辣木復(fù)合果蔬飲料工藝及其抗氧化活性研究

張文州，林水森，陳琳琳，謝志新，連云陽(yáng)

（1.泉州醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，福建 泉州 362000；2.福建省微生物研究所，福建 福州 350007）

辣木（Moringa oleifera）亦稱油辣木或鼓槌樹(shù)，辣木高蛋白、低脂肪、零膽固醇，含有20種氨基酸、被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、保健等方面，有“神奇之樹(shù)”、“生命之樹(shù)”的稱號(hào)[1-2]。辣木葉于2012年通過(guò)國(guó)家衛(wèi)生部審批，成為新資源食品。藍(lán)莓營(yíng)養(yǎng)豐富，具有抗氧化、抗癌、保護(hù)視力等功效，在中國(guó)產(chǎn)量很大，但是季節(jié)性強(qiáng)、貨架期短，過(guò)剩的藍(lán)莓必須進(jìn)一步開(kāi)發(fā)[3-4]。番茄別名西紅柿，有果蔬“營(yíng)養(yǎng)之王”的美稱，番茄中含有大量人體所需的多種營(yíng)養(yǎng)成分，如氨基酸、番茄紅素、維生素（A、B1、B2、C 等）等，且番茄紅素等物質(zhì)具有抗衰老、抗氧化、抗腫瘤以及通便、止瀉等功效[5-6]。

本研究以辣木、藍(lán)莓、番茄3種果蔬為原料生產(chǎn)復(fù)合果蔬飲料（Moringa oleifera blueberry tomato，MBT），產(chǎn)品以營(yíng)養(yǎng)搭配、口感改善為組方原則，開(kāi)發(fā)符合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化配方，以超氧陰離子自由基清除試驗(yàn)及DPPH 自由基清除試驗(yàn)考察其體外抗氧化活性。針對(duì)辣木、藍(lán)莓、番茄營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等特點(diǎn)，研究開(kāi)發(fā)辣木果蔬復(fù)方營(yíng)養(yǎng)飲料，為辣木、果蔬的高值化利用提供技術(shù)支持，增加產(chǎn)品收入。將辣木葉提取液與果蔬汁混合制作復(fù)合飲料，可以利用果蔬中的味道豐富辣木飲料的口感，并且可以改善目前市面上單一以果汁飲料為主的局面，開(kāi)發(fā)多款的辣木果蔬產(chǎn)品，以期為辣木產(chǎn)品加工和消費(fèi)尋找到一條新的途徑。

1 材料與方法

1.1 材料

辣木：采自福建省永春縣蘇坑鎮(zhèn)，由泉州醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校中藥教師林水花鑒定；藍(lán)莓、西紅柿、白砂糖：市售；檸檬酸（分析純）、苯甲酸鈉（分析純）、維生素C（分析純）、羧甲基纖維素鈉（carboxyl methylcellulose sodium-Na，CMC-Na，分析純）：西隴化工有限公司；黃原膠（食品級(jí)）、海藻酸鈉（食品級(jí)）：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；抗超氧陰離子自由基測(cè)定試劑盒：南京建成生物工程研究所。

1.2 設(shè)備

JA12002 電子天平：上海良平儀器儀表有限公司；DS1 高速組織搗碎機(jī)：無(wú)錫沃新儀器有限公司；HVA-50 立式壓力蒸汽滅菌器：廈門柏嘉生物科技有限公司；NA-15 超高壓勻質(zhì)機(jī)：匯和堂生物工程設(shè)備（上海）有限公司；AL204 電子分析天平：北京賽多利斯天平有限公司；A590 雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：翱藝儀器（上海）有限公司；100 目標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩：上虞市銀河測(cè)試儀器廠。

