辣木葉茶青梅復合飲料的制備及其抗氧化活性評價

陳怡飛，肖婧楠，董 蕾，胡青平，徐建國

（1.山西師范大學 食品科學學院，山西 太原 030031；2.山西師范大學 生命科學學院，山西 太原 030031）

辣木（Moringa oleiferaLam.）是辣木科辣木屬喬木，源于印度，目前在我國云南、貴州、廣東、四川、海南等地廣泛種植，在我國種植面積已達到4 000 hm2[1-2]。辣木又稱神奇之樹，其花、葉、種子、根都可食用，其中某些活性成分有益于人體[3]。辣木葉現已被多國廣泛食用，我國也于2012年將其認定為新資源食品及藥食兩用資源[4]。辣木葉中富含多種營養成分，包括維生素、礦物質、蛋白質、多酚、黃酮類等，并且具有低脂肪、低膽固醇的特點，可以有效防止營養不良[5]。有研究發現，辣木葉中黃酮含量較為豐富，達到31.28 mg/g[6]。辣木葉在降血 糖[7]、抗氧化[8]、抑 菌[9]、抗腫瘤[10]、降血壓[11]、降血脂[12]、改善便秘[13]等方面也表現出良好的活性。ARORA等[14]研究發現，辣木葉醇提液對自由基具有清除作用，其效果與同濃度下人工合成的抗氧化劑相當，說明辣木葉是一種良好的抗氧化原料。辣木葉茶由辣木葉片經過傳統茶葉的加工工藝制成，按加工工藝的不同可分為辣木綠茶、辣木紅茶、辣木烏龍茶[15]。與傳統茶葉相比，辣木葉茶的湯色黃綠透亮，茶味醇厚，茶湯中的水溶性成分極為豐富，包括氨基酸、多酚類物質、多糖類物質和咖啡因等物質[16]。

青梅，別稱酸梅，屬薔薇科植物，是一種藥食兩用資源。青梅含糖量低，富含有機酸，鈣磷比合理，Ca/P約為1∶1，屬于優質天然酸味原料。此外，青梅中還含有大量有生物活性的甾醇、黃酮等次生代謝物質，含有多種維生素，其中維生素B2含量高達5.6 mg/100 mg，為其他水果的數百倍[17]。青梅有抗氧化、抑菌、抗腫瘤、抗疲勞、抗過敏等作用，在一定程度上可防治心血管疾病、腫瘤疾病[18]。

鑒于辣木葉和青梅的藥食兩用特性，其二者均可被開發制備成飲料。王小敏等[19]以山楂、決明子、辣木葉、甘草為原料，開發出具有通便功能的固體飲料。黃春秋等[20]以辣木葉為原料與百香果汁調和制成了澄清型復合飲料。李旺等[21]以黑木耳、決明子、辣木葉為原料研制出復合型功能飲料。縱觀現有研究，辣木葉復合飲料目前仍處于探索階段，且利用辣木葉茶和青梅汁制成的復合飲料未有報道。

本研究以辣木葉茶、青梅為主要原料，輔以蜂蜜、白砂糖，采用單因素試驗和響應面法研制一款酸甜可口、營養豐富，并且具有一定保健功能的復合飲料配方，旨在為辣木、青梅等植物資源的開發利用提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試辣木葉茶由深圳市芳華世家生物科技有限公司提供；青梅濃縮原漿（食品級），由廣東佳寶集團有限公司提供。

1.2 主要試劑

福林酚（合肥博美生物有限公司）；無水乙醇（AR）、亞硝酸鈉（AR）（洛陽市化學試劑廠）；蘆丁標準品（≥98%）、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）和2，2-聯氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽（ABTS）（美國Sigma-Aldrich公司）；硝酸鋁（AR）、沒食子酸標準品（≥98%）（天津市光復精細化工研究所）；氫氧化鈉（AR）、無水碳酸鈉（AR）（天津市風船化學試劑科技有限公司）。

1.3 儀器設備

TP-214電子天平（德國賽多利斯科學儀器有限公司）；752N紫外可見分光光度計、SJ-3F pH計（上海儀電分析有限公司）；PAL-1E數顯糖度計（無錫久平儀器有限公司）。

1.4 試驗方法

1.4.1 復合飲料制作工藝流程

1.4.1.1 辣木葉茶浸提液的制備參照付興周等[22]的方法略有修改，按茶葉∶水=1∶20（m/V），在80℃水中浸提3 min，過濾得濾液，重復上述操作5次后定容至100 mL，得到質量濃度為0.01 g/mL辣木葉茶浸提液。

