王雨凡，畢曉彬，李 娜，王雨萌，曹文浩，王 磊，于 梅*

（1.山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250100；2.山東省林草種質(zhì)資源中心暖溫帶林草種質(zhì)資源保存與利用國(guó)家林業(yè)和草原局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250102）

文冠果古稱“長(zhǎng)壽果”，在我國(guó)北部和東北部分布廣泛[1]，為歷代宮廷養(yǎng)生珍品，《本草綱目》捧文冠果為養(yǎng)生至寶，古人在養(yǎng)生過(guò)程中常服用文冠果茶，故稱“養(yǎng)生茶”。文冠果茶中含有茶多酚、微量元素（Fe、Zn、Mn 等）以及大量的黃酮類(lèi)物質(zhì)，具有抗氧化、降血脂、增強(qiáng)人體免疫力、降低膽固醇等作用[2-3]，含有的皂苷、類(lèi)黃酮、甾醇等被證實(shí)具有抑菌抗炎的效果[4]。劉俊義等[5]、楊小慧等[6]對(duì)文冠果進(jìn)行有關(guān)抑菌活性研究，得出文冠果提取物對(duì)不同菌種均有良好的抑制作用。

近年來(lái)，不同文冠果茶產(chǎn)品相繼上市，但在文冠果茶生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)物，造成資源浪費(fèi)[7-8]。利用超微粉碎技術(shù)可使茶末、茶渣等副產(chǎn)物微粉化，從而改善粉末粒徑大小，提高茶多酚以及黃酮類(lèi)物質(zhì)的溶出量[9-10]，最大程度地提高文冠果茶作為原料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。奶茶片是近年來(lái)新出現(xiàn)的休閑保健食品，是產(chǎn)品加工的新形式，貯藏方便，服用方便，嚼碎后表面積增大，可以促進(jìn)其在體內(nèi)的溶解和吸收。利用超微粉碎技術(shù)制得的產(chǎn)品更有助于提高營(yíng)養(yǎng)成分的吸收，可充分實(shí)現(xiàn)文冠果茶資源的高效利用。本文以文冠果茶為原料，以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，利用單因素和響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化文冠果奶茶片的工藝配方，并測(cè)定其抑菌效果，創(chuàng)新開(kāi)發(fā)出綠色、健康的文冠果茶產(chǎn)品，為積極推動(dòng)文冠果資源的進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

文冠果茶，山東沃奇農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司；全脂奶粉，雙城雀巢有限公司；維生素C、麥芽糊精、赤蘚糖醇、硬脂酸鎂，鄭州福潤(rùn)德食品科技有限公司；95%乙醇，濟(jì)南星辰生物技術(shù)有限公司，食品級(jí)；氫氧化鈉、鹽酸、氯化鈉、氯化鉀，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，分析純；LB 營(yíng)養(yǎng)瓊脂，北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司；大腸桿菌ATCC25922、金黃色葡萄球菌ATCC6538，上海保藏生物技術(shù)中心。

1.2 儀器與設(shè)備

WZJ6 型振動(dòng)式倍力超微粉碎機(jī)，濟(jì)南倍力粉技術(shù)工程有限公司；ZPS008 型旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)，上海天祥健臺(tái)制藥機(jī)械有限公司；DHG-9000 鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；SY-3D 型片劑四用測(cè)定儀，上海黃海藥檢儀器有限公司；JE502 型電子天平，上海普春測(cè)量?jī)x器有限公司；XFH-75CA 立式電熱自動(dòng)壓力蒸汽滅菌器，上海高致精密儀器有限公司；SPXD-400 生化恒溫培養(yǎng)箱，長(zhǎng)沙巴躍儀器有限公司；SW-CJ-2F 雙人雙面超凈工作臺(tái)，蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

文冠果奶茶片工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 文冠果奶茶片制作工藝流程Fig.1 Technological process of X.sorbifolia milk tea tablets

1.3.2 操作要點(diǎn)

（1）原料預(yù)處理

將文冠果茶置于超微粉碎機(jī)中粉碎5 min，過(guò)300 目的標(biāo)準(zhǔn)篩，制成文冠果茶粉；將奶粉、赤蘚糖醇、維生素C、麥芽糊精過(guò)100 目的標(biāo)準(zhǔn)篩，備用。

