正交法金銀花菊花植物涼茶飲料工藝優化研究

李寶玉

（廣東農工商職業技術學院，廣東廣州 510507）

正交法金銀花菊花植物涼茶飲料工藝優化研究

李寶玉

（廣東農工商職業技術學院，廣東廣州 510507）

為了研發一種具有清熱解渴、消食健脾的天然植物涼茶飲料，以金銀花、菊花等為主要原料，采用正交試驗設計，以原料生物活性成分綠原酸、總黃酮為評價指標，優化金銀花菊花浸提液的提取工藝；同時以感官評分為評價指標，優化金銀花菊花涼茶工藝。結果表明，金銀花最佳浸提條件為提取溫度75℃，浸提時間30 min，料液比1∶100；菊花最佳浸提條件為浸提時間25 min，浸提溫度95℃，料液比1∶120；產品的最佳配方為金銀花提取液40.0%，菊花提取液30.0%，白砂糖3.0%，檸檬酸0.015%；殺菌條件為121℃，5 min。

金銀花；菊花；植物涼茶；正交試驗

0 引言

涼茶起源中國廣東，至今已有近190年歷史。涼茶是中草藥植物性飲料的通稱，是指能消解人體內熱的一種飲品［1］。隨著人們健康養生意識增強，涼茶受到越來越多人的青睞。在我國福建、廣西、江蘇、浙江、香港等地區，人們有夏秋季節喝涼茶的傳統習慣?，F在涼茶不但南方人群喜歡飲用，我國北方地區的人們在酷熱的夏季也選擇涼茶作為飲料佳品。2015年，中國涼茶銷售量達到3 000×104t，成為飲料行業的領頭羊，同時還遠銷歐美等發達國家和地區，中國涼茶正以全球化、國際化和多元化模式走向全球，成為備受喜愛的大眾飲品。

金銀花是忍冬科植物忍冬的花蕾，在我國分布廣泛，國家衛生部首批頒布的藥食同源名單家族中的成員之一［2-4］。金銀花富含多種生物活性成分，其中綠原酸是金銀花中的主要活性成分?，F代藥理學分析研究證實，金銀花的花、莖、葉中所含的主要活性成分為綠原酸，具有消炎抗菌、抑制腫瘤、降血壓、保肝利膽、美容養顏、延緩衰老等功能［5-11］。

菊花又名甘菊、藥菊等，屬菊科多年生宿根草本植物。其花香氣濃郁、味甘苦，具有生津止渴、清熱解毒、明目降火等功效，對于胸悶煩熱、頭痛眩暈、目赤、疔瘡、腫毒等癥狀有明顯治療和改善作用［12］。菊花富含黃酮類、氨基酸、維生素、揮發油、蒙花苷、刺槐苷、內酯、菊苷、木樨草素等生物活性物質，其中黃酮類化合物是其主要有效成分［13］。黃酮類化合物既有抗菌、消炎、抗突變、降壓、清熱解毒、鎮靜、利尿等作用外，又在清除活性氧自由基、抑制脂肪酶、防癌等方面效果顯著［14］。

目前，有關金銀花、菊花復合制成涼茶飲料研究較少。本研究依據中醫理論“熱者寒之，寒者熱之”的養生理念［15］，選取“藥食兩用”［16］金銀花、菊花等為主要原料，研究開發具有清熱解渴、消食健脾等保健功能［17］的金銀花菊花植物涼茶飲料。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

菊花、金銀花、白砂糖、檸檬酸，食品級，市售；蘆丁標準品、綠原酸標準品，色譜純99.99%，北京中科質檢生物技術有限公司提供；乙醇、亞硝酸鈉、氫氧化鈉、硝酸鋁均為分析純，蒸餾水實驗室自制。

1.2 儀器與設備

UV-2800型紫外可見分光光度計，上海奧譜勒儀器有限公司產品；SC-3610型離心機，安徽中科中佳科學儀器有限公司產品；WZS32型手持式糖度計，上海天壘儀器儀表有限公司產品；THZ-82A型水浴恒溫振蕩器，金壇市順華儀器有限公司產品；KX-2013T型超聲波清洗儀，北京科璽時代有限公司產品；AL204型電子天平，梅特勒-托利多儀器有限公司產品；YXQ-LS-75S II型高壓自動滅菌鍋，上海博迅實業有限公司醫療設備廠產品；酸度計、高速打漿機、電磁爐、不銹鋼鍋、不銹鋼刀、濾布、配料罐、瓶子；滴定管容量瓶等常規玻璃儀器若干。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

