不同抗脂氧化處理薏仁露飲料品質風味分析

許培振，丁筑紅*，王倩倩，林 梓，孟 滿

（貴州大學釀酒與食品工程學院，貴州省農畜產品貯藏與加工重點實驗室，貴州 貴陽 550025）

薏仁露飲料是以薏仁（Coix lacryma-jobi L.）為原料制得的一種飲料。研究表明，薏仁中含有豐富的油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸[1]，它們是薏仁露飲料中的主要功能成分之一，在抑制癌細胞生長等方面具有重要價值[2]，薏仁脂中的不飽和脂肪酸含有雙鍵，在日常貯存條件下易發生自動氧化，是脂肪氧化變質的主要因素[3]。薏仁露飲料中的脂肪發生氧化分解，使其原有風味口感完全喪失，營養成分被破壞，甚至產生有毒的醛類和酮類化合物[4]，導致酸敗并產生“苦哈味”[5]。因此抑制含脂類食品的氧化對于食品工業的發展意義重大。

一般通過添加抗氧化劑抑制含脂食品脂肪酸的氧化，隨著近年來人們對食品安全的關注不斷增強，化學合成抗氧化劑的安全性受到越來越多的質疑，因此具有安全性高、抗氧化能力強等特點的天然食品抗氧化劑日益受到重視。常見的天然抗氧化劑包括VE[6]、VC、茶多酚[7]、迷迭香[8]等。目前，薏仁產品的研究主要集中薏仁飲料[9]、薏仁醋[10]、薏米酒[11]、薏仁化妝品[12]等工藝開發，關于薏仁飲料脂氧化的研究較少[13-16]。本研究采用不同天然抗氧化劑處理薏仁露飲料，通過硫代巴比妥酸（thibabituric acid，TBA）實驗、感官評定和電子舌技術對抗氧化效果進行評價，以獲得有效的抗氧化方法，為薏仁產品的開發改進提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

薏仁米由貴州鑫龍食品開發有限公司提供，在貴州省農畜產品貯藏與加工重點實驗室加工制得薏仁露飲料。

VE 浙江醫藥股份有限公司新昌制藥廠；茶多酚鄭州凌德化工產品有限公司；迷迭香（水溶性）河南豫中生物科技有限責任公司；VC 石藥集團維生藥業（石家莊）有限公司；TBA 國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

Insent SA402B型味覺感應系統 北京盈盛恒泰科技有限責任公司；TU-1810PC紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司；TGL20M臺式高速冷凍離心機 長沙邁佳森儀器設備有限公司；AE100S電子天平瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司；XMTD-204型數顯恒溫水浴鍋 上海梅香儀器有限公司；XHF-DY高速分散器 寧波新芝生物科技股份有限公司；GJJ實驗型高壓均質機 上海諾尼輕工機械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 薏仁露飲料的制備及貯藏實驗

將采集的薏仁米經粉碎、過篩（200目），以料液比1∶5（m/V）混合，調漿過膠體磨處理，經3 層紗布過濾去除固體殘留物，并獲得粗漿。乳化穩定劑先與蔗糖混勻，在70 ℃加熱攪拌溶解后和粗漿充分混合（質量分數20%粗漿、5%蔗糖、0.07%黃原膠、0.2%單硬脂酸甘油酯、0.05%阿拉伯膠和74.68%去離子水），制得薏仁露飲料[17]。

VE、茶多酚、迷迭香的使用參考GB 2760—2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》[18]，各分別以質量分數0.005 0%、0.007 5%、0.010 0%的量加入薏仁露飲料，對照組不加抗氧化劑，每組重復3 次。迷迭香、茶多酚直接加入薏仁露飲料中。VE按照一定的比例溶解于乙醇，配成母液（VE與乙醇質量體積比為1∶10），再按所需濃度添加到薏仁露飲料中。所得到的薏仁露飲料先經高速分散器10 000 r/min預乳化3 min，再經高壓均質機在30 MPa、60 ℃條件下均質3 次，轉入棕色藍蓋瓶，于100 ℃水浴條件下滅菌15 min，冷卻至室溫[16]。

