响应曲面优化茶树花饮料发酵工艺.pdf
《响应曲面优化茶树花饮料发酵工艺.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《响应曲面优化茶树花饮料发酵工艺.pdf(9页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、D O I:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 0 0 3-0 9 7 2.2 0 2 4.0 1.0 1 5 文章编号:1 0 0 3-0 9 7 2(2 0 2 4)0 1-0 0 9 7-0 9响应曲面优化茶树花饮料发酵工艺周 洁1 a,b,刘忠英2,范静怡1 a,周倩倩1 a,崔继来1 a,b*(1.信阳师范大学a.生命科学学院b.河南省茶树生物学重点实验室,河南 信阳4 6 4 0 0 0;2.贵州省茶叶研究所,贵州 贵阳5 5 0 0 0 0)摘 要:以茶树花为主要原料,发酵制作茶树花饮料并优化其发酵工艺。以感官审评得分为评价指标,单因素实验分析菌种、料液比、加糖量、发
2、酵温度、发酵时间对发酵饮料的影响,并通过响应曲面法对4个主要因素进行优化,确定茶树花发酵饮料的最佳发酵工艺。结果表明,料液比值1/5 4gm L-1、加糖量6.5%、发酵温度3 5、发酵时间4 1.5h时,得到的茶树花饮料茶香、花香、甜香最协调,苦涩味低。主成分分析结果表明,发酵饮料的游离氨基酸含量增加,咖啡碱、茶多酚、儿茶素含量降低,发酵饮料D P P H自由基清除率为8 5.4 7%。关键词:茶树花;发酵工艺;响应曲面法;D P P H抗氧化中图分类号:T S 2 7 2 文献标识码:A开放科学(资源服务)标识码(O S I D):O p t i m i z a t i o no fF e
3、 r m e n t a t i o nT e c h n o l o g yo fT e aF l o w e rB e v e r a g eb yR e s p o n s eS u r f a c eM e t h o dZ H O UJ i e1 a,b,L I UZ h o n g y i n g2,F A NJ i n g y i1 a,Z H O UQ i a n q i a n1 a,C U IJ i l a i1 a,b*(1 a.C o l l e g eo fL i f eS c i e n c e s;b.P r o v i n c i a lK e yL a b o
4、 r a t o r yo fT e aP l a n tB i o l o g y,X i n y a n gN o r m a lU n i v e r s i t y,X i n y a n g4 6 4 0 0 0,C h i n a;2.G u i z h o uT e aR e s e a r c hI n s t i t u t e,G u i y a n g5 5 0 0 0 0,C h i n a)A b s t r a c t:U s i n gt e af l o w e ra sr a w m a t e r i a l,t h ef e r m e n t e db
5、e v e r a g ew a sp r e p a r e da n dt h ef e r m e n t a t i o nt e c h n o l o g yw a so p t i m i z e d.U s i n gs e n s o r ye v a l u a t i o ns c o r ea se v a l u a t i o ni n d e x,t h eb a c t e r i a ls e e d,s o l i d-l i q u i dr a t i o,s u g a r c o n t e n t,f e r m e n t a t i o nt
6、e m p e r a t u r ea n df e r m e n t a t i o nt i m ew e r ea n a l y z e db ys i n g l e f a c t o r t e s t s.T h ef o u r f a c t o r s w h i c hh a dg r e a ti n f l u e n c eo nt h ef e r m e n t a t i o nt e c h n o l o g y w e r eo p t i m i z e db yr e s p o n s es u r f a c em e t h o d o
