心、腦等方面的疾?。?-10］.結(jié)合瓜蔞皮的特性及消費(fèi)者最易接受的食用方式，選用綠茶與瓜蔞皮相結(jié)合，生產(chǎn)一種清涼可口的瓜蔞茶飲，結(jié)合超聲輔助提取技術(shù)，最大程度上保留瓜蔞皮的各種營(yíng)養(yǎng)成分，后期以檸檬酸、復(fù)合穩(wěn)定劑進(jìn)行調(diào)配，生產(chǎn)出一款具有營(yíng)養(yǎng)保健功能的瓜蔞茶飲，期望為后續(xù)瓜蔞食品的開發(fā)提供理論基礎(chǔ).

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

瓜蔞皮（安徽亳州瓜蔞生產(chǎn)基地）；綠茶、白砂糖（安徽省滁州市鳳陽聯(lián)華超市）；復(fù)合穩(wěn)定劑食品級(jí)添加劑（河南萬邦化工科技有限公司）；硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、甲基紅指示劑、溴甲酚綠指示劑、亞甲基藍(lán)指示劑、氫氧化鈉、95%乙醇（上海麥克林）.

1.2 儀器和設(shè)備

電磁爐（廣東美的生活電器制造有限公司）；BNPUN0-32 手持折光儀（溫州標(biāo)諾儀器有限公司）；LINGSUM 凌生粉碎機(jī)（永康市紅太陽機(jī)電有限公司）；NDJ-5S 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)（博納科技有限公司）；KDN-04A 全自動(dòng)凱氏定氮儀（玖藍(lán)科學(xué)儀器有限公司）；華歐布氏漏斗（華歐實(shí)業(yè)集團(tuán)）；WT1000 電子分析天平（萬特衡器電器有限公司）；DGL-100Gl 立式高溫高壓滅菌鍋（力辰儀器有限公司）；索氏提取裝置（安徽科技學(xué)院食品實(shí)驗(yàn)室提供）.

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程（圖1）

圖1 工藝流程

1.3.2 具體步驟

①選取新鮮、無病蟲害的瓜蔞，取皮，清水洗凈，切成碎塊，烘干粉碎；挑選潔凈的綠茶烘干.

②在100 mL 的蒸餾水中加入瓜蔞粉2 000 mg、綠茶400 mg，混勻后在超聲功率125 W、溫度60 ℃條件下提取15 min.

③提取好的混合液通過布氏漏斗在真空泵的作用下進(jìn)行過濾，分離殘?jiān)?

④過濾好的瓜蔞茶汁靜置，利用白砂糖和復(fù)合穩(wěn)定劑進(jìn)行感官調(diào)配，在121 ℃的高壓滅菌鍋中滅菌30 min，高壓封蓋，冷卻得到產(chǎn)品.

1.4 單因素實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 瓜蔞皮添加量對(duì)瓜蔞茶飲品質(zhì)的影響

根據(jù)工藝流程，綠茶添加量為400 mg，白砂糖添加量為2 250 mg，復(fù)合穩(wěn)定劑添加量為200 mg，研磨粉碎的瓜蔞皮分別以500 mg、1 000 mg、1 500 mg、2 000 mg、2 500 mg 的瓜蔞粉進(jìn)行添加，通過制備的5 組產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)定，探求瓜蔞茶飲最佳的瓜蔞皮添加量.

1.4.2 綠茶添加量對(duì)瓜蔞茶飲品質(zhì)的影響

根據(jù)工藝流程，瓜蔞皮添加量為2 000 mg，白砂糖添加量為2 250 mg，復(fù)合穩(wěn)定劑添加量為200 mg，分別加入100 mg、200 mg、300 mg、400 mg、500 mg 的綠茶葉粉制作5 組產(chǎn)品，通過對(duì)成品的感官評(píng)價(jià)確定綠茶添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響.

