造粒型黃精苦蕎代用茶的研究

劉品華，劉明研，鄭紹聰，尹翠琳，楊 芬*

(1. 曲靖師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，云南 曲靖 655011；2. 廣西百色農(nóng)業(yè)學(xué)校，廣西 百色 533000)

【研究意義】滇黃精(PolygonatumkingianumColl. et Hemsl)、 黃精 (PolygonatumsibiricumRed)或多花黃精(Polygonatumcyrtonema Hua)為中藥黃精的基原品種，滇黃精系僅有滇黃精一種，是黃精屬中比較原始而特化的類型[1]，是云南道地品種之一，自古為藥食兼用，2012年國家衛(wèi)計(jì)委公布為食品又是藥品。傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)認(rèn)為其主要功效有補(bǔ)氣養(yǎng)陰、健脾、潤肺、益腎，用于脾胃氣虛、體倦乏力、胃陰不足、口干食少、肺虛燥咳、撈嗽咳血、精血不足、腰膝酸軟、須發(fā)早白、內(nèi)熱消渴等[1]。滇黃精不含淀粉，可溶性成分高達(dá)70 %以上[2]，具有較好的抗氧化活性和吸附膽酸鹽的功效[3]，適用于沖泡飲用?？嗍w[Fagopyrumtataricum(L.)Gaerth]屬于蓼科(Polygonaceae)蕎麥屬(Fagopyrum)，1年生雙子葉作物，耐寒、耐貧瘠、耐干旱[4]，歐、美洲均有分布，中國西南山區(qū)、西北、東北、華北都有悠久的栽培歷史，為藥食兩用雜糧作物，現(xiàn)代研究認(rèn)為有抗腫瘤、抗氧化、抗衰老、改善胰島功能、降低血液與肝臟膽固醇、抑制脂肪積累、防治心腦血管疾病、改善便秘，在調(diào)節(jié)血糖、保護(hù)心血管、改善微循環(huán)等方面效果顯著[5-7]。傳統(tǒng)中醫(yī)認(rèn)為，苦蕎性平寒、味苦、能實(shí)腸胃、益氣力、續(xù)精神、利耳目、煉五臟渣穢[6]。近些年苦蕎及加工的食品廣泛受到消費(fèi)者的青睞。甜葉菊[Steviarebaudiana(Bertoni)Hemsl．]，菊科(Compositae)斯臺(tái)維亞屬多年生草本植物，原產(chǎn)于南美洲巴拉圭和巴西交界的阿曼拜山脈，當(dāng)?shù)厝俗鳛樘鸩枋秤肹8]。研究表明甜葉菊含有糖苷、黃酮、綠原酸等多種化學(xué)成分[9]，在抗氧化活性、抑菌、抗病毒、抗糖尿病、抗腫瘤、治療糖尿病、調(diào)節(jié)免疫等方面有著重要的作用[10]。甜葉菊苷，是一種天然甜味劑，高甜度、低熱量、可刺激胰島素分泌，抑制腸道中葡萄糖吸收，從而促進(jìn)葡萄糖代謝，降低血糖[11]。中國近些年引種成功后在食品加工業(yè)得到廣泛應(yīng)用?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前市場所售的苦蕎茶主要有以完整脫殼苦蕎粒為原料，不添加其他成分制成的全麥型苦蕎茶和以苦蕎粉和苦蕎麥麩為原料，添加黃原膠、瓜爾豆膠等成分，通過擠壓成型等工序制成的造粒型苦蕎茶[12-13]。還未見造粒型黃精苦蕎代用茶的報(bào)道及產(chǎn)品?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】經(jīng)調(diào)研直接沖泡滇黃精飲片，長期飲用后部分人群表現(xiàn)出體熱癥狀。為此配伍性平寒的苦蕎和味甜的甜葉菊，制成方便沖泡，具有黃精、苦蕎、甜葉菊功效的一種造粒型代用茶。【擬解決的關(guān)鍵問題】在不添加黏稠劑的前提下實(shí)現(xiàn)沸水沖泡顆粒不散、湯色清亮紅潤、氣味焦香、口感微甜潤喉的產(chǎn)品是需解決的關(guān)鍵。