1.4.1.2 青梅濃縮液的制備取1 g青梅濃縮原漿，用水將其定容至100 mL，攪拌使其全部溶解后，過濾得到質量濃度為0.01 g/mL的青梅濃縮液。

1.4.1.3 調配將辣木葉茶浸提液、青梅濃縮液、蜂蜜、白砂糖以一定比例在水中混合成原料液后，用純凈水定容至100 mL，調配至成品。

1.4.1.4 均質、灌裝與滅菌成品均質2次，灌裝，采用巴氏殺菌方法殺菌30 min，冷卻后即可制得飲料。

1.4.2 辣木葉茶青梅復合飲料配方工藝條件的確定

1.4.2.1 單因素試驗選取辣木葉茶浸提液添加量、青梅濃縮液添加量、蜂蜜添加量和白砂糖添加量4個因素，以感官評分作為評價指標，研究辣木葉茶浸提液添加量為25%、35%、45%、55%、65%（V/V）；青梅濃縮液添加量為2%、4%、6%、8%、10%（V/V）；蜂蜜添加量為1%、2%、3%、4%、5%（V/V）；白 砂 糖 添 加 量 為0.2%、1.2%、2.2%、3.2%、4.2%（m/V）對復合飲料的影響，確定復合飲料的最佳工藝配方。

1.4.2.2 響應曲面設計按照Box-benhnken中心組合試驗設計原理，在單因素試驗的基礎上，選定辣木葉茶浸提液（A）、青梅濃縮液（B）、蜂蜜（C）以及白砂糖的添加量（D）進行4因素3水平共29個試驗點的響應面設計，以感官評分（Y）為響應值，根據最終綜合評分結果，篩選出辣木葉茶青梅復合飲料的最佳配比。試驗設計因素與水平如表1所示。

表1 響應面試驗設計的因素與水平Tab.1 Design factors and levels of response surface test %

1.5 測定指標及方法

1.5.1 感官評價測定采用感官綜合評分，對飲料的色澤、香氣、口感以及組織狀態制定感官評價標準[23-25]（表2），由15名食品專業的學生組成評分小組進行綜合評定。

表2 復合飲料感官評價標準Tab.2 Sensory evaluation standard of compound beverage

1.5.2 可溶性固形物及pH值測定復合飲料中可溶性固形物含量的測定參照GB/T 12143—2008《飲料通用分析方法》進行[26]；pH值的測定參照張金漢等[27]的方法。

1.5.3 總酚和黃酮含量測定以沒食子酸為標準樣品，采用福林酚比色法測定復合飲料中多酚含量，具體方法及公式計算參照付依依[28]的方法進行。以吸光度為縱坐標（Y1）、沒食子酸標準溶液質量濃度（X1，mg/mL）為橫坐標，繪制標準曲線，得到回歸方程Y1=91.029X1-0.001 1（R2=0.996 3）。以蘆丁為標準樣品，采用亞硝酸鈉-硝酸鋁顯色法測定黃酮含量[29]，以吸光度為縱坐標（Y2）、蘆丁標準溶液質量濃度（X2，mg/mL）為橫坐標，繪制標準曲線，得到回歸方程Y2=10.811X2-0.010 2（R2=0.994 1）。

1.5.4 抗氧化指標測定

1.5.4.1 DPPH自由基清除能力測定參照鄭佳[30]的方法稍加修改進行測定。取0.5 mL辣木葉茶青梅復合保健飲料于15 mL試管中，加入2.5 mL DPPH自由基乙醇溶液，在室溫避光環境中靜置30 min。以無水乙醇作空白對照，以維生素C作陽性對照，測定波長517 nm處的吸光度，每個試驗平行3次。

式中，A1為樣品的吸光度值；A2為以乙醇替代DPPH自由基乙醇溶液時，測得樣品的吸光度值；A0為以乙醇替代樣品作為空白對照組時，測得的吸光度值。

1.5.4.2 ABTS自由基清除能力測定參照周春暉等[31]的方法稍加修改進行測定。移取0.1 mL辣木葉茶青梅復合保健飲料于15 mL試管內，加入ABTS工作液（3.9 mL），在室溫避光環境中靜置6 min，用無水乙醇作為空白對照組，以維生素C作陽性對照，測定波長734 nm處的吸光度，每個試驗平行3次。式中，A3為以乙醇替代ABTS工作液時，測得樣品的吸光度值。

