一种竹叶口味苏打水及其制备方法与流程

本发明属于食品加工技术领域，尤其涉及一种竹叶口味苏打水及其制备方法。

背景技术：

目前，苏打水作为最近几年来的新兴饮料，广泛受到大众的热捧，对苏打水的现状以及前景分析，在生产实际中对苏打水的生产工艺进行学习研究。使人们对苏打水有更多的认知，提高人们的健康水平、促进地域经济的发展有重要的意义。随着市场监控的增强，我国的苏打水将朝着健康的方向快速发展。目前仅查阅到cn104256797a一种刺梨苏打水及其制备方法，采用刺梨汁加入碳酸水中，制备的刺梨口味苏打水；专利(cn201510970416.0)公开了一种柠檬果肉苏打水，通过添加新鲜的柠檬果肉而达到柠檬口味；专利(cn107348278a)公开了一种甜玉米苏打水，通过添加甜玉米粒而达到玉米的口味，目前苏打水口味儿单一，大多为柠檬味苏打水，口味以及口感都不能满足大众的需求。

响应面设计是一种有效的统计和优化方法，与传统的均匀设计与正交设计相比，响应面法具有试验精度高、试验次数少、数学模型预测性好等优点，且能反映各因素与响应值之间的关系。故本发明以色谱图中共有峰总峰面积为响应值，运用design-expert软件进行box-behnken响应面实验设计，对非洲加纳籽提取物提取工艺进行优化，为综合评价非洲加纳籽提取物质量提供可靠的方法。

综上所述，现有技术存在的问题是：

目前苏打水口味儿单一，大多为柠檬味苏打水，口味以及口感都不能满足大众的需求。

现有技术的非洲加纳籽提取物提取效果差，提取的纯度低。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种竹叶口味苏打水及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种竹叶口味苏打水，所述竹叶口味苏打水按照质量百分数由碳酸氢钠0.75％、水98.81％、竹叶香精0.14％、非洲加纳籽提取物0.30％组成。

本发明的另一目的在于提供一种所述竹叶口味苏打水的制备方法，所述竹叶口味苏打水制备方法包括：

步骤一：设备清洗：将制备过程中用到的配料罐、管道、成品罐用臭氧水清洗、消毒，备用；

步骤二：配料：将一定质量的碳酸氢钠和非洲加纳籽提取物放置于配料罐中加入纯净水溶解，搅拌均匀；

步骤三：将搅拌均匀的溶液过滤于成品罐中，向成品罐中加入相应质量的竹叶香精，搅拌均匀；

步骤四：向步骤三溶液中加入相应质量的纯净水，混合均匀，即得。

进一步，非洲加纳籽提取物提取方法包括：

以液相色谱图中共有峰的总峰面积为指标，通过单因素法考察超声时间、乙醇浓度、液料比对非洲加纳籽提取物提取效果的影响，并运用响应面法优化非洲加纳籽提取物的超声提取工艺；响应面法优化得非洲加纳籽提取物超声提取工艺的最适条件为:超声时间20.06min、乙醇浓度72.04％、液料比53.38ml·g^-1。

进一步，非洲加纳籽提取物提取方法进一步包括：

对照品溶液制备：精密称取儿茶素、非洲加纳籽提取物、苯甲酸对照品，加甲醇制成每1ml分别含儿茶素5.49μg，非洲加纳籽提取物11.79μg，苯甲酸7.87μg的混合对照品溶液，摇匀，4℃贮藏，备用。

进一步，非洲加纳籽提取物提取方法进一步包括：非洲加纳籽提取物的uplc分析条件：

acquityuplchsst3色谱柱(2.1mm×100mm，1.8μm)；流动相乙腈(a)-0.05％磷酸水溶液(b)，洗脱梯度:0～0.5min，7％～14％a；0.5～3min，14％a；3～5.5min，14％～18％a；5.5～6min，18％～20％a；6～9min，20％～22％a；9～9.5min，22％～40％a；9.5～11min，40％～50％a；11～11.5min，50％～100％a；11.5～12min，100％a；12～12.5min，100％～7％a；12.5～14min，7％a；检测波长230nm；柱温30℃；流速0.4ml·min^-1；进样量2μl。

进一步，非洲加纳籽提取物提取方法进一步包括：非洲加纳籽提取物提取方法的初步筛选：

称取过50目筛的非洲加纳籽0.5g10份，置于平底烧瓶中，各加入50％乙醇50ml，称定质量，其中5份样品分别加热回流提取0.5，1，1.5，2，2.5h，另5份样品分别超声提取10，30，50，70，90min；提取完静置至室温，称定补足质量，0.22μm微孔滤膜过滤，取续滤液，进样检测；选择色谱图中s/n＞20的11个共有峰作为评价指标，并以超声30min处理的单位生药峰面积为100％，计算不同处理样品的共有峰峰面积提取率。

