辣木复合果蔬饮料工艺及其抗氧化活性研究

张文州，林水森，陈琳琳，谢志新，连云阳

（1.泉州医学高等专科学校，福建 泉州 362000；2.福建省微生物研究所，福建 福州 350007）

辣木（Moringa oleifera）亦称油辣木或鼓槌树，辣木高蛋白、低脂肪、零胆固醇，含有20种氨基酸、被广泛应用于食品、医药、保健等方面，有“神奇之树”、“生命之树”的称号[1-2]。辣木叶于2012年通过国家卫生部审批，成为新资源食品。蓝莓营养丰富，具有抗氧化、抗癌、保护视力等功效，在中国产量很大，但是季节性强、货架期短，过剩的蓝莓必须进一步开发[3-4]。番茄别名西红柿，有果蔬“营养之王”的美称，番茄中含有大量人体所需的多种营养成分，如氨基酸、番茄红素、维生素（A、B1、B2、C 等）等，且番茄红素等物质具有抗衰老、抗氧化、抗肿瘤以及通便、止泻等功效[5-6]。

本研究以辣木、蓝莓、番茄3种果蔬为原料生产复合果蔬饮料（Moringa oleifera blueberry tomato，MBT），产品以营养搭配、口感改善为组方原则，开发符合市场需求的产品。通过单因素试验和正交试验优化配方，以超氧阴离子自由基清除试验及DPPH 自由基清除试验考察其体外抗氧化活性。针对辣木、蓝莓、番茄营养价值高等特点，研究开发辣木果蔬复方营养饮料，为辣木、果蔬的高值化利用提供技术支持，增加产品收入。将辣木叶提取液与果蔬汁混合制作复合饮料，可以利用果蔬中的味道丰富辣木饮料的口感，并且可以改善目前市面上单一以果汁饮料为主的局面，开发多款的辣木果蔬产品，以期为辣木产品加工和消费寻找到一条新的途径。

1 材料与方法

1.1 材料

辣木：采自福建省永春县苏坑镇，由泉州医学高等专科学校中药教师林水花鉴定；蓝莓、西红柿、白砂糖：市售；柠檬酸（分析纯）、苯甲酸钠（分析纯）、维生素C（分析纯）、羧甲基纤维素钠（carboxyl methylcellulose sodium-Na，CMC-Na，分析纯）：西陇化工有限公司；黄原胶（食品级）、海藻酸钠（食品级）：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；抗超氧阴离子自由基测定试剂盒：南京建成生物工程研究所。

1.2 设备

JA12002 电子天平：上海良平仪器仪表有限公司；DS1 高速组织捣碎机：无锡沃新仪器有限公司；HVA-50 立式压力蒸汽灭菌器：厦门柏嘉生物科技有限公司；NA-15 超高压匀质机：汇和堂生物工程设备（上海）有限公司；AL204 电子分析天平：北京赛多利斯天平有限公司；A590 双光束紫外可见分光光度计：翱艺仪器（上海）有限公司；100 目标准检验筛：上虞市银河测试仪器厂。

1.3 MBT制作工艺流程

辣木叶汁、蓝莓汁、番茄汁→混合调配→过滤，均质→灌装、密封→灭菌→冷却→成品

操作要点：1）混合调配：将紫胡萝卜浆、番茄浆、白砂糖、柠檬酸、稳定剂进行混合调配，通过正交试验确定最佳配方；2）过滤：料液在25℃下过100 目筛；3）均质：25℃下通过均质机处理 20 min；4）灌装密封：将辣木复合果蔬汁饮料加热到95℃左右，灌装到玻璃瓶中，立即密封；5）杀菌冷却：条件为 80℃，15 min，杀菌后迅速冷却至40℃以下[7-12]。

1.4 工艺要点

1.4.1 辣木叶汁的制备方法

1.4.1.1 加工工艺流程

辣木叶→挑选→清洗→预煮→打浆→辣木叶汁

1.4.1.2 操作要点

原料选择：选择颜色鲜绿无枯黄、无病虫害的辣木叶，用清水洗净，待用；预煮：按料水体积比1∶10 进行煮沸5 min；打浆：先用榨汁搅拌机磨碎，然后用打浆机打浆，制得辣木叶汁浆，装瓶，于80℃下加热灭菌3 min～5 min，备用。