將各組實驗樣品置于（37.0±0.5）℃的恒溫電熱培養箱中貯藏35 d，每隔7 d測定薏仁露飲料脂氧化程度。確定各組最優添加量后，分別以質量分數0.01%的VC作為增效劑[19]，協同各組最優添加量抗氧化劑直接加入飲料，重復貯藏實驗。

1.3.2 TBA值的測定

采用TBA值評價脂氧化程度[20-22]。量取18 mL薏仁露樣品置于具塞比色管中，加熱到30 ℃，然后向具塞比色管中加入1.0 mL的三氯乙酸溶液（1 g/mL），接著加入2 mL體積分數95%的乙醇，塞上塞子，旋渦振蕩15 s，靜置10 min，然后用濾紙將上述溶液過濾。量取4.0 mL的過濾液，加入1.0 mL TBA溶液，塞好塞子，放入80 ℃的水浴鍋中加熱60 min后取出冷卻，測定在532 nm波長處的吸光度以表征TBA值。實驗用蒸餾水作為對照樣品。

TBA溶液的配制：將1.4 g 2-TBA置于25 mL的燒杯中，加體積分數95%的乙醇溶解，轉移到100 mL容量瓶，定容至100 mL。

1.3.3 感官評定

對添加了復合抗氧化劑的薏仁露進行感官評定。感官評定人員的篩選遵循GB/T 16291.1—2012《感官分析選拔、培訓與管理評價員一般導則 第1部分：優選評價員》[23]，挑選貴州大學釀酒與食品工程學院食品專業老師及研究生，對其進行專業培訓，最終選擇10 人組成感官評定隊伍。感官評定在貴州大學感官評定實驗室進行，按照表1對樣品的色澤、狀態、氣味和滋味4 個指標進行評分。薏仁露飲料貯藏35 d后，按照感官評定標準（表1），10 名感官評定人員對組合抗氧化劑處理組和對照組薏仁露飲料進行感官評定，采用模糊數學方法對結果進行評價。

表1 薏仁露飲料苦澀味感官評定標準Table1 Criteria for sensory evaluation of adlay seed beverage

建立模糊數學法模型：確定因素集、評語集、權重集。因素集U＝{U1，U2，U3，U4}＝{色澤，狀態，氣味，滋味}；評語集V＝{V1，V2，V3，V4}＝{優，良，一般，差}；采用模糊數學法進行食品感官質量評判時，權重分配方案的合理與否直接影響到評價結果的正確性。本實驗采用強制決定法確定薏仁露飲料各感官指標的權重。權重集R＝{R1，R2，R3，R4}＝{0.25，0.15，0.25，0.35}，即色澤占0.25，狀態占0.15，氣味占0.25，滋味占0.35[24]。模糊數學評判集：模糊數學綜合評定集Y＝R·X，其中R為權重集，X為模糊數學矩陣。1.3.4 電子舌分析

電子舌分析[25]將100 mL加復合抗氧化劑的薏仁露樣品分別裝入電子舌樣品池中，置于自動進樣分析裝置上。樣品采集時間為120 s，每秒采集一次數據，以最后30 s數據的平均值作為樣品檢測1 次的數據。每個樣品測量前電子舌系統均需完成自檢、初始化、校正等環節，測量后傳感器清洗時間為300 s。每個樣品重復測定7 次，取后3 次數據作為1 次數據平均值，平行測3 次，取最終平均值，采用電子舌自帶軟件進行分析。AAE、CTO、CAO、COO、AE1 5 個傳感器分別檢測鮮味、咸味、酸味、苦味和澀味。

1.4 數據處理

采用Excel 2010軟件對實驗數據制圖，用SPSS 20.0軟件，采用Duncan’s極差法對實驗數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 單一抗氧化劑對薏仁露飲料TBA值的影響

