蜂蜜红茶泡腾片加工工艺的研究

李园园，杨文超,叶丹榕，李 杨

1.漳州科技职业学院 (漳州 363202)2.福建农林大学 食品科学学院 (福州 350000)

随着人们生活水平的提升，传统的饮料已不能满足人们的需求，近年来新型固体饮料以独特的口感，丰富的营养，以及新颖的饮品体验日益受到消费者的青睐发展迅速[1]。泡腾片固体饮料是指在制备过程中加入酸源和碱源作为崩解剂，当泡腾片放入水中后，可迅速崩解放出大量二氧化碳气体，其营养元素也可迅速溶解于水中的新型饮料[2]。近年来，因泡腾片便于包装、携带方便，营养元素的吸收利用率较高，市场发展前景良好。茶叶是我国传统的天然饮料之一，茶叶中含有丰富的茶多酚、茶多糖、维生素、矿物质等功能性物质，具有抗氧化、抗衰老、提高人体免疫力、杀菌、助消化等多种功效，近年来因含茶及茶叶提取物的泡腾片具有良好的口感以及抗氧化、抗疲劳、提高人体免疫力等保健功效，目前越来越受到消费者的青睐[3-5]。蜂蜜口感良好、营养丰富一直都是滋补的佳品，同时也是饮料生产过程中绝佳的原料，广泛应用于饮料工业的生产中。

本文主要是研究蜂蜜红茶泡腾片的加工工艺过程，以速溶红茶粉、蜂蜜粉及崩解剂等为原材料，以泡腾片感官评价为评价指标，利用正交实验确定制备蜂蜜红茶泡腾片的最佳工艺配方，并对产品的质量进行了评价，最后对泡腾片的体外抗氧化性进行了研究。

1 材料与方法

1.1 材料及试剂

速溶红茶粉，购于福建大闽食品有限公司；蜂蜜粉，购于福建省神蜂科技开发有限公司；柠檬酸、碳酸氢钠、阿斯巴甜、聚乙二醇6000(PEG6000)，均为食品级，市售；75%乙醇，食品级。

1.2 主要设备

FX101-2型电热鼓风干燥箱，上海和晟仪器科技有限公司；HZK-FA210型电子天平，福州华志科学仪器有限公司；pHS-3C型pH计，上海精密科技仪器有限公司；压片机，广州国研机械设备制造有限公司；UV-1800PC-DS2型紫外-可见分光光度计，上海美谱达仪器有限公司；HH-6型恒温水浴锅，常州市金坛友联仪器研究所；AH-BASIC型高压均质机，上海欧河机械设备有限公司；ZHWY-1102C型恒温培养箱，上海智诚分析仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1蜂蜜红茶泡腾片的制备

本研究采用湿法制粒技术制备泡腾片，分别制备酸粒和碱粒，再通过将两者混和压片而制得(图1)。这种方法操作简单、成品外观较好，而且可以直接避免因酸碱的直接接触而造成的酸碱反应，产品的稳定性较强。但对制备环境有着较高的要求，特别是空气相对湿度，当相对湿度超过30%时制备泡腾片过程中易发生粘冲、颗粒吸潮、崩解延迟等问题，因生产过程中本身也会产生水，故也不适用于一些湿敏性物料的制粒。

图1 蜂蜜红茶泡腾片制备工艺流程图

1.3.2蜂蜜红茶泡腾片辅料的选择

综合考量各种崩解剂(酸源、碱源)、甜味剂、润滑剂、粘合剂的优缺点，结合预试验结果，选择柠檬酸作为酸源、碳酸氢钠作为碱源、阿斯巴甜为甜味剂、聚乙二醇6000(PEG6000)为润滑剂、75%的乙醇溶液为粘合剂来制备蜂蜜红茶泡腾片。

1.3.3不同速溶红茶粉与蜂蜜粉添加量对感官评分的影响

蜂蜜粉、速溶红茶粉添加量的多少，直接影响着泡腾片的口感和质量。通过预试验发现：随着速溶红茶粉和蜂蜜粉量的增加，汤色越发红亮，茶香也越发浓郁，感官分值也随之增加。但会增加底部沉淀。将速溶红茶粉(A)与蜂蜜粉(B)按不同比例(g/g)配成4种混合物，之后分别称取不同量的该混合物于200 mL烧杯中，各批次的量与比例分别为：0.876 g(A∶B=1∶10)、1.014 g(A∶B=1∶9)、1.128 g(A∶B=1∶8)、1.256 g(A∶B=1∶6)，分别加入120 mL凉开水，对茶汤的香气、汤色、外观进行感官品评，以确定较为合适的添加量。