1 材料與方法

1.1 供試材料

滇黃精，云南曲靖市煜欣農(nóng)林生物科技有限公司藥材種植基地提供；苦蕎粉，馬龍縣品康農(nóng)業(yè)科技有限公司提供；甜葉菊，淘寶網(wǎng)購買；a-淀粉酶 ≥3700 U·Dg-1，北京奧博星生物有限責(zé)任公司，BR；蘆丁，中國藥品生物制品檢定所，化學(xué)對(duì)照品92.5 %；硫酸、葡萄糖、苯酚等試劑均為分析純。

ZH-57型擠壓成型機(jī)，河北泛泰機(jī)械設(shè)備科技有限公司生產(chǎn)； TU-1810紫外分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司生產(chǎn)； PS-40超聲波儀，深圳市超藝達(dá)科技有限公司生產(chǎn)；WHY-2往返水浴恒溫振蕩器，江蘇省金壇市大地自動(dòng)化儀器廠生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 原料預(yù)處理 鮮滇黃精洗凈后切片，80 ℃熱風(fēng)烘干，粉碎，過80目篩，密封保存?zhèn)溆??？嗍w粉過80目篩，密封保存?zhèn)溆?。甜葉菊粉碎過80目篩，放入105 ℃烘箱，烘至恒重，保存在干燥器中備用。按照GB 5009.3-2016中直接干燥法檢測滇黃精粉、苦蕎粉中水分含量。

1.2.2 工藝流程 通過預(yù)試驗(yàn)探索，確定工藝流程為苦蕎粉、滇黃精粉、甜葉菊粉混合均勻→加水?dāng)嚢杈鶆颉胖?0 ～ 30 min(熟化)→擠壓成型→烘烤→冷卻→指標(biāo)檢驗(yàn)→成品。

1.2.3 單因素篩選 苦蕎粉、滇黃精粉和水的配比考查：取苦蕎粉100 g(按無水計(jì)，下述表述相同)，滇黃精粉25 g(按無水計(jì)，下述表述相同)，加入水70 g(含苦蕎粉、滇黃精粉中的水量，下述表述相同)，攪拌混勻，放入擠壓機(jī)擠壓成型?？疾橹笜?biāo)為擠壓顆粒成型情況。改變滇黃精粉為50、100、150、200 g同法分別考查。改變水用量分別為80、90、100、110 g同法分別考查。

烘烤溫度與時(shí)間的考查：取苦蕎粉100 g，滇黃精粉100 g，加水80 g攪拌均勻，擠壓成型，進(jìn)行烘烤。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)的情況，確定考查烘烤溫度為140、150、160、170、180、190 ℃?？疾楹婵緯r(shí)間為60、90、120、150、180 min?？疾橹笜?biāo)為沸水沖泡顆粒是否完整，湯色，香氣。

甜葉菊配比的考查：取苦蕎粉100 g，滇黃精粉100 g，水80 g。同法配制5份，分別加入甜葉菊粉0.1、0.2、0.4、0.6、0.8 g，攪拌均勻，擠壓形成， 170 ℃烘烤170 min。考查指標(biāo)為沸水沖泡后的滋味、湯色。

1.2.4 正交試驗(yàn)篩選 在通過單因素試驗(yàn)篩選配方的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采用正交試驗(yàn)確定優(yōu)化配方，烘烤溫度、烘烤時(shí)間對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系(表1～2)。

表1 正交試驗(yàn)配方Table 1 The formula of orthogonal experiment

表2 正交試驗(yàn)因素與水平Table 2 The factors and levels of orthogonal experiment

1.2.5 烘烤溫度、時(shí)間對(duì)粗多糖、總黃酮、水溶性成分的影響 原料配比為苦蕎粉600 g、滇黃精粉600 g、甜葉菊粉2.4 g、水480 g，攪拌混勻，擠壓成型。分成3份，分別用溫度150、160、170 ℃烘烤。烘烤至120、140、160、180 min時(shí)混勻取出約100 g。考查指標(biāo)為沸水沖泡顆粒的完整性，湯色，粗多糖、總黃酮、水溶性成分含量。

