藜蒿醋饮的配方优化与抗氧化活性评价

付自建，张枫源，向 福，2*，向睿富，项 俊，2

（1.黄冈师范学院 生命科学学院，湖北 黄冈 438000；2.大别山特色资源开发湖北省协同创新中心，湖北 黄冈 438000）

藜蒿醋饮的配方优化与抗氧化活性评价

付自建1，张枫源1，向 福1，2*，向睿富1，项 俊1，2

（1.黄冈师范学院 生命科学学院，湖北 黄冈 438000；2.大别山特色资源开发湖北省协同创新中心，湖北 黄冈 438000）

利用大别山藜蒿资源开发一种具有抗氧化活性的混合型藜蒿醋饮。采用正交试验优化了藜蒿醋饮的工艺配方，并通过测定藜蒿醋饮和4种市售苹果醋的总抗氧化能力和绿原酸、总黄酮、维生素C抗氧化成分含量，对藜蒿醋饮的抗氧化活性进行了分析。结果表明，藜蒿醋饮的最佳工艺配方为藜蒿醋原液2%、藜蒿汁40%、白砂糖5%、柠檬酸0.3%、柠檬酸钠0.3%。在此工艺条件下，所得藜蒿醋饮具有藜蒿清香，绿原酸含量为（28.05±0.83）μg/mL，总黄酮含量为（20.41±4.38）μg/mL，VC含量为（77.93±15.79）μg/mL，其总抗氧化能力是4种市售苹果醋产品的6.5～14.1倍，具有良好的抗氧化活性。

藜蒿；醋饮料；绿原酸；总黄酮；抗氧化活性

藜蒿（Artemisia selengensisTurcz）为菊科蒿属草本植物，气味芳香，具有营养保健作用，是一种药食兼用的健康蔬菜，在我国有几千年的种植历史[1]。《本草纲目》记载藜蒿“祛风寒湿痹”、“补中益气，利膈开胃，疗心悬”；《神农本草经》描述其“久服轻身，耳聪目明，不老”；民间以藜蒿全草入药，具有治疗肝炎、寒冷腹痛、月经不调以及清火消炎等功效，且无毒副作用[2]。研究表明[3-5]，藜蒿及其叶中含有酚酸类、黄酮类、有机酸类、氨基酸类和多不饱和脂肪酸类等活性成分，使其具有良好的抗氧化活性，而藜蒿的这种营养保健作用主要以酚酸类、黄酮类等成分为主。

以苹果醋为代表的醋饮料是继碳酸饮料、果味饮料、鲜榨果汁和茶饮后的又一种新型饮品，具有抗氧化、促消化、调节血压、降脂减肥、增强免疫以及预防心血管疾病等功效[6-8]，满足当前社会对营养和健康的巨大需求，据预测，以苹果醋为代表的醋饮料销售额2020年将达到百亿规模[9]，市场潜力巨大。

大别山地区具有丰富的藜蒿资源，“散花藜蒿”2012年获国家农产品地理标志，除了短期食用春季的藜蒿嫩茎，富余的藜蒿茎叶资源则被大量废弃，将其综合利用进行新产品开发具有现实意义。由于藜蒿具有良好的营养保健功能，除了传统的藜蒿炒腊肉名菜，还先后被开发了藜蒿酸奶[10]、藜蒿冰激凌[11]、藜蒿茶[12-13]等保健产品。本研究拟以大别山区富余的藜蒿资源为研究对象，开发一种混合型藜蒿醋饮产品，在单因素的基础上，采用正交试验优化藜蒿醋饮的工艺配方，并对其抗氧化活性进行分析评价，以期为综合利用富余的藜蒿资源开发健康产品提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

藜蒿：采自黄冈市黄州区春阳蔬菜合作社基地，洗净阴干备用；米醋（以醋酸计90 g/L）：陕西㈨弘食品酿造有限公司；柠檬酸、柠檬酸钠（均为食品级）：商丘耕道电子商务有限公司；NaOH、CuSO4（均为分析纯）：天津博迪化工股份有限公司；NaNO2（分析纯）：天津市凯通化学试剂有限公司；Al（NO3）3、无水乙醇、邻苯二甲酸氢钾（均为分析纯）：天津市天力化学试剂有限公司；芦丁标准品、绿原酸标准品（均为分析纯）：上海金穗生物科技有限公司；维生素C（vitamin C，VC）标准品（纯度≥99.99%）：上海麦克林生化科技有限公司；总抗氧化试剂盒（批号20161117）：南京建成生物工程研究所；岛上草苹果醋、品味源苹果醋、动康苹果醋、天地壹号苹果醋：黄冈市中商百货超市。

