粉葛榕樹須涼茶的研制

張喆文，呂燕欣，敬思群*，李發(fā)利，盧志明，馮武明，王玉濤

（1.韶關(guān)學(xué)院英東食品學(xué)院，廣東 韶關(guān) 512005；2.喀什大學(xué)生命與地理科學(xué)學(xué)院，新疆 喀什 844099；3.韶關(guān)市曲江區(qū)竹園火山粉葛專業(yè)合作社，廣東 韶關(guān) 512005）

涼茶由植物熬制而成，是以中醫(yī)養(yǎng)生理論、中草藥為基礎(chǔ)，根據(jù)氣候等研制出的一類有清熱解毒、生津止渴等功效的飲料總稱[1-2]。榕樹須是桑科榕屬植物小葉榕（Ficus microarpa Linn.f.）的氣根，具有止咳化痰、清熱解毒、護(hù)肝、降血脂等功效[3-4]，主要產(chǎn)于廣西、廣東、云南等地[5]，可用于治療風(fēng)濕骨痛、牙質(zhì)過敏、全身肌肉酸痛、紅眼病、糖尿病等[6-7]。粉葛（Pueraria thomsonii）是豆科植物葛根的變種甘葛藤的干燥根[8]，藥食同源植物[9-10]，其葛根淀粉及葛根黃酮類化合物的含量較高[11]，廣泛應(yīng)用于糧食、功能食品中[12-13]。粉葛味甘涼，具有生津止渴，解酒毒等作用[14]。本研究使用的火山粉葛是國家地理標(biāo)志性產(chǎn)品、韶關(guān)地區(qū)重點(diǎn)開發(fā)的農(nóng)產(chǎn)品之一，具有極高的食用價(jià)值和保健價(jià)值[15-16]。綠茶是中國常見的茶類，其主要功能成分是茶多酚，茶多酚具有抗菌、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗氧化、抗輻射、美白等功效[17-21]。

目前粉葛茶已有相關(guān)研究，文獻(xiàn)[22]以葛根纖維提取物為原料進(jìn)行紅茶菌發(fā)酵制得色澤均勻、酸甜可口的發(fā)酵葛根茶飲料。但是鮮見粉葛與榕樹須制作涼茶的研究。

本研究首次將火山粉葛與榕樹須結(jié)合，考察粉葛浸提液、榕樹須浸提液、綠茶浸提液的添加量與白砂糖添加量對(duì)涼茶色澤、氣味、口感、組織狀態(tài)的影響，通過優(yōu)化配方，制成清熱解毒、風(fēng)味獨(dú)特的粉葛榕樹須涼茶，并為其工業(yè)化生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小葉榕樹須：采自韶關(guān)學(xué)院校園內(nèi)；火山粉葛：廣東省韶關(guān)市曲江區(qū)大塘鎮(zhèn)竹園火山粉葛合作社；高山綠茶：廣州市大臻鴻食品有限公司；白砂糖（食品級(jí)）：市售；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品（純度99%）：廣州分析測(cè)試中心科力技術(shù)開發(fā)公司；葛根素對(duì)照品（純度99%）：西安天寶生物科技有限公司；咖啡因?qū)φ掌罚兌取?8%）：上海純優(yōu)生物科技有限公司；無水乙醇（分析純）：上海展云化工有限公司；亞硝酸鈉（分析純）：西隴科學(xué)股份有限公司；氫氧化鈉（分析純）：天津市大眾試劑研發(fā)中心；硝酸鋁（分析純）、磷酸二氫鈉（分析純）、硫酸亞鐵（分析純）、酒石酸鉀鈉（分析純）：天津市大茂化學(xué)試劑；磷酸二氫鉀（分析純）：（羅恩試劑）上海易恩化學(xué)技術(shù)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