（1）菊花提取液的制備。菊花→挑選清洗→粉碎→浸提過濾→菊花提取液。

（2） 金銀花提取液的制備。金銀花→挑選清洗→粉碎→浸提過濾→金銀花提取液。

（3）金銀花菊花植物涼茶的制備。菊花提取液、金銀花提取液→調配→過濾→灌裝→封口→殺菌→冷卻→檢驗→成品。

1.3.2 金銀花菊花植物涼茶評價指標分析檢測方法

（1）綠原酸提取率的測定。標準曲線的繪制，準確稱取綠原酸標準樣品10 mg，用無水乙醇定容至100 mL，分別準確移取0，1，2，3，4，5，6 mL于7個25 mL容量瓶中，用無水乙醇定容。用紫外-可見分光光度計，于波長329 nm處測定吸光度，并以吸光度為縱坐標、綠原酸質量濃度為橫坐標繪制標準曲線。其標準曲線方程為：Y=0.039 1X+0.132，R2=0.999 2。

水提法金銀花綠原酸溶液制備：準確稱取干燥的金銀花50g，依據（1）試驗設計制備得到綠原酸提取溶液，然后稀釋100倍，于波長329 nm處測定其吸光度，由標準曲線計算出待測樣品的綠原酸提取率。

式中：C——標準曲線綠原酸質量濃度，μg/mL；

n——稀釋倍數；

V——配成溶液體積，mL；

m——金銀花樣品的質量，g。

（2）總黃酮提取率的測定。標準曲線的繪制，精密稱取15 mg蘆丁標品置于50 mL容量瓶中，加入體積分數為70%乙醇定容搖勻即得標準液。精密量取已制備的對照品溶液0，0.5，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5 mL分別置于10 mL容量瓶中，各加入體積分數為5%亞硝酸鈉溶液0.3 mL，搖勻，放置6 min，加入體積分數為10%硝酸鋁溶液0.3 mL搖勻，放置6 min，加入體積分數為4%氫氧化鈉溶液4 mL，再用體積分數為30%乙醇稀釋至刻度，搖勻，放置15 min，以相應的試劑溶液作參比，于510 nm處測定吸光度。以吸光度A為縱坐標、蘆丁濃度C為橫坐標得回歸方程為Y'=-0.009 25+0.125 56X'，R2= 0.998 5，線性范圍為0～8.324g/L。

水提法菊花黃酮溶液制備。準確稱取干燥的菊花50g，依據（2）試驗設計制備得到菊花黃酮提取溶液，然后稀釋100倍，于波長510 nm處測定其吸光度，然后由標準曲線計算出待測樣品的黃酮提取率。

（3）金銀花菊花植物涼茶感官評分標準。以口感、氣味、色澤、組織狀態作為感官評定的指標，參照GB/T 31326—2014植物飲料［18］標準制定。

金銀花菊花植物涼茶感官評分標準見表1。

表1 金銀花菊花植物涼茶感官評分標準

1.3.3 試驗設計

（1）金銀花浸提條件的確定。金銀花中綠原酸的提取率隨浸提條件的不同而變化，在單因素試驗基礎上，選取影響綠原酸浸提效果的浸提溫度、浸提時間、料液比3個主要因素，采用L9（34）正交試驗。

金銀花浸提正交試驗因素與水平設計見表2。

表2 金銀花浸提正交試驗因素與水平設計

（2）菊花浸提條件的確定。在單因素的基礎上，以菊花浸提液中的總黃酮提取率為試驗指標，選取浸提時間、浸提溫度、料液比3個因素，采用L9（34）正交試驗。

菊花浸提正交試驗因素與水平設計見表3。

表3 菊花浸提正交試驗因素與水平設計

（3）金銀花菊花植物涼茶飲料配方優選。在單因素試驗基礎上，選取影響金銀花菊花植物涼茶飲料配方優化的4個因素，即金銀花提取液、菊花提取液、白砂糖、檸檬酸，采用L9（34）正交試驗。

金銀花菊花植物涼茶飲料配方正交試驗因素與水平設計見表4。

表4 金銀花菊花植物涼茶飲料配方正交試驗因素與水平設計/%

1.3.4 數據分析

用Microsoft Excel 2010和DPS 14.5軟件進行數據的統計分析。

2 結果與分析

2.1 金銀花浸提試驗結果與分析

2.1.1 金銀花浸提試驗結果

在單因素試驗基礎上，選取影響金銀花中活性成分綠原酸提取的浸提溫度、浸提時間、料液比，以綠原酸提取率作為評價指標，選取L9（34）正交試驗設計，采用DPS 14.5軟件對試驗數據進行極差分析，確定金銀花浸提最優條件。

金銀花浸提試驗結果與分析見表5。

表5 金銀花浸提試驗結果與分析

2.1.2 金銀花浸提影響因素與綠原酸提取率關系示意圖

采用Excel 2010數據分析軟件，畫出金銀花浸提影響因素與綠原酸提取率關系示意圖。

金銀花浸提影響因素與綠原酸提取率關系見圖1。

圖1 金銀花浸提影響因素與綠原酸提取率關系

由表5與圖1可知，各因素對金銀花提取液中綠原酸提取率的影響程度依次為A＞B＞C，A1B2C2為最佳提取條件，對最佳工藝條件進行3次驗證，結果顯示平均綠原酸提取率為5.42%。因此，金銀花浸提的最佳提取工藝確定為A1B2C2，即浸提溫度75℃，浸提時間30 min，料液比1∶100。