1.4.3 復(fù)合穩(wěn)定劑添加量對(duì)瓜蔞茶飲品質(zhì)的影響

根據(jù)工藝流程，瓜蔞皮添加量為2 000 mg，綠茶添加量為400 mg，白砂糖添加量為2 250 mg，單因素實(shí)驗(yàn)采用100 mg、200 mg、300 mg、400 mg、500 mg 復(fù)合穩(wěn)定劑的用量.為了提高瓜蔞茶飲貯藏期間的穩(wěn)定性，提升產(chǎn)品品質(zhì)，在后期調(diào)配過程中選用復(fù)合穩(wěn)定劑進(jìn)行穩(wěn)定貯藏，得到5 組產(chǎn)品，通過感官評(píng)價(jià)確定復(fù)合穩(wěn)定劑的最佳添加量.

1.4.4 白砂糖添加量對(duì)瓜蔞茶飲品質(zhì)的影響

根據(jù)工藝流程，瓜蔞皮添加量為2 000 mg，綠茶添加量為400 mg，復(fù)合穩(wěn)定劑添加量為200 mg，白砂糖添加量分別為0 mg、1 000 mg、2 000 mg、3 000 mg、4 000 mg 進(jìn)行制作，得到5組產(chǎn)品并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，確定白砂糖的用量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響.

1.5 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素變量實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，把瓜蔞皮添加量、綠茶添加量、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量、白砂糖添加量四種因素的使用量作為變量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，根據(jù)Box-Beknhen 響應(yīng)面進(jìn)行優(yōu)化，由感官評(píng)價(jià)評(píng)分確定瓜蔞茶飲的最佳配方.瓜蔞皮添加量為A，綠茶添加量為B，復(fù)合穩(wěn)定劑添加量為C，白砂糖添加量為D，將這四個(gè)單因素作為特征值，通過感官評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)（表1）.

表1 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)響應(yīng)面試實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，采用軟件進(jìn)行二次多項(xiàng)式回歸和方差分析.

1.6 感官評(píng)價(jià)

結(jié)合飲料食品市場(chǎng)要求及消費(fèi)者接受能力，對(duì)瓜蔞茶飲設(shè)計(jì)感官評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過市場(chǎng)調(diào)研及項(xiàng)目小組隨機(jī)抽調(diào)100 名消費(fèi)者組成評(píng)價(jià)小組，每組實(shí)驗(yàn)的瓜蔞茶飲隨機(jī)分發(fā)給100 名消費(fèi)者，要求該100 名消費(fèi)者男女分布較均勻，無特殊嗜好要求，學(xué)習(xí)過感官評(píng)價(jià)的相關(guān)知識(shí)，并且遵守評(píng)價(jià)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)產(chǎn)品的形、色、香、味、組織和雜質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，評(píng)分細(xì)則見表2.

1.7 瓜蔞茶飲的品質(zhì)分析

1.7.1 瓜蔞茶飲的黏度測(cè)定

通過旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，將感官評(píng)價(jià)良好的瓜蔞茶飲倒入燒杯中，轉(zhuǎn)子完全浸沒后旋轉(zhuǎn)測(cè)得瓜蔞茶飲的黏度參數(shù).

1.7.2 瓜蔞茶飲的色澤測(cè)定

通過色差儀測(cè)定瓜蔞茶飲的差值亮度L*、紅綠值a*和黃綠值b*，計(jì)算公式為：

2 結(jié)果分析

2.1 瓜蔞皮添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

感官評(píng)價(jià)為評(píng)分指標(biāo)得出圖2，分析發(fā)現(xiàn)，瓜蔞皮添加量為20 mg/mL 制作的茶飲，大眾的接受度比較高.結(jié)合單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定15~25 mg/mL 的瓜蔞皮添加量為后續(xù)的響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)分析，進(jìn)一步精確了實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù).

2.2 綠茶添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

通過單因素實(shí)驗(yàn)分析制得圖3，感官評(píng)分在4 mg/mL 左右綠茶添加量是最佳的，結(jié)合分析結(jié)果，確定3~5 mg/mL 的綠茶添加量為響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)分析參數(shù).

