蒲公英根烘焙工藝優(yōu)化及類咖啡風(fēng)味茶包研制

劉珊珊，劉亞瓊，林浩鵬，張琦，李志帥

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，河北保定071000）

蒲公英（Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.），菊科，是天然的藥食同源的綠色食品，世界各地均有生長(zhǎng)[1]。蒲公英安全無(wú)毒，營(yíng)養(yǎng)豐富，具有諸多保健作用[2]。

國(guó)內(nèi)外對(duì)蒲公英的研究集中于蒲公英提取物的研究和有效成分的提取，Zhu[3]研究表明蒲公英根水提取物（dandelion root extract，DRE）能特異有效地抑制人胃癌細(xì)胞的增殖和遷移，Rawat[4]研究表明蒲公英根、葉中含有的大量的低聚果糖被認(rèn)為具有抗糖尿病、抗風(fēng)濕，抗炎和抗心源性障礙的作用。現(xiàn)代藥理研究表明蒲公英具有抗病原微生物、抗氧化等藥理活性[5]，其主要有效成分為多糖、黃酮類等[6-7]，并且蒲公英根多糖含量最高[8]。目前，蒲公英以藥用為主，在食品加工業(yè)中的研究較少，何鑫[9]用蒲公英全草輔以紅茶、菊花、枸杞、決明子、甜葉菊研制出一種新型的涼茶飲料；孫愛(ài)[10]、劉珊珊[11]用蒲公英葉研制了蒲公英茶包和具有蒲公英風(fēng)味的餅干；趙堅(jiān)華[12]以蒲公英干品為原料研制了具有一定降血脂、降血糖作用的保健飲料等。張靜[13]使用蒲公英根研制了富含多糖的飲料?？Х茸鳛槭澜缛筌涳嬃现?，深受消費(fèi)者喜愛(ài)，但因其含有咖啡因而限制了特殊人群飲用。蒲公英根烘焙后有類似咖啡的風(fēng)味，可用其研發(fā)類咖啡風(fēng)味產(chǎn)品，滿足消費(fèi)者嗜好和健康需求。

本文以蒲公英根為原料研究其烘焙工藝，并輔以苦蕎、決明子研制出口感佳、易攜帶、具有咖啡風(fēng)味的茶包且不含咖啡因，為咖啡愛(ài)好者提供健康代替品，對(duì)蒲公英根在食品領(lǐng)域的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供有效的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蒲公英根：樺甸市樺郊鄉(xiāng)德來(lái)農(nóng)副土特產(chǎn)品收購(gòu)站；苦蕎、決明子：河北省保定市市售；尼龍茶包：上海勻欣實(shí)業(yè)有限公司；重蒸酚：北京索萊寶科技有限公司；1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）：上海源葉生物科技有限公司；氫氧化鈉、無(wú)水乙醇、濃硫酸、硝酸鋁、亞硝酸鈉均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

AR423CN電子天平：奧豪斯儀器（上海）有限公司；DC-100型高速多功能粉碎機(jī)：浙江武義鼎藏日用金屬制品廠；標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩（40、80目）：浙江上虞市華豐五金儀器有限公司；HL-2-4DW型遠(yuǎn)紅外線電熱食品烤箱：廣州市番禺成功烘焙設(shè)備制造有限公司；色彩色差計(jì)（CR-400型）：柯尼卡美能達(dá)公司；PAL-α型手持糖度計(jì)：ATAGO（愛(ài)拓）中國(guó)分公司·廣州市愛(ài)宕科學(xué)儀器有限公司；752紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：上海菁華科技儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 蒲公英根烘焙工藝試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1.1 單因素試驗(yàn)

1）粉碎程度對(duì)蒲公英根顆粒烘焙效果的影響

將蒲公英根粉碎后過(guò)篩，準(zhǔn)確稱取 20、40、60、80、100目篩上物和100目篩下物各50 g，100℃烘焙40 min，每10分鐘翻動(dòng)一次以防焦糊，測(cè)定其色差、可溶性固形物含量，并根據(jù)表3進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。試驗(yàn)重復(fù)3次。

2）烘焙溫度對(duì)蒲公英根顆粒烘焙效果的影響

準(zhǔn)確稱取60目～80目蒲公英顆粒各50 g，烘焙溫度分別為：80、100、120、140、160 ℃，烘焙 40 min，每 10分鐘翻動(dòng)一次以防焦糊，測(cè)定其色差、可溶性固形物含量，并根據(jù)表3進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。試驗(yàn)重復(fù)3次。

