抗辐射果蔬保健饮品*

张　可　张　旭　张心柳　李雪雁　左姣丽　赵　莉　姜瞻梅*（东北农业大学乳品科学教育重点实验室，东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨　150000）

·食品安全·

抗辐射果蔬保健饮品*

张可**张旭张心柳李雪雁左姣丽赵莉姜瞻梅***
（东北农业大学乳品科学教育重点实验室，东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨150000）

以枸杞、胡萝卜和雪梨为原料，添加抗辐射因子茶多酚，经科学调配，研制出具有抗辐射功效的果蔬保健饮品——枸杞雪梨胡萝卜复合果蔬保健饮品。研究结果表明，利用正交试验和混料设计试验，以感官评价和沉淀率为检测指标，确定抗辐射饮品的基本配方为：胡萝卜汁57.27%，枸杞汁16.09%，雪梨汁26.64%。为增强饮品功能性添加0.01%茶多酚，用5%木糖醇和0.04%柠檬酸改善口感，最后以0.14%明胶和0.16%卡拉胶维持果蔬饮品的稳定性。此工艺条件下制得的抗辐射饮品具有明亮的橙黄色，香气清新、怡人，酸甜适口、清爽，并具有一定抗辐射的保健功效。

抗辐射；茶多酚；枸杞；胡萝卜

茶多酚（Tea polyphenol，TP）是茶叶的主要活性物质，其中主要化学成分有儿茶素、黄烷醇类、黄酮及黄酮醇、花色素、酚酸及缩酚酸类化合物。茶多酚是一种天然抗氧化剂，具有较强的抗氧化能力，对油脂的氧化抑制率达96%以上；能清除自由基，抑制亚硝酸盐的形成，有抗突变、抗癌变等功效。郝述霞等人曾做过茶多酚抗辐射能力的研究，证明一定浓度的茶多酚溶液可明显提高辐射源辐射后小鼠的存活率。曹明富用NIH小鼠做动物整体试验，发现茶多酚对60Co-γ射线辐射损伤具有明显的防护效应和一定的治疗作用。茶多酚及其氧化产物具有吸收放射性物质锶90和钴60毒害的能力。这些研究均在动物性活体中证实茶多酚具有较好的预防辐射的功效，是一款具有良好开发前景的抗辐射剂。

枸杞子（Lycium barbarum L） 是我国传统的“药食同食”名贵中草药，含有大量的己多糖、生物碱、VE、牛磺酸、挥发油等化学成分，其中主要活性成分是枸杞多糖（LBP）。枸杞多糖是一种重要的功能因子，具有较强的免疫功能，能抗癌和清除自由基，当人体受到紫外线照射时，枸杞多糖能起一定的保护作用。李德远等人曾经做过关于枸杞抗辐射能力的试验，让辐射源辐射被枸杞溶液灌胃的白鼠，再检测小鼠的各项身体指标，结果显示枸杞多糖具有明显抗辐射功效。

胡萝卜的最主要营养成分是类胡萝卜素，它包括β-胡萝卜素、α-胡萝卜素、黄体素等多种胡萝卜素。其中含量最高、最负盛名的是β-胡萝卜素，占胡萝卜素的80%，其含量和活性是所有果蔬中最高的。β-胡萝卜素在降血压、抗癌、抗氧化、清除自由基、防衰老和老化上有着显著的功效。著名学者张世平等人曾经做过关于β-胡萝卜素抗辐射临床研究，研究证明β-胡萝卜素能够起到抗辐射的作用，尤其是当类胡萝卜素和VE，共同存在时，效果更佳。

雪梨富含有糖体、鞣酸、多种维生素及微量元素等成分，具有祛痰止咳、养血生肌、润肺清燥、降血压、软化血管壁、防止动脉硬化等功效，还能抑制致癌物质亚硝胺的形成，具有抗癌作用。雪梨汁多甘甜，添加到饮品中能更好的调节果蔬饮品的口感风味，协同抗辐射饮品其他功能成分发挥更大的功效。

