APP下载

金边玫瑰饮料的研制及其香气、抗氧化活性评价

2021-12-31张红霞王忠泽杨宇涵郑志锋杜芝芝

食品工业 2021年12期
关键词:罗汉果金边提取液

张红霞,王忠泽,杨宇涵,郑志锋*,杜芝芝*

1. 西南林业大学化学工程学院(昆明 650224);2. 中国科学院昆明植物研究所资源植物与生物技术重点实验室,云南省野生资源植物研究与开发重点实验室(昆明 650201)

食用玫瑰是以花器官作为食用材料的一类蔷薇、玫瑰和月季的统称[1],如重瓣红玫瑰(Rosarugosavar. plena Rehd)、墨红玫瑰(R. chinensiscv.“Mo Hong”)、金边玫瑰(R. chinensiscv.“JinBian”)和滇红玫瑰(R.chinensiscv“Dian Hong”)等[2],可用于制作花酱、花茶和鲜花饼等,其中金边玫瑰为云南特有的食用玫瑰栽培品种,主要用其花苞来炮制花茶[1]。目前关于金边玫瑰的产品开发很少,基本还停留在原料花茶的形式(干燥的花蕾),产品附加值低[3]。现代研究表明金边玫瑰茶汤中的挥发油、多糖及酚性成分具有较好的抗氧化活性[3-5]和酪氨酸酶抑制活性[4],其相关活性的物质主要为黄酮及其糖苷类化合物。

罗汉果苷V(mogroside V),来源于葫芦科(Cucubritaceae)罗汉果属(SiraitiaMerr.)植物罗汉果(S.grosvenorii),在万分之一的浓度下其甜度是5%蔗糖溶液的425倍[6],几乎没有类似甜菊糖苷和甘草甜素等天然甜味剂的苦味余味,具有甜度高、无毒副作用等优点[7]。

玫瑰茄(Hibiscus subdariffaL.),又名洛神花、洛神葵、山茄等,其提取物具有抗菌、抗氧化、保肝等活性[8-9],玫瑰茄花萼中富含多酚尤其是花色苷类色素,呈紫红色,颜色接近玫瑰花的颜色[10],玫瑰茄红色素被广泛应用于食品和保健品。

试验以金边玫瑰为原料,以罗汉果苷V为甜味剂,玫瑰茄为颜色调节剂,以金边玫瑰纯露增加玫瑰香气,制备出一款具有特征玫瑰颜色、玫瑰香气、风味独特且具有抗氧化功效的玫瑰饮料,为金边玫瑰的开发和利用提供参考,进而提高金边玫瑰的产品附加值。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

金边玫瑰鲜花,采自云南省文山壮族苗族自治州西畴县,由中国科学院昆明植物研究所鲁元学博士鉴定为蔷薇科蔷薇属栽培品种金边玫瑰(R.chinensiscv.‘JinBian’);干燥的玫瑰茄花萼,购买于昆明市茶叶市场;罗汉果苷V,由莱茵生物科技股份有限公司提供;C7~C30正构烷烃,购自于Sigma公司;α-熊果苷,购于上海源叶生物有限公司;PBS缓冲液,购于Hyclone Laboratories;高纯度氦气(99.999%),购于昆明市广瑞达商贸有限公司;饮用纯净水,购于昆明珍茗食品有限公司。

1.2 仪器与设备

电子天平(AE240,瑞士Metter Toledo公司);Infinite M200 Pro酶标仪(瑞士);固相微萃取纤维头DVB/CAR/PDMS(Sigma);7890A-5795C型气相色谱-质谱联用仪(美国安捷伦公司)。

1.3 金边玫瑰饮料的制备流程

金边玫瑰和玫瑰茄花萼按6∶1的质量比混合,按照质量比1∶30的比例加入90 ℃的饮用纯净水,浸泡30 min,过滤后得金边玫瑰和玫瑰茄混合提取液;混合提取液、金边玫瑰纯露和罗汉果苷V添加比例依次为35%,20%和0.006%,与饮用纯净水混合均质后得金边玫瑰饮料。该饮料所有操作过程均在洁净空间操作,配制好的饮料灌装入无菌容器中,冷链保存。