VE具有抗氧化性，在抑制脂氧化過程中能夠釋放自身羥基上的活潑氫，捕獲自由基，從而阻斷羥自由基的鏈式反應[26]。茶多酚類化合物在結構上具有連（鄰）苯酚基，可使脂肪酸自由基轉化為惰性化合物，終止其自由基的連鎖反應[27]。迷迭香提取物無毒、耐高溫，能高效清除氧自由基，切斷類脂自動氧化的連鎖反應，并能螯合金屬離子與有機酸協同增加抗氧化作用，從而達到抗氧化的目的[28]。

從圖1A～C可知，3 種抗氧化劑均可顯著抑制薏仁露飲料貯藏期間TBA值的上升，其中抗氧化劑的種類、添加量會影響其作用，貯藏35 d后，對于質量分數0.01%的不同抗氧化劑處理組，迷迭香處理組的TBA值最小，其次是茶多酚處理組，VE處理組最大。由圖1A可知，添加VE的薏仁露飲料，在貯藏期間TBA值整體呈上升趨勢，貯藏14 d后，VE處理組TBA值顯著低于對照組（P＜0.05）。圖1B中，質量分數0.010 0%茶多酚處理組的抗氧化能力明顯優于其他添加量的2 組。整個貯藏期間，添加質量分數0.005 0%和0.007 5%茶多酚處理組的TBA值差異不明顯。圖1C中，隨迷迭香添加量不斷增加，薏仁露飲料抗氧化能力不斷增加，且各添加組抗氧化能力有明顯差異（P＜0.05）。貯藏35 d后，添加質量分數0.010 0%的迷迭香的薏仁露飲料的TBA值為0.578，低于添加相同質量分數的茶多酚處理組（0.621）和VE處理組（0.634）；這是因為迷迭香具有良好熱穩定性，迷迭香含有的迷迭香二酚等酚類物質之間以加合作用來提高整體的抗氧化性[28]。由分析可知，添加質量分數0.01%的迷迭香、0.01%茶多酚、0.01%VE的薏仁露飲料的抗氧化能力較好，優于對照組。

圖1 VE（A）、茶多酚（B）、迷迭香（C）對薏仁露飲料TBA值的影響Fig.1 Effect of VE (A), tea polyphenols (B) and rosemary (C)treatment on TBA value of adlay seed beverage during storage

2.2 復合抗氧化劑處理對薏仁露飲料TBA值的影響

趙聲蘭等[19]研究發現，檸檬酸、VC均為油脂抗氧化劑的增效劑，可顯著提高抗氧化劑的抗氧化效果。由于VC的增效作用高于檸檬酸，且檸檬酸對薏仁露飲料風味影響較大，故選擇質量分數0.01%的VC作為增效劑進行實驗，以期有更好的抗氧化效果。

按最優添加量的方法組合，則VC與最優組組合為：0.01% VC+0.01%迷迭香、0.01% VC+0.01%茶多酚、0.01% VC+0.01% VE。結合圖1、2可知，在相同的貯藏條件下，添加0.01%的VC增效劑后，各組的抗氧化能力強于單一抗氧化劑。在貯藏的第35天，添加增效劑后的迷迭香組、茶多酚組、VE組的TBA值分別為0.485、0.517、0.582，分別是VC單一使用組的84%、83%、92%。

圖2 不同復合抗氧化劑對薏仁露飲料TBA值的影響Fig.2 Effect of composite antioxidant treatment on TBA value of adlay seed beverage during storage

2.3 復合抗氧化劑組合處理對薏仁露飲料感官風味的影響

表2 4 種不同復合抗氧化劑處理薏仁露飲料感官評定結果Table2 Sensory evaluation of adlay seed beverage with four different composite antioxidant treatments

由表2知，4 個樣品的模糊矩陣分別為X1、X2、X3、X4。

模糊數學綜合評價法根據模糊數學的隸屬度理論把定性評價轉化為定量評價，得到的結果清晰，能較好地解決模糊的、難以量化的問題，適應于解決各種非確定性問題。將評分結果進行處理，得到模糊數學綜合分析結果Y，Y是模糊向量R和模糊矩陣X的合成Y1=R·X1。

