山茱萸飲料的研制及抗氧化活性評價

摘 要：山茱萸飲料生產中常存在果汁口感酸澀及易形成沉淀等問題，為解決這一難題，以山茱萸、蜂蜜為主要原料研制一款口感良好的山茱萸飲料，考察山茱萸添加量、蜂蜜添加量、純凈水添加量對山茱萸飲料感官品質的影響。通過單因素實驗和響應面實驗確定最佳配方，并測定標志性成分（維生素C與碳水化合物）含量與DPPH自由基清除率。結果表明，山茱萸飲料的最佳配方為山茱萸提取液19.33 mL、蜂蜜2.04 g、水24.90 mL。該條件下所制得山茱萸飲料中維生素C含量為0.148 g/100 mL，碳水化合物含量為6.6 g/100 mL，對DPPH自由基的清除率為29.48%，說明該飲料含有一定的碳水化合物和維生素C，抗氧化活性較好，具有進一步研究的潛力。

關鍵詞：山茱萸；飲料；維生素C；抗氧化

中圖分類號：TS275.4 文獻標志碼：A 文章編號：1008-1038（2024）12-0025-06

DOI：10.19590/j.cnki.1008-1038.2024.12.005

Development and Antioxidant Activity Evaluation

of Cornus officinalis Beverage

WEN Xilian1， WANG Pinjie2， LIU Hailin1，3， JIANG Jianjun1， WU Kang1， TANG Yan1，3*

（1. College of Pharmacy， Guizhou University of Traditional Chinese Medicine， Guiyang 550025， China;

2. School of Liquor and Food Engineering， Guizhou University， Guiyang 550025， China; 3. Engineering

Research Center of Food Quality and Safety Control， Guizhou University of Traditional Chinese

Medicine， Guiyang 550025， China）

Abstract： The production of Cornus officinalis beverage often suffers from the problems of sour and astringent taste and easy precipitation. To solve these problems， a good-tasting C. officinalis beverage was developed with C. officinalis and honey as the main raw materials， and the effects of C. officinalis supplementation， honey addition and purified water addition on the sensory quality" were investigated. The optimal formula was determined by single factor experiment and response surface experiment， and the content of the signature components （vitamin C and carbohydrate） and DPPH free radical clearance were determined. The results showed that the optimal formula of C. officinalis beverage was 19.33 mL C. officinalis extract， 2.04 g honey and 24.90 mL water. Under these conditions， the vitamin C content of beverage was 0.148 g/100 mL and the carbohydrate content was 6.6 g/100 mL， and the DPPH free radical clearance rate was 29.48%， indicating that the beverage contained carbohydrate and vitamin C， with good antioxidant activity， which had the potential for further study.

Keywords： Cornus officinalis; beverage; vitamin C; antioxidant

山茱萸（Cornus officinalis）為山茱萸科山茱萸屬植物的干燥成熟果肉，又名紅棗皮、藥棗、肉棗、實棗兒等[1]，是一種藥食同源物質。山茱萸富含多種生物活性成分，如黃酮類、皂苷類等，具有良好的抗氧化、抗炎、抗腫瘤等作用[2]，對于提高人體免疫功能、延緩衰老、預防慢性疾病等具有獨特的功效[3-4]。山茱萸含有的有機酸、多糖、維生素C等物質賦予其補益肝腎[5]、提高體質、降血壓、抗疲勞[6]、降血脂抗動脈硬化[7]、免疫調節等諸多功效[8]，對于保持和改善人體健康有良好的作用，因此在中醫藥與功能性食品等領域被廣泛應用。

目前，山茱萸在食品加工中逐漸被應用于飲料、酒、醋、果醬及其他保健飲品等領域，但依舊面臨著食品體系規模小、產業鏈短、整體性差、市場競爭力弱等問題[9]。而山茱萸飲料生產中的果汁口感酸澀及易形成沉淀等問題[10]，影響產品質量，同時增加生產成本。本研究擬通過添加蜂蜜減輕其酸澀味，研制一款口感良好的山茱萸飲料，并通過單因素實驗及響應面實驗優化配方，以期為山茱萸保健食品的研究和開發奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

無核山茱萸肉干，海口龍華花楠巧百貨商行；蜂蜜，濟寧海空電子商貿有限公司；乙醇（純度95%），重慶川東化工集團有限公司；1，1-二苯基-2-三硝基苯肼DPPH，銻希愛化成工業有限公司；乙酸鋅溶液（純度99%），天津市大茂化學試劑廠；堿性酒石酸銅，重慶市川東化工有限公司；亞鐵氰化鉀溶液，索萊寶生物科技有限公司；葡萄糖，天津市致遠化學試劑有限公司；可溶性淀粉，上海易恩化學技術有限公司；I2標準溶液，上海易恩化學技術有限公司；維生素C標準品，索萊寶生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