1.6 數據處理

試驗采用Microsoft Excel 2010進行原始數據處理，采用SPSS Statistic 20.0軟件對數據分析，結果以平均值±標準差表示；采用Duncan多重比較檢驗法進行顯著性分析（P＜0.05）；采用Design-Expert 8.0.6進行響應面試驗設計與分析。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 辣木葉茶浸提液添加量對復合飲料感官評分的影響在青梅濃縮液、蜂蜜、白砂糖添加量分別為6%、4%、1.2%的條件下，分別以辣木葉茶浸提液25%、35%、45%、55%、65%（V/V）的添加量制備辣木葉茶青梅復合飲料。由圖1可知，當辣木葉茶浸提液添加量在25%～45%時，隨著辣木葉茶浸提液添加量的增加，飲料中辣木的獨特香氣逐漸濃郁，色澤更加明亮，口感變好，感官評分也隨之升高。當辣木葉茶浸提液添加量達到45%時，辣木葉茶青梅復合保健飲料的感官評分值最高，為81.47分；超過此用量后，進一步增加辣木葉茶浸提液的添加量達到55%～65%時，產品的辣木茶味會過濃，茶的苦味、澀味相繼出現，且會掩蓋青梅的香氣，感官評分也略有降低。

圖1 辣木葉茶浸提液添加量對復合飲料感官評分的影響Fig.1 Effect of different amounts of Moringa oleifera Lam.leaf tea extract on sensory score of compound beverage

2.1.2 青梅濃縮液添加量對復合飲料感官評分的影響在辣木葉茶浸提液、蜂蜜和白砂糖的添加量分別為45%、4%、1.2%的條件下，分別以青梅濃縮液2%、4%、6%、8%、10%（V/V）的添加量制備辣木葉茶青梅復合飲料。由圖2可知，辣木葉茶浸提液、蜂蜜和白砂糖的添加量一定，當青梅濃縮液添加量在2%～6%時，隨青梅濃縮液添加量的增加，飲料酸味逐漸增加，色澤加深，青梅香氣增加，感官評分也提高。當青梅濃縮液添加量為6%時，酸甜適中，產品的風味達到最佳，感官評定結果分值最大，達到86.67分。繼續添加青梅濃縮液達到8%～10%時，飲料口味變酸，色澤變暗，感官評分也顯著下降。

圖2 青梅濃縮液添加量對復合飲料感官評分的影響Fig.2 Effect of different amounts of greengage concentrates on sensory score of compound beverage

2.1.3 蜂蜜添加量對復合飲料感官評分的影響在辣木葉茶浸提液、青梅濃縮液、白砂糖添加量分別為45%、6%、1.2%的條件下，分別以蜂蜜1%、2%、3%、4%、5%（V/V）的添加量制備辣木葉茶青梅復合飲料。由圖3可知，辣木葉茶浸提液、青梅濃縮液和白砂糖的添加量一定，在蜂蜜添加量為1%～3%時，隨蜂蜜添加量增加，產品變甜，澀味逐漸消失。當蜂蜜添加3%時，產品風味最佳，感官評分達到90.6分。繼續添加蜂蜜，添加量達到4%～5%時，產品的辣木茶香味、青梅香味被掩蓋，口味過甜，感官評分隨之降低。

圖3 蜂蜜添加量對復合飲料感官評分的影響Fig.3 Effect of different amounts of honey on sensory score of compound beverage

2.1.4 白砂糖添加量對復合飲料感官評分的影響在辣木葉茶浸提液、青梅濃縮液、蜂蜜添加量分別為45%、6%、4%的條件下，分別以白砂糖0.2%、1.2%、2.2%、3.2%、4.2%（m/V）的添加量制備辣木葉茶青梅復合飲料。由圖4可知，當白砂糖添加量在0.2%～1.2%時，辣木葉茶青梅復合保健飲料的感官評分呈現上升趨勢。加入1.2%白砂糖時，復合保健飲料的風味最好，口感酸甜適中，感官評分達82.2分。此時如果進一步增大白砂糖添加量，使得飲料過甜，風味下降，感官評分降低。

圖4 白砂糖添加量對復合飲料感官評分的影響Fig.4 Effect of different amounts of sugar on sensory score of compound beverage