800Y粉碎機(jī)：永康市鉑歐五金制品有限公司；TD4B低速離心機(jī)：湖南平凡科技有限公司；DHG-9053A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海精密實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；UV756紫外可見分光光度計(jì)；上海佑科儀器儀表有限公司；HZ-D（Ⅲ）循環(huán)水式真空泵：上海錦賦實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備有限公司；RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器：上海雅榮生化設(shè)備儀器有限公司；NDJ-1手持折光儀：上海越平科學(xué)儀器有限公司；WGZ-1濁度計(jì)：上海昕瑞儀器儀表有限公司。

1.3 方法

1.3.1 粉葛涼茶生產(chǎn)工藝流程及操作要點(diǎn)

操作要點(diǎn)如下。

1）榕樹須浸提液制備：選用新鮮榕樹須，在干燥箱60℃下烘80 min，用粉碎機(jī)粉碎，過60目篩網(wǎng)，粉碎的榕樹須在溫度90℃，料液比1∶20（g/mL）的條件下浸提240 min，然后用潔凈紗布過濾，得到榕樹須浸提液。

2）粉葛浸提液制備：選用無霉?fàn)€的粉葛，在80℃下烘210 min，用粉碎機(jī)粉碎，過60目篩網(wǎng)，粉碎的粉葛在浸提溫度90℃，料液比1∶10（g/mL）的條件下浸提120 min，然后用潔凈紗布過濾，得到粉葛浸提液。

3）綠茶浸提液制備：綠茶在浸提溫度60℃，料液比 1∶10（g/mL）的條件下浸提 30 min，然后用潔凈紗布過濾，得到綠茶浸提液。

4）調(diào)配：按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為榕樹須浸提液添加量30%，粉葛浸提液添加量35%，綠茶浸提液添加量10%，白砂糖添加量1%的配比進(jìn)行調(diào)配，調(diào)配后在30 MPa壓力下均質(zhì)兩次，使飲料色澤清亮透明，達(dá)到良好的感官要求。

5）灌裝：采取熱灌裝方式。將茶飲料加熱至90℃以上，輸送至灌裝機(jī)時(shí)，汁溫降至86℃～88℃，將茶汁灌入耐熱PET瓶中，由封口機(jī)進(jìn)行密封。

6）殺菌：采取高溫殺菌方式。將茶汁加熱到135℃，滅菌3 s～6 s。

1.3.2 粉葛浸提液制備單因素試驗(yàn)

最適浸提溫度的確定：以浸提液總黃酮含量為考察指標(biāo)，浸提時(shí)間 90 min，料液比 1∶20（g/mL），浸提溫度分別為 50、60、70、80、90 ℃，考察浸提溫度對(duì)浸提效果的影響。

最適浸提時(shí)間的確定：浸提溫度為確定的最佳溫度，料液比 1∶20（g/mL），浸提時(shí)間分別為 60、90、120、150、180 min，考察浸提時(shí)間對(duì)浸提效果的影響。

最適料液比的確定：浸提溫度與浸提時(shí)間為各確定的最佳條件，料液比分別為 1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30（g/mL），考察料液比對(duì)浸提效果的影響。

1.3.3 粉葛浸提液制備正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)優(yōu)化粉葛浸提液的最優(yōu)制備工藝，所有試驗(yàn)平行測(cè)定3次。以總黃酮含量為指標(biāo)，經(jīng)正交優(yōu)化分析得出粉葛浸提液的最優(yōu)制備工藝，并在最優(yōu)工藝條件下測(cè)定浸提液中總黃酮含量，驗(yàn)證優(yōu)化試驗(yàn)的合理性。粉葛浸提液制備正交試驗(yàn)因素水平見表1。

表1 粉葛浸提液制備正交試驗(yàn)因素及水平Table 1 Factors and levels in the orthogonal test for extraction of the dried roots of Pueraria thomsonii

1.3.4 粉葛榕樹須涼茶配方優(yōu)化正交試驗(yàn)