进一步，非洲加纳籽提取物提取方法进一步包括：非洲加纳籽提取物超声提取法具体包括：

取非洲加纳籽粉碎，过50目筛，称取，置平底烧瓶中，加入相应浓度的乙醇适量，称定，超声提取，40khz，150w，取出静置至室温，称定补足质量，即得非洲加纳籽提取物。

进一步，超声提取时间对提取效果的影响分析方法包括：

固定液料比为100∶1(ml·g^－1)，乙醇浓度为50％，选择超声10，20，30，40，50min进行试验；随着超声时间的延长，共有峰总峰面积逐渐增大；超声20min后，共有峰总峰面积趋于平稳，提取趋于完全。

进一步，乙醇浓度对提取效果的影响分析方法包括：

固定液料比为100∶1(ml·g－1)，超声时间为20min，选择20％，35％，50％，65％，80％乙醇浓度对非洲加纳籽提取物进行提取试验；当乙醇浓度为65％时，共有峰的总峰面积达到峰值；当乙醇浓度为80％时，提取效果有所减弱，故选择65％为最优乙醇浓度；

液料比对提取效果的影响分析方法包括：

固定超声时间为20min，乙醇浓度为50％，选择液料比50∶1，100∶1，250∶1，500∶1，800∶1(ml·g^－1)进行试验；随着液料比的增加，共有峰的总峰面积逐渐增加；当液料比大于100∶1(ml·g^－1)，共有峰总峰面积的增势变缓，提取趋于完全；选择100∶1(ml·g^－1)为较优液料比。

进一步，非洲加纳籽提取物提取中，利用design-expert8.0.6软件对实验数据进行方差分析及二次多项式回归拟合，回归模型p为0.0032，模型极显著；失拟项p为0.2360，不显著；决定系数为0.9677，模型拟合程度良好；因素a，b，b2，c2为显著影响因素，对非洲加纳籽提取物提取效果影响较大；对模型进行手动优化，在原有拟合方程基础上，去除不显著项bc与a2后，优化所得实际值方程:

r＝2.2806×10⁷+7.8125×10⁴a+4.7447×10⁸b+1.5284×10⁸c－1.3857×10³ab－1.6157×10³ac－3.1633×10⁴b2－3.0159×10⁴c²。

综上所述，本发明的优点及积极效果为:

本发明提供的竹叶口味苏打水及其制备方法，该苏打水制备工艺简单，造价低廉，再制备过程中所用的设备都进行臭氧消毒，确保了水质的纯净与安全，苏打水为弱碱性水，有效维持身体钠钾平衡，在配方中添加了非洲加纳籽提取物，非洲加纳籽提取物中的主要活性成分为5-羟基色氨酸，能提高脑部5-ht浓度、抑制忧郁、促进褪黑素合成、改善睡眠质量的功效，添加了竹叶香精，增加了苏打水的口味，无论从口味还是口感上都比市面上其他苏打水更胜一筹。

本发明选择超声法对非洲加纳籽提取物提取工艺进行研究。以液相色谱图中共有峰的总峰面积为指标，通过单因素法考察超声时间、乙醇浓度、液料比对非洲加纳籽提取物提取效果的影响，并运用响应面法优化非洲加纳籽提取物的超声提取工艺。实验结果表明，乙醇浓度对非洲加纳籽提取物提取效果的影响最大，其次是液料比与超声时间。响应面法优化得非洲加纳籽提取物超声提取工艺的最适条件为:超声时间20.06min、乙醇浓度72.04％、液料比53.38ml·g^-1；色谱图中共有峰总峰面积的模型预测值为2.1608×108。通过验证实验发现:在此最佳提取条件下，色谱图中共有峰总峰面积的实际值为2.1422×10⁸，与预测值相近，二者相对偏差为0.86％，说明响应面优化所得的非洲加纳籽提取物提取工艺稳定、可行。从非洲加纳籽提取物提取效果完全、充分的角度看，本发明所得工艺较《中国药典》所载“非洲加纳籽提取物”提取方法更具优势，可用于非洲加纳籽提取物的开发、利用和质量综合评价

附图说明

图1是本发明实施例提供的竹叶口味苏打水的制备方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的超声时间对非洲加纳籽提取物提取效果的影响图。

图3是本发明实施例提供的乙醇浓度对非洲加纳籽提取物提取效果的影响图。

图4是本发明实施例提供的液料比对非洲加纳籽提取物提取效果的影响图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

本发明实施例提供的竹叶口味苏打水按照质量百分数由碳酸氢钠0.75％、水98.81％、竹叶香精0.14％、非洲加纳籽提取物0.30％组成；其中，碳酸氢钠0.34g/l。