图1 金边玫瑰饮料的制备流程图

1.4 单因素试验方法考察

以感官评价作为评定标准,考察金边玫瑰和玫瑰茄提取物提取方法所得提取液的感官品质,考察提取液、罗汉果苷V、金边玫瑰纯露的添加比例对金边玫瑰饮料感官品质的影响。

1.4.1 金边玫瑰和玫瑰茄提取液的制备

金边玫瑰和饮用纯净水(沸腾)分别按照质量比1∶20,1∶30和1∶40混合,浸泡30 min,过滤后得金边玫瑰提取液Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,再按照3∶7的比例加入饮用纯净水,所得溶液用于感官评价。

将金边玫瑰和玫瑰茄花萼分别按4∶1,6∶1和8∶1的比例混合,按照质量比1∶30的比例加入沸腾的饮用纯净水,浸泡30 min,过滤后得金边玫瑰和玫瑰茄混合提取液Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,再按照3∶7的比例加入饮用纯净水,所得溶液用于感官评价。

1.4.2 金边玫瑰和玫瑰茄混合提取物添加量的确定

根据三种金边玫瑰提取物以及三种金边玫瑰和玫瑰茄混合提取液的感官评价结果,确定金边玫瑰和玫瑰茄混合提取液Ⅱ为最佳提取方案,故单因素试验中均采用金边玫瑰和玫瑰茄混合提取液Ⅱ(以下简称混合提取液Ⅱ)来开展研究。固定金边玫瑰纯露(20%)和罗汉果苷V的添加量(0.006%),研究混合提取液Ⅱ添加量(10%,20%,30%,40%和50%)对该饮料感官评价的影响。

1.4.3 罗汉果苷V添加量的确定

通过固定金边玫瑰纯露(20%)和混合提取液Ⅱ的添加量(30%),研究罗汉果苷V添加量(0.001%,0.002%,0.004%,0.006%和0.008%)对该饮料感官评价的影响。

1.4.4 金边玫瑰纯露添加量的确定

通过固定混合提取液Ⅱ(30%)和罗汉果苷V的添加量(0.006%),研究金边玫瑰纯露添加量(10%,15%,20%,25%和30%)对该饮料感官评价的影响。

1.4.5 正交试验

为确认最佳配方,在单因素试验基础上选择混合提取液Ⅱ添加量、玫瑰纯露添加量、罗汉果苷V添加量三因素在三水平进行L9(33)正交试验,因素水平见表1。

表1 正交因素水平表 单位:%

1.4.6 感官评价方法

感官评价由10名评测员完成,感官评价采用综合评分法,参考口服饮料评价标准并结合饮料的试剂特性制定评价标准[11],如表2所示。

表2 金边玫瑰饮料的感官评分标准

1.5 金边玫瑰饮料的香气物质分析

1.5.1 香气成分的收集

取50 mL根据最佳配方配制的饮料溶液置于顶空瓶中,将活化好的纤维头萃取头(50/30 μm DVB/CAR/PDMS)插入顶空瓶中,于60 ℃恒温吸附60 min,取出萃取头后立即插入气相色谱进样口(250 ℃),解吸附时间为5 min,同时启动仪器采集数据。

1.5.2 GC-MS条件

HP-5色谱柱(50.0 m×0.32 mm×0.5 μm,美国安捷伦公司)。程序升温条件:初始温度50 ℃,以5 ℃/min升至250 ℃,保持5 min,分析检测时间共50 min;不分流,载气为高纯度氦气(含有量99.999%);溶剂延迟5 min。MS离子源为EI源,离子源温度230 ℃,四极杆温度150 ℃,电子能量70 eV,质核比扫描范围m/z40~500。