1.4.2 蓝莓汁的制备

1.4.2.1 加工工艺流程

蓝莓→挑选、清洗→打浆→蓝莓浆

1.4.2.2 操作要点

1）挑选、清洗：选择色泽鲜红、成熟度适中、无病虫害的蓝莓清洗干净；

2）打浆：按料水体积比1∶5 用榨汁搅拌机磨碎，用打浆机打浆，制得蓝莓浆备用。

1.4.3 番茄汁的制备

1.4.3.1 加工工艺流程

番茄→挑选、清洗→热烫去皮→切块→打浆→番茄浆

1.4.3.2 操作要点

1）挑选、清洗：选择色泽鲜红、成熟度适中、无病虫害的番茄清洗干净；

2）热烫去皮：于 80℃～90℃ 水中热烫 3 min 左右，然后捞出除去表皮；

3）切块：先切成2 cm 左右块状，按料水体积比1∶5 用榨汁搅拌机磨碎；

4）打浆：用打浆机打浆，制得番茄浆备用。

1.5 产品技术指标

1.5.1 产品评价标准

采用感官评价法，由10 人组成品尝小组，辣木复合果蔬汁饮料风味、口感、色泽、状态进行评分见表1，总分100 分。

表1 产品感官评价指标Table 1 Sensory evaluation criteria

1.5.2 DPPH 自由基清除能力的测定

将制备好的样品溶液置于0℃～4℃储藏。称取5 mg DPPH，加无水甲醇溶解于烧杯，定容于100 mL容量瓶，得浓度为0.05 mg/mL DPPH 甲醇溶液，避光于0℃～4℃储藏。DPPH 自由基清除率/%=[1-（A1-A2/A0]×100；式中：A0为 2 mL 无水甲醇+2 mL DPPH 甲醇溶液的吸光度；A1为2 mL 待测样品+2 mL DPPH 的吸光度；A2为2 mL 待测样品+2 mLDPPH 甲醇溶液的吸光度。试验以0.15 mg/mL 维生素C 作为阳性对照，以无水甲醇为空白对照分光检测。A0、A1、A23种混合溶液，分别振摇充分，反应稳定40 min 后，测定其在517 nm波长测定的吸光度[13-15]。

1.5.3 清除超氧阴离子自由基能力测定

超氧阴离子自由基清除率采用试剂盒测定。超氧阴离子自由基清除率A/%=（A 对照-A 样品）/A 对照×100；式中：A 对照为超纯水及试剂应用液的吸光度；A样品为样品试验组的吸光度；试验以0.15 mg/mL 维生素C 作为阳性对照，以超纯水调零，测定各管吸光度值，为空白对照分光检测。A 对照、A 样品混匀，静止10 min，测定其在570 nm 波长测定的吸光度。

1.5.4 卫生指标检测

菌落总数、大肠杆菌、致病菌的检测参照GB4789.21-2003《食品卫生微生物学检验冷冻食品、饮料检验》中规定的方法。

2 结果与分析

2.1 MBT单因素试验

果蔬汁、糖、酸添加量对饮料的风味和口感影响很大，试验选用主要制备的材料进行单因素试验，试验范围为：辣木叶汁10%～50%、蓝莓10%～30%；番茄10%～30%；白砂糖8%～12%；柠檬酸0.1%～0.3%。结果见图1～图5。

图1 辣木叶汁添加量的影响Fig.1 The influence of Moringa oleifera juice adding amount

由图1～图5 结果可见，各因素的最适添加量为辣木叶汁40%、蓝莓汁15%、番茄汁25%、白砂糖8%、柠檬酸0.15%。

2.2 MBT最佳风味配方正交试验

图2 蓝莓汁添加量的影响Fig.2 The influence of blueberry juice adding amount

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

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

选取单因素试验中辣木叶汁（A）、蓝莓汁（B）、番茄汁（C），白砂糖（D）添加量作为正交试验的因素，以复合果蔬汁饮料感官评价分数作为考察指标，采用正交试验，进一步确定MBT 最佳风味配方，因素水平见表2，MBT 最佳风味配方正交试验结果见表3，结合单因素试验及诸多文献的报道，试验采用0.15%柠檬酸的添加量[13]。

