(運(yùn)城職業(yè)技術(shù)學(xué)院健康學(xué)院,山西運(yùn)城044000)
黃秋葵,又名羊角豆、咖啡葵,是一種一年生,藥食兩用型的草本植物,最早種植于非洲,目前主要廣泛種植于我國(guó)的南方城市[1-3]。因其含有豐富的蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、多糖類(lèi)、纖維素、維生素、多種微量元素等被稱(chēng)為“蔬菜之王”[4-5]。黃秋葵主要以鮮食嫩莢為主,其花、葉和芽也可供食用[6]。黃秋葵花呈黃色,內(nèi)面基部呈紫色,花期非常短,產(chǎn)量很大,由于花的保鮮期很短,黃秋葵花主要用于制作花茶[7]。黃秋葵花含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),含有的黃酮是目前發(fā)現(xiàn)的花中含量最高的[8],也有多種酚類(lèi)物質(zhì)、蛋白質(zhì)、多糖以及豐富的微量元素有,具抗氧化、抗腫瘤、提高機(jī)體免疫力等多種保健功能[9-10]。目前對(duì)黃秋葵花的研究主要集中在營(yíng)養(yǎng)成分的分析、黃酮和多酚等功能成分的提取方面,而對(duì)黃秋葵花的深度開(kāi)發(fā)利用尚未見(jiàn)報(bào)道。
鑒于黃秋葵花豐富的資源以及較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,本研究以黃秋葵花為主要原料,探索黃秋葵花飲料的加工工藝,以感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)進(jìn)行工藝優(yōu)化,對(duì)該飲料的活性物質(zhì)進(jìn)行分析,并以DPPH自由基清除率評(píng)價(jià)該飲料的抗氧化活性。從而研制一種新型的營(yíng)養(yǎng)保健飲品,以滿足人們對(duì)健康保健的需求,同時(shí)提高黃秋葵花的開(kāi)發(fā)利用率。
黃秋葵花:臨猗縣垚磊果品種植專(zhuān)業(yè)合作社提供;白砂糖:南京甘汁園糖業(yè)有限公司;蜂蜜:中糧山萃天然食品(北京)有限公司;檸檬酸(食品級(jí)):濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司;95%乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉(均為國(guó)產(chǎn)分析純):廣州金華大化學(xué)試劑有限公司;平板計(jì)數(shù)瓊脂、結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂(VRBA)、馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA):北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhy-drazyl,DPPH)、蘆?。ň鶠闃?biāo)準(zhǔn)品):美國(guó) Sigma公司。
120g CPA124S電子分析天平:德國(guó)賽多利斯集團(tuán);722N-分光光度計(jì):上海菁華有限公司;TGL-16G高速臺(tái)式離心機(jī):上海安亭科學(xué)儀器廠;SHZ-28A水浴恒溫振蕩器:常州諾基儀器有限公司;WYT-32ATC手持糖量折光儀:福建泉州中友光學(xué)儀器有限公司;FW100高速萬(wàn)能粉碎機(jī):天津泰斯特儀器有限公司。
1.3.1 黃秋葵花浸提工藝研究
采用水浴浸提的方式,在預(yù)試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上選擇料液比、浸提溫度、浸提時(shí)間進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),將浸提液中黃酮含量作為評(píng)價(jià)指標(biāo),確定黃秋葵花浸提的最佳工藝。黃秋葵浸提工藝的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。
1.3.2 黃秋葵花飲料配方研究
將制備好的黃秋葵花浸提液與白砂糖、檸檬酸、蜂蜜,水進(jìn)行調(diào)配。
1.3.2.1 黃秋葵花浸提液添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響
在白砂糖添加量5%,檸檬酸添加量0.07%,蜂蜜添加量1%的條件下,考查黃秋葵花浸提液添加量分別為5%、10%、15%、20%、25%、30%時(shí)對(duì)黃秋葵花飲料感官得分的影響,從而確定黃秋葵花浸提液的最佳添加量。
1.3.2.2 白砂糖添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響
在黃秋葵花浸提液添加量20%,檸檬酸添加量0.07%,蜂蜜添加量1%的條件下,考察白砂糖添加量分別為3%、4%、5%、6%、7%、8%時(shí)對(duì)黃秋葵花飲料感官得分的影響,從而確定白砂糖的最佳添加量。
1.3.2.3 檸檬酸添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響
在黃秋葵花浸提液添加量20%,白砂糖添加量5%,蜂蜜添加量1%的條件下,考察檸檬酸添加量分別為 0.03%、0.05%、0.07%、0.09%、0.11%、0.13%時(shí)對(duì)黃秋葵花飲料感官得分的影響,從而確定檸檬酸的最佳添加量。
1.3.2.4 蜂蜜添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響
在黃秋葵花浸提液添加量20%,白砂糖添加量5%,檸檬酸添加量0.07%的條件下,考察蜂蜜添加量分別為0%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%時(shí)對(duì)黃秋葵花飲料感官得分的影響,從而確定蜂蜜的最佳添加量。
1.3.2.5 黃秋葵花飲料正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