7、l o g y.T h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h eo p t i m u m f e r m e n t a t i o np a r a m e t e r s w e r es o l i d-l i q u i dr a t i o1/5 4gm L-1,s u g a r c o n t e n t6.5%,f e r m e n t a t i o nt e m p e r a t u r e3 5,f e r m e n t a t i o nt i m e4 1.5h.U n d e rt h ea b o v ec o n d i
8、 t i o n s,t h ea r o m ao ft e a,f l o w e r sa n ds w e e t n e s sw e r ec o o r d i n a t e dw i t he a c ho t h e ra n d l o w e s tb i t t e r n e s si nt h e f e r m e n t e db e v e r a g e.T h ep r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i ss h o w e dt h a tt h ec o n t e n to ff r e ea
9、m i n oa c i d sw a si n c r e a s i n g,w h i l e t h ec o n t e n t o f c a f f e i n e,t e ap o l y p h e n o l sa n dc a t e c h i n sw e r ed e c r e a s i n g.T h eD P P Hs c a v e n g i n gr a t eu n d e r t h eo p t i m a l c o n d i t i o n sw a s8 5.4 7%.K e yw o r d s:t e a f l o w e r;f
10、e r m e n t a t i o nt e c h n o l o g y;r e s p o n s es u r f a c em e t h o d o l o g y;D P P Ha n t i o x i d a n t0 引言茶树花是茶树生长过程中重要的副产物,长久以来被认为是茶叶生产过程中的“废料”。茶树花年产量约为3 0 0 01 20 0 0k g/h m2,因此我国每年能收获超过4 0亿k g的茶树花,并且去除茶树花能提高第二年茶叶的产量和质量1。随着研究的深入,人们发现茶树花不仅具有令人愉悦的挥发性物质2-3,且所含挥发性物质的种类多于茶叶4。梅鑫等5从白色茶树花
11、和紫色茶树花中共鉴定出1 5 2种挥发性代谢物。陈丽华等6从秋季茶树花中鉴定出4 5种香气组分。茶树花中有些挥发性物 收稿日期:2 0 2 2-1 1-1 0;修回日期:2 0 2 3-0 9-1 2;*.通信联系人,E-m a i l:3 0 3 2 9 2 6 3 8q q.c o m;j i l a i c u i x y n u.e d u.c n 基金项目:国家自然科学基金项目(U 2 0 0 4 1 6 0);黔农科院青年基金项目(2 0 1 8)0 8号);信阳师范学院青年科研基金项目(2 2 0 4 5 0 2)作者简介:周洁(1 9 8 6),女,重庆渝北人,实验师,硕士,主
12、要从事茶叶品质化学研究。引用格式:周洁,刘忠英,范静怡,等.响应曲面优化茶树花饮料发酵工艺J.信阳师范学院学报(自然科学版),2 0 2 4,3 7(1):9 7-1 0 5.Z HOUJ i e,L I UZ h o n g y i n g,F ANJ i n g y i,e t a l.O p t i m i z a t i o no fF e r m e n t a t i o nT e c h n o l o g yo fT e aF l o w e rB e v e r a g eb yR e s p o n s eS u r f a c eM e t h o dJ.J o u r
