蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料風(fēng)味優(yōu)化

周文美，姜　瑩，羅　英，趙辰路，周紀(jì)廷（.貴州大學(xué) 釀酒與食品工程學(xué)院，貴州省發(fā)酵工程與生物制藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽 55005；.綿陽師范學(xué)院 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 綿陽 6000）

蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料風(fēng)味優(yōu)化

周文美1，姜瑩1，羅英2*，趙辰路1，周紀(jì)廷1
（1.貴州大學(xué) 釀酒與食品工程學(xué)院，貴州省發(fā)酵工程與生物制藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽 550025；2.綿陽師范學(xué)院 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 綿陽 621000）

以甜、苦蕎麥和大麥芽為原料制備格瓦斯飲料，采用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面分析法，通過添加蔗糖、檸檬酸和馬尾松花粉對(duì)蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料風(fēng)味進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，格瓦斯飲料蔗糖添加量25 g/L、檸檬酸添加量3 g/L、馬尾松花粉添加量12%。在此工藝條件下，得到蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料顏色呈深黃色、氣味芬芳、口感潤滑、風(fēng)味馥郁，最終感官評(píng)分為90.14分。

蕎麥芽；馬尾松花粉；格瓦斯飲料；風(fēng)味調(diào)配

格瓦斯是以面包或谷物為原料經(jīng)酵母菌和乳酸菌發(fā)酵釀制而成的一種無醇清涼飲料。具有天然發(fā)酵的醇香味，乙醇含量低于0.15%vol［1-4］，酸甜可口，富含人體所需的氨基酸、維生素等多種營養(yǎng)成分［5］。除消暑、解渴外還能增進(jìn)人體消化功能，是可代酒助興的良好保健飲料［6］。

蕎麥?zhǔn)菍儆谵た疲≒olygonaceae）蕎麥屬（Fagopyrum），為雙子葉植物，蕎麥具有較高營養(yǎng)價(jià)值［7-10］，它含有豐富的多種氨基酸、亞油酸及鈣、硒、鉀、鎂等礦物質(zhì)元素以及維生素［11］。馬尾松花粉是馬尾松雄性配子體［12］，存在于雄性花粉囊內(nèi)，不僅具有低脂肪和高蛋白的特點(diǎn)，而且含有人體生理所需的多種營養(yǎng)物質(zhì)。

為了得到口感協(xié)調(diào)、風(fēng)味馥郁、具有獨(dú)特風(fēng)味的蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料，本研究以甜、苦蕎麥和大麥芽為原料，通過現(xiàn)代先進(jìn)生物發(fā)酵技術(shù)［13］制備格瓦斯飲料，采用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面分析法，通過添加蔗糖、檸檬酸和馬尾松花粉對(duì)蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料風(fēng)味進(jìn)行優(yōu)化，研制出了一種營養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特、口感細(xì)膩的營養(yǎng)保健飲料。為蕎麥的綜合開發(fā)利用提出了一條新的途徑。

1　材料與方法

1.1料與試劑

甜蕎麥、大麥芽、安琪活性干酵母、蔗糖、檸檬酸（均為食品級(jí)）：市售；苦蕎麥：貴州師范大學(xué)生物育種研究提供；葡萄糖（分析純）：重慶北培精細(xì)化工廠；淀粉酶（2000U/g）：北京東華強(qiáng)盛生物有限公司；糖化酶（50 000 U/g）：湖南省津市市新型發(fā)酵有限責(zé)任公司；馬尾松花粉：實(shí)驗(yàn)室自制。

1.2器與設(shè)備

LK-1000A中藥粉碎機(jī)：四川江陽粉碎設(shè)備有限公司；FA2004N電子天平：上海菁海儀器有限公司；HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋、80-2離心機(jī)：上海浦東物理光學(xué)儀器廠；722s可見分光光度計(jì)：上海菁華科技儀器有限公司；WYT手持糖度儀：成都泰華光學(xué)公司；LDZX-40AI立式自動(dòng)電熱壓力蒸汽滅菌鍋：上海申安醫(yī)療器械廠；SPX-250B-Z培養(yǎng)箱：上海博訊實(shí)業(yè)有限公司。

1.3方法

1.3.1麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料生產(chǎn)工藝及操作要點(diǎn)

