針葉櫻桃牡蠣多肽復合飲料工藝及抗氧化性研究

陳麗偉，楊勁松*，李 黎，吳雪帝，譚海生，仵云學

1.海南大學 食品科學與工程學院，海南 海口 570228 2.海南大學 材料科學與工程學院，海南 海口 570228 3.海南三沙大海藍生態農業科技有限公司，海南 海口 570100

針葉櫻桃原產于熱帶美洲，在巴西東北部大量種植[1]，被譽為“原生態維C果王”。其鮮果中VC的含量高達1 215～3 024 mg/100 g，是含量較高的天然VC來源之一[2]。與市面上的常規櫻桃相比，一顆針葉櫻桃的VC含量是常規櫻桃的190倍。此外，針葉櫻桃還有“紅色珍果”“生命之果”等美稱。針葉櫻桃在1991年被引進海南種植[3]。大量研究報道了針葉櫻桃具有顯著的功能特性，鐘義紅等[4]的研究表明：從針葉櫻桃中獲得的提取物可以加強小鼠體內組織液與細胞免疫的功能。張艷杰[5]選用針葉櫻桃粉作為天然VC的來源，制得的膠原蛋白肽水果復合粉具有抗氧化和延緩衰老等多種美容功能。Li等[6]的研究也表明，針葉櫻桃具有很強的抗氧化能力，能夠有效清除自由基，減少對人體的損傷。但是由于針葉櫻桃種植難，價格昂貴，易腐爛[2]，不易保存和長途運輸，其發展受到了限制，導致產品單一，市場流通困難。

牡蠣多肽是牡蠣經酶解后得到的肽鏈較短的多肽混合物，其分子量大都低于1 000，易于消化吸收。牡蠣多肽具有優異的抗氧化性，是一種天然的抗氧化劑[7]。汪何雅[8]的研究表明，抗氧化物質之間有協同增效作用，它們在機體內發生一系列的反應和相互作用,使得彼此的抗氧化活性顯著增加。

作者以針葉櫻桃和牡蠣為主要原材料，通過針葉櫻桃牡蠣多肽復合飲料工藝技術，進一步優化配比，研制出高抗氧化活性的復合飲料，對提升針葉櫻桃飲料品質，推動針葉櫻桃行業發展和研發高抗氧化活性的復合飲料有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

針葉櫻桃果：海南定安種植基地；牡蠣：市購；復合蛋白酶：上海源葉生物科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 復合飲料生產工藝

1.2.1.1 牡蠣多肽提取液的制備

挑選干凈新鮮牡蠣，去掉外殼并將其沖洗干凈。稱取100 g新鮮牡蠣按1∶ 4(質量比)加蒸餾水打漿。打漿后的牡蠣加入600 U/g復合蛋白酶，在55 ℃恒溫水浴鍋中酶解4 h[9]。酶解結束后立即置于100 ℃水浴鍋中滅酶15 min。滅酶后加入0.75%(質量比)活性炭，去除牡蠣的腥味[10]，之后于60 ℃水浴鍋中放置25 min。結束后離心(4 000 r/min,15 min)[11]，離心后取上清液即得到牡蠣多肽提取液。

1.2.1.2 針葉櫻桃汁的制備

采摘新鮮、干凈、成熟、無病蟲害的針葉櫻桃，洗凈直接打漿，在4 000 r/min、20 min條件下離心，取上清液得到針葉櫻桃汁。

1.2.1.3 調配

按照響應面優化后的方案稱取蔗糖和檸檬酸，先在燒杯中溶解，再加入牡蠣多肽提取液、針葉櫻桃汁以及穩定劑，攪拌均勻定容至100 mL。

1.2.1.4 均質

將調配得到的牡蠣多肽與針葉櫻桃復合飲料先加熱到55 ℃，再在20～50 MPa下均質10 min。

1.2.1.5 滅菌

將調配好的牡蠣多肽與針葉櫻桃復合飲料進行巴氏殺菌(90 ℃，15 min)，之后流水冷卻至室溫得成品。

1.2.2 單因素試驗設計

基礎工藝條件：卡拉膠添加量0.15%、針葉櫻桃汁添加量20 g/100 mL、蔗糖添加量9%、檸檬酸添加量0.15%、牡蠣多肽提取液添加量10 g/100 mL。