（2）混合、制軟材、造粒

將原輔料粉混合后，攪拌均勻。緩慢噴入95%乙醇并不斷向同一方向攪拌均勻，制成軟材后置于40 目標(biāo)準(zhǔn)篩中搖動(dòng)過(guò)篩造粒。

（3）干燥

將40 目的標(biāo)準(zhǔn)篩截留的顆粒置于器皿中并使其分布均勻，置于鼓風(fēng)干燥箱中60 ℃、30 min，每隔10 min 翻動(dòng)1 次，使之不結(jié)塊且干燥均勻后取出。

（4）壓片

加入3%硬脂酸鎂，置于壓片機(jī)中壓片，即制得文冠果奶茶片。

1.3.3 單因素試驗(yàn)

配方固定硬脂酸鎂3%，以麥芽糊精填充至100 g，分別考察文冠果茶粉添加量（3%、4%、5%、6%、7%）、奶粉添加量（30%、35%、40%、45%、50%），赤蘚糖醇與維生素C 質(zhì)量比（5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1），混合后總計(jì)10%，探究各因素對(duì)奶茶片感官評(píng)分的影響。

1.3.4 響應(yīng)面試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取文冠果茶粉添加量（A）、奶粉添加量（B）、赤蘚糖醇∶維生素C 比例（C）為三因素，以感官評(píng)分為響應(yīng)值，按照Box-Behnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)三因素三水平實(shí)驗(yàn)（見(jiàn)表1），研究不同因素對(duì)奶茶片感官評(píng)分的影響。

表1 響應(yīng)面分析因素與水平表Table 1 Factors and levels of response surface analysis

1.4 評(píng)定方法

1.4.1 感官評(píng)定

邀請(qǐng)有食品感官評(píng)價(jià)基礎(chǔ)的學(xué)生20 人（10 男10女）作為感官評(píng)價(jià)人員，對(duì)產(chǎn)品的組織形態(tài)、口感、風(fēng)味進(jìn)行評(píng)定，滿分100 分，結(jié)果取平均值。感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2[11-12]。

1.4.2 基本指標(biāo)測(cè)定

（1）硬度

參照《中華人民共和國(guó)藥典（2020年版）》[13]的方法測(cè)定文冠果奶茶片硬度。取20 片文冠果奶茶片，用片劑四用測(cè)定儀分別測(cè)定硬度。

（2）成粒率

文冠果奶茶片成粒標(biāo)準(zhǔn)以奶茶片表面有無(wú)裂痕、粗糙程度以及質(zhì)地軟硬為依據(jù)，若表面光滑無(wú)裂痕，且硬度適中即為成粒。成粒率計(jì)算公式見(jiàn)式（1）。

式中，N1為奶茶片總數(shù)；N2為裂片、表面粗糙、質(zhì)地疏松的片劑總數(shù)。

表2 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表Table 2 Sensory scoring standard table

（3）片重差異

參照《中華人民共和國(guó)藥典（2020年版）》方法測(cè)定文冠果奶茶片重差異[14]。

（4）脆碎度

參照《中華人民共和國(guó)藥典（2020年版）》方法測(cè)定文冠果奶茶片脆碎度。取20 片文冠果奶茶片，用片劑四用測(cè)定儀分別測(cè)定脆碎度。

1.4.3 微生物限量測(cè)定

參照《食品安全地方標(biāo)準(zhǔn)（DBS 65/021—2020）》方法測(cè)定文冠果奶茶片微生物限量。菌落總數(shù)測(cè)定：GB 4789.2—2022[15]；大腸菌群測(cè)定：GB 4789.3—2016 平板計(jì)數(shù)法[16]；金黃色葡萄球菌測(cè)定：GB 4789.10—2016 平板計(jì)數(shù)法[17]；沙門(mén)氏菌測(cè)定：GB 4789.4—2016[18]。

1.5 文冠果奶茶片的抑菌活性研究

1.5.1 水提物制備

參照侯京玲等[19]的方法，進(jìn)行水提物的制備。準(zhǔn)確稱取干燥的文冠果奶茶片、黃連飲片各100 g，分別加入適量的蒸餾水煎煮，過(guò)濾，重復(fù)3 次，濃縮濾液至100 mL，得1g/mL的文冠果奶茶片水提物（供試液）及黃連水提物。