随着核能和核技术在工农业生产、医疗卫生、科学研究和国防中的大量应用，受辐射的人群越来越多，辐射的危害已不容忽视。长期受辐射照射，会使人体产生不适，严重的可造成人体器官和系统的损伤，导致各种疾病的发生，如白血病、再生障碍性贫血、肿瘤、眼底病变、生殖系统疾病、早衰等。但目前市场上系统、科学地解决辐射问题的方式仍很有限，对此，研究者把中医上“药食同食”的饮食理念运用到软饮料的研发上，将茶多酚、枸杞多糖和β-胡萝卜素等抗辐射因子应用到抗辐射饮品中，大大增添了饮品的抗辐射功效，也迎合了市场对软饮料的需求，改善了现在市场流通的软饮料口感单一、适用人群和场合有限等缺陷，如红牛不适合12岁以下和失眠、体弱的人群饮用。开发出的抗辐射果蔬饮品具有芬芳的果蔬口感、酸甜适口、入口清爽，给予消费者更大的口感和功能性保证，将具有广阔的市场应用前景。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

枸杞子，宁夏枸杞，绥棱县大森林食品有限责任公司；雪梨；胡萝卜，市购；柠檬酸、木糖醇、茶多酚；黄原胶、明胶、CMC、卡拉胶、魔芋胶，均为食品级。

1.2试验仪器

WF-A1000多功能榨汁机，杭州赛旭食品机械有限公司；自动搅拌器，诸城富瑞德食品机械有限公司：WK-2102智秀多功能电磁炉，广东美的生活电器制造有限公司；DK-98-1电热恒温水浴锅，天津市泰斯特仪器有限公司；TGL-20M台式高速冷冻离心机，常州百密斯仪器有限公司；TGL-16GB高速台式离心机（飞鸽），江苏同君仪器科技有限公司；J-YB60高压乳化机，上海机械厂生产；pH—3C型精密pH计，上海雷磁仪器厂；AL-204电子天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司：JE-1002电子天平，上海浦春计量仪器有限公司；CGJB高压均质机，杭州亿大科技实业有限公司。

1.3工艺流程

茶多酚、枸杞浸润液、胡萝卜汁、雪梨汁+柠檬酸、木糖醇、稳定剂→调配→均质→杀菌→冷却→灌装→成品

1.4操作要点

1.4.1枸杞浸润液的制备

在食品工业上，为尽量保存枸杞的多种营养成分，常用的是水溶剂提取法。选用无异味、颜色鲜亮的干枸杞果，用90℃热水按枸杞子：水=1∶20的比例浸泡干枸杞2.5 h（使得枸杞子中的LBP最大限度地被提取出来） 后，用榨汁机压榨30 s左右，直到果肉细腻、均匀，再用150目纱布过滤，即得到澄清的枸杞浸润液。

1.4.2胡萝卜汁的制备

选颜色鲜艳，形态均匀，内芯是红色的新鲜胡萝卜。用适量的盐搓洗外表，再用流动的自来水不断冲洗，将胡萝卜切成滚刀块，将胡萝卜块放入沸水中预煮3 min～4 min，在冷水中冷却，然后沥干，将预煮过的胡萝卜和水按照1∶1的比例放到榨汁机中榨汁，用150目的纱布过滤，即得到新鲜的胡萝卜汁。

1.4.3雪梨汁的制备

挑选新鲜、色泽金黄、果肉雪白、多汁、外表无破碎或虫蛀的大雪梨，用清水冲洗10 min～15 min，并搓洗表皮；用刮皮刀去除雪梨的表皮，将雪梨切成大小适中的块状，去除梨核，将雪梨块投入到80℃～90℃的热水中煮1 min～2 min，再将其冷却后放入榨汁机中，为防止果肉褐变，加入0.2%的异抗坏血酸打浆，达到护色的效果，用150目的滤布对雪梨汁进行过滤，使得果汁能更澄清、稳定。

1.5调配

将枸杞提取液、雪梨汁、胡萝卜汁、柠檬酸、木糖醇、茶多酚以及复合稳定剂以一定比例混合调配。

1.6均质、杀菌、灌装、冷却

采用50℃～60℃真空脱气，15 MPa～20 MPa均质，再在90℃～100℃下杀菌15 s～20 s，温度降到60℃左右后，开始分装，灌入洗净并杀过菌的空罐中，封罐后倒置1.0 min～1.5 min以使罐盖杀菌，然后，迅速冷却即为成品。

1.7检测方法

1.7.1果蔬饮品的稳定性测定

在10 mL离心管中，加入配制好的抗辐射饮料，然后在4 000 r/min的离心机中离心10 min，弃去上部溶液，烘干后准确称取沉淀重量，计算沉淀率。沉淀率越低表明体系越稳定，稳定剂效果越好，以此来选出最佳稳定剂。计算公式如下：