操作要點(diǎn)：

原料比例調(diào)配：將80℃干燥60m in的甜蕎、苦蕎、大麥芽按照1∶2∶1的比例調(diào)配；

馬尾松花粉破壁：將馬尾松花粉按料液比1∶20（g∶m L），在60℃、300W超聲條件下，破壁處理25m in；

液化：在調(diào)配好的原料中加入一定量的無菌水，加入0.5%的淀粉酶，85～90℃水浴30min；

糖化：將液化好的蕎麥降溫至60℃，調(diào)節(jié)pH至3.5，添加原料4%的糖化酶、60℃水浴中保溫40min；

酵母活化：取一定量的安琪活性干酵母，加入25倍活性干酵母量的5%葡萄糖溶液，45℃水浴中活化40min；

發(fā)酵：在糖化后的麥芽中添加0.5%酵母菌，按照料水比為1∶6（g∶m L），在30℃條件下發(fā)酵5 d；

風(fēng)味調(diào)配：在發(fā)酵液中加入一定量的蔗糖、檸檬酸和破壁后的馬尾松花粉進(jìn)行風(fēng)味調(diào)配；

巴氏殺毒：將分離出的發(fā)酵液在65～70℃條件下保溫12～15min。

1.3.2麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官評(píng)分

根據(jù)蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料特點(diǎn)及影響質(zhì)量的幾個(gè)主要因素，確定評(píng)分項(xiàng)目［14-18］：選擇感官評(píng)分人員對(duì)蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料的顏色、香氣、口感、風(fēng)味和總體感官質(zhì)量進(jìn)行感官評(píng)分（滿分為100分）。感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1　飲料感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard of the beverage

續(xù)表

1.3.3麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料單因素試驗(yàn)

（1）蔗糖添加量

在蕎麥格瓦斯飲料中分別加入蔗糖0、20 g/L、40 g/L、60 g/L、80 g/L，檸檬酸的添加量為2 g/L，馬尾松花粉的添加量為10%。并對(duì)其感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)分。

（2）檸檬酸添加量

在蕎麥格瓦斯飲料中分別加入檸檬酸0、2 g/L、4 g/L、6 g/L、8 g/L，蔗糖的添加量為40 g/L，馬尾松花粉的添加量為10%。并對(duì)其感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)分。

（3）馬尾松花粉的添加量

破壁的馬尾松花粉按照料液比為1∶20（g∶m L）添加到蕎麥格瓦斯飲料中，分別加入破壁的馬尾松花粉0、4%、8%、12%、16%，蔗糖的添加量為40 g/L，檸檬酸的添加量為2 g/L，并對(duì)其感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)分。

1.3.4味優(yōu)化的響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)Box-Behnken中心組合設(shè)計(jì)原理，以感官評(píng)分（Y）為評(píng)價(jià)指標(biāo)，選擇蔗糖添加量（A）、檸檬酸添加量（B）、馬尾松花粉添加量（C）等3個(gè)因素進(jìn)行響應(yīng)面分析試驗(yàn)，并運(yùn)用Design Expert8.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以確定蕎麥格瓦斯飲料的最佳風(fēng)味優(yōu)化工藝。因素與水平編碼見表2。

表2　中心組合設(shè)計(jì)因素與水平Table 2 Factors and levels of central com posite design

2　結(jié)果與分析

2.1糖添加量對(duì)蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官品質(zhì)的影響

考察蔗糖添加量對(duì)蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官品質(zhì)的影響，結(jié)果見圖1。

圖1　蔗糖添加量對(duì)蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of sucrose addition on sensory evaluation of buckwheat-masson pine pollen KbaC beverage

由圖1可知，當(dāng)蔗糖添加量從0增加到40 g/L時(shí)，感官評(píng)分隨著蔗糖添加量的增加而增加，曲線呈現(xiàn)上升趨勢，且當(dāng)蔗糖添加量為40 g/L時(shí)，評(píng)分最高，為72分。當(dāng)蔗糖添加量從40 g/L增加到80 g/L時(shí)，感官評(píng)分隨著蔗糖添加量的增加反而減小，曲線呈現(xiàn)下降趨勢。因此，最佳蔗糖添加量為40 g/L。

2.2檬酸添加量對(duì)蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官品質(zhì)的影響

考察檸檬酸添加量對(duì)蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官品質(zhì)的影響，結(jié)果見圖2。

圖2　檸檬酸添加量對(duì)蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effectof citric acid addition on sensory evaluation of buckwheat-masson pine pollen KbaC beverage

由圖2可知，當(dāng)檸檬酸添加量從0增加到4 g/L時(shí)，感官評(píng)分隨著檸檬酸添加量的增加而增大，曲線呈現(xiàn)上升趨勢，且當(dāng)檸檬酸添加量為4 g/L時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最高，為73分。當(dāng)檸檬酸添加量從4 g/L增加到8 g/L時(shí)，感官評(píng)分隨著檸檬酸添加量的增加反而減少，曲線呈現(xiàn)下降趨勢，因此，最佳檸檬酸添加量為4 g/L。

2.3尾松花粉添加量對(duì)蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官品質(zhì)的影響