1.5.2 菌懸液制備

將供試菌株分別接種于營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板上，置于37 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h 活化，待用。使用時(shí)，挑取瓊脂平板上形態(tài)相同的菌落，恒溫振蕩培養(yǎng)24 h。取100 μL菌懸液逐倍稀釋后涂布到平板上，培養(yǎng)后統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)，按照稀釋的倍數(shù)與接種量計(jì)算含菌量（平板菌落計(jì)數(shù)法），使用時(shí)將菌懸液的濃度調(diào)為6log CFU/mL。

1.5.3 體外抑菌活性測(cè)定

向培養(yǎng)皿中倒入瓊脂培養(yǎng)基，凝固后使用移液槍吸取100 μL 濃度為6log CFU/mL 的菌懸液至瓊脂培養(yǎng)基表面，用無(wú)菌涂布棒將其涂布均勻，蓋好平皿，并于室溫下干燥5 min，然后將浸有供試液、黃連水提液（陽(yáng)性對(duì)照）和無(wú)菌蒸餾水（陰性對(duì)照）的濾紙片（直徑5 mm）置于涂菌平板上，平行3 次，靜置5 min。為保證準(zhǔn)確性，均放置于37 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱下進(jìn)行培養(yǎng)24 h 后，用游標(biāo)卡尺測(cè)量抑菌圈直徑大小。

1.6 數(shù)據(jù)分析

所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)測(cè)量三次，采用IBM SPSS Statistics 26 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析（P＜0.05），采用Origin 2022 64 Bit 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖，采用Design Expert-13 軟件對(duì)響應(yīng)面結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 文冠果茶粉添加量對(duì)奶茶片品質(zhì)的影響

由圖2 可知，隨著文冠果茶粉添加量的增加，感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在文冠果茶粉添加量為5%時(shí)，感官評(píng)分最高，為82.04 分，此時(shí)奶茶片形態(tài)完整，茶香濃郁，口感柔和。因此，初步確定文冠果茶粉最佳添加量為5%。

圖2 文冠果茶粉添加量對(duì)奶茶片感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of the amount of X.sorbifolia tea powder on the sensory quality of milk tea tablets

2.1.2 奶粉添加量對(duì)奶茶片品質(zhì)的影響

由圖3 可知，隨著奶粉添加量增加，感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在奶粉添加量為40%時(shí)，感官評(píng)分最高為82.20 分。此時(shí)奶茶片斷面結(jié)構(gòu)細(xì)膩，無(wú)糊口感，咀嚼性好。因此，初步確定奶粉最佳添加量為40%。

圖3 奶粉添加量對(duì)奶茶片感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of milk powder addition on sensory quality of milk tea tablets

2.1.3 赤蘚糖醇與維生素C 質(zhì)量比對(duì)奶茶片品質(zhì)的影響

由圖4 可知，隨著赤蘚糖醇和維生素C 比例的增加，感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在赤蘚糖醇∶維生素C 的比例為7∶3 時(shí)，感官評(píng)分最高，為82.05 分，此時(shí)奶茶片硬度適中，入口細(xì)膩，酸甜協(xié)調(diào)。因此，初步確定赤蘚糖醇∶維生素C 的最佳比例為7∶3。

圖4 赤蘚糖醇∶維生素C 比例對(duì)奶茶片感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of erythritol∶vitamin C ratio on sensory quality of milk tea tablets

2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果與方差分析

由表3 可知，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多項(xiàng)式擬合，得到回歸模型方程：感官評(píng)分Y=-261.076 48+32.820 00A+12.305 40B+11.965 44C-0.005 000AB+0.100 000AC+0.020 000BC-3.309 50A2-0.154 380B2-2.470 08C2。

表3 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 3 Response surface experimental design and results

