鸡皮果绿茶饮料的研发及抗氧化活性研究

卢朝霞，苏秀芳*，卢珍兰，王志存，廖建红

（1.广西民族师范学院化学与生物工程学院，广西崇左 532200；2.广西大学轻工与食品工程学院，广西南宁 530000）

鸡皮果又名细叶黄皮（Clausenaanisum-olens(Blanco)Merr），芸香科黄皮属植物，在中国两广地区（广东、广西）大量种植[1-2]。鸡皮果含多种维生素、氨基酸、有机酸、膳食纤维以及钾、硒等多种微量元素，此外还含有酚类和黄酮等生物活性物质。鸡皮果可调味、入药，也可鲜食，有健脾健胃、消暑消炎、化痰止咳、祛风除湿等功效，是调味及食用的上好的绿色健康食物。鸡皮果不仅是南疆珍稀特色水果之一，也是广西特色的食材，有“果香奇特赛榴莲，消脂健胃壮美人”的美誉[3-4]。

绿茶是中国历史上出现最早且产量比较丰富的一种茶类，是山茶科小乔木植物。绿茶呈自然形态、色泽呈亮绿色；使用茶树的鲜叶或芽，经杀青、揉捻、干燥等工艺制作而成，可保留茶叶中所含天然成分[5]。绿茶中含有许多与人体健康相关的主要成分，如茶多酚、咖啡碱、脂多糖、茶氨酸、维生素等。广西属于我国四大茶区中的华南茶区，自古就是茶叶的发源地之一。龙州绿茶不仅是广西壮族自治区崇左市龙州县特产，还是国家地理标志产品。相比于其他产地的绿茶，龙州绿茶的酚氨值具有明显的优越性，饮用绿茶不仅可以提神清心、美容护肤、护齿明目还有抗衰老、抑疾病、抗癌等营养和药理价值[6-9]。

当前的新式茶饮料如雪梨白茶、陈皮乌龙茶、莓果红茶、青梅绿茶等因其绿色、营养和健康化越来越受到消费者的青睐[10-11]。然而，鸡皮果绿茶饮料的研发及抗氧化活性尚未有报道。将鸡皮果和绿茶作研发对象，利用单因素试验和响应面试验，优化鸡皮果绿茶饮料研发工艺参数，探究鸡皮果绿茶饮料的品质研究及其抗氧化能力，以及鸡皮果绿茶饮料对铁氰化钾的还原能力，有望为饮料行业研发出一款绿色健康具有特别风味的新型饮料。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鸡皮果：食品级，广西崇左市农贸市场；龙州绿茶：食品级，广西南宁市桂馨茗茶叶有限公司；果葡糖浆（F60）：食品级，山东香驰健源生物科技有限公司；柠檬酸：食品级，潍坊英轩实业有限公司；维生素C：食品级，黑龙江新和成生物科技有限公司；维生素E 粉：食品级，浙江医药股份有限公司新昌制药厂；山梨酸钾、苯甲酸钠：食品级，宁波王龙科技股份有限公司；乙二胺四乙酸二钠：食品级，广州市安心生物制品有限公司；D-异抗坏血酸钠：食品级，江西省上饶市德兴市新岗山镇；二甲基二碳酸盐（维果灵）：食品级，友言生物科技有限公司；ABTS：分析纯，上海麦克林化学药品有限公司；DPPH：分析纯，山东西亚化学股份有限公司；乙醇、L(+)- 抗坏血酸、三氯乙酸、铁氰化钾、二水磷酸氢二钠、水杨酸、过氧化氢：分析纯，成都市科隆化学药品有限公司；硫酸亚铁：分析纯，天津市光复科技发展有限公司。

1.2 仪器与设备

紫外分光光度计，UV754N，上海佑科仪器仪表有限公司；电子天平，AR124CN，奥豪斯仪器(上海)有限公司；电子秤，YP5002，上海佑科仪器仪表有限公司；离心机，TG16G，湖南凯达科学仪器有限公司；数显恒温水浴锅，HWS-24，上海齐欣科学仪器有限公司；冰箱，BCD-258WDVLU1，海尔智能家股份有限公司；电磁炉，C22-RT22E01，广东美的生活电器制造有限公司；榨汁机，GLG-L1803B，杭州乐水电子商务有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程及操作步骤

鸡皮果绿茶饮料工艺流程见图1。

图1 鸡皮果绿茶饮料工艺流程Fig.1 C.anisum-olens and green tea beverage technological process

1.3.2 要点介绍

（1）鸡皮果汁的制备

挑选新鲜的鸡皮果洗净榨汁，将所得汁液进行过滤收集，果胶酶酶解澄清，取酶解后的鸡皮果汁上清液备用。

（2）茶水的制备

将茶叶与水按1∶70 在85℃进行浸提，过滤收集备用。

（3）鸡皮果绿茶饮料混合液的制备

把制备好的鸡皮果汁与茶水按照1∶2 复合，配制鸡皮果绿茶混合液。

（4）鸡皮果绿茶饮料的制备

向配制的鸡皮果绿茶混合液中加入柠檬酸和果葡糖浆进行调配，研制出鸡皮果绿茶饮料。

1.3.3 鸡皮果绿茶饮料感官评价

由10 名食品专业的人士进行感官评价，分别从色泽、香气、口感、组织状态进行感官评价，总分100 分。

表1 鸡皮果-绿茶饮料的感官评价标准Table 1 Sensual evaluation criteria for C.anisum-olens and green tea beverage