2.2 響應面試驗優化

2.2.1 響應面試驗結果采用Design-Expert 8.0.6軟件對表3數據進行二次多項式回歸分析，獲得感官評分（Y）對辣木葉茶浸提液（A）、青梅濃縮液（B）、蜂蜜添加量（C）、白砂糖添加量（D）的二次多項回歸方程：Y=83.57+0.56A-0.96B+1.37C+1.14D-1.10AB-0.20AC+1.58AD+1.45BC-0.55BD+0.88CD-1.59A2-1.50B2-0.70C2-1.28D2。

表3 響應面試驗設計方案及結果Tab.3 Design scheme and results of response surface test

對上述回歸方程進行方差分析，結果如表4所示。

表4 復合飲料響應面試驗結果方差分析Tab.4 Variance analysis of response surface test results of compound beverage

由表4可知，模型P=0.000 5＜0.01，表示該試驗模型極顯著，模型失擬項P=0.086 0＞0.05，即失擬項不顯著，表明此模型方程可以較好地描述各條件和感官評價的關系，可以用于優化預測辣木葉茶青梅復合保健飲料的最佳工藝配比。并且相關系數R2=0.870 6，R2Adj=0.741 2，說明該模型能較好地反映4個因素之間的關系。

從4個因素對復合飲料感官評價的影響分析可知，回歸方程的一次項B、C、D，二次項A2、B2、D2對感官評價影響極顯著（P＜0.01），交互項AD、BC對感官評分影響顯著（P＜0.05），由此可見，各因素對感官評價的響應不是簡單的線性關系。從F值可以看出，對復合飲料感官評分的影響因素排序為蜂蜜添加量（C）＞白砂糖添加量（D）＞青梅濃縮液添加量（B）＞辣木葉茶浸提液添加量（A）。

2.2.2 響應面交互作用分析圖5反映了辣木葉茶浸提液添加量（A）、青梅濃縮液添加量（B）、蜂蜜添加量（C）、白砂糖添加量（D）4個因素之間交互作用對復合飲料感官評價的影響，響應面的坡度越陡表明響應值對于處理條件的改變越敏感，反之則說明處理條件對響應值影響不大[32]。等高線呈橢圓形表明2個因素交互作用顯著，等高線呈圓形表明2個因素交互作用不顯著[33]。各因素交互作用響應面圖顯示，各響應面形態各異且各頂點都在試驗水平范圍內，說明辣木葉茶青梅復合飲料的最優配方工藝在試驗水平范圍內。

圖5 各因素交互作用響應面Fig.5 Response surface plots of interaction of various factors

由圖5可知，當辣木葉茶浸提液的添加量控制在50%～55%，青梅濃縮液添加量趨于5%～6%時，飲料的感官評分最高。將辣木葉茶浸提液的添加量控制在35%～55%，蜂蜜的添加量控制在2%～4%時，在此范圍內，感官評分隨辣木葉茶浸提液添加量的增加先變大后變小，蜂蜜添加量越多，飲料的感官評分越高。將辣木葉茶浸提液的添加量控制在35%～55%，白砂糖的添加量控制在0.2%～2.2%時，在此范圍內，這2種原料均為添加量越多，感官評分越高，同時增大辣木葉茶浸提液和白砂糖的添加量，感官評分顯著提高。當青梅濃縮液添加量趨于5%～6%，蜂蜜的添加量控制在2%～4%時，在此范圍內，蜂蜜添加量越多，感官評分就越高。當青梅濃縮液添加量為5.45%，蜂蜜添加量為4%時，感官評分達到最高。控制青梅濃縮液的添加量在4%～8%、白砂糖的添加量在0.2%～2.2%時，在這個范圍內，當青梅濃縮液的添加量趨近于5%，白砂糖的添加量越大時，青梅香氣適中，酸甜適中，口感越好，飲料的感官評分越高；若青梅濃縮液添加量達到5.45%，白砂糖添加量達到2.2%時，飲料感官評分最高。將蜂蜜的添加量控制在2%～4%，白砂糖的添加量控制在0.2%～2.2%，蜂蜜和白砂糖都影響飲料的甜度和口感，二者的添加量越多，感官評分越高；當蜂蜜添加量為4.0%，白砂糖添加量為2.2%時，感官評分最高。