13、n a l o fX i n y a n gN o r m a lU n i v e r s i t y(N a t u r a lS c i e n c eE d i t i o n),2 0 2 4,3 7(1):9 7-1 0 5.79信阳师范学院学报(自然科学版)J o u r n a l o fX i n y a n gN o r m a lU n i v e r s i t y第3 7卷 第1期 2 0 2 4年1月N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o nV o l.3 7N o.1J a n.2 0 2 4质的含量高于茶叶,如1-苯基乙醇在
14、茶树花中富集,而在茶叶中微量存在4。茶树花中还含有很多与茶叶相似的生物活性成分,如茶多酚7-8、茶多糖9-1 0、氨基酸1,1 1-1 2等。茶树花中含有和茶叶中含量相当的茶多酚1 1,1 3,但不同品种茶树花之间差异较大1 4。研究者还发 现水解单 宁1 5、茶皂苷1 6、茶多糖1 7、有机酸和氨基酸1 8等生物活性成分在茶树花中的含量高于茶叶。如茶树花中可溶性糖和可溶性蛋白质含量丰富,是茶叶中含量的数倍1 9。茶树花中甜味氨基酸含量比例最高,鲜味氨基酸含量随着开花程度而逐渐升高,苦味氨基酸含量则以花蕾期为最高,开花期最低2 0。这些物质具有保护肠胃2 1、降血糖2 2、降血脂2 3、抗氧化
15、2 4、抗炎2 5、抗癌2 6-2 8等功效。药理学实验还表明,茶树花提取物对正常细胞没有毒性2 9。因此,茶树花具有作为茶树第二资源开发利用的潜力。2 0 1 3年卫 生 部 批 准 茶 树 花 为 新 资 源 食 品,2 0 1 4年中国国际茶树花研发中心在浙江大学成立。目前,关于茶树花开发利用的研究已有不少,分布在食品3 0-3 3、医药3 4-3 5、保健品以及日化品3 6等相关行业。2 0 0 7年日本率先研发出茶树花饮料3 7。截止2 0 2 0年1 2月,在中国知网上查询关于茶树花的专利共有1 5 2项,其中涉及茶树花饮料的有2 5项,但未见有单独研究茶树花饮料的。本文在已有研究
16、的基础上,仅以茶树花作为研究对象,参照其他果树植物的发酵工艺3 8-4 2,从酵母菌、乳酸菌、双歧杆菌中寻找最优菌种,进行单因素实验,再通过响应曲面试验设计,对发酵工艺参数进行优化,获得风味最佳的茶树花发酵饮料。通过分析发酵饮料中主要生化成分的含量及抗氧化能力,对茶树花发酵饮料进行综合评价。1 材料与方法1.1 材料与试剂茶树花,2 0 1 8年冬季采摘于贵州省湄潭县京贵茶树花产业发展有限公司的茶园基地,烘干待用;白砂糖,市售;安琪高活性干酵母,安琪酵母股份有限公司;川秀乳酸菌、川秀双歧杆菌,北京川秀科技有限公司。甲醇、乙腈(色谱级),美国T E D I A试剂公司;冰乙酸(色谱级),天津市大
17、茂化学试剂厂;没食子酸(G a l l a t e,GA)标准品、儿茶素(C a t e c h i n,C)标准品、表儿茶素(E p i c a t e c h i n,E C)标准品、表没食子儿茶素(E p i g a l l o c a t e c h i n,E G C)标准品、表儿茶素没食子酸酯(E p i c a t e c h i ng a l l i ca c i de s t e r,E C G)标准品、表没食子儿茶素没食子酸酯(E p i g a l l o c a t e c h i ng a l l a t e,E G C G)标准品、茶氨酸标准品、咖啡碱标准品,中国计
18、量科学研究院;1,1-二苯基-2-三硝基苯 肼(1,1-D i p h e n y l-2-p i c r y l h y d r a z y l r a d i c a l,D P P H),福州飞净生物科技有限公司;其他试剂均为国产分析纯。1.2 仪器与设备V I S-7 2 2 0型可见分光光度计,北京瑞利分析仪器有限公司;安捷伦1 2 6 0型高效液相色谱仪,美国安捷伦科技公司;LMQC-5 0 E型高压灭菌锅,山东新华医疗器械股份有限公司;L K-6 9 S N J型酸奶机,河南绿科电器科技有限公司;KQ-1 0 0 0 K D E型高功率数控超声清洗仪,昆山市超声仪器有限公司。1.
19、3 方法1.3.1 工艺流程及操作要点茶花粉碎浸提抽滤调味杀菌接种发酵发酵饮料。粉碎:植物粉碎机粉碎,过筛;浸提:1 0 0 超声浸提1 0m i n;抽滤:趁热真空抽滤得到滤液并定容;调味:浸提液冷却后,加入白砂糖,调节味道;杀菌:脱脂棉封口,置于高压灭菌锅内,1 2 0灭菌3 0m i n;接种:浸提液灭菌后冷却,加入0.5g酵母粉,接种量0.2 5%;发酵:将接种后的浸提液封口,放入发酵箱中恒温发酵。1.3.2 单因素实验菌 种 的 选 择:根 据 预 实 验,料 液 比1/5 0gm L-1,加糖量6%,分别加入0.2 5%酵母菌、乳酸菌、双歧杆菌,在4 0下发酵4 0h,感官评价获得