1.3 MBT制作工藝流程

辣木葉汁、藍(lán)莓汁、番茄汁→混合調(diào)配→過(guò)濾，均質(zhì)→灌裝、密封→滅菌→冷卻→成品

操作要點(diǎn)：1）混合調(diào)配：將紫胡蘿卜漿、番茄漿、白砂糖、檸檬酸、穩(wěn)定劑進(jìn)行混合調(diào)配，通過(guò)正交試驗(yàn)確定最佳配方；2）過(guò)濾：料液在25℃下過(guò)100 目篩；3）均質(zhì)：25℃下通過(guò)均質(zhì)機(jī)處理 20 min；4）灌裝密封：將辣木復(fù)合果蔬汁飲料加熱到95℃左右，灌裝到玻璃瓶中，立即密封；5）殺菌冷卻：條件為 80℃，15 min，殺菌后迅速冷卻至40℃以下[7-12]。

1.4 工藝要點(diǎn)

1.4.1 辣木葉汁的制備方法

1.4.1.1 加工工藝流程

辣木葉→挑選→清洗→預(yù)煮→打漿→辣木葉汁

1.4.1.2 操作要點(diǎn)

原料選擇：選擇顏色鮮綠無(wú)枯黃、無(wú)病蟲害的辣木葉，用清水洗凈，待用；預(yù)煮：按料水體積比1∶10 進(jìn)行煮沸5 min；打漿：先用榨汁攪拌機(jī)磨碎，然后用打漿機(jī)打漿，制得辣木葉汁漿，裝瓶，于80℃下加熱滅菌3 min～5 min，備用。

1.4.2 藍(lán)莓汁的制備

1.4.2.1 加工工藝流程

藍(lán)莓→挑選、清洗→打漿→藍(lán)莓漿

1.4.2.2 操作要點(diǎn)

1）挑選、清洗：選擇色澤鮮紅、成熟度適中、無(wú)病蟲害的藍(lán)莓清洗干凈；

2）打漿：按料水體積比1∶5 用榨汁攪拌機(jī)磨碎，用打漿機(jī)打漿，制得藍(lán)莓漿備用。

1.4.3 番茄汁的制備

1.4.3.1 加工工藝流程

番茄→挑選、清洗→熱燙去皮→切塊→打漿→番茄漿

1.4.3.2 操作要點(diǎn)

1）挑選、清洗：選擇色澤鮮紅、成熟度適中、無(wú)病蟲害的番茄清洗干凈；

2）熱燙去皮：于 80℃～90℃ 水中熱燙 3 min 左右，然后撈出除去表皮；

3）切塊：先切成2 cm 左右塊狀，按料水體積比1∶5 用榨汁攪拌機(jī)磨碎；

4）打漿：用打漿機(jī)打漿，制得番茄漿備用。

1.5 產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)

1.5.1 產(chǎn)品評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

采用感官評(píng)價(jià)法，由10 人組成品嘗小組，辣木復(fù)合果蔬汁飲料風(fēng)味、口感、色澤、狀態(tài)進(jìn)行評(píng)分見(jiàn)表1，總分100 分。

表1 產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)指標(biāo)Table 1 Sensory evaluation criteria

1.5.2 DPPH 自由基清除能力的測(cè)定

將制備好的樣品溶液置于0℃～4℃儲(chǔ)藏。稱取5 mg DPPH，加無(wú)水甲醇溶解于燒杯，定容于100 mL容量瓶，得濃度為0.05 mg/mL DPPH 甲醇溶液，避光于0℃～4℃儲(chǔ)藏。DPPH 自由基清除率/%=[1-（A1-A2/A0]×100；式中：A0為 2 mL 無(wú)水甲醇+2 mL DPPH 甲醇溶液的吸光度；A1為2 mL 待測(cè)樣品+2 mL DPPH 的吸光度；A2為2 mL 待測(cè)樣品+2 mLDPPH 甲醇溶液的吸光度。試驗(yàn)以0.15 mg/mL 維生素C 作為陽(yáng)性對(duì)照，以無(wú)水甲醇為空白對(duì)照分光檢測(cè)。A0、A1、A23種混合溶液，分別振搖充分，反應(yīng)穩(wěn)定40 min 后，測(cè)定其在517 nm波長(zhǎng)測(cè)定的吸光度[13-15]。