1.2 仪器与设备

Cary-100紫外可见分光光度计：美国Varian公司；YP1002N电子天平：上海舜宇恒平科学仪器有限公司；JYL-D020九阳料理机：九阳股份有限公司；DK-98-IIA电热恒温水浴锅：天津市泰斯特仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 藜蒿醋饮制备工艺流程和操作要点

操作要点：根据实验室建立的米醋浸提藜蒿有效成分工艺[14]，将藜蒿叶∶米醋∶白砂糖按照1∶20∶2质量比混合，常温密封浸酿15 d制得藜蒿醋原液；藜蒿汁制备：将清洗干净的藜蒿和超纯水按1∶3（g∶mL）配比榨汁，然后用4层纱布过滤，制得藜蒿汁；调配：将藜蒿醋饮原液、藜蒿汁、白砂糖、柠檬酸和柠檬酸钠进行混合调配均匀；灭菌：采用巴氏杀菌法，70℃杀菌30 min；过滤、灌装：灭菌后的饮料用4层纱布过滤，得澄清透明滤液，然后灌装；二次灭菌：灌装饮料在90℃灭菌20 min。

1.3.2 单因素试验

分别考察了藜蒿醋原液（1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%）、藜蒿汁（10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%）、白砂糖（1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%）、柠檬酸（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%）和柠檬酸钠（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%）添加量对藜蒿醋饮颜色、外观、气味和口感的综合影响。

1.3.3 藜蒿醋饮配方优化正交试验

表1 藜蒿醋饮配方优化正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for the formula optimization ofA.selengensisvinegar beverage

在单因素试验的基础上，以产品的感官评价为考察指标，选取藜蒿醋原液（A）、藜蒿汁（B）、白砂糖（C）、柠檬酸（D）、柠檬酸钠（E）等因素进行L16（45）正交试验设计，试验因素与水平如表1所示。

1.3.4 感官评分

选择无特殊口味嗜好的相关专业人士10人，通过视觉、嗅觉、味觉等对藜蒿醋饮产品的颜色、组织外观、气味和口感进行综合评分。根据感官评价体系建立的原则和方法[15]，建立了如表2所示的感官评定标准，满分100分。

表2 藜蒿醋饮的感官评定标准Table 2 Sensory evaluation standards ofA.selengensis vinegar beverage

1.3.5 藜蒿醋饮的抗氧化能力评价

检测所得藜蒿醋饮与岛上草苹果醋、品味源苹果醋、动康苹果醋、天地壹号苹果醋等市售同类产品的抗氧化能力，根据总抗氧化试剂盒说明书操作后，将测试管、对照管样液在波长520nm处测定吸光度值。根据说明书，每1mL样品在37℃时每分钟使反应体系的吸光度值每增加0.01时，定义为一个总抗氧化能力单位（U），总抗氧化能力计算公式如下：

式中：T为总抗氧能力，U/mL；As为测定管吸光度值；Ac为对照管吸光度值；Vt为反应液总体积，mL；Vs为取样体积，mL；n为样品测试前稀释倍数。

1.3.6 理化指标检测方法

（1）藜蒿醋饮的绿原酸含量测定[16]

准确称取绿原酸标准品10.0 mg，用超纯水溶解后定容至100 mL容量瓶中，作为绿原酸标准母液备用；分别取1 mL、3 mL、5 mL、7 mL、9 mL绿原酸标准母液于50 mL容量瓶中，用超纯水定容，作为样品液；以超纯水为空白，在波长为323 nm处测定吸光度值。以绿原酸标准品质量浓度（x）为横坐标，吸光度值（y）为纵坐标，获得绿原酸标准曲线回归方程为：y=0.058 2x-0.010 7，相关系数R2=0.999 4，表明绿原酸质量浓度在0.002～0.018 mg/mL范围内与吸光度值线性关系良好。