2.2 菊花浸提試驗結果與分析

2.2.1 菊花浸提試驗結果

在單因素試驗的基礎上，以菊花浸提液中總黃酮提取率為試驗指標，選取浸提時間、浸提溫度、料液比3個因素，采用L9（34）正交試驗設計，利用DPS 14.5軟件對試驗數據進行極差分析，確定菊花的最佳浸提條件。

菊花浸提試驗結果與分析見表6。

表6 菊花浸提試驗結果與分析

2.2.2 菊花浸提影響因素與總黃酮提取率關系示意圖

采用Excel 2010數據分析軟件，畫出菊花浸提影響因素與總黃酮提取率關系示意圖。

菊花浸提影響因素與總黃酮提取率關系見圖2。

由表6與圖2可知，各因素對菊花提取液中總黃酮提取率的影響程度依次為B'＞A'＞C'，A'3B'3C'3為最佳提取條件，對最佳工藝條件進行3次驗證，結果顯示平均總黃酮提取率為4.85%。因此，菊花浸提的最佳提取工藝確定為A'3B'3C'3，即浸提時間25 min，浸提溫度95℃，料液比1∶120。

2.3 金銀花菊花植物涼茶飲料配方優化試驗結果與分析

2.3.1 金銀花菊花植物涼茶飲料配方優化試驗結果

在單因素試驗的基礎上，選取金銀花提取液、菊花提取液、白砂糖、檸檬酸4個因素，采用L9（34）正交試驗設計，利用DPS 14.5軟件對試驗數據進行極差分析，以確定最佳配方。

金銀花菊花植物涼茶飲料配方優化試驗結果與分析見表7。

圖2 菊花浸提影響因素與總黃酮提取率關系

表7 金銀花菊花植物涼茶飲料配方優化試驗結果與分析

2.3.2 金銀花菊花植物涼茶飲料配方優化與感官評價關系示意圖

采用Excel 2010數據分析軟件，畫出金銀花菊花植物涼茶飲料配方優化與感官評價關系示意圖。

金銀花菊花植物涼茶飲料配方優化與感官評價關系見圖3。

由表7與圖3可知，各因素對金銀花菊花植物涼茶飲料配方優化感官評分的影響程度依次為D''＞B''＞C''＞A''，A''2B''3C''2D''2為最佳配方，對最佳配方工藝條件進行3次驗證，結果顯示平均感官評分為97分。因此，金銀花菊花植物涼茶飲料最佳配方確定為A''2B''3C''2D''2，即金銀花提取液40%，菊花提取液30%，白砂糖3%，檸檬酸0.015%。

圖3 金銀花菊花植物涼茶飲料配方優化與感官評價關系

2.4 金銀花菊花植物涼茶飲料殺菌條件的確定

以不同殺菌溫度和殺菌時間進行殺菌試驗，15 d后進行感官評定。

不同殺菌條件結果見表8。

表8 不同殺菌條件結果

由表8可知，殺菌條件為121℃，5 min時，所制得的涼茶飲料色澤純正、組織均勻，久置無分層沉淀現象，無不良風味。

3 結論

本文研究確定了金銀花最佳浸提條件為浸提溫度75℃，浸提時間30 min，料液比1∶100；菊花最佳浸提條件為浸提時間25 min，浸提溫度95℃，料液比1∶120；產品最佳配方為金銀花提取液40%，菊花提取液30%，白砂糖3%，檸檬酸0.015%。通過殺菌穩定性試驗，確定了產品殺菌條件為121℃，5 min。該產品澄清透明、色澤穩定、香氣濃郁、酸甜爽口，為植物純天然涼茶增加了新的選擇。

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Optimization of Honeysuckle Chrysanthemum Herbal Tea

LI Baoyu
（Guangdong AIB Polytechnic College，Guangzhou，Guangdong 510507，China）

To develop a kind with heat thirst，digestion spleen natural plant herbal tea beverage.In this paper，honeysuckle，chrysanthemum as the main raw materials，the use of orthogonal experiment design to raw material biologically active ingredient chlorogenic acid，total flavonoids index optimization honeysuckle，chrysanthemum extraction process，sensory evaluation score of chrysanthemum herbal tea honeysuckle optimization process.The results show that honeysuckle optimum extraction conditions are extraction temperature 75℃，extraction time 30 min，solid to liquid ratio of 1∶100；chrysanthemum optimum extraction conditions are：extraction time 25 min，extraction temperature of 95℃，solid to liquid ratio of 1∶120；best formula for the product honeysuckle extract 40.0%，chrysanthemum extract 30.0%，sugar 3.0%，citric acid 0.015%.Product sterilization conditions are 121℃，5 min.

honeysuckle；chrysanthemum；herbal tea；orthogonal experiment

TS275.2

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.04.011

1671-9646（2016）04a-0033-04

2016-03-08

高層次人才發展戰略項目（RZGCCZ201401）。

李寶玉（1976— ），男，碩士，高級工程師、高級技師，研究方向為食品加工與食品安全。