1.2.6 評(píng)價(jià)指標(biāo)及方法 擠壓顆粒成型：符合條件的應(yīng)當(dāng)是擠壓出料時(shí)成型完好，切粒直徑2 ～ 2.5 mm、長度4 ～ 6 mm時(shí)刀口不粘連，表面光滑，顆粒堆放高度為3 cm放置10 min 顆粒相互間不粘連，粒型完整。

沸水沖泡顆粒完整性、湯色、香氣、滋味：參照GH/T1091-2014《代用茶》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)湯色、香氣、滋味進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。取樣品3.0 g，置于評(píng)茶杯中，加入150 mL沸水，加蓋，泡5 min后觀察顆粒是否完整，是否有散碎的顆粒，然后將茶湯瀝入評(píng)茶碗中，依次對(duì)湯色、香氣、滋味進(jìn)行評(píng)價(jià)。由15人組成評(píng)議小組，整個(gè)審評(píng)過程由個(gè)人獨(dú)立完成，并填寫評(píng)價(jià)表，然后再對(duì)結(jié)果進(jìn)行匯總(表3)。

表3 沸水沖泡評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)及分值Table 3 The evaluation standards and scores of boiling water brewing

結(jié)果計(jì)算方法：將單項(xiàng)因子的得分與該因子的評(píng)分系數(shù)相乘，并將各個(gè)乘積值相加，即為茶樣審評(píng)的總得分。

Y=A×40%+B×25%+C×15%+D×20%

式中：Y為評(píng)分總得分；A、B、C、D為各審評(píng)因子的審評(píng)得分。

粗多糖含量參照文獻(xiàn)[14]進(jìn)行檢測?？傸S酮按照NY/T1295《蕎麥及其制品中總黃酮含量的測定》進(jìn)行的檢測。水浸出物含量按照GB/T8305-2013《茶水浸出物測定》進(jìn)行檢測。

1.2.7 數(shù)據(jù)處理 以150 ℃烘制160 min的粗多糖、總黃酮、水溶性成分含量為對(duì)照，采用Excel 2017進(jìn)行z檢驗(yàn)(雙樣本均值分析)做差異性分析。

粗多糖含量檢測精密度為3次獨(dú)立檢測結(jié)果的差值不超過平均值的10 %，結(jié)果采用3次獨(dú)立檢測的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 苦蕎粉與水、滇黃精粉比例對(duì)成型性的影響

檢測得知，備用滇黃精粉含水量為3.28 %。備用苦蕎粉含水量為13.02 %。下文中“水”包含原料中的水分含量，滇黃精粉、苦蕎粉折合為無水的質(zhì)量計(jì)量。

造粒是成型代用茶的基礎(chǔ)，粒型對(duì)沖泡時(shí)間、感官都有影響，也直接影響烘烤的溫度和時(shí)間。選擇2 mm孔徑的模具出口造粒。

由表4可知，滇黃精的比例增加有利于黃精苦蕎茶表面光滑，但也出現(xiàn)黏刀情況。水的比例增多易出現(xiàn)黏刀，比例減少表面粗糙。黏刀和顆粒間的黏連都會(huì)影響粒型的完整。在滇黃精所占比例盡可能多的選擇下，最佳配比是苦蕎粉∶水∶滇黃精粉=100∶0.8∶50 ～ 100∶0.8∶100(質(zhì)量比)。

表4 苦蕎粉100 g加入不同計(jì)量水和滇黃精粉對(duì)成型性的影響Table 4 The influence of 100 g tartary buckwheat powder with different H2O contents doped and different amounts of Polygonatum kingianum powder on molding

2.2 烘烤溫度與時(shí)間對(duì)黃精苦蕎茶感官指標(biāo)的影響

設(shè)計(jì)考查烘烤溫度為140 ～ 190 ℃，烘烤時(shí)間60 ～ 180 min。由表5可知，烘烤溫度、時(shí)間不但對(duì)湯色、氣味有影響，還對(duì)沖泡顆粒完整性有較大影響。烘烤溫度升高、時(shí)間增加，有利于沖泡顆粒的完整性和湯色清亮。氣味隨烘烤溫度升高、時(shí)間增長，香味增加，但180 ℃，150 min以上或190 ℃，90 min以上則產(chǎn)生糊焦味。合理烘烤條件為150 ℃，150 ～ 180 min；160 ℃，120 ～ 180 min；170℃，90 ～ 180 min；180 ℃，90 ～ 120 min；190 ℃，60 min。