通過(guò)對(duì)單因素試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析,采用正交試驗(yàn),對(duì)黃秋葵花浸提液添加量、白砂糖添加量、檸檬酸添加量、蜂蜜添加量4個(gè)因素進(jìn)行正交,正交設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。由10名受過(guò)專(zhuān)業(yè)感官檢驗(yàn)訓(xùn)練的品評(píng)員,從色澤、組織狀態(tài)、氣味及滋味三方面進(jìn)行感官評(píng)價(jià),確定最佳的調(diào)配工藝條件。感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。
表2 正交設(shè)計(jì)因素水平Table 2 Independent variables and their levels used in the orthogonal design
表3 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Sensory evaluation criteria
1.4.1 理化指標(biāo)檢測(cè)方法
可溶性固形物,采用手持折光儀法[11];pH值測(cè)定,利用pH計(jì)進(jìn)行測(cè)定;黃酮含量的測(cè)定,參考陳寶宏等[12]的測(cè)定方法,采用分光光度法,以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)物,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線方程y=1.402 6x-0.085 3,R2=0.997 2,計(jì)算黃秋葵花飲料中黃酮的含量。
1.4.2 微生物檢測(cè)
參照GB7101-2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)飲料》規(guī)定的方法檢驗(yàn)。
參考Patrick P.McCue等的方法[13]并略作修改,采用分光光度法對(duì)DPPH自由基清除率進(jìn)行測(cè)定,取2 mL待測(cè)樣品與8 mL 1.0×10-4mol/L DPPH-乙醇溶液混合,振蕩均勻后于暗處室溫25℃下反應(yīng)30 min,然后將混合樣品置于離心機(jī)中,在7 000 r/min條件下離心5 min,取離心后上清液于517 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光值A(chǔ)樣品。相同方法用2mL 95%的乙醇作空白對(duì)照測(cè)定吸光值A(chǔ)空白。根據(jù)下方公式計(jì)算DPPH清除率(%):
DPPH 清除率/%=(A空白-A樣品)/A空白×100
黃秋葵花浸提工藝正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4,方差分析結(jié)果見(jiàn)表5。
表4 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 4 Analysis of orthogonal experiments results
續(xù)表4 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Continue table 4 Analysis of orthogonal experiments results
表5 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 5 Variance analysis of orthogonal experiments results
由表4極差分析結(jié)果可知,影響黃秋葵花飲浸提的主次因素為:料液比>浸提時(shí)間>浸提溫度。最優(yōu)組合為 A2B2C3,即黃秋葵浸提的最佳工藝為:1 ∶60(g/mL)料液比在70℃條件下浸提30min,黃酮含量為26.89mg/g。由表5方差分析結(jié)果可知,料液比、浸提溫度和浸提時(shí)間均有顯著性影響。
2.2.1 黃秋葵花浸提液添加量的確定
黃秋葵花浸提液添加量對(duì)飲料感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖1。
圖1 浸提液添加量對(duì)黃秋葵花飲料感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of adding amount of extract on the sensory score of oka flower beverage
從圖1可以看出,不同添加量的黃秋葵花浸提液對(duì)黃秋葵花飲料的口感有一定的影響,隨著浸提液添加量的增加,感官得分逐漸增加,當(dāng)浸提液添加量為20%時(shí)候,感官得分最高,具有黃秋葵花特有的風(fēng)味,當(dāng)添加量超過(guò)20%以后,茶苦味不斷增加,影響口感。因此,選擇黃秋葵花浸提液的添加量為20%。
2.2.2 白砂糖添加量的確定
白砂糖添加量對(duì)黃秋葵花飲料感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖2。
圖2 白砂糖添加量對(duì)黃秋葵花飲料感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of adding amount of sugar on the sensory score of oka flower beverage
從圖2可以看出,隨著白砂糖添加量的增加,感官得分也在不斷增加,當(dāng)添加量為5%時(shí),感官得分最高,黃秋葵花飲料酸甜適口,當(dāng)白砂糖添加量超過(guò)5%之后,口感過(guò)甜,感官得分不斷降低,表明黃秋葵花飲料在此條件下,口感最佳。
2.2.3 檸檬酸添加量的確定
檸檬酸添加量對(duì)黃秋葵花飲料感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖3。