分别取藜蒿醋饮和4种市售苹果醋各1 mL于25 mL容量瓶中定容，在波长323 nm处测定样品液的吸光度值，根据标准曲线计算样品中绿原酸质量浓度，试验重复3次。

（2）藜蒿醋饮的总黄酮含量测定[17]

准确称取9.0 mg芦丁标准品，用体积分数60%乙醇溶液溶解并定容至50 mL容量瓶中，振荡10 min，作为芦丁标准母液；分别取1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL、6 mL、7 mL芦丁标准母液于25mL容量瓶，依次加入体积分数60%乙醇溶液5.5 mL、5%NaNO2溶液1 mL，摇匀静置6 min后，加入10%Al（OH）3溶液1 mL，摇匀静置6 min，加入4%NaOH溶液10mL，并用体积分数60%乙醇溶液定容，摇匀静置15min显色。于波长509 nm处测定样液吸光度值，以芦丁标准品质量浓度（x）为横坐标，吸光度值（y）为纵坐标，获得芦丁标准曲线回归方程为：y=0.012 9x+0.004 3，相关系数R2=0.999 1，表明芦丁质量浓度在0.007 2～0.050 4 mg/mL范围内与吸光度值线性关系良好。

分别取藜蒿醋饮和4种市售苹果醋各1 mL于25 mL容量瓶，依次加入体积分数60%乙醇溶液5.5 mL，5%NaNO2溶液1 mL，按照芦丁标准曲线绘制的方法，在波长509 nm处测定吸光度值并计算样品中总黄酮含量，试验重复3次。

（3）藜蒿醋饮的维生素C含量测定[18]

准确称取5.0mg维生素C标准品，用0.1%稀盐酸溶液溶解并定容于50 mL容量瓶中，作为维生素C标准母液；分别用移液枪移取1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL、6 mL、7 mL、8 mL、9 mL维生素C标准母液于50 mL容量瓶中，用0.1%稀盐酸溶液定容；以0.1%稀盐酸溶液为空白，在波长245 nm处测定样品吸光度值，以维生素C标准品质量浓度（x）为横坐标，吸光度值（y）为纵坐标，获得VC标准曲线回归方程为y=0.045x-0.045，相关系数R2=0.990 2，表明VC质量浓度在0.002～0.018 mg/mL范围内与吸光度值线性关系良好。

分别取藜蒿醋饮和4种市售苹果醋各1 mL于25 mL容量瓶，用0.1%稀盐酸溶液定容，为试验组；别取藜蒿醋饮和4种市售苹果醋各1 mL于25 mL容量瓶，加入0.25g/L CuSO4溶液1 mL后再用0.1%稀盐酸溶液定容，为对照组。分别在波长245nm处测定样品吸光度值，其差值为样品吸光度值，根据标准曲线计算样品中VC含量，试验重复3次。

1.3.7 统计分析

利用正交设计助手II v3.1、EXCEL 2003和SPSS 22等软件进行实验设计和数据分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

在藜蒿汁40%，白砂糖4%，柠檬酸0.5%，柠檬酸钠0.5%的条件下，藜蒿醋原液添加量为1%～4%时，产品有藜蒿清香，达到5%时，则醋味较重，故选藜蒿醋原液1%～4%为宜。

在藜蒿醋原液2%，白砂糖4%，柠檬酸0.5%，柠檬酸钠0.5%的条件下，当藜蒿汁添加量为10%时，醋味较重，20%～50%时，产品藜蒿清香和醋味适宜，达到60%时，则颜色较深且醋味基本消失，故选藜蒿汁20%～50%为宜。

在藜蒿汁40%、藜蒿醋原液2%，柠檬酸0.5%，柠檬酸钠0.5%的条件下，当白砂糖添加量为1%时，无明显甜味；当砂糖添加量为2%～5%时，产品口感逐渐变甜；当砂糖添加量为6%～7%时，产品口感腻甜，故选砂糖添加量2%～5%为宜。