由表4 可知，該模型P＜0.05，表明該模型顯著，試驗(yàn)設(shè)計(jì)合理可信；失擬項(xiàng)P＞0.05，不顯著，表明其它未知因素對(duì)本試驗(yàn)結(jié)果影響較小；該模型決定系數(shù)R2=0.981 1，校正決定系數(shù)R2adj=0.988 6，兩者較為接近，表明該模型擬合度良好；變異系數(shù)CV為0.482 2%，遠(yuǎn)小于10%，說(shuō)明本試驗(yàn)準(zhǔn)確度和可信度較高，模型擬合度好，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。回歸模型顯示，回歸方程一次項(xiàng)C 對(duì)感官評(píng)價(jià)的影響顯著，二次項(xiàng)A2、B2、C2對(duì)感官評(píng)價(jià)的影響極顯著（P＜0.01）；而一次項(xiàng)A、B 及交互項(xiàng)AB、AC、BC 對(duì)感官評(píng)價(jià)的影響均不顯著。由F值可知，各因素對(duì)文冠果奶茶片感官評(píng)分的影響主次順序?yàn)镃＞A＞B，即赤蘚糖醇∶維生素C 影響最大，奶粉添加量影響最小。

表4 回歸模型方差分析Table 4 Variance analysis of regression model

2.2.2 驗(yàn)證試驗(yàn)

利用Design Expert-13 軟件進(jìn)行優(yōu)化分析，得到文冠果奶茶片的最佳配方為文冠果茶粉添加量4.88%、奶粉添加量39.46%、赤蘚糖醇∶維生素C 質(zhì)量比7.2∶2.8，感官評(píng)分為82.29 分。為了便于實(shí)際操作，調(diào)整配方為文冠果茶粉添加量5%、奶粉添加量40%、赤蘚糖醇∶維生素C 7∶3，在此條件下重復(fù)試驗(yàn)3 次，感官評(píng)分為82.16 分，與理論預(yù)測(cè)值僅存在0.16%的誤差，表明此條件下可制得具有文冠果茶獨(dú)特風(fēng)味的奶茶片。

2.3 文冠果奶茶片理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

由表5 可知，在最優(yōu)配方下制作的文冠果奶茶片平均硬度為75.6N，成粒率≥96%，片重差異為±3.9%，脆碎度為0.2%。

表5 文冠果奶茶片理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果Table 5 The results of the physical and chemical indexes of X.sorbifolia milk tea tablets

2.4 文冠果奶茶片微生物限量測(cè)定結(jié)果

由表6 可知，文冠果奶茶片的菌落總數(shù)、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及沙門(mén)氏菌的檢出量均符合標(biāo)準(zhǔn)。

表6 文冠果奶茶片微生物測(cè)定結(jié)果Table 6 Determination results of microbial of X.sorbifolia milk tea tablets

2.5 文冠果奶茶片抑菌活性

由表7 可知，奶茶片對(duì)兩種菌均產(chǎn)生抑菌圈，大腸桿菌與金黃色葡萄球菌的抑菌圈較陽(yáng)性對(duì)照小。但大腸桿菌的抑菌圈較陽(yáng)性對(duì)照差異不大，金黃色葡萄球菌較陽(yáng)性對(duì)照差異明顯。因此，文冠果奶茶片對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌均有抑制效果，且對(duì)大腸桿菌的抑制效果較強(qiáng)。

表7 文冠果奶茶片對(duì)兩種菌的抑菌圈直徑Table 7 Diameter of bacteriostatic circle of X.sorbifolia milk tea tablets against two kinds of bacteria

3 結(jié)論

本研究以感官評(píng)分為指標(biāo)，在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，通過(guò)響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化文冠果奶茶片的配方，得到最佳配方為文冠果茶粉添加量5%、奶粉添加量40%、赤蘚糖醇7%、維生素C3%、麥芽糊精添加量42%、硬脂酸鎂添加量3%，此配方制成的文冠果奶茶片感官評(píng)分為82.16 分。

同時(shí)對(duì)文冠果奶茶片進(jìn)行理化指標(biāo)測(cè)定，采用硬度、成粒率、片重差異及脆碎度作為文冠果奶茶片質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，試驗(yàn)得出，試驗(yàn)所制奶茶片，平均硬度為75.6 N，成粒率≥96%，片重差異±3.9%，脆碎度為0.2%。并進(jìn)行微生物限度測(cè)定以及抑菌效果分析，微生物指標(biāo)符合國(guó)標(biāo)要求，奶茶片對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均有抑菌效果，且對(duì)大腸桿菌抑菌效果較好。在最佳工藝下制得的文冠果奶茶片口感較好、具有文冠果茶粉獨(dú)特風(fēng)味，為文冠果茶的開(kāi)發(fā)利用提供了一條新途徑。