式中：X——沉淀率，%；

M——离心管质量，g；

M1——加入产品后离心管质量，g；

M2——弃去上层液体后离心管质量，g。

1.7.2干物质检测

取洁净的蒸发皿，置于101℃～105℃干燥箱中，干燥1.0 h后取出，冷却至室温后称量，并重复干燥至恒重，质量记为。然后加入适量的已经按照各种比例配好的饮品于蒸发皿中，擦去皿底的水滴，称重记为，置101℃～105℃干燥箱中干燥6 h后盖好取出，冷却至室温称量，记录质量，之后再在101℃～105℃干燥箱中干燥1 h左右取出，冷却至室温后再称量，重复以上操作至前后两次质量差不超过2 mg，即为恒重，记为M2。（所有质量均精确至0.0001 g）

干物质含量的计算公式如下：

式中：X——干物质含量，%；

M——烘干后蒸发皿的质量，g；

M1——加入样品后的蒸发皿总质量，g；

M2——烘干后的蒸发皿总质量，g。

1.7.3产品酸度的测

产品酸度（即饮品游离酸含量）也是饮料的重要参考标准之一，可以直接用精密的pH计测量抗辐射果蔬饮品的酸度。

1.7.4透光率

取饮料5 mL稀释30倍后，取适量在波长660 nm处测定分光光度值。

1.7.5感官评价标准

由10名专业人员组成评审小组对饮品进行感官评价，对饮品按色泽20%、气味20%、组织状态20%和口感风味40%的比例配方进行评分，满分为100分，去掉每组的一个最高分和最低分再取平均分作分析评定，感官评价的标准见下页表1。

2　试验设计

利用Design Export软件，对枸杞浸润液、雪梨汁和胡萝卜汁的添加量进行混料设计试验，以感官评价（表1）为标准，优化出基本配方。再利用单因素和正交试验设计，以感官评价为指标，确定木糖醇、柠檬酸的添加量。利用单因素试验和混料设计试验，以离心沉淀率为评价标准，确定稳定剂类型和添加量。

3　结果与分析

3.1抗辐射饮品基本配方的确定

在预试验基础上，确定枸杞浸润液、雪梨汁和胡萝卜汁这3种果蔬的基本添加范围，利用混料设计试验，来优化出最佳复合果蔬饮品的基本配方，混料试验结果见下页表2。

表1　感官评价标准

表2　3种原料混料设计试验结果

由Design Export混料设计软件对11组试验结果进行优化，得到复合饮品的较佳的基本配方是枸杞汁16.09%，雪梨汁26.64%，胡萝卜汁57.27%，此时预测的感官得分为82.7，有99%的可信度，超过以上所有试验组的得分，理论上为最佳基本配比。再以此配方进行调配，饮品呈明亮的橙黄色，散发着柔和的清香味，果肉分散均匀，质地细腻，入口清爽，进行感官评价得到的分值为83.1，与预测值的相对误差为0.48%，在可接受误差范围内，故此配方即为复合饮品的最优基本配比。

3.2茶多酚添加量

参考国家食品添加剂标准GB 2760—2014茶多酚在植物蛋白饮料中最大使用量为0.1 g/kg，即0.01%，在预试验的基础上，得知茶多酚的添加量在口感上对饮品的影响效果很小，故为了保证饮品的功效性，茶多酚添加0.01%。

3.3木糖醇、柠檬酸添加量

3.3.1木糖醇添加量的确定

在最佳产品基本配方上添加0.01%的茶多酚。为使果蔬饮品的口感更协调，满足大众的口感需求，在此配方中分别按0%、1%、3%、5%、7%和10%的比例来添加木糖醇，按表1中的感官评价标准（满分40分）进行评分，结果见图1。

图1　木糖醇添加量的感官评价结果

由图1可知口感评价得分随着木糖醇添加量的增加先增加，到5%时，到达最高分数36分，饮品甜度适宜，甜而不腻，再继续添加木糖醇，得分反而降低，过于甜腻，让人难以接受。故可得到最优的木糖醇添加量为5%，此时饮品甜度较适宜，受绝大多数消费者欢迎。