考察馬尾松花粉添加量對(duì)蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官品質(zhì)的影響，結(jié)果見圖3。

圖3　馬尾松花粉添加量對(duì)蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effect ofm asson pine pollen addition on sensory evaluation of buckwheat-m asson pine pollen KbaC beve rage

由圖3可知，當(dāng)馬尾松花粉添加量從0增加到12%時(shí)，感官評(píng)分隨著馬尾松花粉添加量的增加而增大，曲線呈現(xiàn)上升趨勢，且當(dāng)馬尾松花粉添加量為12%時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最高，為74分。當(dāng)馬尾松花粉添加量從12%增加到16%時(shí)，感官評(píng)分隨著馬尾松花粉添加量的增加反而減少，曲線呈現(xiàn)下降趨勢，因此，最佳馬尾松花粉添加量為12%。

2.4應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果分析

2.4.1心組合設(shè)計(jì)結(jié)果與回歸分析

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)面分析法對(duì)蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料風(fēng)味進(jìn)行優(yōu)化，響應(yīng)面分析試驗(yàn)結(jié)果如表3所示，對(duì)所得模型方差分析結(jié)果見表4。

表3　中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 3 Design and results of central com posite experim ents

表4　回歸方程方差分析結(jié)果Table 4 Variance analysis results of the regression equation

利用Design Expert軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行二次多元回歸擬合，得到二次回歸方程為：

由表4方差分析結(jié)果可知，該響應(yīng)面模型P=0.0008＜0.01，說明該模型顯著，其試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果可靠，此模型線性相關(guān)系數(shù)R2=0.952 1、調(diào)整性決定系數(shù)R2Adj=0.923 7，失擬項(xiàng)不顯著（0.411 6＞0.05）說明回歸方程擬合度較好，能夠詳盡的描述試驗(yàn)結(jié)果，可以用此模型對(duì)蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料的風(fēng)味進(jìn)行優(yōu)化。

2.4.2應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果分析

蔗糖添加量、檸檬酸添加量、馬尾松花粉添加量對(duì)蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官評(píng)分影響的響應(yīng)面及等高線見圖4。

圖4　蔗糖、檸檬酸和馬尾松花粉添加量的交互作用對(duì)蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官評(píng)分影響的響應(yīng)面及等高線Fig．4 Response surface plots and counter line of effectof interaction between sucrose，citric acid and masson pine pollen addition on sensory evaluation of buckwheat-masson pine pollen KbaC beverage

各因素A、B、C對(duì)響應(yīng)值感官評(píng)分所構(gòu)成的三維空間曲面圖，可形象反應(yīng)各因素對(duì)響應(yīng)值的影響。響應(yīng)面圖可更為直觀的看出各因素對(duì)感官評(píng)分的影響，曲線越陡峭，表明該因素對(duì)感官評(píng)分影響越大，由等高線圖可以看出存在極值的條件應(yīng)該處于圓心中，由圖4可知，馬尾松花粉添加量、檸檬酸添加量、蔗糖添加量對(duì)感官評(píng)分均有較大影響。符合由表5中對(duì)方程3個(gè)交互項(xiàng)的方差結(jié)果分析。

在Design-Expert的處理方案中本試驗(yàn)選擇的最佳優(yōu)化輔料參數(shù)為添加蔗糖添加量23.77 g/L，檸檬酸添加量2.51g/L，馬尾松花粉添加量12.07%，在此優(yōu)化條件下，得到蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料感官評(píng)分理論最大值為92.03分。

為驗(yàn)證模型預(yù)測的準(zhǔn)確性，根據(jù)選擇的最佳工藝進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際操作條件，可調(diào)整為格瓦斯飲料蔗糖添加量25 g/L、檸檬酸添加量3 g/L、破壁馬尾松花粉添加量12%。得到顏色呈深黃色、氣味芬芳、口感潤滑、風(fēng)味馥郁的蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料，最終感官評(píng)分為90.14分，與理論預(yù)測值接近，進(jìn)一步表明該模型的合理性。

3　結(jié)論

本研究采用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面分析的方法，通過Design-Expert8.0軟件采用Box-Benhnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)該款格瓦斯飲料調(diào)配工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到最佳調(diào)配方案為格瓦斯飲料蔗糖添加量25 g/L、檸檬酸添加量3 g/L、馬尾松花粉添加量12%。在此工藝條件下，最終感官評(píng)分為90.14分，蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料顏色呈深黃色、氣味芬芳、口感潤滑、風(fēng)味馥郁，使其不僅具有飲料的特點(diǎn)而且有一定的保健功能，為蕎麥-馬尾松花粉格瓦斯飲料的開發(fā)提供理論依據(jù)。

［1］宋金翠.蕎麥產(chǎn)業(yè)具有良好的發(fā)展前景［J］.食品科學(xué)，2004，25（10）：415-419.