1.5.3 清除超氧陰離子自由基能力測(cè)定

超氧陰離子自由基清除率采用試劑盒測(cè)定。超氧陰離子自由基清除率A/%=（A 對(duì)照-A 樣品）/A 對(duì)照×100；式中：A 對(duì)照為超純水及試劑應(yīng)用液的吸光度；A樣品為樣品試驗(yàn)組的吸光度；試驗(yàn)以0.15 mg/mL 維生素C 作為陽(yáng)性對(duì)照，以超純水調(diào)零，測(cè)定各管吸光度值，為空白對(duì)照分光檢測(cè)。A 對(duì)照、A 樣品混勻，靜止10 min，測(cè)定其在570 nm 波長(zhǎng)測(cè)定的吸光度。

1.5.4 衛(wèi)生指標(biāo)檢測(cè)

菌落總數(shù)、大腸桿菌、致病菌的檢測(cè)參照GB4789.21-2003《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)冷凍食品、飲料檢驗(yàn)》中規(guī)定的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 MBT單因素試驗(yàn)

果蔬汁、糖、酸添加量對(duì)飲料的風(fēng)味和口感影響很大，試驗(yàn)選用主要制備的材料進(jìn)行單因素試驗(yàn)，試驗(yàn)范圍為：辣木葉汁10%～50%、藍(lán)莓10%～30%；番茄10%～30%；白砂糖8%～12%；檸檬酸0.1%～0.3%。結(jié)果見(jiàn)圖1～圖5。

圖1 辣木葉汁添加量的影響Fig.1 The influence of Moringa oleifera juice adding amount

由圖1～圖5 結(jié)果可見(jiàn)，各因素的最適添加量為辣木葉汁40%、藍(lán)莓汁15%、番茄汁25%、白砂糖8%、檸檬酸0.15%。

2.2 MBT最佳風(fēng)味配方正交試驗(yàn)

圖2 藍(lán)莓汁添加量的影響Fig.2 The influence of blueberry juice adding amount

圖3 番茄汁添加量的影響Fig.3 The influence of tomato juice adding amount

圖4 白砂糖添加量的影響Fig.4 The influence of sugar adding amount

選取單因素試驗(yàn)中辣木葉汁（A）、藍(lán)莓汁（B）、番茄汁（C），白砂糖（D）添加量作為正交試驗(yàn)的因素，以復(fù)合果蔬汁飲料感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)作為考察指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)，進(jìn)一步確定MBT 最佳風(fēng)味配方，因素水平見(jiàn)表2，MBT 最佳風(fēng)味配方正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3，結(jié)合單因素試驗(yàn)及諸多文獻(xiàn)的報(bào)道，試驗(yàn)采用0.15%檸檬酸的添加量[13]。

圖5 檸檬酸添加量的影響Fig.5 The influence of citric acid adding amount

表2 L9（34）正交試驗(yàn)因素水平表Table 2 Factors and levels of L9（34）orthogonal test

表3 MBT最佳風(fēng)味配方正交試驗(yàn)結(jié)果Table 3 MBT best flavor formula orthogonal experiment results

表3 正交結(jié)果可以直觀看出，影響MBT 感官評(píng)價(jià)的因素排列順序?yàn)镃〉D〉A(chǔ)〉B，即番茄汁〉白砂糖〉辣木葉汁〉藍(lán)莓汁；最佳組合為A3B1C2D3，即辣木葉汁添加量為50 %，藍(lán)莓汁添加量為10 %，番茄汁添加量25%，白砂糖添加量10%。根據(jù)正交試驗(yàn)最佳組合做驗(yàn)證試驗(yàn)，最終評(píng)分為92 分，表明正交結(jié)果所得的MBT 最佳風(fēng)味配方方案切實(shí)可行。