3.3.2柠檬酸添加量的确定

最佳产品基本配方上添加0.01%的茶多酚。为使饮品酸爽可口，可在饮品中添加一定量的柠檬酸，分别按0.00%、0.02%、0.04%、0.06%、0.08% 和0.10%的比例添加，按表1中的感官评价标（满分40分）进行评分，结果见下页图2。

由图2可知，感官评分随着柠檬酸添加量的增加先增加，到0.04%时，得分达到最高分数34分，饮品酸度适宜，清新爽口，之后再添加柠檬酸，口感酸涩，甚至有苦味。故可得到最优的柠檬酸添加量为0.04%，此时饮品的酸度适宜，酸爽适口，受大众喜欢。

图2　柠檬酸添加量的感官评价结果

3.3.3木糖醇、柠檬酸正交试验

为了使饮品甜而不腻、酸而不涩，需要综合考虑甜度与酸度的最佳比例，对木糖醇、柠檬酸单因素试验中得到的最优添加量设计两因素三水平正交试验，因素水平设计见表3，正交试验结果见表4。

表3　因素水平设计表

表4　木糖醇、柠檬酸正交试验结果

由表4的正交试验的结果，可直观分析出影响因素B＞A，最优的感官评价组是A2B2，即木糖醇添加量为5%，柠檬酸添加量为0.04%时口感效果俱佳，以此比例进行检验，其感官评分为31分。饮品酸甜适口、入口清爽，兼具有枸杞的草香味、梨的清爽，口感协调，为最优配比。

3.4产品稳定性研究

为了得到质地均匀，口感爽滑的抗辐射饮品，需要添加稳定剂，其种类和添加量对产品的稳定性、组织状态和口感都有重要的作用。在预试验基础上得到稳定剂总量为混料的0.3%，在45℃水浴加热使其充分溶解，并且一般情况下使用复合稳定剂时，效果更佳。在最佳基础配方上，添加茶多酚0.01%，木糖醇5%和柠檬酸0.04%，选取CMC、黄原胶、明胶、魔芋胶、卡拉胶这5种稳定剂，研究其对产品稳定性的影响，试验结果见图3。

图3　不同稳定剂对产品稳定性的影响结果

对静置3 d后饮品的分层状态进行检测和观察，发现沉淀率越低，组织状态均一的饮品稳定效果更佳。由图3可知，明胶、魔芋胶和卡拉胶这3个稳定剂的离心沉淀率均在0.6%～0.7%内，且显著低于其他试验组和空白组（P＜0.05），静置3 d后饮品体系稳定，分层不明显，稳定效果最佳。将这3种凝胶用DesignExport软件作混料设计试验，结果见表5。

表5　明胶、魔芋胶和卡拉胶混料设计试验表

在可信度99%的范围内，理论上最佳的稳定剂复配试验结果是0.14%的明胶、0.16%的卡拉胶，此时的沉淀率是0.593 5%。经过验证性试验，测定其沉淀率是0.589 9%，在置信度范围内试验结果可靠。

3.5产品的指标检测

按上述所有最优化配方调配出抗辐射饮品，其干物质含量 9.139%，pH值 5.04，平均透光率0.136。

饮品散发着柔和的、淡淡的果蔬清香气味和茶香，入口清爽、酸甜适口，兼有枸杞的草香味、梨和胡萝卜的清香，口感协调、舒适，质地细腻、分散，较长时间放置无明显分层的明亮橙黄色体系。

4　结论

抗辐射果蔬饮品的最佳配方是胡萝卜汁（与水1∶1）57.27%，枸杞浸润液（枸杞子与水1∶20）16.09%和雪梨原汁26.64%，抗辐射功能因子茶多酚0.01%，木糖醇添加量5%，柠檬酸0.04%，最佳稳定剂是明胶和卡拉胶复合物，添加量分别是0.14%和0.16%。此工艺条件下制得的抗辐射果蔬饮品口感清爽，兼具果蔬的清香和茶香，多种风味协调均一，且富含抗辐射因子茶多酚、枸杞多糖和β-胡萝卜素，具有较好的抗辐射保健功效，是一款老少皆宜，适宜广大人群的新型软饮料。

［1］ 毕彩虹，杨坚.茶多酚的保健作用研究进展［J］.西南园艺，2006，34（2）：37－39.

［2］ 杨贤强，王岳飞.茶多酚化学［M］.上海：上海科学技术出版社，2003.