圖3 檸檬酸添加量對(duì)黃秋葵花飲料感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of adding amount of citric acid on the sensory score of oka flower beverage
由圖3可知,感官得分隨著檸檬酸添加量的增加不斷升高,當(dāng)檸檬酸添加量為0.07%時(shí),感官得分最高,黃秋葵花飲料口感最佳,當(dāng)檸檬酸添加量低于或者高于0.07%,感官得分不高,飲料酸度不夠或者過(guò)酸,均對(duì)口感有所影響。因此,選擇檸檬酸的添加量為0.07%。
2.2.4 蜂蜜添加量的確定
蜂蜜添加量對(duì)黃秋葵花飲料感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖4。
圖4 蜂蜜添加量對(duì)黃秋葵花飲料感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of adding amount of honey on the sensory score of oka flower beverage
由圖4可知,隨著蜂蜜添加量的增加,感官得分不斷升高,當(dāng)蜂蜜添加量為1%時(shí),風(fēng)味較好,感官得分最高,當(dāng)添加量超過(guò)1%時(shí),蜂蜜風(fēng)味較濃厚,口感不適。因此,選擇蜂蜜添加量為1%。
2.2.5 黃秋葵花飲料正交試驗(yàn)結(jié)果
黃秋葵花飲料正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6,正交結(jié)果方差分析見(jiàn)表7。
表6 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 6 Analysis of orthogonal experiments results
表7 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 7 Variance analysis of orthogonal experiments results
由表6極差分析結(jié)果可知,影響黃秋葵花飲料感官得分的主次因素為:黃秋葵花浸提液添加量>檸檬酸添加量>白砂糖添加量>蜂蜜添加量。由極差分析結(jié)果得到最優(yōu)組合為D2E3F1G3、D2E3F2G3,對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)價(jià)比較,其中D2E3F2G3感官評(píng)分較高為85。由表7方差分析結(jié)果可知,黃秋葵花浸提液添加量、白砂糖添加量和檸檬酸添加量均有顯著性影響,蜂蜜添加量影響不顯著。因此,最終確定黃秋葵飲料最佳加工工藝為:黃秋葵花浸提液20%,白砂糖6%,檸檬酸0.07%,蜂蜜1.5%。
2.3.1 感官指標(biāo)
色澤:呈棕紅色,明亮;氣味和滋味:具有黃秋葵花特有的香味,口感酸甜,濃郁;組織狀態(tài):透明度較好,均勻、無(wú)沉淀。
2.3.2 理化指標(biāo)
黃秋葵花飲料理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表8。
表8 黃秋葵花飲料的主要理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果Table 8 The determination results of okra flower beverage of physicochemical indexes
2.3.3 微生物指標(biāo)
黃秋葵花飲料微生物指標(biāo)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表9。
表9 黃秋葵花飲料的微生物指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果Table 9 The determination results of okra flower beverage of microorganism index
DPPH自由基清除能力可以作為天然抗氧化劑抗氧化活性的衡量指標(biāo)[14]。本文采用分光光度法對(duì)DPPH自由基清除率進(jìn)行計(jì)算,來(lái)衡量黃秋葵花飲料抗氧化活性。不同濃度黃秋葵花浸提液對(duì)DPPH自由基清除能力見(jiàn)圖5。
圖5 不同濃度黃秋葵花浸提液對(duì)DPPH自由基清除能力Fig.5 The scavenging ability of DPPH free radical in different concentrations of okra flower extract
由圖5可知不同濃度的黃秋葵花浸提液對(duì)DPPH自由基均有一定的清除作用,并且隨著浸提液濃度的增加清除率也隨之增加,當(dāng)浸提液濃度達(dá)到1 mg/mL,清除率趨于平緩。通過(guò)測(cè)定發(fā)現(xiàn)黃秋葵花飲料(相當(dāng)于3.33 mg/mL浸提液濃度)對(duì)DPPH自由基清除率為48.15%,說(shuō)明該飲料具有一定的抗氧化活性,這與李孟秋等[15]試驗(yàn)證明黃秋葵花水提物的抗氧化活性較好結(jié)果一致,其中黃酮類(lèi)和酚類(lèi)物質(zhì)是黃秋葵花中清除自由基的主要物質(zhì)來(lái)源[16]。
以黃秋葵花為主要原料,結(jié)合單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn),確定黃秋葵花飲料的最佳工藝為:黃秋葵花浸提液20%、白砂糖6%、檸檬酸0.07%、蜂蜜1.5%。該飲料具有黃秋葵花特有的風(fēng)味、口感酸甜、色澤明亮。其中可溶性固形物含量為6.0%、pH3.24,黃酮含量為8.96 mg/100 mL,對(duì)DPPH自由基清除率達(dá)到48.15%,具有良好的抗氧化性,以此工藝加工的黃秋葵花飲料是一種營(yíng)養(yǎng)豐富的新型保健飲品。