2.3 MBT最佳穩(wěn)定劑的確定

采用0.2%的添加總量，分析CMC-Na 和黃原膠兩種穩(wěn)定劑的單獨(dú)使用和復(fù)合使用，對(duì)MBT 品質(zhì)與狀態(tài)的影響見(jiàn)表4。

表4 穩(wěn)定劑配比結(jié)果Table 4 The test of emulsifier stablity

由表4的結(jié)果可以看出，最佳穩(wěn)定劑為CMC-Na與黃原膠的質(zhì)量比值為3∶1。

2.4 DPPH自由基和超氧陰離子自由基清除能力比較

不同項(xiàng)目DPPH 自由基和超氧陰離子自由基清除能力結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 不同項(xiàng)目DPPH 自由基和超氧陰離子自由基清除能力結(jié)果Table 5 Results of DPPH free radical and superoxide anion radical scavenging capacity in different project%

由表5 結(jié)果可知，DPPH 自由基清除率最高的是番茄汁93.59%，MBT 的清除率與之相近，兩者均略小于維生素C 對(duì)照液DPPH 自由基清除率95.27%。藍(lán)莓汁的超氧陰離子自由基清除率最高為84.53%，MBT的清除率其次為77.8%，兩者均大于維生素C 對(duì)照液68.01%。

2.5 衛(wèi)生指標(biāo)

微生物指標(biāo)：經(jīng)檢測(cè)MBT中的細(xì)菌總數(shù)及大腸桿菌均未檢出，致病菌也未檢出，符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB 7101-2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)飲料》規(guī)定的細(xì)菌總數(shù)（cfu/mL）≤100、大腸桿菌（cfu/mL）≤3、致病菌未檢出的標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論與討論

本文利用辣木葉、藍(lán)莓、番茄等材料，研究開(kāi)發(fā)的一種辣木復(fù)合果蔬飲料，通過(guò)單因素試驗(yàn)結(jié)合正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)確定MBT 的最佳配方為：辣木葉汁添加量為50%，藍(lán)莓汁添加量為10%，番茄汁添加量25%，白砂糖添加量10%，檸檬酸的添加量0.15%。采用0.2%的添加總量，最佳穩(wěn)定劑為CMC-Na 與黃原膠的比值3∶1。DPPH 自由基清除率最高的是番茄汁93.59%，MBT 的清除率與之相近，兩者均略小于維生素C 對(duì)照液DPPH 自由基清除率95.27%。藍(lán)莓汁的超氧陰離子自由基清除率最高為84.53%，MBT 的清除率其次為77.8%，兩者均大于維生素C 對(duì)照液68.01%。由于抗氧化活性的機(jī)制差別和飲料的制作工藝均會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果有所差異，因此，后續(xù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)還可根據(jù)產(chǎn)品特性和工藝特點(diǎn)進(jìn)一步提高抗氧化活性[16-17]。MBT產(chǎn)品微生物指標(biāo)均符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

MBT 具有較高的清除能力，且經(jīng)過(guò)試驗(yàn)優(yōu)化后的飲料調(diào)配參數(shù)，產(chǎn)品淡紅色，口感溫和、適中、無(wú)異味，呈自然的玫瑰紅色，具有濃郁的辣木、藍(lán)莓和番茄的自然風(fēng)味。MBT 產(chǎn)品將抗氧化功能和飲料功能二者結(jié)合，可進(jìn)一步促進(jìn)人們的營(yíng)養(yǎng)保健需求，滿足消費(fèi)欲望。將辣木葉結(jié)合其他果蔬開(kāi)發(fā)成飲料，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的附加價(jià)值，變廢為寶，對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，也可改變辣木等材料單一利用，綜合利用差的現(xiàn)狀，開(kāi)發(fā)出更具代表性的產(chǎn)品組合。