圖3 綠茶添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

2.3 復(fù)合穩(wěn)定劑添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

可以提高瓜蔞茶飲的貯藏穩(wěn)定性，提升產(chǎn)品品質(zhì). 復(fù)合穩(wěn)定劑用瓊脂、阿拉伯膠、CMC-Na 以1∶1∶0.6 的比例混合［6］制得復(fù)合穩(wěn)定劑.穩(wěn)定劑的添加量對(duì)于瓜蔞茶飲的口感影響較大，穩(wěn)定劑添加量過高，飲料黏稠度上升，影響茶飲體驗(yàn)感；添加量過低，貯藏期間易發(fā)生沉淀現(xiàn)象.通過單因素實(shí)驗(yàn)繪制圖4，由圖可知，2 mg/mL 左右的參數(shù)結(jié)果最佳.

圖4 復(fù)合穩(wěn)定劑添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

2.4 白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

瓜蔞茶飲在制作過程中，白砂糖的后期調(diào)配是中和瓜蔞皮汁苦感的必要因素.通過對(duì)白砂糖添加量進(jìn)行感官評(píng)價(jià)分析制得圖5，發(fā)現(xiàn)大眾消費(fèi)者對(duì)白砂糖含量在20 mg/mL 左右的接受度較高.

圖5 白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

2.5 Box-Beknhen 優(yōu)化結(jié)果分析

通過單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，瓜蔞皮添加量15~25 mg/mL、綠茶添加量3~5 mg/mL、白砂糖添加量20~25 mg/mL、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量1~3 mg/mL 時(shí)，瓜蔞茶飲的感官評(píng)價(jià)分值較高，且這四種因素對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)影響較大.針對(duì)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行配方優(yōu)化，通過響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)分析保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，表3 為依據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)的響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)，表4 為響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn)后的感官評(píng)價(jià)結(jié)果.

表3 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)表

表4 響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn)后感官評(píng)價(jià)結(jié)果

2.6 響應(yīng)面分析的最佳參數(shù)

在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果及響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)分析下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，設(shè)定瓜蔞皮添加量（A）、綠茶添加量（B）、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量（C）、白砂糖添加量（D）作為特征值，感官評(píng)價(jià)分值作為響應(yīng)值（Y），進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果分析，以確定瓜蔞茶飲的最佳工藝.

使用響應(yīng)面對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合分析，得出感官評(píng)價(jià)評(píng)分（Y）對(duì)瓜蔞皮添加量、綠茶添加量、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量、白砂糖添加量的二次回歸方程模型為：Y=+93.60+1.33A-0.583 3B-0.166 7C+0.083 3D-1.001AB-1.00AC-1.00AD+2.501BC-0.250 0BD-3.001CD-5.26A2-5.13B2-4.76C2-4.

29 個(gè)響應(yīng)值運(yùn)用軟件回歸分析，得到方差分析結(jié)果如表5 所示.由表5 可知，F(xiàn)=5.91，表明模型顯著；P<0.050 0，表示模型顯著；失擬項(xiàng)P>0.100 0 表示模型不顯著，相關(guān)系數(shù)R2=0.855 2，校正決定系數(shù)R2=0.710 4，失擬項(xiàng)P=0.188 9>0.100 0，表示不顯著，說明該模型可行，且擬合程度良好，該模型分析響應(yīng)值的變化可以用來預(yù)測(cè)瓜蔞茶飲的最佳工藝配方.從表5 中可以看出，模型表現(xiàn)為顯著，有的模型如A2、B2表現(xiàn)極為顯著，各因素對(duì)瓜蔞茶飲的感官評(píng)價(jià)影響分別表現(xiàn)為A>B>C>D，說明瓜蔞皮添加量對(duì)瓜蔞茶飲具有重要影響.