其中，Y11＝0.410，Y12＝0.300，Y13＝0.250，Y14＝0.035，即Y1＝（0.410，0.300，0.250，0.035），為了明確地顯示綜合評判的結果，進行歸一化處理，歸一化后的模糊變換結果為：Y1＝（0.412，0.302，0.251，0.035）。同理，可得到其他組樣品的模糊評判結果。然后以評語集V＝{V1，V2，V3，V4}＝{優，良，一般，差}。將表3中綜合評價結果的各個量分別乘以其對應的分值（優、良、一般、差依次賦予分值90、75、60、45分），并進行加和，最后可得出每個樣品的最后總得分（表3）。

表3 薏仁露飲料的綜合評判結果Table3 Comprehensive sensory evaluation of adlay seed beverage

綜合分析可得，4 個薏仁露飲料的評定級別從高到低為：2號＞1號＞3號＞4號，即經0.01% VC+0.01%迷迭香處理的薏仁露飲料的感官評定結果最好，其次為0.01% VC+0.01%茶多酚處理組，再次是0.01% VC+0.01% VE處理組，對照組感官效果最差。可知，復合抗氧化劑可增強薏仁露飲料的脂穩定性，有效抑制飲料“苦哈味”的產生。

添加復合抗氧化劑的薏仁露飲料的電子舌分析結果如表4所示。

表4 添加復合抗氧化劑的薏仁飲料電子舌分析響應值Table4 Electronic tongue response values of adlay seed beverage with composite antioxidant treatment

電子舌技術可根據味感物質的濃度來計算相應的響應值，反應靈敏，可檢測出評定人員無法區分樣品間的細小差異[29]；因此，將電子舌技術結合感官評定方法綜合分析，可得到更為可靠的風味分析結果。不同的檢測樣品在電子舌傳感器響應值上存在差異，傳感器的響應值可代表其對應味覺的強弱，響應值大，對應的味覺強，反之則味覺弱。由表4可知，各組樣品在各傳感器的響應值都存在差異，說明電子舌可區分不同組合抗氧化劑處理的薏仁露飲料；不同處理對薏仁露飲料的五味均有一定影響，其中對苦味（COO）影響最大；從代表苦味的傳感器COO的響應值看，3 組不同復合抗氧化劑處理均能除去薏仁露飲料的苦味，且各處理組與對照組間差異顯著（P＜0.05），說明添加抗氧劑可明顯抑制薏仁露飲料“苦哈味”的產生。4 組樣品的苦味按從小到大分別為：0.01% VC+0.01%迷迭香處理組＜0.01%VC+0.01%茶多酚處理組＜0.01% VC+0.01% VE處理組＜對照組，0.01% VC+0.01%迷迭香對去除薏仁露飲料苦味的作用效果最好。而不同處理薏仁露飲料的酸味（CAO）、鮮味（AAE）和澀味（AE1）的響應值與對照組之間差異不大。

綜合氧化指標的測定、感官評定和電子舌分析，其中0.01% VC+0.01%迷迭香組合處理組的抗氧化能力最強，且風味品質最好。

3 結 論

薏仁露飲料在貯藏過程中，脂肪酸易發生氧化而引起飲料風味劣變、品質下降。添加迷迭香、茶多酚、VE、VC后可明顯增強薏仁露飲料的抗氧化能力，其中復合抗氧化劑（0.01% VC+0.01%迷迭香、0.01% VC+0.01%茶多酚、0.01% VC+0.01% VE）抗氧化效果明顯優于單一抗氧化劑。采用氧化指標的跟蹤測定、感官評定和電子舌分析3 種方法對不同處理的薏仁露飲料進行分析，結果表明：相對其他處理組，0.01% VC+0.01%迷迭香處理組的薏仁露飲料TBA值變化最小，感官評定結果最佳，苦味響應值最小。

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