图5 柠檬酸添加量的影响Fig.5 The influence of citric acid adding amount

表2 L9（34）正交试验因素水平表Table 2 Factors and levels of L9（34）orthogonal test

表3 MBT最佳风味配方正交试验结果Table 3 MBT best flavor formula orthogonal experiment results

表3 正交结果可以直观看出，影响MBT 感官评价的因素排列顺序为C〉D〉A〉B，即番茄汁〉白砂糖〉辣木叶汁〉蓝莓汁；最佳组合为A3B1C2D3，即辣木叶汁添加量为50 %，蓝莓汁添加量为10 %，番茄汁添加量25%，白砂糖添加量10%。根据正交试验最佳组合做验证试验，最终评分为92 分，表明正交结果所得的MBT 最佳风味配方方案切实可行。

2.3 MBT最佳稳定剂的确定

采用0.2%的添加总量，分析CMC-Na 和黄原胶两种稳定剂的单独使用和复合使用，对MBT 品质与状态的影响见表4。

表4 稳定剂配比结果Table 4 The test of emulsifier stablity

由表4的结果可以看出，最佳稳定剂为CMC-Na与黄原胶的质量比值为3∶1。

2.4 DPPH自由基和超氧阴离子自由基清除能力比较

不同项目DPPH 自由基和超氧阴离子自由基清除能力结果见表5。

表5 不同项目DPPH 自由基和超氧阴离子自由基清除能力结果Table 5 Results of DPPH free radical and superoxide anion radical scavenging capacity in different project%

由表5 结果可知，DPPH 自由基清除率最高的是番茄汁93.59%，MBT 的清除率与之相近，两者均略小于维生素C 对照液DPPH 自由基清除率95.27%。蓝莓汁的超氧阴离子自由基清除率最高为84.53%，MBT的清除率其次为77.8%，两者均大于维生素C 对照液68.01%。

2.5 卫生指标

微生物指标：经检测MBT中的细菌总数及大肠杆菌均未检出，致病菌也未检出，符合卫生标准GB 7101-2015《食品安全国家标准饮料》规定的细菌总数（cfu/mL）≤100、大肠杆菌（cfu/mL）≤3、致病菌未检出的标准。

3 结论与讨论

本文利用辣木叶、蓝莓、番茄等材料，研究开发的一种辣木复合果蔬饮料，通过单因素试验结合正交设计试验确定MBT 的最佳配方为：辣木叶汁添加量为50%，蓝莓汁添加量为10%，番茄汁添加量25%，白砂糖添加量10%，柠檬酸的添加量0.15%。采用0.2%的添加总量，最佳稳定剂为CMC-Na 与黄原胶的比值3∶1。DPPH 自由基清除率最高的是番茄汁93.59%，MBT 的清除率与之相近，两者均略小于维生素C 对照液DPPH 自由基清除率95.27%。蓝莓汁的超氧阴离子自由基清除率最高为84.53%，MBT 的清除率其次为77.8%，两者均大于维生素C 对照液68.01%。由于抗氧化活性的机制差别和饮料的制作工艺均会导致测定结果有所差异，因此，后续产品开发还可根据产品特性和工艺特点进一步提高抗氧化活性[16-17]。MBT产品微生物指标均符合卫生标准。

MBT 具有较高的清除能力，且经过试验优化后的饮料调配参数，产品淡红色，口感温和、适中、无异味，呈自然的玫瑰红色，具有浓郁的辣木、蓝莓和番茄的自然风味。MBT 产品将抗氧化功能和饮料功能二者结合，可进一步促进人们的营养保健需求，满足消费欲望。将辣木叶结合其他果蔬开发成饮料，进一步提高产品的附加价值，变废为宝，对循环经济发展具有一定的现实意义，也可改变辣木等材料单一利用，综合利用差的现状，开发出更具代表性的产品组合。