新型紅茶果蔬飲料的研制

莊 靜，李園園，惠杰杰，蘇 毅，劉麗麗

（天津師范大學(xué)a.生命科學(xué)學(xué)院，b.天津市動植物抗性重點實驗室，天津 300387）

新型紅茶果蔬飲料的研制

莊 靜，李園園，惠杰杰，蘇 毅，劉麗麗

（天津師范大學(xué)a.生命科學(xué)學(xué)院，b.天津市動植物抗性重點實驗室，天津 300387）

為了開發(fā)新型的紅茶果蔬飲料，以不同產(chǎn)地的紅茶樣品、青蘿卜、雪花梨和木瓜為原料，在不同條件下生產(chǎn)果蔬飲料，選用專業(yè)人員對果蔬汁進(jìn)行打分評定.首先采用熱回流裝置和紫外分光光度法提取并測定不同紅茶樣品的咖啡堿含量，以含量最高的安化紅茶為原料制作紅茶咖啡堿原液，以口感最好的英德紅茶為原料制作紅茶提取液，佐以新鮮果蔬，采用正交試驗方法以獲取各種果蔬飲料的最佳生產(chǎn)工藝.結(jié)果表明，紅茶青蘿卜飲料的最佳配方為（除蔗糖為質(zhì)量分?jǐn)?shù)外，其余均為體積分?jǐn)?shù)，下同）：紅茶咖啡堿原液5%，紅茶提取液10%，青蘿卜汁60%，蔗糖3.0%；紅茶梨汁飲料的最佳配方為：紅茶咖啡堿原液5%，紅茶提取液10%，梨汁65%，蔗糖1.5%；紅茶木瓜飲料的最佳配方為：紅茶咖啡堿原液5%，紅茶提取液10%，木瓜汁70%，蔗糖3.5%；紅茶果蔬復(fù)合型飲料的最佳配方為：紅茶咖啡堿原液5%，紅茶提取液5%，青蘿卜汁10%，梨汁30%，木瓜汁25%，蔗糖3.0%.

紅茶果蔬飲料；咖啡堿；熱回流提取法；正交試驗

紅茶具有興奮中樞神經(jīng)、擴(kuò)張心血管、強(qiáng)心、利尿、解痙、止咳及抗菌、抗腫瘤等藥理作用，并具有良好的抗氧化、緩解壓力、預(yù)防癌癥等保健功能[1-3].已有文獻(xiàn)[4-6]對茶葉中的主要成分進(jìn)行了系統(tǒng)分析，紅茶水浸出物中含有各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：10%～20%的多酚類物質(zhì)、5%～11%的茶紅素、3%～9%的茶褐素、0.4%～2.0%的茶黃素、0.2%～0.5%的氨基酸、1%～5%的咖啡堿、2%～4%的可溶性糖、1%～2%的果膠、1%左右的有機(jī)酸以及其他微量元素.隨著茶飲料行業(yè)的成熟，單調(diào)的茶飲料已經(jīng)無法滿足消費者的需要，而復(fù)合型茶飲料結(jié)合多種營養(yǎng)保健功能，集營養(yǎng)、保健、風(fēng)味于一體[7]，漸漸受到青睞[8-9]，因此研制新型復(fù)合茶飲料具有廣闊的市場前景.