如图1所示，本发明实施例提供的竹叶口味苏打水的准备方法包括以下步骤：

s101：设备清洗：将制备过程中用到的配料罐、管道、成品罐用臭氧水清洗、消毒，备用；

s102：配料：将一定质量的碳酸氢钠和非洲加纳籽提取物放置于配料罐中加入纯净水溶解，搅拌均匀；

s103：将搅拌均匀的溶液过滤于成品罐中，向成品罐中加入相应质量的竹叶香精，搅拌均匀；

s104：向s103溶液中加入相应质量的纯净水，混合均匀，即得。

下面结合效果对本发明作进一步描述。

本发明制备工艺简单，造价低廉，再制备过程中所用的设备都进行臭氧消毒，确保了水质的纯净与安全，苏打水为弱碱性水，有效维持身体钠钾平衡，在配方中添加了非洲加纳籽提取物，非洲加纳籽提取物中的主要活性成分为5-羟基色氨酸，能提高脑部5-ht浓度、抑制忧郁、促进褪黑素合成、改善睡眠质量的功效，添加了竹叶香精，具有竹叶口味。

本发明实施例提供的非洲加纳籽提取物提取方法包括：

以液相色谱图中共有峰的总峰面积为指标，通过单因素法考察超声时间、乙醇浓度、液料比对非洲加纳籽提取物提取效果的影响，并运用响应面法优化非洲加纳籽提取物的超声提取工艺；响应面法优化得非洲加纳籽提取物超声提取工艺的最适条件为:超声时间20.06min、乙醇浓度72.04％、液料比53.38ml·g^-1。

下面结合具体分析对本发明作进一步描述。

1、乙腈、甲醇为色谱纯(德国merck公司)；磷酸为分析纯(天津市光复精细化工研究所)；95％乙醇为药用乙醇(北京市远弘药用酒精有限责任公司)。

儿茶素(纯度97.2％，批号110877-201203)，苯甲酸(纯度100％，批号100419-201312)；

acquityuplctm液相色谱仪，包括二元溶剂管理系统、进样管理系统、柱管理系统、可调谐紫外检测器和empower3.0色谱工作站(美国wa-ters公司)；kq3200e型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)；xs204型分析天平(美国met-tlertoledo公司)；jj1000型电子天平(常熟市双杰测试仪器厂)。

2方法与结果

2.1对照品溶液制备：

精密称取儿茶素、非洲加纳籽提取物、苯甲酸对照品适量，加甲醇制成每1ml分别含儿茶素5.49μg，非洲加纳籽提取物11.79μg，苯甲酸7.87μg的混合对照品溶液，摇匀，4℃贮藏，备用。

2.2非洲加纳籽提取物的uplc分析条件

acquityuplchsst3色谱柱(2.1mm×100mm，1.8μm)；流动相乙腈(a)-0.05％磷酸水溶液(b)，洗脱梯度:0～0.5min，7％～14％a；0.5～3min，14％a；3～5.5min，14％～18％a；5.5～6min，18％～20％a；6～9min，20％～22％a；9～9.5min，22％～40％a；9.5～11min，40％～50％a；11～11.5min，50％～100％a；11.5～12min，100％a；12～12.5min，100％～7％a；12.5～14min，7％a。检测波长230nm；柱温30℃；流速0.4ml·min^-1；进样量2μl。

2.3非洲加纳籽提取物提取方法的初步筛选

精密称取非洲加纳籽(过50目筛)0.5g10份，置于平底烧瓶中，各加入50％乙醇50ml，称定质量，其中5份样品分别加热回流提取0.5，1，1.5，2，2.5h，另5份样品分别超声提取10，30，50，70，90min。提取完静置至室温，称定补足质量，0.22μm微孔滤膜过滤，取续滤液，进样检测。选择色谱图中s/n＞20的11个共有峰作为评价指标，并以超声30min处理的单位生药峰面积为100％，计算不同处理样品的共有峰峰面积提取率，进行比较，通过与对照品图谱对应保留时间可初步推测；综合考虑化学成分稳定性、操作便捷性等因素，选择超声法为非洲加纳籽提取物的提取方法。

2.4非洲加纳籽提取物超声提取法的工艺流程

取非洲加纳籽粉碎，过50目筛，精密称取适量，置平底烧瓶中，加入相应浓度的乙醇适量，称定，超声提取(40khz，150w)，取出静置至室温，称定补足质量，即得。

2.5非洲加纳籽提取物超声提取工艺参数的单因素试验

以色谱图中s/n＞20的11个共有峰总峰面积为评价指标，分别考察不同的超声提取时间(10，20，30，40，50min)、乙醇浓度(20％，35％，50％，65％，80％)和液料比(50∶1，100∶1，250∶1，500∶1，800∶1ml·g^-1)对非洲加纳籽提取物提取效率的影响。