表5 烘烤溫度、時(shí)間對(duì)黃精苦蕎茶感官指標(biāo)的影響Table 5 The influence of baking temperature and time on the organoleptic character of Polygonatum kingianum buckwheat tea

另外通過單因素試驗(yàn)考查，得知拌粉時(shí)間、熟化時(shí)間、原料預(yù)蒸對(duì)黃精苦蕎茶感官指標(biāo)的影響不大。為保持拌粉后面團(tuán)水分均勻、熟化時(shí)間20 ～ 30 min即可，放置時(shí)間不可過長防止蘆丁降解酶降解蘆丁[15]。

2.3 甜葉菊配比對(duì)黃精苦蕎茶滋味的影響

由表6可知，甜葉菊適宜使用量為0.4 ～ 0.6 g，苦蕎粉∶滇黃精粉∶水∶甜葉菊粉=100∶100∶0.8∶0.4 ～ 100∶100∶0.8∶0.6(質(zhì)量比)。

表6 甜葉菊配比量的考查結(jié)果Table 6 The examination of stevia rebaudiana ratio

2.4 正交篩選試驗(yàn)結(jié)果

正交評(píng)價(jià)表中分別用沖泡后顆粒完整性、湯色、香氣、滋味單項(xiàng)指標(biāo)得分評(píng)價(jià)，由表7得知，配料中滇黃精的配比越多，沖泡后顆粒的完整性就越差，烘烤溫度越高、時(shí)間越長沖泡后顆粒的完整性越好；配料中滇黃精配比多、烘烤溫度高、烘烤時(shí)間長則湯色、香氣就越好；黃精配比越多、烘烤時(shí)間越短滋味就越好。綜合指標(biāo)得分評(píng)價(jià)表明，主要影響因素是烘烤溫度，篩選條件為烘烤溫度170 ℃，時(shí)間160 min， B配方最理想。

表7 正交試驗(yàn)結(jié)果及分析Table 7 The results and analysis of orthogonal experiment

2.5 粗多糖、總黃酮、水溶性成分含量

采用單因素試驗(yàn)進(jìn)一步考查評(píng)價(jià)烘烤溫度、時(shí)間對(duì)功能性成分和感官指標(biāo)的影響，以確定最佳烘烤溫度和時(shí)間。

由表8可知，150 ℃烘烤120、140 min的產(chǎn)品沸水沖泡后顆粒不完整、湯色渾濁，為此不再做成分考查。由表9可知，烘烤時(shí)間、溫度對(duì)黃酮含量基本沒有影響，無差異性(Ρ>0.05)。烘烤溫度為170 ℃時(shí)，粗多糖、水溶性成分含量下降極顯著(Ρ<0.01)，表明烘制時(shí)溫度應(yīng)控制在170 ℃以內(nèi)。由此得出，制作直徑2 ～ 2.5 mm、長度4 ～ 6 mm顆粒的黃精苦蕎茶最優(yōu)條件是，苦蕎粉∶滇黃精粉∶甜葉菊粉∶水=1∶1∶0.004∶0.8，烘烤溫度為160 ℃，時(shí)間為140 ～ 180 min。

表8 烘烤溫度、時(shí)間對(duì)沖泡顆粒完整性和湯色的影響Table 8 The influence of baking temperature and time on the granules integrity and the color of the soup in brewing

表9 烘烤溫度、時(shí)間對(duì)粗多糖、總黃酮、水溶性成分含量的影響Table 9 The influence of baking temperature and time on the contents of crude polysaccharides and total flavonoids and water-soluble components

3 討 論

預(yù)試驗(yàn)結(jié)果表明，熟化時(shí)間對(duì)成型及烘烤后的指標(biāo)影響很小，考慮到水分的均勻性和蘆丁的降解，時(shí)間控制在30 min內(nèi)。