咖啡堿是茶葉中重要的滋味物質(zhì)，也是紅茶的主要苦味物質(zhì)之一[10].咖啡堿有多種生理和保健功能，對人機(jī)體的作用非常復(fù)雜.它能夠提高人的記憶和識別能力，緩解神經(jīng)系統(tǒng)衰弱引起的人體疲勞[11]，能夠松弛平滑肌，增加心血輸出量，改善血液循環(huán)，加快心跳[12]，促進(jìn)胰島素分泌和降低Ⅱ型糖尿病風(fēng)險[13]，具有強(qiáng)大的利尿作用，促進(jìn)尿液排泄[14-15].適量的咖啡堿具有抗氧化、抗癌變、抗過敏、消除羥基自由基、消炎等多種效果[16].目前從茶葉中提取天然咖啡堿的主要方法有：水提法、醇提法、升華法及其他有機(jī)溶媒提取法等[17].本研究采用熱回流裝置，以水為溶劑進(jìn)行提取，通過正交試驗得到提取的最佳條件，紫外分光光度法[18-19]測定咖啡堿含量；比較分析了不同產(chǎn)地、不同種類紅茶樣品的咖啡堿含量，選取含量最高的紅茶作為紅茶果蔬飲料的原材料，并搭配果蔬，研制新型營養(yǎng)豐富、口感獨特的紅茶果蔬飲料.為進(jìn)一步優(yōu)化紅茶飲料的生產(chǎn)工藝提供實驗數(shù)據(jù)，也為果蔬茶飲料的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供一些借鑒和思路.

1 材料與方法

1.1 材料

紅茶（Camelia sinensis L.）：安化紅茶（Ⅰ），湖南益陽天緣溪茶莊；鳳慶滇紅茶（Ⅱ），云南滇紅集團(tuán)股份有限公司；金駿眉（Ⅲ），福建武夷山名叢茶業(yè)有限公司；日照紅茶（Ⅳ），山東日照市北垛春茶業(yè)有限公司；祁門紅茶（Ⅴ），安徽桂仔高山茶葉店；川紅茶（Ⅵ），四川林湖茶業(yè)有限公司；英德紅茶（Ⅶ），廣東清遠(yuǎn)山葉香茶農(nóng)合作社.

果蔬：青蘿卜（Raphanus sativus L.）、雪花梨（Pyrus sorotina）、木瓜（Chaenomeles sinensis Koehne.），均為市售.

試劑：咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)品（純度大于99%，天津泰艾瑞科技有限公司）；堿式乙酸鉛（分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）.

1.2 方法

1.2.1 紅茶提取液的制備

稱取10 g茶葉，粉碎并過30目篩，放入恒壓滴液漏斗內(nèi)，注入100 mL（150 mL、200 mL）的水浸泡茶葉末15 min后，使液體流入燒瓶中.通冷卻水，電熱套加熱，待溶液沸騰，調(diào)節(jié)活塞，使冷凝液的滴落速度等于恒壓滴液漏斗的放液速度，回流提取30 min（60 min、90 min）[20].

1.2.2 紅茶提取液咖啡堿含量的測定

取10 mL紅茶提取液至100 mL容量瓶內(nèi)，加入4 mL濃度為0.01 mol/L的鹽酸和1 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的堿式乙酸鉛溶液，定容，混勻，靜置，澄清后過濾.取濾液25 mL至50 mL容量瓶中，加入0.1 mL濃度為4.5 mol/L的硫酸溶液，定容，混勻，靜置，澄清后過濾.用10 mm石英比色杯，在波長274 nm下，以試劑空白溶液作參比，測定吸光度值[21].

1.2.3 咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

配制不同濃度的咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)品溶液，以試劑空白溶液作參比，測定吸光度值.以吸光度值y為縱坐標(biāo)，咖啡堿濃度x為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=0.0430x-0.010 3，R2=0.999 3.

1.2.4 咖啡堿提取的正交試驗設(shè)計

對料液比（A）、回流時間（B）、回流次數(shù)（C）3個因素進(jìn)行探究，按L9（33）表進(jìn)行實驗，確定最佳提取條件，因素水平如表1所示.

表1 咖啡堿提取的正交試驗因素水平表Tab.1 Factor level of orthogonal test for extraction of caffeine

1.2.5 飲料原液的制備方法

選取7個紅茶品種中咖啡堿含量最高的品種，參照1.2.1和1.2.2中的方法制備紅茶咖啡堿原液.由于英德紅茶香氣鮮純濃郁，花香明顯，滋味濃厚、甜潤，湯色紅艷明亮，因此以該品種作為制作紅茶提取液的原料.稱取2 g英德紅茶，料液比為1∶50，80℃下水浴浸提15 min，濾液備用.