2.5.1超声提取时间对提取效果的影响固定液

料比为100∶1(ml·g^－1)，乙醇浓度为50％，选择超声10，20，30，40，50min进行试验，结果见图2。随着超声时间的延长，共有峰总峰面积逐渐增大；但超声20min后，共有峰总峰面积趋于平稳，提取趋于完全。为防止超声时间过长，导致提取温度升高，非洲加纳籽提取物内有效成分发生降解，故选择20min为最优超声时间。

2.5.2乙醇浓度对提取效果的影响固定液料比为100∶1(ml·g－1)，超声时间为20min，选择20％，35％，50％，65％，80％乙醇浓度对非洲加纳籽提取物进行提取试验，结果见图3。当乙醇浓度为65％时，共有峰的总峰面积达到峰值；当乙醇浓度为80％时，提取效果又有所减弱，故选择65％为最优乙醇浓度。

2.5.3液料比对提取效果的影响

固定超声时间为20min，乙醇浓度为50％，选择液料比50∶1，100∶1，250∶1，500∶1，800∶1(ml·g^－1)进行试验，结果见图4。随着液料比的增加，共有峰的总峰面积逐渐增加，因为提取溶剂体积不断增大，药材粉末与溶剂分子的接触面亦不断增大，导致提取量不断增多。当液料比大于100∶1(ml·g^－1)，共有峰总峰面积的增势变缓，提取趋于完全；但考虑到液料比的大幅增加可能对提取液ph产生一定影响，使非洲加纳籽提取物中对酸碱度敏感的芳香酸等物质含量发生变化，故选择100∶1(ml·g^－1)为较优液料比。

2.6响应面法优化非洲加纳籽提取物超声提取工艺试验

在单因素试验基础上，确定液料比、乙醇浓度和超声时间3个因素的水平值，运用design-expert8.0.6软件进行box-behnken响应面设计和数据分析。具体实验因素与各水平值见表1。

表1响应面试验因素及水平

根据box-behnken的组合设计原理，采用de-sign-expert8.0.6软件设计3因素3水平共15个实验，其中中心点重复3次实验；以色谱图中s/n＞20共有峰的总峰面积为响应值(r)，具体实验设计方案与结果见表2。

表2响应面实验结果

利用design-expert8.0.6软件对实验数据进行方差分析及二次多项式回归拟合，回归模型p为0.0032，说明模型极显著；失拟项p为0.2360，不显著；决定系数为0.9677，说明该模型拟合程度良好；因素a，b，b2，c2为显著影响因素，说明对非洲加纳籽提取物提取效果影响较大。为简化方程，对模型进行手动优化，在原有拟合方程基础上，去除不显著项bc与a2后，方差分析结果见表3，优化所得的实际值方程:

r＝2.2806×10⁷+7.8125×10⁴a+4.7447×10⁸b+1.5284×10⁸c－1.3857×10³ab－1.6157×10³ac－3.1633×10⁴b2－3.0159×10⁴c²。

表3优化后方差分析表

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响应面曲面可较直观地反映各因素及两两因素的交互作用对响应值的影响。非洲加纳籽提取物超声提取的等高线图与响应面3d图谱中。乙醇浓度对非洲加纳籽提取物提取效果影响最大，其次是液料比，超声时间对非洲加纳籽提取物提取效果的影响最小。液料比与乙醇浓度的交互作用对非洲加纳籽提取物提取效果影响较大，其次为液料比与超声时间的交互作用，乙醇浓度与超声时间的交互作用最不显著。

运用design-expert8.0.6软件优化所得的非洲加纳籽提取物超声提取最佳工艺为:液料比53.38ml·g^－1、乙醇浓度72.04％、超声时间20.06min，在此条件下共有峰总峰面积的预测值为2.1608×10⁸。

2.7验证试验

为验证响应面法所得结果的可靠性，对模型优化的工艺条件进行验证。考虑到实验的可行性与便捷性，选择工艺参数:料液比53ml·g^－1、乙醇浓度72％、超声时间20min进行实验3次，结果见表4，说明方程与真实试验情况拟合较好，优化的工艺可靠、可行。比较《中国药典》(2010年版)中非洲加纳籽提取物各论所载含量测定方法与优化提取工艺的提取效果。按药典法(液料比500ml·g－1、乙醇浓度50％、超声时间30min)制备供试品溶液3份，进样检测，记录色谱图，与验证实验结果进行比较。结果发现:响应面法优化工艺所得的共有峰总峰面积较药典法高10.84％；响应面优化工艺所得的非洲加纳籽提取物峰面积较药典法低1.30％，无显著差异，且药典法中液料比较大，导致提取液中各成分响应值相对较低，色谱图中峰数较少。因此，从非洲加纳籽提取物质量全面评价的角度看，响应面法优化所得的非洲加纳籽提取物超声提取工艺较药典提取法更具优势。

表4

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以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。