選擇針葉櫻桃汁、蔗糖、檸檬酸、牡蠣多肽提取液為變量，在基礎工藝基礎上，采用單一變量進行試驗。依次研究針葉櫻桃汁添加量(10、15、20、25、30 g/100 mL)、蔗糖添加量(8%、9%、10%、11%、12%)、檸檬酸添加量(0.05%、 0.10%、0.15%、 0.20%、 0.25%)、牡蠣多肽提取液添加量(5、10、15、20、25 g/100 mL)等4個因素對針葉櫻桃牡蠣多肽復合飲料的感官評分的影響。

1.2.3 Box-Behnken試驗設計

在單因素試驗的基礎上，確定各因素最佳水平范圍，采用響應面中心組合試驗設計，選出牡蠣多肽提取液添加量(A)、針葉櫻桃汁添加量(B)、蔗糖添加量(C)、檸檬酸添加量(D)為自變量，以飲料感官評分為響應值。

1.2.4 測定方法

1.2.4.1 感官評定

邀請12名專業人士從組織狀態、口感、色澤、風味等4個方面進行綜合評價，評價標準參考GB/T 31121—2014《食品安全國家標準果蔬汁類及其飲料》的相關內容。具體評分標準見表1。

1.2.4.2 抗氧化能力的測定

分別取牡蠣多肽提取液(8.00 g/100 mL)、針葉櫻桃果汁(19.94 g/100 mL)和針葉櫻桃牡蠣多肽復合飲料(牡蠣多肽質量濃度8.00 g/100 mL、針葉櫻桃質量濃度19.94 g/100 mL)各2 mL于試管中，參照朱克永等[12]的方法測定DPPH清除率。每個試驗均重復3次取平均值。

1.2.4.3 理化指標測定

可溶性固形物、總酸、總糖的測定:參照GB/T 12143—2008《飲料通用分析方法》中的方法進行測定。

銅、鉛的測定：參照GB 5009.13—2017《食品安全國家標準 食品中銅的測定》和GB 5009.12—2017《食品安全國家標準 食品中鉛的測定》中的方法進行測定。

1.2.4.4 微生物的測定

參照GB 4789.1—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗》規定的方法進行復合飲料微生物檢測。

2 結果與討論

2.1 單因素試驗結果與分析

2.1.1 牡蠣多肽提取液添加量對復合飲料感官評價的影響

由圖1可知，隨著牡蠣多肽提取液添加量的增大，復合飲料的綜合評分呈現出先上升后下降的趨勢。當多肽提取液添加量達到10 g/100 mL時，復合飲料綜合評分達到最大值85分。此時復合飲料達到最佳狀態，具有針葉櫻桃果香和牡蠣多肽風味，色澤呈櫻桃紅色，狀態穩定，口感最優。

2.1.2 針葉櫻桃汁添加量對復合飲料感官評價的影響

由圖2可知，隨著針葉櫻桃汁添加量的不斷增大，復合飲料的感官評分先上升后下降，復合飲料的感官評分在針葉櫻桃汁的添加量為20 g/100 mL時達到最大值。此時飲料具有針葉櫻桃所特有的艷麗色澤，風味、口感最佳。針葉櫻桃汁添加量繼續增加，影響了復合飲料風味的協調性，導致綜合評分下降。

2.1.3 蔗糖添加量對復合飲料感官評價的影響

從圖3可以看出，綜合評分隨著蔗糖添加量增大呈先上升后下降趨勢，當蔗糖含量為9%時，綜合評分達到最大值，為86分。此時糖酸比適中，具有針葉櫻桃特有的風味，色澤協調，最符合人們的口味。

圖3 蔗糖添加量對復合飲料感官評價的影響Fig.3 Influence of the addition amount of sucrose on the sensory evaluation of compound beverage

2.1.4 檸檬酸添加量對復合飲料感官評價的影響

由圖4可知，當檸檬酸的添加量為0.15%時，感官評分達到最大值82分。試驗過程中，組織狀態評分基本保持在15分，而色澤評分在14分左右有輕微波動。此時復合飲料具有濃郁的針葉櫻桃的香味和牡蠣多肽的鮮味，色澤呈鮮艷的櫻桃紅色，特征風味顯著，酸甜適宜。

圖4 檸檬酸添加量對復合飲料感官評價的影響Fig.4 Influence of the addition amount of citric acid on the sensory evaluation of compound beverage