1.3.4崩解剂配比实验

选用柠檬酸和碳酸氢钠作为泡腾崩解剂，调节柠檬酸和碳酸氢钠的用量，通过二氧化碳的释放量和pH值来选择崩解剂最合适的配比。称取2.2～2.6 g的碳酸氢钠和柠檬酸混合反应，测量二氧化碳的排放量和pH值，确定崩解剂的最佳配比。

1.3.5甜味剂配比实验

选择泡腾片崩解剂柠檬酸、碳酸氢钠和甜味剂阿斯巴甜的进行调配，设计三因素三水平的正交实验，甜味剂正交实验因素水平见表1。

甜味剂的添加量直接影响泡腾片的口感，最后以感官评定确定甜味剂添加量的最优配比。

1.3.6蜂蜜红茶泡腾片正交实验

通过前期试验，采用崩解剂为碳酸氢钠和柠檬酸，润滑剂为PEG6000，粘合剂为75%乙醇，甜味剂为阿斯巴甜。采用四因素三水平正交实验研究速溶红茶粉、蜂蜜粉的添加量(A)、甜味剂添加量(B)、崩解剂(碳酸氢钠和柠檬酸)添加量(C)及润滑剂PEG6000添加量(D)四个因素的影响，经感官评审后确定最优配方。泡腾片正交实验因素水平见表2。

表2 蜂蜜红茶泡腾片正交实验因素水平表

1.3.7感官评定方法

由10名专业同学组成感官评定小组，依据表3的评分标准分别对蜂蜜红茶泡腾片的汤色、香气、口感3个指标进行评分，单项指标均设定为5分，最后感官评分(Y)=口感得分×40%+香气得分×30%+汤色得分×30%。蜂蜜红茶泡腾片感官评定方法见表3。

表3 蜂蜜红茶泡腾片感官评定方法

1.3.8测定方法

1.3.8.1 蜂蜜红茶泡腾片质量指标的测定

按照《中国药典》2015年版要求[6]测定泡腾片的净重偏差、pH和崩解时限。

1.3.8.2 还原能力测定

参照王素梅[7]大麦红茶泡腾片的研制以及抗氧化的研究中泡腾片还原能力的测定方法。

1.3.8.3 DPPH自由基抑制率的测定

取1片蜂蜜红茶泡腾片溶于150 mL蒸馏水中，配制成浓度为0.2、0.5、1.0、2.0、2.5、3.0 mg/mL的样品溶液，取不同浓度的样品溶液各1 mL和于50 mL容量瓶中，用乙醇稀释至3.0 mL，再加入0.2 mmol/L DPPH乙醇溶液1.0 mL，混合均匀后，室温放置30 min后，在517 nm处测定溶液的吸光度。实验重复3次，取平均值。

蜂蜜红茶泡腾片与抗坏血酸溶液对DPPH的抑制率可用以下公式计算：

抑制率/%=[A0-(Ai-Aj)]/A0×100%

式中：A0为2 mL DPPH+2 mL空白溶剂混合液的吸光度；Ai为2 mL样品溶液+2 mL DPPH试剂混合液的吸光度；Aj为2 mL样品溶液+2 mL 空白试剂(乙醇)混合液的吸光度。

1.3.9数据处理

使用Microsoft Excel 2007、SPSS 25.0软件进行数据分析。

2 结果与讨论

2.1 不同蜂蜜粉与速溶红茶粉添加量对感官评分的影响

由表4可知，速溶红茶粉与蜂蜜粉添加比例为1∶10、1∶9、1∶8时，底部无沉淀或很少，汤色和香气较好。因此，可以选用0.876 g、1.014 g、1.128 g进行优选实验。

表4 不同蜂蜜粉与速溶红茶粉添加量的感官评分

2.2 崩解剂配比实验结果

由表5可知，碳酸氢钠和柠檬酸在2.3～2.5 g时，崩解时限较短，二氧化碳是释放量较为理想，pH值为5～7符合茶汤饮料的要求，故选择1∶1.3、1∶1.4、1∶1.5这三水平进行优化实验。