［2］何曉燕，孫雪圓，于智洋.松花粉的有效成分及藥理作用［J］.東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007（9）：30-31.

［3］DORTA D S，W IESLAW O.Effectof processing on flavonid content in buckwheatgrain［J］.JAgri Food Chem，1999，47（10）:43-84.

［4］唐明翔，劉福林，任建.基于MATLAB的白酒勾兌輔助軟件［J］.食品研究與開發(fā)，2005，26（6）：26-30.

［5］黃漢英，魏明新，姚繼承.線性規(guī)劃在白酒勾兌技術(shù)中的應(yīng)用［J］.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，20（4）：400-403.

［6］王永菲，王成國.響應(yīng)面法的理論與應(yīng)用［J］.中央民族大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2005，14（3）：236-240.

［7］林敏，李偉，吳冬青，等.基于響應(yīng)面分析法優(yōu)化的黑三棱黃酮提取條件［J］.中國釀造，2014，33（2）：55-58.

［8］周忠澤，李玉成.洋槐花粉的破壁技術(shù)及其口服液的研制［J］.安徽大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2000，24（1）：94-95.

［9］公偉廣，王曉丹，楊雪，等.瑪咖格瓦斯飲料的研制［J］.中國釀造，2014，33（12）：155-158.

［10］李安平，曹清明，謝軍紅，等.松花粉發(fā)酵飲料的工藝研究［J］.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003（2）：250-253.

［11］呂娜，劉陽，崔艷艷，等.響應(yīng)面法超聲提取山荊子總黃酮工藝［J］.中國釀造，2014，33（2）：71-74.

［12］侯學(xué)敏，李林霞，張直峰，等.響應(yīng)面法優(yōu)化薄荷葉總黃酮提取工藝及抗氧化活性［J］.食品科學(xué)，2013，34（6）：124-128.

［13］宋拓，李俊俊，唐湘華，等.響應(yīng)面分析法優(yōu)化β-環(huán)糊精的制備工藝［J］.中國釀造，2013，32（1）：84-89.

［14］李育楠，曹龍奎，李慶波，等.響應(yīng)面優(yōu)化微波輔助提取玉米葉黃素工藝［J］.中國釀造，2013，32（12）：61-64.

［15］唐軍虎，潘陽，敬思群.紅棗格瓦斯飲料的研制［J］.中國釀造，2010，29（4）：180-183.

［16］涂強(qiáng)，余康寧，張冬梅，等.甘薯格瓦斯飲料工藝條件的研究［J］.中國釀造，2008，27（21）：93-96.

［17］劉虎成.紅薯格瓦斯的研制［J］.食品科技，2000（1）：43-44.

［18］呂娜，劉陽，夏海洋，等.響應(yīng)面法優(yōu)化超聲波提取山荊子抗氧化物質(zhì)工藝［J］.中國釀造，2014，33（4）：52-55.

Optimization of flavor forbuckwheat-masson pine pollen KbaC

ZHOUWenmei1，JIANG Ying1，LUO Ying2*，ZHAOChenlu1，ZHOU Jiting1
（1.GuizhouProvince Key Laboratory of Ferm entation Engineering and Biopharmacy Pharmacy，Schoo lofLiquorand Food Engineering，Guizhou University，Guiyang550025，China；2.College oflife Science and Technology，Mianyang NormalUniversity；M ianyang 621000，China）

A kind of KbaC beverage was developed w ith buckwheat bud and masson pine pollen as raw material.Using single factor tests and response surface analysis，the flavor of buckwheat-masson pine pollen KbaC beverage was optim ized by adding sucrose，citric acid andmasson pine pollen.The results showed that the optimum conditionswere sucrose content25 g/L，citric acid content3 g/L，masson pine pollen content12%.Under the condition，buckwheat-masson pine pollen KbaC beverage obtained had deep yellow colour，fragrance smell，taste lubrication，fragrant flavor，and thesensory scorewas90.14.

buckwheatbud；masson pine pollen；KbaC beverage；flavoradjustment

TS275．4

0254-5071（2016）01-0090-05

10．11882/j．issn．0254-5071．2016．01．020

2015-09-15

貴州省科技廳重大專項(xiàng)（黔科合重大專項(xiàng)字［2012］601-5號(hào)）；貴州省科技計(jì)劃（黔科合農(nóng)G字［2015］4003號(hào)）

周文美（1964-），女，教授，碩士，研究方向?yàn)樯锘瘜W(xué)及發(fā)酵食品開發(fā)。

羅英（1964-），女，教授，本科，研究方向?yàn)樯锘瘜W(xué)與分子生物學(xué)。