在粉葛浸提液制備正交試驗(yàn)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)優(yōu)化粉葛榕樹須涼茶的最優(yōu)制備工藝，所有試驗(yàn)平行測(cè)定3次。以可溶性固形物含量、茶多酚含量、感官評(píng)分、綜合評(píng)分為指標(biāo)，經(jīng)正交試驗(yàn)優(yōu)化分析得出粉葛榕樹須涼茶的最優(yōu)制備工藝，并在最優(yōu)工藝條件下測(cè)定粉葛榕樹須涼茶配方的合理性。粉葛榕樹須涼茶配方正交試驗(yàn)因素水平見表2。

表2 粉葛榕樹須涼茶配方正交試驗(yàn)因素及水平Table 2 Factors and levels in the orthogonal test of the optimization of the herbal tea formulation

1.3.5 綜合評(píng)分法確定粉葛榕樹須涼茶配方

將茶多酚含量、感官評(píng)分和可溶性固形物含量定為考察指標(biāo)，權(quán)重系數(shù)分別為0.4、0.3。各指標(biāo)中以最高者為100分，按下列公式計(jì)算綜合評(píng)分。

1.3.6 粉葛榕樹須涼茶感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

以口感、氣味、色澤、組織狀態(tài)作為感官評(píng)定的指標(biāo)。榕樹須粉葛涼茶感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3 粉葛榕樹須涼茶感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Sensory evaluation standard of herbal tea made fromaerial roots of Ficus microcarpa and dried roots of Pueraria thomsonii

1.3.7 預(yù)測(cè)粉葛榕樹須涼茶貨架壽命

參考許偉星等[23]的方法，采用食品加速壽命試驗(yàn)來測(cè)定產(chǎn)品的貨架壽命。以菌落總數(shù)為考察指標(biāo)，利用化學(xué)動(dòng)力學(xué)來量化溫度對(duì)變質(zhì)反應(yīng)的影響力，把產(chǎn)品分別存放在37、40℃的條件下，對(duì)茶飲料進(jìn)行加速破壞試驗(yàn)，按一定時(shí)間間隔檢測(cè)該條件下的茶飲料的菌落總數(shù)，計(jì)算Q10值，應(yīng)用阿列紐斯（溫度效應(yīng)）方程計(jì)算產(chǎn)品在貯藏溫度為20、26、32℃時(shí)的貨架壽命tS。

式中：tSD為低溫（0℃～4℃）下食品的貨架期，d；T為被選定的貨架溫度與該最低溫度的差值，℃。

1.3.8 粉葛總黃酮含量的測(cè)定

將粉葛浸提液減壓濃縮至原體積的一半。取濃縮后的濾液10 mL于50 mL量瓶中，加95%乙醇溶液20 mL～30 mL，超聲振蕩溶解，冷卻后加95%乙醇至刻度，搖勻。精密吸取2.0 mL置于50 mL量瓶中，加水至刻度。同時(shí)吸取2.0 mL乙醇同法處理作空白對(duì)照，于250 nm處測(cè)定吸光度。由回歸方程計(jì)算測(cè)試液中總黃酮質(zhì)量濃度，計(jì)算樣品中總黃酮含量。參照楊樹平等[24]的試驗(yàn)方法，以吸光度Y1為縱坐標(biāo)，葛根素質(zhì)量濃度X1（mg/mL）為橫坐標(biāo)，繪制葛根素對(duì)照品標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程為Y1=82.825X1-0.113 5，R2=0.999 4。葛根素對(duì)照品質(zhì)量濃度在0.004 g/L～0.020 g/L內(nèi)線性關(guān)系良好。