3）烘焙時(shí)間對(duì)蒲公英根烘焙效果的影響

準(zhǔn)確稱取蒲公英根顆粒各50g，烘焙溫度為120℃，烘焙時(shí)間分別為：20、40、60、80、100 min，每 10 分鐘翻動(dòng)一次以防焦糊，測(cè)定其色差、可溶性固形物含量，并根據(jù)表3進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。試驗(yàn)重復(fù)3次。

1.3.1.2 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選取粉碎程度（A）、烘焙溫度（B）、烘焙時(shí)間（C）為試驗(yàn)因素，采用L9（34）的正交表進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以感官得分為指標(biāo)，確定最佳烘焙工藝參數(shù)。試驗(yàn)因素及水平見(jiàn)表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels for orthogonal design

1.3.2 蒲公英根類咖啡風(fēng)味茶包配方試驗(yàn)設(shè)計(jì)

蒲公英根顆粒沖泡后茶湯帶有焦糖甜味但略帶澀，具有類咖啡香氣卻單一。根據(jù)蒲公英根顆粒的特有風(fēng)味并參考文獻(xiàn)，選擇苦蕎、決明子以調(diào)和口感并豐富其風(fēng)味。參考王祥[14]、尹禮國(guó)[15]烘焙方式加以調(diào)整得到?jīng)Q明子顆粒、苦蕎顆粒，以不掩蓋蒲公英根特有的風(fēng)味為原則進(jìn)行調(diào)配。

1.3.2.1 單因素試驗(yàn)

1）蒲公英根顆粒添加量對(duì)蒲公英類咖啡根茶包品質(zhì)的影響

分別稱取蒲公英根顆粒 1、1.5、2、2.5、3 g，苦蕎顆粒2 g，決明子顆粒1 g，混勻后裝入尼龍茶包中封口。將茶包放入食品級(jí)燒杯中，用量筒量取100 mL熱水（水溫≥85℃）適當(dāng)攪拌并浸泡10 min。取浸泡液過(guò)300目濾布，測(cè)量其色差和可溶性固形物含量，并按表4進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，確定蒲公英根顆粒的適宜添加量。試驗(yàn)重復(fù)3次。

2）苦蕎顆粒添加量對(duì)蒲公英根類咖啡茶包品質(zhì)的影響

準(zhǔn)確稱取蒲公英根顆粒2 g，苦蕎顆粒1、1.5、2、2.5、3 g，決明子顆粒 1 g，按 1）試驗(yàn)操作，確定苦蕎顆粒的適宜添加量。試驗(yàn)重復(fù)3次。

3）決明子顆粒添加量對(duì)蒲公英根茶包品質(zhì)的影響

準(zhǔn)確稱取蒲公英根顆粒2 g，苦蕎顆粒1.5 g，決明子顆粒 0.5、1、1.5、2、2.5 g ，按 1）試驗(yàn)操作，確定苦蕎顆粒的適宜添加量。試驗(yàn)重復(fù)3次。

1.3.2.2 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行正交試驗(yàn)，采用L9（34）的正交表進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以蒲公英根添加量（A）、苦蕎添加量（B）、決明子添加量（C）為變量，以感官得分為試驗(yàn)指標(biāo)，確定最佳烘焙工藝參數(shù)。試驗(yàn)因素及水平見(jiàn)表2。

表2 正交試驗(yàn)因素水平表Table 2 Factors and levels for orthogonal design

1.4 測(cè)定指標(biāo)

1.4.1 感官評(píng)價(jià)

感官評(píng)價(jià)小組由30名（10男20女，年齡20歲～25歲）經(jīng)測(cè)試和培訓(xùn)的專業(yè)感官評(píng)價(jià)員組成。參考虞健[16]、王祥[14]咖啡感官特征的研究并結(jié)合蒲公英根自身特點(diǎn)制定蒲公英根顆粒感官評(píng)價(jià)表（表3）。參照GB/T 23776-2009《茶葉感官審評(píng)方法》[17]和虞健[16]對(duì)咖啡感官特征的研究制定公英根類咖啡茶包感官評(píng)價(jià)表（表4）。

表3 蒲公英根顆粒感官評(píng)價(jià)表Table 3 The score of dandelion root coarse powder’s sensory

1.4.2 可溶性固形物的測(cè)定

待測(cè)液過(guò)濾后用PAL-α型手持糖度計(jì)測(cè)定可溶性固形物含量。

表4 蒲公英根類咖啡風(fēng)味茶包感官評(píng)價(jià)表Table 4 The score of dandelion root tea bag’s sensory