果蔬汁制備：將青蘿卜、雪花梨和木瓜去皮，分

別稱取20、40和40 g，青蘿卜需100℃下煮10 min，冷卻至室溫后按固液比1∶5的比例投入打漿機(jī)中打漿，雪花梨和木瓜分別按固液比2∶5的比例直接投入打漿機(jī).過濾，汁液備用.

1.2.6 紅茶果蔬飲料的正交試驗設(shè)計方法

為了獲得口感好的紅茶果蔬飲料，根據(jù)青蘿卜、雪花梨和木瓜自身甜度和飲料口感確定配方中蔗糖的添加量.以紅茶咖啡堿原液、紅茶提取液、果蔬汁和蔗糖為四因素，每因素設(shè)三水平，按L9（34）設(shè)計正交試驗，以感官評分為指標(biāo)，3種單一紅茶果蔬飲料的因素水平如表2所示.制備復(fù)合型飲料時，紅茶咖啡堿原液、紅茶提取液、青蘿卜汁、梨汁、木瓜汁和蔗糖進(jìn)行六因素三水平的正交試驗，以感官評分為指標(biāo)，確定最佳飲料配比，因素水平如表3所示.

表2 單一紅茶果蔬飲料的正交試驗因素水平表Tab.2 Factor level of orthogonal test for three kinds of simple black tea beverage%

表3 正交試驗因素水平表Tab.3 Factor level of orthogonal test for composed black tea beverage %

1.2.7 飲料的滅菌方法

將配制好的飲料裝入清洗消毒過的玻璃瓶內(nèi)，100℃的沸水中保持10 min，冷卻至室溫.

1.2.8 感官鑒評標(biāo)準(zhǔn)

選擇15名專業(yè)人員組成評定小組，采用百分制評分方法，對各種飲料的色澤、組織狀態(tài)、口感、氣味進(jìn)行感官鑒評，評分標(biāo)準(zhǔn)如表4所示.

表4 茶飲料感官評分標(biāo)準(zhǔn)Tab.4 Sensory evaluation standards for tea beverage

1.2.9 數(shù)據(jù)分析

以MS Excel2007和SPSS17.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計學(xué)分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 紅茶種類的選取

以水為溶劑從紅茶中提取咖啡堿，以料液比（體積比）、回流時間及回流次數(shù)為三因素進(jìn)行L9（33）的正交試驗，結(jié)果如表5所示.

表5 提取咖啡堿正交試驗結(jié)果Tab.5 Results of orthogonal experiment of extractionof caffeine

由表5可以看出，從茶葉中提取咖啡堿的最佳條件為A1B2C1，即料液比為1∶10，回流時間60 min，回流1次，在此條件下咖啡堿的提取率最高.由R值可以看出，3種因素對反應(yīng)程度影響的順序為料液比＞

回流時間＞回流次數(shù).以此為條件對7種茶葉樣品進(jìn)行提取，比較不同茶葉中咖啡堿的含量，結(jié)果如表6所示.

表6 不同茶葉中咖啡堿的含量比較Tab.6 Comparison of caffeine content in different kinds of teas

由表6可以看出，樣品Ⅰ的咖啡堿含量最高，同其他樣品的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），樣品Ⅱ和Ⅲ的含量也較高，其余樣品的咖啡堿含量較低.因此選取實驗樣品Ⅰ紅茶，即安化紅茶，從其中提取咖啡堿原液作為新型紅茶果蔬飲料的原材料.樣品Ⅶ紅茶，即英德紅茶的咖啡堿含量雖然最低，但由于該樣品香氣濃郁、口感好，因此選取該紅茶樣品為原料制作紅茶提取液，以調(diào)節(jié)紅茶果蔬飲料的口感.