配料中用水量多的優(yōu)點(diǎn)是擠壓成型時(shí)物料壓力小，顆粒表面光滑，沖泡時(shí)可溶性成分的溶出時(shí)間短，缺點(diǎn)是水量過多易導(dǎo)致造粒后顆粒間相互黏連，烘烤后不易分離，烘烤時(shí)間相對(duì)較長。用水量少時(shí)情況相反。滇黃精干粉易吸水粘黏。預(yù)試驗(yàn)表明，在滇黃精中加入少量水就會(huì)很黏，所以水量配比主要由苦蕎粉的量決定。

苦蕎粉、黃精粉中分別含揮發(fā)性成分44種[16]、46種[17]，是重要的氣味特征成分。有文獻(xiàn)報(bào)道，全麥型苦蕎茶炒制溫度對(duì)滋味品質(zhì)影響較大，差異顯著，炒制時(shí)間對(duì)苦蕎茶滋味品質(zhì)的影響不顯著[18]。成型苦蕎茶烘烤對(duì)產(chǎn)品色澤、風(fēng)味的影響大，溫度過高會(huì)導(dǎo)致湯色深褐，焦糊味重，失去苦蕎的風(fēng)味，烤制溫度應(yīng)控制在120 ～ 170 ℃[19]。為此設(shè)定了140 ～ 190 ℃通過感官指標(biāo)評(píng)價(jià)進(jìn)行了研究，確定理想溫度應(yīng)當(dāng)在150 ～ 170 ℃。進(jìn)一步通過正交試驗(yàn)篩選確定了160 ℃烘烤是較為合理的，溫度對(duì)感官指標(biāo)的影響與報(bào)道的結(jié)論基本一致。

甜葉菊中糖苷類物質(zhì)約占干重的 6 % ～ 8 %，其中以甜菊苷和萊鮑迪苷A含量最高，總和達(dá)到糖苷類物質(zhì)總量的80 %以上[9]。甜菊糖苷的甜度約為蔗糖的200 ～ 350倍[20]，是理想的天然甜味物質(zhì)。感官評(píng)價(jià)甜味表明使用甜葉菊干粉是合理的選擇。

粗多糖、總黃酮分別是黃精、苦蕎的主要特征功效成分。黃精粗多糖、蕎麥黃酮具有降血糖、降血脂、抗氧化、抗衰老及防治心腦血管系統(tǒng)疾病等作用[6,21]?？嗍w總黃酮含量是甜蕎的20倍[22]，主要為黃酮醇和糖苷類化合物，目前已鑒定的多達(dá)52種[23]。苦蕎籽?？傸S酮有較強(qiáng)的抗氧化活性[24]，溫度高于180 ℃時(shí)，黃酮類物質(zhì)含量會(huì)顯著降低(Ρ<0.05)[15]。烘烤溫度試驗(yàn)結(jié)果表明150 ～ 170 ℃對(duì)總黃酮含量變化的影響不顯著，與田漢英等[15]，的研究報(bào)道有相同結(jié)論。

水溶性成分是評(píng)價(jià)代用茶品質(zhì)的重要指標(biāo)。文獻(xiàn)報(bào)道炒制溫度對(duì)苦蕎茶的品質(zhì)影響顯著，而時(shí)間影響不顯著[18]。試驗(yàn)表明烘烤時(shí)間對(duì)水溶性成分含量影響無差異性，但烘烤溫度160 ℃以上則水溶性成分含量非常極顯著的降低，影響了品質(zhì)，與報(bào)道結(jié)論相同。

烘烤的溫度和時(shí)間是決定黃精苦蕎茶感官指標(biāo)及功能性成分的重要因素。烘烤溫度高、時(shí)間長，沖泡后有利于顆粒保持形狀、湯色清亮、提升香氣，但對(duì)功能性成分也會(huì)產(chǎn)生破壞。

4 結(jié) 論

養(yǎng)生保健造粒型黃精苦蕎茶具有黃精、苦蕎、甜葉菊功效相輔相成的功效。不添加常規(guī)成型需要的粘膠成分。通過加工工藝控制，制成沸水沖泡顆粒完整、湯色紅潤清亮、焦香持久、甜潤適口，富含粗多糖、黃酮，水溶性成分大于50 %的代用茶。適宜“三高”人群沖泡飲用。