1.4.3 色差的測(cè)定

使用CR-400型彩色色差計(jì)對(duì)烘焙粉和茶湯的色差進(jìn)行測(cè)定，茶湯以蒸餾水為參照物，選用L*（明亮度）、a*（代表茶湯紅綠度，正值時(shí)為紅色，負(fù)值時(shí)為綠色）、b*[18]（代表茶湯黃藍(lán)度，正值時(shí)為黃色，負(fù)值時(shí)為藍(lán)色）和ΔE*（總色差）[19]4個(gè)指標(biāo)來(lái)對(duì)茶湯色澤進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.4.4 多糖含量的測(cè)定

參考徐瀾[20]采用硫酸-苯酚法測(cè)定成品多糖含量，利用以下公式求出蒲公英根多糖的得率。

式中：Y為茶包多糖的得率，%；C為茶包多糖的質(zhì)量濃度，mg/mL；N為稀釋的倍數(shù)；m為稱取茶包的質(zhì)量，g；V 為提取液體積，mL。

1.4.5 黃酮含量的測(cè)定

采用分光光度法測(cè)定成品總黃酮含量[21]，利用下式求出蒲公英根總黃酮的得率。

式中：Y為茶包總黃酮的得率，%；C為茶包總黃酮的質(zhì)量濃度，mg/mL；N為稀釋的倍數(shù)；m為茶包的質(zhì)量，g；V 為提取液體積，mL。

1.4.6 DPPH自由基清除率的測(cè)定

參考葛明明[22]對(duì)蒲公英根多糖的抗氧化活性研究以及嚴(yán)敏[23]測(cè)定DPPH自由基清除率的方法來(lái)衡量成品的抗氧化能力。用下式計(jì)算清除率：

式中：A0為2 mL無(wú)水乙醇加2 mLDPPH溶液的吸光度；Ai為2 mL待測(cè)液加2 mLDPPH溶液的吸光度；Aj為2 mL待測(cè)液加2 mL無(wú)水乙醇的吸光度。

1.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，差異顯著水平為p＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 蒲公英根烘焙工藝試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1.1 粉碎程度對(duì)蒲公英根顆粒烘焙效果的影響不同粉碎程度對(duì)烘焙效果的影響見(jiàn)圖1。

圖1 不同粉碎程度對(duì)烘焙效果的影響Fig.1 Effect of different grinding degrees on baking effect

由圖1a可知：隨著粉碎程度的增加，蒲公英根烘焙粉的L*值呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，ΔE*值、b*值呈先上升后下降的趨勢(shì)，a*值呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)；表明其總體亮度逐漸減小，紅度不斷增加，黃度先增加后減小，顏色逐漸變深；圖1b中可溶性固形物含量呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，表明隨著粒度的減小有更多的水溶性物質(zhì)溶出，感官得分呈先上升后下降的趨勢(shì)，這是由于80目以上的蒲公英根粉沖泡時(shí)會(huì)從茶包進(jìn)入茶湯，出現(xiàn)較多沉淀影響了感官品質(zhì)，而100目以上的粉碎程度在烘焙后會(huì)出現(xiàn)輕微的焦糊味，對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味造成不良影響導(dǎo)致感官得分降低。經(jīng)方差分析可知：20目～40目和40目～60目、40目～60目和 60目～80目、60目～80目和 100目間感官得分差異不顯著，其他處理組之間差異顯著（p＜0.05）；各處理間色差值、可溶性固形物含量均差異顯著（p＜0.05）。因此，適宜的粉碎程度為60目～80目。

2.1.1.2 烘焙溫度對(duì)蒲公英根顆粒烘焙效果的影響

不同烘焙溫度對(duì)烘焙效果的影響見(jiàn)圖2。

圖2 不同烘焙溫度對(duì)烘焙效果的影響Fig.2 Effect of different baking temperature on baking effect

由圖2a可知：隨著烘焙溫度的升高，蒲公英根顆粒的L*值呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；ΔE*值呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)；a*值呈現(xiàn)緩慢上升趨勢(shì)，在160℃略有下降；b*值呈先上升后下降的趨勢(shì)，在120℃時(shí)出現(xiàn)峰值；表明亮度逐漸減??；紅度和黃度先增加后減小，顏色逐漸變深。圖2b中感官得分呈先上升后下降的趨勢(shì)，120℃時(shí)出現(xiàn)峰值；可溶性固形物含量呈緩慢下降的趨勢(shì)，表明水溶性物質(zhì)溶出量減少。經(jīng)方差分析可知：除120℃和140℃間感官得分差異不顯著，其他處理間差異顯著（p＜0.05）。因此，適宜的烘焙溫度選為120℃。