表5 崩解剂复配加水反应后溶液崩解时限、pH值与产气量指标

2.3 甜味剂配比实验结果

由表6可知，影响评分的指标顺序为A>C>B，即柠檬酸添加量对蜂蜜红茶泡腾片的感官影响最大，碳酸氢钠添加量的影响最小。最优的组合为A3B2C1，柠檬酸与碳酸氢钠的用量比为1.4∶1，阿斯巴甜添加量为0.20 g。因此选择阿斯巴甜添加量0.20 g、0.18 g、0.16 g这三个水平进行优选。

表6 甜味剂配比正交实验结果

2.4 蜂蜜红茶泡腾片正交实验结果

由表7可知，影响蜂蜜红茶泡腾片感官评分的因素顺序是C>A>B>D，即碳酸氢钠和柠檬酸的比例对泡腾片的感官影响最大，润滑剂PEG6000的添加量对感官评分影响最小，最优的组合为A1B2C3D3，蜂蜜红茶泡腾片的最优配方为：0.08 g速溶红茶粉、0.80 g蜂蜜粉、0.18 g 阿斯巴甜，1.0 g碳酸氢钠、1.5 g柠檬酸、0.55 g PEG6000。蜂蜜红茶泡腾片设计为4.0 g/片，经折算成百分比为：碳酸氢钠25%、柠檬酸37.5%、蜂蜜粉20%、速溶红茶粉2%、阿斯巴甜4.5%、PEG6000 11%。经此配方制得的蜂蜜红茶泡腾片，溶于水后，汤色清亮，汤底无沉淀，红茶香气明显，口感酸甜适中，感官评价得分为4.3分，与正交实验结果一致。

表7 泡腾片优化配方正交实验结果

2.5 蜂蜜红茶泡腾片质量指标的测定

2.5.1净重偏差测定

按照《中国药典》2015年版要求[6]，称取蜂蜜红茶泡腾片20片，计算平均重量后，再准确称取每一片泡腾片的片重进行比较，结果显示各片的相对偏差2片超过5%以外，其余均在3%以内，符合要求。

2.5.2pH值测定

按照《中国药典》2015年版要求[6]，取蜂蜜红茶泡腾片6片，置于100 mL 20 ℃的水中，当泡腾片完全崩解，不再有气泡冒出时，测定溶液的pH值，测定结果pH平均值为6.2，相对偏差为2.42%。

2.5.3崩解时限测定

按照《中国药典》2015年版要求[6]，取蜂蜜红茶泡腾片6片，置于200 mL 20℃的水中，当泡腾片完全均匀溶于水中，不再有气泡冒出，即为改泡腾片的崩解时限，结果为平均值为4.62 min，相对偏差为2.64%，崩解时限在规定的5 min以内，符合要求。

2.6 蜂蜜红茶泡腾片体外抗氧化性实验结果

2.6.1蜂蜜红茶泡腾片还原能力的测定

由图2可知，在样品质量浓度为2.0～10.0 mg/mL时，蜂蜜红茶泡腾片的还原能力随着样品浓度的增加而增强。同等浓度下Vc的还原能力较高，但蜂蜜红茶泡腾片也变现出一定的抗氧化能力。

图2 蜂蜜红茶泡腾片还原能力测定

2.6.2蜂蜜红茶泡腾片DPPH自由基清除能力的测定

由图3可知，蜂蜜红茶泡腾片清除自由基的能力随着样液浓度的增加而增加，当样品浓度为3 mg/mL时，清除能力最强达到76.56%。同等浓度下Vc的清除DPPH自由基的能力更强，当浓度为1 mg/mL时，清除率已接近100%。蜂蜜红茶泡腾片有良好的DPPH自由基清除能力。

图3 蜂蜜红茶泡腾片DPPH自由基清除率折线图

3 结论

本研究以柠檬酸和碳酸氢钠为崩解剂、阿斯巴甜为甜味剂、75%乙醇为粘合剂、聚乙二醇6000为润滑剂，采用正交实验优选主辅料的配比，确定制备蜂蜜红茶泡腾片的最优配比为：碳酸氢钠25%、柠檬酸37.5%、蜂蜜粉20%、速溶红茶粉2%、阿斯巴甜4.5%、PEG6000 11%。按照此配方，根据湿法制粒技术得到的成品，泡腾片的净重偏差、pH值、崩解时限、均符合《中国药典》2015要求。通过对蜂蜜红茶泡腾片的还原性、清除DPPH自由基能力的测定，研究了蜂蜜红茶泡腾片的抗氧化性，结果表明：蜂蜜红茶泡腾片具有较好的抗氧化性。