1.3.4 单因素试验

设置不同绿茶与水比例（1∶50、1∶60、1∶70、1∶80、1∶90、1∶100）、茶叶浸提时间（1、2、3、4、5 min）、果葡糖浆添加量（2%、4%、6%、8%、10%），以感官评分为评价指标，进行单因素试验。

1.3.5 响应面试验

在单因素试验的基础上，进行响应面优化试验，因素及水平如表2。

表2 响应面试验因素表Table 2 Factors and level of response surface test

1.3.6 体外抗氧化活性的测定

（1）DPPH 自由基清除率

参考GB/T 39100—2020[13]中的方法配制DPPH 溶液并测定，DPPH 自由基的清除率利用公式（1）计算[14]。

式中，Aa为测定样吸光值；Ac为标准样吸光值；Ab为对照样吸光值。

（2）羟自由基（·OH）清除率

在艾小钰等[15]的方法上，稍作改变，以VC 为阳性对照。根据下面的公式（2）计算·OH 的清除率。

式中，Ai为饮料的吸光值；Aj为无H2O2的吸光值；A0为蒸馏水的吸光值

（3）ABTS 自由基清除率

参照GB/T 39100—2020[13]的方法制备ABTS 溶液与测定，以VC 作为对照[16]。根据下面的公式（3）计算ABTS自由基清除率。

式中，Ab为蒸馏水的吸光值；Aa为鸡皮果-绿茶饮料的吸光值。

（4）铁氰化钾还原能力

于700 nm 波长下测定吸光度，VC 作阳性对照。参照余海忠等[17]的方法测定。

1.3.7 理化指标测定

（1）茶多酚含量测定

参照GB/T 21733—2018[18]测定茶饮料里茶多酚的含量。

（2）糖度测定

使用手持糖度计测定鸡皮果绿茶饮料的糖度。

1.3.8 货架期试验

向鸡皮果绿茶饮料添加抗氧化剂和防腐剂进行货架期观察试验。

1.4 数据处理

用Origin 2021 进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 茶水比对饮料口感的影响

图2 显示，茶水比在1∶60～1∶70 时，鸡皮果绿茶饮料感官评分上升且在1∶70 时茶香馥郁且感官评分达到最高；当茶水比大于1∶70 后，感官评分不断下降。因此，饮料口感在茶水比为1∶70 时最优。

图2 茶水比对饮料口感的影响Fig.2 Effect of liquid liquid ratio on the taste of beverage

2.1.2 茶叶浸提时间对茶叶感官评分的影响

从图3 可知，茶叶浸提时间在1～5 min 之间时，茶叶浸提效果的感官评分因浸提时间的增加出现先增后降的趋势。在浸提时间为3 min 时感官评分最高且此时的茶汤亮丽均匀，大于3 min 后，感官评分开始降低。由此可知，茶叶的浸提效果在浸提时间为3 min 时最优。

图3 茶叶浸提时间对饮料感官的影响Fig.3 Effect of tea extraction time on the sensory perception of beverage

2.1.3 果葡糖浆添加量对饮料口感的影响

果葡糖浆对饮料的影响结果如图4所示。由图4 可以看出，果葡糖浆的添加量在2%～10%时，饮料的感官评分先增后降。在添加量为4%时，评分最高；果葡糖浆添加量大于4%时，因添加量过多，饮料口感甜腻，评分下降。综上所述，果葡糖浆添加量为4%时最优。

图4 果葡糖浆添加量对饮料口感的影响Fig.4 The effect of high fructose corn syrup on the taste of drinks

2.2 响应面试验及结果

响应面试验优化试验结果见表3。对表4 数据进行回归拟合，得出的回归方程为Y=94.4+1.38A+0.88B-1.5C-2AB-2.75AC+5.2BC-6.95A2-9.45B2-3.7C2。

表3 响应面试验设计与结果Table 3 Response surface test design and results

表4 回归模型方差分析Table 4 Variance analysis of regression model

由表4 可知，模型P＜0.000 1 极显著，F=41.11＞0.05，可见该模型的拟合良好。相关系数R2=0.981 4，失拟项P=0.062 5＞0.05 为不显著，表明该模型可用于分析和预测鸡皮果绿茶饮料研发工艺的最佳条件[19]。对鸡皮果绿茶饮料感官评分有影响的因素顺序为茶水比＞茶叶浸提时间＞果葡糖浆添加量。