2.1.1.3 烘焙時(shí)間對(duì)蒲公英根顆粒的品質(zhì)影響

不同烘焙時(shí)間對(duì)蒲公英根烘焙的影響見(jiàn)圖3。

由圖3a可知：隨著烘焙時(shí)間的增加，蒲公英根顆粒的L*值、b*值呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；ΔE*值整體呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)；a*值呈現(xiàn)緩慢上升趨勢(shì)，在60 min略有下降；表明亮度逐漸減小，紅度先增加后減小，黃度緩慢增加，顏色逐漸變深。與圖2a相比，L*、ΔE*兩線的變化趨勢(shì)小而緩，表明烘焙時(shí)間對(duì)蒲公英根顆粒顏色的影響相對(duì)較小。由圖3b可知：感官得分呈現(xiàn)先上升后下降的現(xiàn)象，并在40 min時(shí)出現(xiàn)峰值；可溶性固形物含量呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)，表明水溶性物質(zhì)溶出量減少。經(jīng)方差分析：20 min和60 min、30 min和50 min間感官得分差異不顯著，其他處理間差異顯著（p＜0.05）。因此，為減少能耗、節(jié)約成本，適宜的烘焙時(shí)間選為40 min。

圖3 不同烘焙時(shí)間對(duì)蒲公英根烘焙的影響Fig.3 Effects of different baking time on baking effect

2.1.2 蒲公英根烘焙工藝優(yōu)化結(jié)果

蒲公英根烘焙工藝優(yōu)化結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 5 Orthogonal test results and analysis

由表5極差分析結(jié)果可以看出，烘焙溫度對(duì)蒲公英根顆粒的感官得分影響最大，其次為蒲公英粉碎程度、烘焙時(shí)間，A2B2C1為最優(yōu)組合，即粉碎程度為60目～80目，烘焙溫度為120℃，烘焙時(shí)間為30 min。由表6方差分析可知，烘焙溫度差異顯著（p＜0.05），粉碎程度和烘焙時(shí)間差異不顯著。綜合考慮：將40目～60目和60目～80目蒲公英根顆?；旌线M(jìn)行加工，不影響其產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，在此烘焙條件下蒲公英根顆粒的感官得分為85.76。

表6 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 6 Analysis of variance for the experimental results of orthogonal array design

2.2 蒲公英根類咖啡風(fēng)味茶包配方的研究結(jié)果

2.2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1.1 蒲公英根顆粒添加量對(duì)茶包品質(zhì)的影響

蒲公英根顆粒添加量對(duì)茶包品質(zhì)的影響見(jiàn)圖4。

圖4 不同蒲公英根顆根添加量對(duì)茶湯品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of different addition of dandelion root on the quality of tea

由圖4a可知，隨著蒲公英根顆粒添加量的增加，茶湯的L*值呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)；ΔE*值、a*值、b*值呈緩慢上升趨勢(shì)；表明亮度逐漸減小，紅度和黃度緩慢增加，顏色逐漸變深；由圖4b可知：可溶性固形物含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，表明富含更多的水溶性物質(zhì)；感官得分呈先上升后下降的趨勢(shì)，并在添加量為2 g時(shí)出現(xiàn)峰值，蒲公英顆粒添加量大于2 g會(huì)導(dǎo)致苦味增加。經(jīng)方差分析，L*值、a*值、b*值、ΔE*值各處理間差異顯著。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，蒲公英根添加量對(duì)茶湯色澤的影響占主導(dǎo)作用，苦蕎顆粒和決明子顆粒添加量對(duì)茶湯顏色的影響亦顯著，影響小且變化趨勢(shì)相似，故以下將不再對(duì)茶湯進(jìn)行色差分析；可溶性固形物含量相鄰處理間差異不顯著，其他處理間差異顯著（p＜0.05），在添加量為1.0 g和1.5 g、1.5 g和2.0 g時(shí)感官得分差異不顯著，其余處理差異顯著（p＜0.05）。因此，適宜的蒲公英根顆粒添加量為2 g。

2.2.1.2 苦蕎顆粒添加量對(duì)蒲公英根茶包品質(zhì)的影響

苦蕎顆粒添加量對(duì)蒲公英根茶包品質(zhì)的影響見(jiàn)圖5。

圖5 不同苦蕎顆根添加量對(duì)茶湯品質(zhì)的影響Fig.5 Effect of different addition of buckwheat roots on the quality of tea