1.5.3 定性和定量分析

目标成分的质谱图与NIST14质谱库进行比对;通过与相同GC方法下C7~C30的正构烷烃混合标品峰的保留时间计算所得的保留指数,与NIST Chemistry Web Book在线数据库进行比对(http://webbook.nist.gov/chemistry/),根据二者的比对结果完成化合物的定性。化合物定量采用峰面积归一化法进行。

1.5.4 气味活度值及其评价方法

参考吴林等[12]的方法计算金边玫瑰饮料中检测出的香气成分的气味活度值,按式(1)计算。

香气化合物的OAV值越大,说明化合物对香气贡献越大,若OAV>1,说明该化合物可能对香气有直接影响,定义为关键香气化合物;若0.1<OAV<1,说明该化合物对香气有修饰作用,定义为修饰性香气化合物;若OAV<0.1,说明该物质对香气无显著影响,定义为潜在香气化合物。

1.6 抗氧化活性评价

用于评测的金边玫瑰和玫瑰茄提取物,分别为金边玫瑰和玫瑰茄与纯净水按1∶6的比例超声提取30 min,过滤,滤液冷冻干燥后待用。

抗氧化活性采用DPPH自由基清除活性来评价,具体方法参考Li等[3]所述方法进行,以水溶性维生素E(Trolox)作为阳性对照。将20 μL待测药物溶液或阳性对照溶液与180 μL DPPH(终浓度100 μmol/L)溶液混合后,于30 ℃反应1 h,测吸光度(A),检测波长为517 nm,DPPH自由基清除按式(2)计算。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 提取液感官评价结果

所得6个提取液按30%的含量用纯净水稀释后供感官评价,包括其颜色、澄清状况和口感,结果如表3所示。金边玫瑰水提液颜色呈茶色、金黄色或淡黄色,高温提取使其失去了玫瑰花的色彩,与玫瑰茄按照一定比例混合提取可得到接近玫瑰花色的玫红色且略带酸味,且混合提取液Ⅱ的稀释液所得感官评价结果最佳,故采用此提取液作玫瑰饮料的配方探索研究。

表3 提取液感官评价结果

2.1.2 金边玫瑰和玫瑰茄混合提取物添加量对饮料的影响

由图2可知,在玫瑰纯露和罗汉果苷V添加量不变的情况下,混合提取液Ⅱ添加的变化对饮料感官评价的得分影响很大,在添加量较低时玫瑰花色不明显,玫瑰花口感淡,随着添加量的增加,饮料颜色越来越接近玫瑰花色泽,玫瑰气味和口感更好,但是当添加量达到40%后玫瑰花色太浓郁且涩味更明显,导致口感差。故确定混合提取液添加量为30%。

图2 金边玫瑰和玫瑰茄混合提取物添加量对饮料的影响

2.1.3 罗汉果苷V添加量对饮料的影响

罗汉果苷V为天然非糖类高倍甜味剂,少量添加可改善口感,且不引起血糖的变化。由图3可知,罗汉果苷V添加量在0.002%~0.01%范围内对玫瑰饮料的影响表现为先升高后降低的趋势。当添加量为0.006%时,饮料的整体协调性最好,添加量降低,饮料表现出略酸、涩味偏重等特征,添加量升高,饮料的口感偏甜。故确定罗汉果苷V的添加量为0.006%。

图3 罗汉果苷V添加量对饮料的影响

2.1.4 金边玫瑰纯露添加量对饮料的影响

由图4可知,金边玫瑰纯露的添加量在10%~30%范围内对饮料的影响是先升高后缓慢降低的。当添加量为10%时,玫瑰香气很淡,随着添加量增加,香气更明显;当添加量为20%时,玫瑰香气最愉悦,整个饮料的香气最适中且协调;当添加量增加到25%后,饮料的玫瑰香气偏浓,使饮料的整体气味不协调。故确定金边玫瑰纯露添加量为20%。