响应面交互作用对鸡皮果绿茶饮料感官评分的影响结果如图5所示。

图5 响应面交互作用对鸡皮果绿茶饮料感官评分的影响Fig.5 Effect of response face interaction on sensory score of C.anisum-olens green tea beverage

由图5 可知，因素A 与B 之间的交互作用显著，因素A 与C 间的交互作用极显著，因素B 与C 的交互作用极其显著。通过处理试验数据得到回归方程，确定鸡皮果绿茶饮料的最佳研发工艺条件为茶水比为1∶66.96、茶叶浸提时间3.17 min、果葡糖浆添加量3.89%，鸡皮果绿茶饮料的理论评分为94.72。将鸡皮果绿茶饮料的研发参数调整为茶水比1∶70、茶叶浸提时间3 min、果葡糖浆添加量4%，经验证试验，该条件下所得鸡皮果绿茶饮料的感官评分为94.40，与鸡皮果绿茶饮料的理论评分接近，说明该模型具有一定的可靠性。

2.3 体外抗氧化活性测定

2.3.1 DPPH 自由基的能力测定清除率

图6 表示，饮料的IC50为21.54 mg/mL[20]，且当试验浓度最大为100 mg/mL 时，对DPPH 自由基的清除率达到90.63%，与VC 溶液浓度为0.1 mg/mL 时对DPPH 自由基的清除率相接近。由此可知，鸡皮果绿茶饮料具有清除DPPH 自由基的能力[21]。

图6 饮料和VC 对DPPH 自由基的清除率Fig.6 Determination and comparison of beverage and VC ability to clear DPPH radicals

2.3.2 ·OH 清除率

图7 表示，在鸡皮果绿茶饮料浓度为100 mg/mL时，对·OH 的清除率为90.64%，IC50为39.03 mg/mL，与VC 溶液浓度为0.2 mg/mL 时对·OH 的清除率相近。可见，鸡皮果绿茶饮料对·OH 有较强的清除能力。

图7 饮料和VC 对·OH 的清除率Fig.7 Ability of beverage and VC to clear·OH

2.3.3 ABTS 自由基的清除率

由图8 知，鸡皮果绿茶饮料试验浓度在100 mg/mL时，对ABTS 自由基的清除率为98.24%，饮料的IC50为8.62 mg/mL；VC 的浓度为0.1 mg/mL 时，清除ABTS 自由基的能力达到99.59%，IC50为0.03 mg/mL；以上说明，鸡皮果绿茶饮料对ABTS 自由基有较好的清除作用，且在浓度为100 mg/mL 时的清除率接近于VC 浓度0.1 mg/mL 时的清除率。

图8 饮料和VC 对清除ABTS 自由基的能力测定及对比Fig.8 Measurement and comparison of beverage and VC capacity for ABTS free radical clearance

2.3.4 铁氰化钾还原能力

由图9 可得，饮料浓度为40 mg/mL 时的吸光值较接近于VC 在浓度2 mg/mL 的吸光值；饮料浓度为100 mg/mL 时，吸光值最大为1.40。这表明，鸡皮果绿茶饮料具有还原铁氰化钾的能力。

图9 饮料和VC 铁氰化钾还原能力的对比Fig.9 Comparison of the reducing capacity of the beverage and VC potassium ferricyanide

2.4 理化指标测定结果

通过试验测得鸡皮果绿茶饮料中茶多酚的含量为878 mg/kg，大于500 mg/kg，符合绿茶饮料中对茶多酚含量的规定。使用手持糖度计测得鸡皮果绿茶饮料的糖度为3.4°Bx。

3 结论

通过单因素和响应面试验，得到鸡皮果绿茶饮料的最优工艺为鸡皮果汁比1∶5、果汁茶水比1∶2、茶水比1∶70、茶叶浸提温度95 ℃、茶叶浸提时间3 min、柠檬酸添加量0.03%、果葡糖浆添加量4%。鸡皮果绿茶饮料不仅具有特别风味，还满足了消费者对新式饮料绿色、营养、健康化的要求。

鸡皮果绿茶饮料测定抗氧化活性试验结果显示，当鸡皮果绿茶饮料质量浓度为100 mg/mL 时，DPPH 自由基、·OH 以及ABTS 自由基的去除率分别为90.63%、90.64%、98.24%，相同质量浓度下对铁氰化钾还原力吸光度为1.40，鸡皮果绿茶饮料对DPPH、·OH、ABTS 自由基的IC50分别为21.54、39.03、8.62 mg/mL，表明鸡皮果绿茶饮料对清除DPPH 自由基、ABTS 自由基、·OH 的能力及还原铁氰化钾的能力显著，具有抗氧化活性。目前，抗氧化食品已成为全球健康食品市场的一大热门，而具备一定抗氧化活性的鸡皮果绿茶饮料有着广阔发展前景。