在藜蒿汁40%、藜蒿醋原液2%，白砂糖4%，柠檬酸钠0.5%的条件下，当柠檬酸添加量为0.3%～0.6%时，产品酸度口感适宜，故选0.3%～0.6%为宜。

在藜蒿汁40%、藜蒿醋原液2%，白砂糖4%，柠檬酸0.5%的条件下，当柠檬酸钠添加量为0.2%～0.5%时，产品米醋刺激的口感消失；当柠檬酸钠添加量为0.6%时则醋味消失，故选柠檬酸钠添加量0.2%～0.5%为宜。

2.2 正交试验结果

根据单因素试验的选定范围，以藜蒿醋饮的感官评价为响应值，对藜蒿醋原液（A）、藜蒿汁（B）、白砂糖（C）、柠檬酸（D）、柠檬酸钠（E）等因素设计的5因素4水平配方正交试验结果如表3所示，方差分析如表4所示。

表3 藜蒿醋饮配方优化正交试验设计及结果Table 3 Design and results of orthogonal experiments for the formula optimization ofA.selengensisvinegar beverage

表4 正交试验结果方差分析Table 4 Variance analysis for orthogonal experiments results

由表3极差分析结果可知，各因素对藜蒿醋饮的感官评分影响的顺序依次为A＞B＞E＞D＞C，即藜蒿醋原液＞藜蒿汁＞柠檬酸钠＞柠檬酸＞白砂糖，方差分析结果（表4）也表明藜蒿醋原液对藜蒿醋饮感官质量的影响显著（P＜0.05），而其他4个因素均无显著影响（P＞0.05）。藜蒿醋饮的最优配方为A2B3C2D2E4，即藜蒿醋原液2%、藜蒿汁40%、白砂糖3%、柠檬酸0.4%、柠檬酸钠0.5%，在此最佳配方条件下，经过3次验证试验，藜蒿醋饮感官评分为78分，较试验组A2B3C4D1E2的感官评分85分低，故产品的最优配方调整为A2B3C4D1E2，即藜蒿醋原液2%、藜蒿汁40%、白砂糖5%、柠檬酸0.3%、柠檬酸钠0.3%。所得藜蒿醋饮成品澄清透明，浅黄色，具有藜蒿清香味。由表4可知，藜蒿醋原液添加量对藜蒿醋饮感官评分影响显著。

2.3 藜蒿醋饮中绿原酸、总黄酮及维生素C含量测定

为进一步探讨藜蒿醋饮的品质，测定了4种市售苹果醋和在最佳配方工艺条件下获得的藜蒿醋饮中绿原酸、总黄酮及维生素C等抗氧化活性成分的含量，结果如表5所示。

表5 藜蒿醋饮和4种市售苹果醋中绿原酸、总黄酮及维生素C含量Table 5 Contents of chlorogenic acid，total flavonoids and vitamin C inA．selengensisand four kinds of apple vinegar sold in market

由表5可知，在藜蒿醋饮和4种市售苹果醋饮料中，动康苹果醋的绿原酸含量最高，为（35.81±0.88）μg/mL，与其他4种醋饮料样品差异显著（P＜0.05）；其次为岛上草和品味源两种苹果醋产品，二者差异不显著；藜蒿醋饮中绿原酸含量为（28.05±0.83）μg/mL，与岛上草苹果醋相当，无显著差异（P＞0.05），但明显高于天地壹号苹果醋产品（P＜0.05）。从表5总黄酮含量看，藜蒿醋饮优势明显，总黄酮含量达到（20.41±4.38）μg/mL，是动康和天地壹号两种苹果醋产品总黄酮含量的2.09倍，差异显著（P＜0.05），与岛上草和品味源苹果醋样品中总黄酮含量无显著差异（P＞0.05）。5种醋饮料样品的VC含量均为显著差异（P＜0.05），且藜蒿醋饮中VC含量最高，为（77.93±15.79）μg/mL，分别是动康、岛上草、品味源、天地壹号4种苹果醋VC含量的1.13倍、1.47倍、1.64倍和2.30倍。

2.4 总抗氧化能力的检测

对藜蒿醋饮和4种市售苹果醋的总抗氧化能力，结果如图1所示。

图1 藜蒿醋饮和4种市售苹果醋的总抗氧化能力比较Fig．1 Comparison of total antioxidant capacity ofA．selengensis and four kinds of apple vinegar sold in market