20、最优菌种。料液 比 的 选 择:调 整 料 液 比 分 别 为1/3 0、1/4 0、1/5 0、1/6 0、1/7 0gm L-1,加糖量6%,加入0.2 5%的乳酸菌,在4 0下发酵4 0h,感官评价获得最优料液比。加糖量的选择:料液比1/6 0gm L-1,调整加糖量分别为4%、5%、6%、7%、8%,加入0.2 5%的乳酸菌,在4 0下发酵4 0h,感官评价获得最优加糖量。发酵温度的选择:料液比1/6 0gm L-1,加糖量6%,加入0.2 5%的乳酸菌,调整发酵温度分别为3 0、3 5、4 0、4 5、5 0,发酵4 0h,感官评价获得最优发酵温度。发酵时间的选择:料液比1/6 0g
21、m L-1,加糖89第3 7卷 第1期信阳师范学院学报(自然科学版)h t t p:/j o u r n a l.x y n u.e d u.c n2 0 2 4年1月量6%,加入0.2 5%的乳酸菌,发酵温度3 5,调整发酵时间分别为2 0、3 0、4 0、5 0、6 0h,感官评价获得最优发酵时间。1.3.3 响应曲面优化在单 因 素 实 验 的 结 果 上,以 料 液 比(A,gm L-1)、加糖量(B,%)、发酵温度(C,)、发酵时间(D,h)为自变量,以审评得分为响应值,根据中心组 合 试 验 设 计(C e n t r a lC o m p o s i t eD e s i g n
22、,C C D),采用D e s i g n-E x p e r t1 2软件进行4因素5水平的响应曲面试验设计,设计水平编码见表1。表1 中心组合试验因素与水平T a b.1 F a c t o r sa n d l e v e l so f r c e n t r a l c o m p o s i t e t e s t水平料液比/(gm L-1)加糖量/%发酵温度/发酵时间/h-21/4 042 52 0-11/5 053 03 001/6 063 54 0+11/7 074 05 0+21/8 084 56 01.3.4 成分分析按照G B/T8 3 1 32 0 1 8茶叶中茶多酚和
23、儿茶素类含量的检测方法 进行茶多酚、儿茶素、咖啡碱测定。(1)茶多酚的测定:吸取发酵液1m L,加入5.0m L1 0%福林酚试剂摇匀,反应5m i n,然后加入4.0m L7.5%N a2C O3溶液,室温下放置6 0m i n,于7 6 5n m处测得吸光度,同时建立基于没食子酸的茶多酚定量标准曲线计算茶样中茶多酚含量。(2)儿茶素、咖啡碱的测定:吸取饮料成品过0.4 5m无机滤膜,采用高效液相色谱分析儿茶素和咖啡碱含量。采用G B/T8 3 1 42 0 1 3茶游离氨基酸总量的测定方法 进行游离氨基酸测定。吸取发酵液1m L注入2 5m L比色管,加入0.5m Lp H 8.0磷酸缓冲
24、溶液和0.5m L2%茚三酮溶液,在沸水浴中加热1 5m i n,冷却后加水定容至2 5m L。放置1 0m i n后于5 7 0n m处测得吸光度,以空白试剂为参比测定吸光度后,对比标准曲线得出茶叶中游离氨基酸的含量。自由基清除率(R)测定,用无水乙醇配置0.2mm o l/L的D P P H溶液,将发酵液稀释2倍作为供试液。吸取供试液5m L,加入0.2mm o l/L的D P P H溶液5m L,摇匀后,于黑暗处放置3 0m i n,在5 1 7n m处测得A样品吸光值(xA样品);吸取供试液5m L,加入无水乙醇5m L,在5 1 7n m处测得A空白吸光值(xA空白);吸取0.2mm
25、 o l/L的D P P H溶液5m L,加入无水乙醇5m L,在5 1 7n m处测得A对照吸光值(xA对照)。R=(1-xA样品-xA空白xA对照)1 0 0%。1.3.5 色谱条件采用安捷伦C 1 8色谱柱(5m,4.6mm5 0mm),流速保持1m L/m i n,检测波长为2 7 8n m,进样量为1 0L,流动相A(乙腈9 0m L+1 0m g/m LE D T A-2 N a2 m L+冰 乙 酸2 0 m L定 容 至1 0 0 0m L);流动相B(乙腈8 0 0 m L+1 0 m g/m LE D T A-2 N a2 m L+冰乙酸2 0 m L定容 至1 0 0 0
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 响应 曲面 优化 茶树 饮料 发酵 工艺
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。