2.2 響應面試驗結果與分析

2.2.1 模型建立與數據分析

基于單因素試驗分析，根據Box-Behnken中心組合設計4因子3水平的響應面分析試驗，響應面試驗設計及結果見表2，所得回歸方程系數顯著性檢驗結果見表3。

運用Design-Expert 8.0.6.1對表2中的試驗數據進行多元回歸分析，得到各因素對復合飲料感官評分作用的二次多項回歸模型：

表2 響應面試驗設計及結果Table 2 Response surface test design and results

Y=91.60-0.83A-1.67C+1.50D+0.25AB+3AC-5.25AD-0.50BC+0.75BD-CD-2.42A2-4.17B2-5.68C2-6.68D2。

表3 回歸模型方差分析Table 3 Analysis of variance of regression model

從表3可以看出，C、AC、AD、A2、B2、C2、D2對復合飲品感官評分有極顯著影響(P<0.01)，A、D對復合飲品感官評分有顯著性影響(P<0.05)。各因素對復合飲料感官評分的影響程度為C>D>A>B。

2.2.2 影響因子交互作用分析

利用Design-Expert V8.0.6軟件分析數據獲得響應面圖和等高線圖，響應面圖能夠生動直觀地反映出各因素及其相互作用對試驗結果的影響，曲面程度越大，兩因素的交互作用越顯著[13-15]。由圖 5 可以看出，針葉櫻桃汁添加量、牡蠣多肽提取液添加量、蔗糖添加量和檸檬酸添加量之間的相互作用對感官評分的影響程度。

圖5 4個因素交互作用對復合飲料感官評分影響的響應面曲線Fig.5 Response surface curve of the interaction of 4 factors on the sensory score of compound beverage

多肽提取液添加量和蔗糖添加量的交互作用對感官評分的影響極顯著(P<0.01)，多肽提取液添加量和檸檬酸添加量的交互作用對感官評分影響極顯著(P<0.01)，兩者之間的等高線形狀為橢圓形，說明兩者交互作用明顯。其余因素間交互作用影響不顯著(P>0.05)，這與方差分析結果一致。

2.2.3 驗證試驗

采用Box-Behnken中心組合試驗得到最佳配比：牡蠣多肽提取液添加量8.00 g/100 mL、針葉櫻桃汁添加量19.94 g/100 mL、蔗糖添加量8.07%、檸檬酸添加量0.23%。選擇此條件進行驗證試驗，制備的復合飲料感官評分為91分，與軟件給出的預測值較吻合。

2.2.4 針葉櫻桃牡蠣多肽復合飲料抗氧化能力測定結果

經測定，牡蠣多肽提取液(8.00 g/100 mL)DPPH清除率為75.9%，未加牡蠣多肽的針葉櫻桃果汁(19.94 g/100 mL)DPPH清除率為96.4%，針葉櫻桃牡蠣多肽復合飲料(牡蠣多肽提取液8.00 g/100 mL、針葉櫻桃汁19.94 g/100 mL)的自由基清除率為97.6%。試驗結果證明，針葉櫻桃和牡蠣多肽中都含有能清除自由基的活性物質，兩者復合具有增效作用，使得產品的抗氧化活性明顯增強。

2.2.5 針葉櫻桃牡蠣多肽復合飲料理化指標和微生物檢測結果

針葉櫻桃牡蠣多肽復合飲料理化指標和微生物檢測結果如表4所示。

表4 復合飲料理化指標和微生物檢測結果Table 4 Physicochemical indexes and microbial test results of the compound beverage

3 結論

本研究通過單因素試驗以及響應面試驗，確定針葉櫻桃牡蠣多肽復合飲料的最佳配比為牡蠣多肽提取液添加量8.00 g/100 mL、針葉櫻桃汁添加量19.94 g/100 mL、蔗糖添加量8.07%、檸檬酸添加量0.23%，以此配方調配的針葉櫻桃牡蠣多肽復合飲料色澤為鮮艷的櫻桃紅色，針葉櫻桃果香與牡蠣多肽特有風味和諧統一，酸甜可口。經過抗氧化性試驗得出復合飲料的自由基清除率為97.6%，抗氧化能力明顯提高。

牡蠣中的鮮味物質能夠促進食欲，多種維生素和礦物質能夠滿足人體對鐵、鋅的需求，但牡蠣等海產品腥味重。針葉櫻桃牡蠣多肽復合飲料通過脫腥技術可以有效地解決了這一問題，更好地滿足大眾需求。此外，針葉櫻桃牡蠣多肽的聯合抗氧化效果比單獨效果更強，這也為研發高抗氧化的復合飲料提供一定的理論依據。同時，也可以帶動針葉櫻桃深加工產業的發展，為海南省自由貿易港海產品的進一步開發利用奠定基礎。