由图1可知，藜蒿醋饮的总抗氧化能力最高，为（254.07±41.49）U/mL，是岛上草、品味源、动康、天地壹号4种市售苹果醋产品的6.5～14.1倍，差异极显著（P＜0.001）；4种市售苹果醋的总抗氧化能力在18～40 U/mL范围，相互差异则不显著（P＞0.05）。一般而言，苹果醋具有延缓衰老和抗氧化的功效[19]，而藜蒿醋饮的总抗氧化能力明显优于4种市售苹果醋产品，表现出较强的抗氧化活性。

抗氧化活性是苹果醋类产品的主要功能之一，通过抑制和减少体内过氧化物的形成达到延缓衰老的功效[19]。藜蒿中绿原酸、总黄酮以及VC等成分具有良好的抗氧化活性[17-19]，且由于藜蒿醋饮中添加的柠檬酸具有较强的协同增效作用[18]，从而使得藜蒿醋饮的总抗氧化能力较4种市售苹果醋产品更强，抗氧化活性优势明显。

3 结论

本试验在前期醋浸提工艺优化基础上，针对大别山富余的藜蒿资源开发了一种藜蒿醋饮，采用正交试验对产品的配方进行了优化设计，并通过检测藜蒿醋饮和4种市售苹果醋的总抗氧化能力和绿原酸、总黄酮、维生素C等抗氧化成分含量，对藜蒿醋饮的抗氧化活性进行了分析。结果表明，藜蒿醋饮的最佳配方为藜蒿醋饮原液2%、藜蒿汁40%、白砂糖5%、柠檬酸0.3%、柠檬酸钠0.3%，所得藜蒿醋饮成品具有藜蒿清香味，澄清透明，浅黄色，绿原酸含量为（28.05±0.83）μg/mL，总黄酮含量为（20.41±4.38）μg/mL，VC含量为（77.93±15.79）μg/mL，其总抗氧化能力是4种市售苹果醋产品的6.5～14.1倍，抗氧化活性优势明显，从而为综合利用藜蒿资源开发健康产品提供了科学依据和技术支撑。

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Formula optimization ofArtemisia selengensisvinegar beverage and its antioxidant activity

FU Zijian1,ZHANG Fengyuan1,XIANG Fu1,2*,XIANG Ruifu1,XIANG Jun1,2
（1.College of Life Sciences,Huanggang Normal University,Huanggang 438000,China;2.Hubei Collaborative Innovation Center for the Characteristic Resources Exploitation of Dabie Mountains,Huanggang 438000,China）

A mixed vinegar beverage with antioxidant activity was developed based on utilizing the resources ofArtemisia selengensisfrom the Dabie Mountains.The process formula ofA.selengensisvinegar beverage was optimized by orthogonal experiments.Through the determination of the total antioxidant capacity and the contents of antioxidant components（chlorogenic acid,total flavonoids and vitamin C）in theA.selengensisvinegar beverage and four kinds of apple vinegar sold in market,the antioxidant activity ofA.selengensisvinegar beverage was analyzed.The results showed that the optimum process formula wereA.selengensisvinegar 2%,A.selengensisjuice 40%,white granulated sugar 5%,citric acid 0.3%and sodium citrate 0.3%.Under the conditions,A.selengensisvinegar beverage had the fragrance ofA.selengensis,the contents of chlorogenic acid,total flavonoids and VC were（28.05±0.83）μg/ml,（20.41±4.38）μg/ml and （77.93±15.79）μg/ml,respectively.Its total antioxidant capacity was 6.5-14.1 times as much as four kinds of apple vinegar sold in market,which showed it had good antioxidant activity.

Artemisia selengensis;vinegar beverage;chlorogenic acid;total flavonoids;antioxidant activity

TS255.5

0254-5071（2017）12-0096-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.12.020

2017-09-07

2017年度国家级大学生创新创业训练计划项目（201710514007）

付自建（1997-），男，本科生，研究方向为天然产物提取。

*通讯作者：向 福（1977-），男，教授，博士，研究方向为天然植物资源利用。