由圖5可知：隨著苦蕎顆粒添加量的增加，茶湯的可溶性固形物含量呈緩慢上升趨勢(shì)；感官得分呈先上升后下降的趨勢(shì)，并在添加量為1.5 g時(shí)出現(xiàn)峰值。經(jīng)方差分析可知：處理間可溶性固形物含量差異不顯著；添加量為1 g和2 g、2.5 g和3 g間感官得分差異不顯著，其余處理間差異顯著（p＜0.05）。故苦蕎的適宜添加量為1.5 g。

2.2.1.3 決明子顆粒添加量對(duì)蒲公英根茶包品質(zhì)的影響

決明子顆粒添加量對(duì)蒲公英根茶包品質(zhì)的影響見(jiàn)圖6。

圖6 不同決明子顆根添加量對(duì)茶湯品質(zhì)的影響Fig.6 Effects of different addition of cassia seeds on the quality of tea

由圖6可知：隨著決明子顆粒添加量的增加，茶湯的可溶性固形物含量呈緩慢上升趨勢(shì)，變化幅度很??；感官得分呈現(xiàn)先上升后下降的現(xiàn)象，在添加量為1.0 g時(shí)出現(xiàn)峰值。經(jīng)方差分析可知：相鄰兩組處理間可溶性固形物含量差異不顯著，其他處理間差異顯著（p＜0.05）；添加量在 0.5 g和 2.0 g、1.0 g和 1.5 g間感官得分差異不顯著，其余各組間差異顯著（p＜0.05），故決明子顆粒適宜的添加量為1.0 g。

2.2.2 蒲公英根類咖啡風(fēng)味茶包優(yōu)化結(jié)果

蒲公英根類咖啡風(fēng)味茶包配方正交試驗(yàn)結(jié)果如表7和表8所示。

表7 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 7 Orthogonal test results and analysis

表8 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 8 Analysis of variance for the experimental results of orthogonal array design

續(xù)表8 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Continue table 8 Analysis of variance for the experimental results of orthogonal array design

由表7極差分析結(jié)果可以看出，A2B3C3為最優(yōu)組合，即蒲公英添加量為2.0 g，苦蕎添加量為1.75 g，決明子添加量為1.25 g。由極差分析R值可知A＞B＞C，即蒲公英根顆粒添加量對(duì)蒲公英根茶包感官得分影響最大，其次為苦蕎顆粒添加量、決明子顆粒添加量。經(jīng)方差分析可知：決明子添加量對(duì)茶包感官得分差異不顯著，而蒲公英根、苦蕎添加量對(duì)茶包感官得分均差異顯著（p＜0.05），為節(jié)約成本，選擇 A2B3C1組合，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，該配方下蒲公英根茶包的感官得分為89.97分。蒲公英根茶包的適宜質(zhì)量百分配比為：蒲公英根顆粒40%，苦蕎顆粒35%，決明子顆粒25%。

將蒲公英根茶包（5 g）用100 mL 85℃以上熱水浸泡10 min，所得茶湯呈淺咖啡色，具有類咖啡香味和蒲公英特有的烘焙香，口感柔和，無(wú)澀味，有焦糖甜味，余味適中。經(jīng)過(guò)濾后測(cè)定相關(guān)指標(biāo)，結(jié)果為：可溶性固形物含量1.80%，粗多糖含量16.03 mg/100 mL，黃酮含量7.98 mg/100 mL，DPPH自由基清除率為68.53%。

3 結(jié)論

本文以蒲公英根為主要原料經(jīng)粉碎、烘焙，并與苦蕎、決明子復(fù)配研制開(kāi)發(fā)類咖啡袋泡茶，結(jié)論如下：

1）蒲公英根顆粒適宜的烘焙工藝為：粉碎程度為40目～80目，烘焙溫度為120℃，烘焙時(shí)間為30 min。

2）蒲公英根類咖啡袋泡茶適宜的原輔料質(zhì)量百分配比為：蒲公英根顆粒40%，苦蕎顆粒35%，決明子顆粒25%。此配方下茶湯的可溶性固形物含量為1.80%，粗多糖含量為16.03 mg/100 mL，黃酮含量為7.98 mg/100 mL，DPPH自由基清除率為68.53%。用85℃以上熱水浸泡10 min，茶湯清亮，淺咖色偏紅，具有類咖啡香味和蒲公英特有的烘焙香；口感柔和，無(wú)澀味，有焦糖甜味，余味適中。可根據(jù)個(gè)人口味適量添加綿白糖、蜂蜜或牛奶，口感更佳。