L18-Health101高速破壁調理機，九陽股份有限公司；YP10002B電子天平，上海力辰邦西儀器科技有限公司；TW-2000W可調控溫電爐，鄲縣永信電器廠；YP10002B電子天平，上海力辰邦西儀器科技有限公司；UVV-5100紫外可見分光光度計，上海元析儀器有限公司。

1.3 工藝流程

山茱萸→浸泡榨汁→原料混合→調配→均質→滅菌→冷卻→成品。

1.4 操作要點

1.4.1 調配

將山茱萸提取液與蜂蜜、純凈水按一定比例混合，進行調配。

1.4.2 滅菌、冷卻

將飲料均質后，在95 ℃下滅菌約7 min，冷卻至常溫后裝入玻璃瓶中，封口備用[11]。

1.5 實驗設計

1.5.1 單因素實驗設計

以山茱萸復合飲料感官評價為指標，設置山茱萸復合飲料調配參數：山茱萸提取液添加量20 mL、純凈水添加量25 mL、蜂蜜添加量2.0 g，分別對山茱萸提取液添加量（A）、蜂蜜添加量（B）、純凈水添加量（C）展開單因素實驗[12]。考察某單因素時，其他因素不變，山茱萸提取液添加量設置10、15、20、25、30 mL，蜂蜜添加量設置1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 g，純凈水添加量設置10、15、20、25、30 mL。

1.5.2 響應面優化實驗設計

根據Box-Benhnken中心組合實驗設計原理，結合單因素實驗結果，以山茱萸添加量、純凈水添加量、蜂蜜添加量為3個因素，采用3因素3水平的響應面分析方法，通過感官評價優化山茱萸飲料最佳配方[13]。試驗設計見表1。

表1 響應面分析因素水平表

Table 1 Factors and levels of response surface analysis

1.6 感官評價

參照文獻[14]方法并稍作修改，以色澤、口感、香氣為評價標準，總分100分；具體評定標準見表2。由具備品鑒經驗的食品專業學生10人（男女各5人）組成的感官評定小組進行感官評價。

表2 飲料的感官評價標準

Table 2 Sensory evaluation criteria for beverage

1.7 測定指標與方法

1.7.1 維生素C和碳水化合物含量檢測

維生素C是一種重要的水溶性維生素，具有抗氧化、增強免疫力等多種功能[15]。測定維生素C含量可以評估山茱萸飲料的營養價值。碳水化合物是人體所需的主要能量來源之一[16]，適量攝入可以為人體提供足夠的能量。本研究以優化后得到的最佳配方制備山茱萸飲料，參照康明麗等[17]的方法采用碘量法和堿性酒石酸銅法分別測定山茱萸飲料中維生素C含量與碳水化合物含量。

1.7.2 DPPH自由基清除率測定

參照周琪等[14]方法并稍作修改。取4 mL、0.1 mmol/L的DPPH乙醇溶液與樣品溶液2 mL混合，避光放置30 min，以95%乙醇與DPPH乙醇溶液混合后作為空白對照，于517 nm 處測定吸光度。按照公式（1）計算 DPPH 自由基清除率。

DPPH自由基清除率/%=■×100" " "（1）

式中，A0為空白吸光值；A1為樣品溶液吸光值。

1.8 數據統計

實驗數據以“平均值±標準偏差”表示。采用SPSS 21.0對數據進行統計分析，以Origin 2021制圖。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 山茱萸添加量對山茱萸飲料的影響

由圖1可知，山茱萸添加量低于20 mL時，其色澤口感均不佳；大于20 mL時，其苦澀味偏重，且顏色較鮮艷，感官評分也隨之降低。可知，山茱萸添加量為20 mL時感官評分最高，因此，確定山茱萸最佳添加量為20 mL。

圖1 山茱萸添加量對山茱萸飲料感官品質的影響

Fig.1 Influence of C. officinalis addition on sensory quality

of C. officinalis beverage

2.1.2 蜂蜜添加量對山茱萸飲料的影響

如圖2 所示，蜂蜜添加量低于2.0 g時，山茱萸飲料因甜度過低而口感不佳；隨著蜂蜜添加量的增加，其感官評分提高，在蜂蜜添加量為2.0 g時感官評分最高，口感最佳；隨著蜂蜜添加量進一步增加，飲料含糖量過高而導致口感下降，其感官評分降低，由此，確定蜂蜜最佳添加量為2.0 g。