1.3.9 咖啡因含量的測(cè)定

用移液管準(zhǔn)確吸取10 mL試液至100 mL容量瓶中，加入4 mL 0.01 mol/L鹽酸和1 mL堿式乙酸鉛溶液，用水定容至刻度，混勻，靜置澄清過濾。準(zhǔn)確吸取濾液25 mL，注入50 mL容量瓶中，加入0.1 mL 4.5 mol/L硫酸溶液，加水稀釋至刻度，混勻，靜置澄清過濾。在波長(zhǎng)274 nm處以試劑空白溶液作參比，測(cè)定吸光度。由回歸方程計(jì)算測(cè)試液中咖啡因量濃度，并計(jì)算樣品中咖啡因含量。參照孫超等[25]的試驗(yàn)方法，以吸光度Y2為縱坐標(biāo)，咖啡因質(zhì)量濃度X2（μg/mL）為橫坐標(biāo)，繪制咖啡因?qū)φ掌窐?biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程為Y2=0.052X2-0.0005，R2=0.999 8。咖啡因?qū)φ掌焚|(zhì)量濃度在4 μg/mL～20μg/mL內(nèi)線性關(guān)系良好。咖啡因含量計(jì)算公式如下。

1.3.10 茶多酚含量的測(cè)定

茶多酚總量采用GB/T 21733—2008《茶飲料》中附錄A中茶多酚的檢測(cè)方法[26]進(jìn)行測(cè)定。

1.3.11 樣品濁度的測(cè)定

取樣時(shí)搖勻樣品，使用濁度計(jì)測(cè)定樣品的濁度。

1.3.12 可溶性固形物含量的測(cè)定

樣品可溶性固形物含量采用NY/T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測(cè)定折射儀法》中的檢測(cè)方法[27]進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用Microsoft 2010、prism作圖軟件和正交設(shè)計(jì)助手軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 粉葛浸提液制備工藝條件確定

2.1.1 浸提溫度對(duì)粉葛浸提效果的影響

浸提溫度對(duì)粉葛浸提效果的影響見圖1。

圖1 浸提溫度對(duì)粉葛浸提效果的影響Fig.1 Effect of temperature on the extraction of the dried roots of Pueraria thomsonii

由圖1可知，隨著浸提溫度上升，浸提液中總黃酮含量呈先上升后下降的趨勢(shì)，最佳浸提溫度為80℃，其原因可能是溫度越高分子運(yùn)動(dòng)的速率越快，從而使黃酮類物質(zhì)更易溶于溶劑中，可是溫度過高會(huì)破壞黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)及生物活性，還會(huì)增加其它雜質(zhì)的析出，導(dǎo)致含量急劇下降。因此，選取浸提溫度80℃為正交優(yōu)化依據(jù)。

2.1.2 料液比對(duì)粉葛浸提效果的影響

料液比對(duì)粉葛浸提效果的影響見圖2。

圖2 料液比對(duì)粉葛浸提效果的影響Fig.2 Effect of material-to-liquid ratio on the extraction of dried roots of Pueraria thomsonii

由圖2可知，隨著溶劑體積不斷增大，浸提液中總黃酮含量先增大后減少，最佳料液比為1∶15（g/mL），因此選取料液比為1∶15（g/mL）為正交優(yōu)化依據(jù)。

2.1.3 浸提時(shí)間對(duì)粉葛浸提效果的影響

浸提時(shí)間對(duì)粉葛浸提效果的影響見圖3。

圖3 浸提時(shí)間對(duì)粉葛浸提效果的影響Fig.3 Effect of time on the extraction of dried roots of Pueraria thomsonii

由圖3可知，隨著浸提時(shí)間的增加，浸提液中總黃酮含量先增大后減少，之后含量趨于平穩(wěn)，最佳浸提時(shí)間為90 min，其原因可能是隨著浸提時(shí)間的延長(zhǎng)，粉葛中的總黃酮不斷溶于浸提液中，含量不斷升高，當(dāng)總黃酮全部溶出后，較長(zhǎng)的浸提時(shí)間可能導(dǎo)致黃酮類物質(zhì)發(fā)生降解，含量下降。因此選取浸提時(shí)間90 min為正交優(yōu)化依據(jù)。

2.1.4 粉葛浸提液制備工藝優(yōu)化

粉葛浸提液制備的正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見表2和表3。

表2 粉葛浸提液制備正交試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Results of orthogonal test for extraction of the dried roots of Pueraria thomsonii