表5 瓜蔞茶飲的響應(yīng)面分析結(jié)果

圖6、圖7 是通過對(duì)瓜蔞茶飲各因素響應(yīng)面分析擬合所得的二次多元回歸方程繪制而成.圖6 是瓜蔞茶飲的等高線圖，圖7 是瓜蔞茶飲的曲面圖，通常響應(yīng)面曲面越陡峭，瓜蔞茶飲各因素所對(duì)應(yīng)的響應(yīng)值越顯著，各因素之間的交互作用越強(qiáng).

圖6 Box-Beknhen 分析的瓜蔞茶飲等高線

圖7 Box-Beknhen 分析的瓜蔞茶飲的響應(yīng)面曲圖

由圖6 可知，復(fù)合穩(wěn)定劑添加量與白砂糖添加量、綠茶添加量與復(fù)合穩(wěn)定劑添加量、瓜蔞皮添加量與白砂糖添加量的等高線擬合圖呈橢圓形且較明顯，因此，相互影響較顯著.圖7 所示復(fù)合穩(wěn)定劑添加量與白砂糖添加量、綠茶添加量與復(fù)合穩(wěn)定劑添加量、瓜蔞皮添加量與白砂糖添加量、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量與瓜蔞皮添加量、綠茶添加量與白砂糖添加量、瓜蔞皮添加量與綠茶添加量的響應(yīng)面曲面都呈現(xiàn)出陡峭的趨勢(shì)，響應(yīng)曲面形成一個(gè)頂點(diǎn)或山峰，說明各因素對(duì)感官評(píng)分影響的顯著性關(guān)系較強(qiáng).

2.7 整合分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果

綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，瓜蔞茶飲的最佳工藝參數(shù)為瓜蔞皮添加量20 mg/mL、綠茶添加量4 mg/mL、白砂糖添加量22.5 mg/mL、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量2 mg/mL，此方法下感官評(píng)分高達(dá)93.723 分.

3 討論

隨著瓜蔞種植產(chǎn)量的提高，僅用于藥材已不能滿足瓜蔞生產(chǎn)的需求，進(jìn)一步擴(kuò)大瓜蔞用途，亟待深入研究.瓜蔞皮作為醫(yī)藥已被廣泛應(yīng)用，而作為食品原料開發(fā)卻很少見.瓜蔞皮是瓜蔞茶飲的重要成分，瓜蔞皮營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高但味甘、苦，大多數(shù)消費(fèi)者難以接受，因此瓜蔞皮的含量對(duì)飲料口感具有重要影響.而中國是茶的故鄉(xiāng)，茶文化在中國已有千年歷史，人們喜愛喝茶，尤其是綠茶［11-12］.綠茶具有促進(jìn)消化、增強(qiáng)記憶力、保養(yǎng)皮膚、消除疲勞等功效，是非常好的保健飲品.

通過本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，瓜蔞茶飲最佳加工工藝參數(shù)為：100 mL 瓜蔞皮茶飲中瓜蔞皮2 000 mg、綠茶400 mg、白砂糖2 250 mg，在超聲功率125 W、60 ℃提取15 min，復(fù)合穩(wěn)定劑的添加量為200 mg，在此加工條件下制備的瓜蔞茶飲口感甘甜、風(fēng)味清新且穩(wěn)定性較高.在最佳工藝參數(shù)下對(duì)制得的飲料進(jìn)行品質(zhì)分析，通過色差儀對(duì)瓜蔞茶飲進(jìn)行顏色分析，整體色差偏黃，符合市場(chǎng)要求.由NDJ-5S 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)對(duì)瓜蔞茶飲的黏度進(jìn)行測(cè)定其值為10~25 mPa·s.瓜蔞茶飲的生產(chǎn)過程符合國家標(biāo)準(zhǔn)，無致病菌檢出，符合食品安全要求.市場(chǎng)潛力大，瓜蔞茶飲的工藝制作為其提供了理論和技術(shù)支持，可對(duì)日后的生產(chǎn)加工發(fā)揮一定的指導(dǎo)意義.