2.2.3 驗證試驗通過響應面Design-Expert 8.0.6軟件獲得了辣木葉茶青梅復合保健飲料的最優工藝為：辣木葉茶浸提液添加量52.03%，青梅濃縮液添加量5.45%，蜂蜜添加量4.00%，白砂糖添加量2.20%，理論最優感官評分為85.66分。考慮到操作的方便性，將最佳配方用量調整為辣木葉茶浸提液52.0%，青梅濃縮液添加量為5.5%，蜂蜜添加量為4.0%，白砂糖添加量為2.2%，在此條件下進行了3次平行試驗，得到的感官評分為85.4分，與模型預測值接近，說明運用響應面分析法對辣木葉茶青梅復合保健飲料的工藝進行優化，得到的最佳工藝參數可靠。

2.3 復合飲料理化指標測定結果

經測定，復合飲料中可溶性固形物含量為6.80%，pH值為4.73，總黃酮含量為0.088 mg/mL，多酚含量為0.094 mg/mL。

2.4 復合飲料抗氧化活性測定結果

通過測定辣木葉茶青梅復合飲料對DPPH自由基和ABTS自由基的清除能力，來檢測復合飲料的抗氧化活性，結果如表5所示。從表5可以看出，辣木葉茶青梅復合飲料具有一定的抗氧化活性，其對DPPH自由基和ABTS自由基清除能力分別達到90.50%、36.40%。

表5 復合飲料對不同自由基的清除率Tab.5 The scavenging rate of compound beverage against different radicals %

3 結論與討論

辣木葉茶由辣木葉片經過傳統茶葉的加工工藝制成，由于辣木葉青草味和辛辣味較重，故其茶湯雖黃綠明亮，滋味清醇，但仍帶有明顯的辣味[16]。近年來，國內外有關復合飲品的研究發展迅速，復合飲品是以多種成分為原料混合加工后制成的一種飲品，其中關于辣木復合飲品的研究也日益增多。多項研究也發現，將辣木葉同果蔬汁混合輔以糖、酸制成復合飲品可以改善辣木葉的風味。李旺等[21]將辣木葉粉碎，與另外2種原料黑木耳和決明子分別在一定條件下浸提，將三者的浸提液按比例混合并加入晶糖、甜菊糖苷和有機酸等鋪料，制得的復合飲品口感較好。張文洲等[34]將辣木葉汁、紫胡蘿卜汁、番茄汁3種原料按比例混合，加入白砂糖、檸檬酸等輔料進行調配，制得的辣木復合果蔬飲料不僅具有玫瑰紅的色澤，并且口感適中。曾鈺鵬等[35]將辣木葉浸提后得到的基液與百香果汁混合，添加白砂糖、檸檬酸制得的辣木百香果復合飲料不僅具有獨特辣木風味和百香果層次口感，與市售5種果汁飲料相比具有較高的抗氧化功能。

青梅的特點是低糖高酸，其糖酸比為0.2，因此，青梅是一種優良的酸味原料[23]。在本研究中用青梅代替有機酸與辣木葉茶浸提液混合，輔以蜂蜜、白砂糖調和，制得的復合保健飲料具有金黃色的光亮色澤，溶液澄清透明，有濃郁辣木葉香味以及清淡的青梅香味，酸甜可口，茶香清冽。無論是辣木飲料還是青梅飲料，通常都以飲料行業標準即通過形態、色澤、香氣、風味等感官品質來綜合評價飲料產品。本研究中對復合飲料風味的影響因素依次為蜂蜜添加量＞白砂糖添加量＞青梅濃縮液添加量＞辣木葉茶浸提液添加量，這可能是由于人與生俱來對甜味具有獨特偏好。黃春秋等[20]在對辣木百香果復合飲料工藝的研究中也發現，對飲料風味調配的主要影響因素是飲料中的總糖量。

本研究通過單因素試驗以及響應面優化得到最佳工藝條件：辣木葉茶浸提液添加量為52.0%，青梅濃縮液添加量為5.5%，蜂蜜添加量為4.0%，白砂糖添加量2.2%。在這一參數下得到的辣木葉茶青梅復合保健飲料的感官評分最佳，感官評分為85.4分。以該配方開發的辣木葉茶青梅復合飲料含有一定量的多酚和黃酮，分別為0.094、0.088 mg/mL，對DPPH自由基和ABTS自由基的清除率分別為90.50%和36.40%，具有一定的抗氧化活性。該復合飲料工藝簡單，成本低，為充分利用辣木、青梅資源豐富辣木復合飲料產品種類提供了理論參考。