图4 金边玫瑰纯露添加量对饮料的影响

2.2 正交试验结果

如表4所示,混合提取液Ⅱ添加量(A)是影响金边玫瑰饮料整体风味的最重要的因素,其次是罗汉果苷V添加量(C)和金边玫瑰纯露添加量(B)。根据感官评价得分选出最优组合A3B2C3,即混合提取液Ⅱ添加量35%,金边玫瑰纯露添加量20%,罗汉果苷V添加量0.006%。按照此添加量可制作成风味优良的金边玫瑰饮料。

表4 正交试验结果

2.3 金边玫瑰饮料呈香物质分析结果

通过GC-MS分析结合在线数据库“Flavornet”及“Perflavory Information System”检索,除去具有烷烃气味的烷烃类物质外,共得到19个呈香化合物,主要为醛类、酮类、醇类、酯类以及单萜类化合物,如表5所示。其中:具有玫瑰香气的物质2个(苯乙醇和反式-β-大马士酮);具有花香味的物质2个(芳樟醇和β-紫罗兰酮);具有甜香味的物质2个(苯乙醛和臧红花醛);具有柠檬或柑橘类香气的物质3个(α-松油烯、对伞花烃和柠檬烯)。

计算香气化合物的OAV值(表5),得到12个关键香气化合物、4个修饰性香气化合物。关键香气化合物主要为:具有甜香或花香的苯乙醛、芳樟醇、苯乙醇、反式-β-大马士酮和β-紫罗酮;具有柠檬或柑橘类香气的α-松油烯、对伞花烃和柠檬烯;具有杏仁气味的反式-2-庚烯醛和苯甲醛;具有薄荷香的β-环柠檬醛;具有丁香气味的丁香酚。修饰性香气化合物为:具有杏仁气味和焦糖气味的苯甲醛;具有松油气味的γ-松油烯;具有樟脑气味的樟脑;具有丁香气味的甲基丁香酚。

表5 金边玫瑰饮料的挥发性成分分析结果及气味描述、嗅觉阈值、香气活度值

2.4 金边玫瑰饮料抗氧化活性评价结果

试验表明,在100 μg/mL浓度下,金边玫瑰水提物具有较强的DPPH自由基清除活性,清除率达到92.005%,几乎接近阳性对照水溶性维生素E在25 μg/mL浓度下的清除率(96.089%)。玫瑰茄花萼提取物具有一定的清除活性,清除率为42.289%,所制得的饮料具有较好的清除活性,清除率为60.001%。

3 结论

通过单因素试验和正交试验,以感官评分为评价标准,确定了金边玫瑰饮料的最佳配方:金边玫瑰和玫瑰茄的混合提取液添加量35%,金边玫瑰纯露添加量20%,罗汉果苷V添加量0.006%。所得的金边玫瑰饮料色泽透亮,玫瑰花色适中,具有愉悦的玫瑰花香气,甜酸味适中,具有一定的抗氧化功效。通过比较试验发现将金边玫瑰和玫瑰茄按照一定比例混合提取所得的提取液口感和色泽优于二者分别提取再混合所得溶液的口感和色泽。添加的罗汉果苷V为天然非糖类高倍甜味剂,具有降血糖等多种功效,替代蔗糖来调节甜味,不会引起血糖的变化,适合糖尿病人饮用。试验结果为金边玫瑰花茶产品的进一步精深加工提供理论依据。

猜你喜欢

罗汉果金边提取液
“镶金边”的人生
镶上金边的云朵
亚麻木脂素提取液渗透模型建立与验证
HPLC-MS法同时测定罗汉果不同部位中4种皂苷
金边桑叶多酚提取物抗氧化及肝保护作用研究
穿山龙提取液不同纯化方法的比较
山香圆叶提取液纯化工艺的优化
罗汉果产区岩石-土-罗汉果微量元素分布与迁聚特征研究
HBV-DNA提取液I的配制和应用评价
罗汉果鲜吃也不错