表3 方差分析Table 3 Analysis of variance

由表2和表3可知，各個(gè)因素對(duì)粉葛浸提液中總黃酮含量的影響大小順序?yàn)镃>A>B，即料液比＞浸提溫度＞浸提時(shí)間。根據(jù)K值大小可知，理論最佳組合為A3B3C1，即浸提溫度90℃，浸提時(shí)間120 min，料液比1∶10（g/mL）。經(jīng)過驗(yàn)證試驗(yàn)，在最優(yōu)制備條件下，粉葛浸提液總黃酮含量為1.43%，粉葛香氣濃郁。

2.2 粉葛榕樹須涼茶配方優(yōu)化

粉葛榕樹須涼茶配方優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果與分析見表4和表5。

表4 粉葛榕樹須涼茶配方優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 4 Experimental results and analysis of the optimization of the herbal tea formulation

續(xù)表4 粉葛榕樹須涼茶配方優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果與分析Continue table 4 Experimental results and analysis of the optimization of the herbal tea formulation

表5 方差分析Table 5 Analysis of variance

從表4和表5可看出，以感官評(píng)分為考察指標(biāo)的優(yōu)化提取工藝為A3B1C1D3，以茶多酚含量為考察指標(biāo)的優(yōu)化提取工藝為A1B2C3D1，以可溶性固形物含量為考察指標(biāo)的優(yōu)化提取工藝為A3B2C3D3。

采用綜合評(píng)分法，綜合評(píng)價(jià)各指標(biāo)，優(yōu)化提取的工藝為A1B2C3D1，即榕樹須提取液添加量30%，粉葛提取液添加量35%，綠茶提取液添加量10%，白砂糖添加量1%。

經(jīng)過驗(yàn)證試驗(yàn)，在最優(yōu)提取工藝條件下，感官評(píng)分88，產(chǎn)品茶多酚含量達(dá)209.14 mg/kg，可溶性固形物含量達(dá)8%，綜合評(píng)分為95.23，產(chǎn)品澄清透明、色澤穩(wěn)定、香氣自然而濃郁，口感柔和。

2.3 粉葛榕樹須涼茶貨架壽命

通過菌落總數(shù)和感官綜合評(píng)價(jià)并結(jié)合多溫度加速破壞條件下的保質(zhì)期，在37℃和40℃的條件下分別進(jìn)行加速破壞性試驗(yàn)，得出tS=8 d，運(yùn)用阿列紐斯方程推算，Q10=3.86，代入到公式得貯藏溫度20、26、32℃時(shí)貨架壽命，結(jié)果見表6。

表6 不同貯藏溫度貨架壽命Table 6 Shelf life at different temperatures

2.4 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

粉葛榕樹須涼茶符合NY/T 1713—2018《綠色食品茶飲料》[28]要求。產(chǎn)品澄清透明、色澤穩(wěn)定、香氣自然而濃郁，口感柔和，咖啡因含量為40 mg/kg、濁度為63.4 NTU。

3 結(jié)論

通過正交試驗(yàn)、方差分析和驗(yàn)證試驗(yàn)確定粉葛浸提液的最優(yōu)制備工藝和粉葛榕樹須涼茶最優(yōu)配方，其中粉葛浸提液的最優(yōu)制備工藝為浸提溫度90℃，浸提時(shí)間 120 min，料液比 1∶10（g/mL）。在最優(yōu)制備條件下，粉葛浸提液總黃酮含量為1.40%，粉葛香氣濃郁。粉葛榕樹須涼茶最優(yōu)配方為榕樹須提取液添加量為30%，粉葛提取液添加量為35%，綠茶提取液添加量為10%，白砂糖添加量為1%，在此工藝條件下得到的粉葛榕樹須涼茶香氣與口感俱佳，并且色澤自然，質(zhì)地均勻，穩(wěn)定性好，具有粉葛和榕樹須典型的特殊香味，綜合評(píng)分為95.23，產(chǎn)品的常溫貨架期為6個(gè)月。