2.2 單一紅茶果蔬飲料正交試驗

以紅茶咖啡堿原液、紅茶提取液、果蔬汁（青蘿卜汁、梨汁、木瓜汁）及蔗糖為四因素進(jìn)行L9（34）的正交試驗，以感官評價作為比較指標(biāo)，感官評定小組對飲料進(jìn)行品嘗打分.3種單一紅茶果蔬飲料的結(jié)果如表7、表8和表9所示.

表7 紅茶青蘿卜飲料正交試驗結(jié)果Tab.7 Results of orthogonal experiment for radish-black tea beverage

表8 紅茶梨汁飲料正交試驗結(jié)果Tab.8 Results of orthogonal experiment for pear-black tea beverage

表9 紅茶木瓜飲料正交試驗結(jié)果Tab.9 Results of orthogonal experiments for papaya-black tea beverage

由表7～表9可以看出，紅茶青蘿卜飲料配方的最優(yōu)組合為A1B2C2D2，即各組分體積分?jǐn)?shù)（下同）為：紅茶咖啡堿原液5%，紅茶提取液10%，青蘿卜汁60%，蔗糖3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）.影響飲料口感的各因素的主次關(guān)系為紅茶咖啡堿原液＞蔗糖＞青蘿卜汁＞紅茶提取液.紅茶梨汁飲料配方的最優(yōu)組合為A1B2C1D2，即紅茶咖啡堿原液5%，紅茶提取液10%，梨汁65%，蔗糖1.5%.影響飲料口感的各因素的主次關(guān)系為紅茶咖

啡堿原液＞紅茶提取液＞蔗糖＞梨汁.紅茶木瓜飲料配方的最優(yōu)組合為A1B2C2D3，即紅茶咖啡堿原液5%，紅茶提取液10%，木瓜汁70%，蔗糖3.5%.影響飲料口感的各因素的主次關(guān)系為紅茶咖啡堿原液＞蔗糖＞木瓜汁＞紅茶提取液.分別按照這3個配方進(jìn)行驗證實驗，做出的產(chǎn)品色澤純正，均勻一致，汁液渾濁度均勻，無雜質(zhì)，口感細(xì)膩柔和，甜度適中，氣味清甜，有紅茶和果蔬的清香.

2.3 紅茶果蔬復(fù)合型飲料正交試驗

以紅茶咖啡堿原液、紅茶提取液、青蘿卜汁、梨汁、木瓜汁及蔗糖為六因素進(jìn)行L18（36）的正交試驗，以感官評價作為比較指標(biāo)，感官評定小組對飲料進(jìn)行品嘗并打分，結(jié)果如表10所示.

表10 紅茶果蔬復(fù)合飲料正交試驗結(jié)果Tab.10 Results of orthogonal experiments for composed black tea beverage

由表10可以得出，復(fù)合果蔬飲料配方的最優(yōu)組合為A1B1C3D3E2F2，即紅茶咖啡堿原液5%，紅茶提取液5%，青蘿卜汁10%，梨汁30%，木瓜汁25%，蔗糖3.0%.影響飲料口感的各因素的主次關(guān)系為蔗糖＞青蘿卜汁＞梨汁＞紅茶咖啡堿原液＞木瓜汁＞紅茶提取液.按此配方進(jìn)行實驗，做出的產(chǎn)品色澤為淺紅褐色，顏色透亮，均勻一致，無雜質(zhì)，口感細(xì)膩柔和，甜度適中，香味濃郁，清新獨特，有紅茶和果蔬的清香.