［3］MOULDER J E.Report on an interagency workshop on the radiobiology of nuclear terrorism［J］.Radiation Research，2002，158（1）：118－124.

［4］ 曹明富.茶多酚对小鼠辐射损伤的防护效应［J］.茶叶科学，2004，18（2）：139-144.

［5］HUANG H，XU X Q.Anticancer activity of tea：evidence from recent animal experiments and human studies［J］. Journal of Tea Science，2004，24（1）：1-11.

［6］ YAN JQ，ZHAO Y，SUO S，et al.Green tea catechins ameliorates adipose insulin resistance by improving oxidative stress［J］.Free Rad Biol Med，2012，52：1 648-1 657.

［7］ 姚霞.中国枸杞属植物不同种质资源的研究及紫花地丁的化学成分研究［D］.北京：北京协和医学院研究生院，2010.

［8］ 吴灿军，赵萍，王雅，等.天然色素及枸杞色素的提取和抗氧化作用的研究进展［J］.陕西农业科学，2010，56（1）：103-107.

［9］ 李德远，汤坚，刘建蜂，等.枸杞抗辐射效应研究［J］.营养卫生，2003，24（3）：131-135.

［10］FU H F，XIE B J，FAN G，et al.Effect of esterification with fatty acid of B-cryptoxanthin on its thermal stability andantioxidant activity by chemiluminescence method［J］.Food Chem，2010，122（3）：602-609.

［11］JIN H Y，HEMINGWAY M，XIA F，et al.Production of β-carotenenanoparticlesbythesolution enhanced dispersion with enhanced mass transfer by ultrasound in supercritical CO2（SEDS-EM）［J］.Industrial&Engineering Chemistry Research，2011，50（23）：13 475-13 484.

［12］ZHOU JINGYI，SUN C，ZHANG LANLAN，et al.Preferential accumulation of orange-colored carotenoids in Ponkan （Citrus reticulata）fruit peel following postharvest application of ethylene or ethephon［J］.Sci Hortic-Amsterdam，2010，126（2）：229-235.

［13］张世平，张颖，栗学军，等.β-胡萝卜素和维生素E抗辐射作用的临床研究［J］.白求恩医科大学学报，2000，26 （5）：509-510.

［14］黄丽晶，高文远，李霞，等.平贝雪梨保健饮料的研制及其清咽作用研究［J］.药物评价研究，2010（3）：201-205.

［15］李思宁.雪梨汁饮料工艺的研究［J］.食品与发酵科技，2012，48（1）：97-98.

［16］赵文彦，潘秀苗.辐射加工技术及其用［M］.北京：兵器工业出版社，2003：268-285.

Anti-radiation functionalbeverage with fruits and vegetables*

ZHANG Ke**ZHANG XuZHANG XinliuLI XueyanZUO JiaoliZHAO LiJIANG Zhanmei***
（Keylab ofscience ministryofeducation ofnortheast agricultural university，food science&technologyofnortheast agricultural university, HeilongjiangHarbin 150000，China）

Wolfberry,carrots and sydney as raw material,adding anti-radiation factors polyphenols,through the deployment ofscience,research with anti-radiation effect offruit and vegetable health drink wolfberry——sydney carrot vegetable health drinks.The results showed that using orthogonal and mixture design of experiments,withevaluation indexand sedimentation rateas sensoryevaluation,todetermine the basic formula for the anti-radiation drink:carrot juice 57.27%,16.09%medlar juice,pear juice 26.64%.Toenhance the functional ofdrink adding0.01%tea polyphenols；to improve the taste adding 5%xylitol and 0.04%citric acid.Finally,to maintain the stability of fruit and vegetable drinks adding 0.14%gelatin and 0.16%carrageenan.The resulting radiation with a bright orange color,aroma pure,fresh, pleasant,sweet and sour,relaxed,and with certain anti-radiation health effects.

anti-radiation；tea polyphenol；lyciumbarbarum；carrot

2016-02-28

TS275.4

A

1673-6044（2016）02-0050-06

10.3969/j.issn.1673-6044.2016.02.015

2015年黑龙江省大学生创新创业训练计划指导项目（201510224052）。
**张可，女，1993年出生，东北农业大学食品科学与工程专业在读本科。
***姜瞻梅，通讯作者，E-mail：18846423559@163.com.