圖2 蜂蜜添加量對山茱萸飲料感官品質的影響

Fig.2 Influence of honey addition on sensory quality

of C. officinalis beverage

2.1.3 水添加量對山茱萸飲料的影響

如圖3所見，水添加量過低時，山茱萸飲料顏色較深，使飲料整體口感較差。水添加量過高時，顏色較淡，口感偏于無味。在10～25 mL的范圍內，山茱萸飲料的感官評分與水分呈正相關，水添加量增加，感官得分提高，其中水添加量達到25 mL時感官評分最高，因此確定水的最佳添加量為25 mL。

圖3 水添加量對山茱萸飲料感官品質的影響

Fig.3 Influence of water addition on sensory quality

of C. officinalis beverage

2.2 響應面優化結果

通過 Design-Expert 8.0.6將表3的結果對模型進行了擬合，得到了回歸方程：y=81.70-1.06A+0.19B+0.13C-

0.44AB-0.063AC+0.19BC-4.26A2-6.250×10-3B2-2.63 C2。

表3 飲料配方的響應面實驗設計與結果

Table 3 Response surface experimental design and results

of beverage formula

表4 回歸方程的各項方差分析

Table 4 Analysis of variance of regression equation

注：“*”表示差異顯著（P＜0.01），“**”表示差異極顯著（P＜0.001）。

圖4為通過Design-Expert 8.0.6得到的響應面分析圖，每個響應面分別代表著2個獨立變量之間的相互作用，此時第3個變量保持在最佳水平[18]。由圖4可以看出不同因素相互作用的響應面圖均呈開口向下的凸面狀，顯示水、蜂蜜、山茱萸提取液與感官評分存在相關性。依其斜坡陡峭程度排序和方差分析可知，山茱萸添加量和水添加量（圖4b）的交互作用顯著，而山茱萸添加量和蜂蜜添加量（圖4a）、水添加量和蜂蜜添加量（圖4c）的交互作用不顯著。

根據 Box-Behnken 實驗所得的結果和二次多項回歸方程，利用Design-Expert 8.0.6獲得了山茱萸飲料的最佳組合為水24.90 mL、蜂蜜2.04 g、山茱萸提取液19.33 mL。經驗證，該配方條件下得到的山茱萸飲料口感酸甜清爽、氣味協調、呈鮮紅色，感官評分為87.81±1.22。

2.3 成品營養物質含量和性質

2.3.1 維生素C和碳水化合物含量

結果顯示，該飲料中維生素C的含量為0.148 g/100 mL，可以為人體提供營養支持，對人體健康有益。過量攝入碳水化合物可能導致能量過剩，進而引發肥胖和糖尿病等健康問題[19]。該飲料中碳水化合物含量為6.6 g/100 mL，含量低于一般常見的市售果汁飲料。在飲用山茱萸飲料時，也需適量飲用。

2.3.2 DPPH自由基清除率

通過DPPH自由基清除率測定實驗對山茱萸保健飲料抗氧化能力評估。實驗結果顯示，山茱萸保健飲料的DPPH自由基清除率為29.48%，具有一定的抗氧化作用。

3 結論

隨著社會科技與生產水平的提升人們的生活水平不斷提高，飲食與健康保持方面越來越受到重視，藥食兩用食物也因此受到了廣大民眾的喜愛，山茱萸作為藥食兩用食物，在調節免疫功能、提高機體抗氧化能力等方面有顯著的效果[20]。因此，研制一款以山茱萸為主要原料，蜂蜜、水為配料的山茱萸飲料，能夠有效促進藥食同源產品資源的開發利用和“大健康”產業發展。本研究表明，山茱萸飲料的最佳配方為水24.90 mL、蜂蜜2.04 g、山茱萸提取液19.33 mL。在此條件下，山茱萸飲料中碳水化合物含量與VC含量分別為6.6 g/100 mL、0.148 g/100 mL，其對DPPH自由基的清除率為29.48%，表明該山茱萸飲料具有一定的抗氧化能力。但山茱萸飲料中其他活性成分的含量及其對人體健康的影響尚不清楚，后續將進行深入研究。

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收稿日期：2024-08-13

基金項目：貴州中醫藥大學大學生創新創業訓練計劃項目（貴中醫大創合字〔2021〕105號）

第一作者簡介：文喜蓮（1997—），女，本科，主要從事藥食同源產品開發及質量控制工作

*通信作者簡介：唐艷（1988—），女，講師，博士，主要從事藥食同源產品開發及食品衛生與安全研究工作