3 結(jié)論

本研究以紅茶、青蘿卜、雪花梨、木瓜和蔗糖為原料生產(chǎn)紅茶果蔬飲料.首先應(yīng)用熱回流提取裝置并采用正交試驗設(shè)計得出咖啡堿提取的最佳條件，即以水為溶劑，料液比為1∶10，回流時間60 min，回流1次.以此為提取條件，采用分光光度法測定咖啡堿含量，對購自全國7個省市的7種茶樣進(jìn)行含量比較，發(fā)現(xiàn)安化紅茶的咖啡堿含量最高，滇紅茶和金駿眉含量也較高，日照紅茶、川紅茶和祁門紅茶的咖啡堿含量相近，處于中間水平，英德紅茶的咖啡堿含量偏低.選擇咖啡堿含量最高的安化紅茶用來制作紅茶咖啡堿原液，選取口感好的英德紅茶制作紅茶提取液，配以果蔬制作成健康的紅茶果蔬飲料.其中，紅茶青蘿卜飲料的最佳配方是紅茶咖啡堿原液5%，紅茶提取液

10%，青蘿卜汁60%，蔗糖3.0%；紅茶梨汁飲料的最佳配方是紅茶咖啡堿原液5%，紅茶提取液10%，梨汁65%，蔗糖1.5%；紅茶木瓜飲料的最佳配方是紅茶咖啡堿原液5%，紅茶提取液10%，木瓜汁70%，蔗糖3.5%；紅茶果蔬復(fù)合型飲料的最佳配方是紅茶咖啡堿原液5%，紅茶提取液5%，青蘿卜汁10%，梨汁30%，木瓜汁25%，蔗糖3.0%.按以上配方配制的紅茶果蔬飲料色澤誘人，香味濃郁，清新獨特，甜度適中，極具營養(yǎng)保健價值.

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（責(zé)任編校 紀(jì)翠榮）

Development of novel black tea beverage with fruits and vegetables

ZHUANG Jing，LI Yuanyuan，HUI Jiejie，SU Yi，LIU Lili
（a.College of Life Sciences，b.Tianjin Key Laboratory of Animal and Plant Resistance，Tianjin Normal University，Tianjin 300387，China）

To develop new types of beverage combining black tea，fruits and vegetables，using black tea samples of different origin，green radishs，pear and papaya as raw materials to produce fruit and vegetable drinks under different conditions. The professional personnel was selected for the evaluation of fruit and vegetable drinks.In the process of development and manufacture，caffeine in different black tea samples was extracted by heat recirculation device and the amount of which was measured by UV spectrophotometry.Anhua black tea with the highest caffeine content was selected to make black tea caffeine original liquid and Yingde black tea which tasted the best as raw material to make black tea extract.Served with fresh fruits and vegetables，the orthogonal experimental design was employed to optimize the beverage formula.The results showed that the optimized conditions of black tea green radish beverage were as follows：the contents of black tea caffeine original liquid，black tea extract，green radish juice and suger were 5%，10%，60% and 3.0%（the content of sugar is mass fraction，the contents of other raw materials were volume fractions，the same below），respectively；the optimized conditions of black tea pear beverage were as follows：the contents of black tea caffeine original liquid，black tea extract，pear juice and suger were 5%，10%，65% and 1.5%，respectively；the optimized conditions of black tea papaya beverage were as follows：the contents of black tea caffeine original liquid，black tea extract，papaya juice and suger were 5%，10%，70% and 3.5%，respectively；the optimized conditions of compound beverage were as follows：the contents of black tea caffeine original liquid，black tea extract，green radish juice，pear juice，papaya juice and suger were 5%，5%，10%，30%，25% and 3.0%，respectively.

beverage combining black tea；caffeine；heat reflux extraction；orthogonal test

Q949.9

A

1671-1114（2016）04-0064-06

2015-11-26

國家自然科學(xué)基金資助項目（31172029）；天津市科技特派員資助項目（15JCTPJC55800）.

莊 靜（1991—），女，碩士研究生.

劉麗麗（1956—），女，教授，主要從事生物技術(shù)方面的研究.