辣木叶茶青梅复合饮料的制备及其抗氧化活性评价

陈怡飞，肖婧楠，董 蕾，胡青平，徐建国

（1.山西师范大学 食品科学学院，山西 太原 030031；2.山西师范大学 生命科学学院，山西 太原 030031）

辣木（Moringa oleiferaLam.）是辣木科辣木属乔木，源于印度，目前在我国云南、贵州、广东、四川、海南等地广泛种植，在我国种植面积已达到4 000 hm2[1-2]。辣木又称神奇之树，其花、叶、种子、根都可食用，其中某些活性成分有益于人体[3]。辣木叶现已被多国广泛食用，我国也于2012年将其认定为新资源食品及药食两用资源[4]。辣木叶中富含多种营养成分，包括维生素、矿物质、蛋白质、多酚、黄酮类等，并且具有低脂肪、低胆固醇的特点，可以有效防止营养不良[5]。有研究发现，辣木叶中黄酮含量较为丰富，达到31.28 mg/g[6]。辣木叶在降血 糖[7]、抗氧化[8]、抑 菌[9]、抗肿瘤[10]、降血压[11]、降血脂[12]、改善便秘[13]等方面也表现出良好的活性。ARORA等[14]研究发现，辣木叶醇提液对自由基具有清除作用，其效果与同浓度下人工合成的抗氧化剂相当，说明辣木叶是一种良好的抗氧化原料。辣木叶茶由辣木叶片经过传统茶叶的加工工艺制成，按加工工艺的不同可分为辣木绿茶、辣木红茶、辣木乌龙茶[15]。与传统茶叶相比，辣木叶茶的汤色黄绿透亮，茶味醇厚，茶汤中的水溶性成分极为丰富，包括氨基酸、多酚类物质、多糖类物质和咖啡因等物质[16]。

青梅，别称酸梅，属蔷薇科植物，是一种药食两用资源。青梅含糖量低，富含有机酸，钙磷比合理，Ca/P约为1∶1，属于优质天然酸味原料。此外，青梅中还含有大量有生物活性的甾醇、黄酮等次生代谢物质，含有多种维生素，其中维生素B2含量高达5.6 mg/100 mg，为其他水果的数百倍[17]。青梅有抗氧化、抑菌、抗肿瘤、抗疲劳、抗过敏等作用，在一定程度上可防治心血管疾病、肿瘤疾病[18]。

鉴于辣木叶和青梅的药食两用特性，其二者均可被开发制备成饮料。王小敏等[19]以山楂、决明子、辣木叶、甘草为原料，开发出具有通便功能的固体饮料。黄春秋等[20]以辣木叶为原料与百香果汁调和制成了澄清型复合饮料。李旺等[21]以黑木耳、决明子、辣木叶为原料研制出复合型功能饮料。纵观现有研究，辣木叶复合饮料目前仍处于探索阶段，且利用辣木叶茶和青梅汁制成的复合饮料未有报道。

本研究以辣木叶茶、青梅为主要原料，辅以蜂蜜、白砂糖，采用单因素试验和响应面法研制一款酸甜可口、营养丰富，并且具有一定保健功能的复合饮料配方，旨在为辣木、青梅等植物资源的开发利用提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试辣木叶茶由深圳市芳华世家生物科技有限公司提供；青梅浓缩原浆（食品级），由广东佳宝集团有限公司提供。

1.2 主要试剂

福林酚（合肥博美生物有限公司）；无水乙醇（AR）、亚硝酸钠（AR）（洛阳市化学试剂厂）；芦丁标准品（≥98%）、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）和2，2-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐（ABTS）（美国Sigma-Aldrich公司）；硝酸铝（AR）、没食子酸标准品（≥98%）（天津市光复精细化工研究所）；氢氧化钠（AR）、无水碳酸钠（AR）（天津市风船化学试剂科技有限公司）。

1.3 仪器设备

TP-214电子天平（德国赛多利斯科学仪器有限公司）；752N紫外可见分光光度计、SJ-3F pH计（上海仪电分析有限公司）；PAL-1E数显糖度计（无锡久平仪器有限公司）。

1.4 试验方法

1.4.1 复合饮料制作工艺流程

1.4.1.1 辣木叶茶浸提液的制备参照付兴周等[22]的方法略有修改，按茶叶∶水=1∶20（m/V），在80℃水中浸提3 min，过滤得滤液，重复上述操作5次后定容至100 mL，得到质量浓度为0.01 g/mL辣木叶茶浸提液。

1.4.1.2 青梅浓缩液的制备取1 g青梅浓缩原浆，用水将其定容至100 mL，搅拌使其全部溶解后，过滤得到质量浓度为0.01 g/mL的青梅浓缩液。

1.4.1.3 调配将辣木叶茶浸提液、青梅浓缩液、蜂蜜、白砂糖以一定比例在水中混合成原料液后，用纯净水定容至100 mL，调配至成品。

1.4.1.4 均质、灌装与灭菌成品均质2次，灌装，采用巴氏杀菌方法杀菌30 min，冷却后即可制得饮料。

1.4.2 辣木叶茶青梅复合饮料配方工艺条件的确定

1.4.2.1 单因素试验选取辣木叶茶浸提液添加量、青梅浓缩液添加量、蜂蜜添加量和白砂糖添加量4个因素，以感官评分作为评价指标，研究辣木叶茶浸提液添加量为25%、35%、45%、55%、65%（V/V）；青梅浓缩液添加量为2%、4%、6%、8%、10%（V/V）；蜂蜜添加量为1%、2%、3%、4%、5%（V/V）；白 砂 糖 添 加 量 为0.2%、1.2%、2.2%、3.2%、4.2%（m/V）对复合饮料的影响，确定复合饮料的最佳工艺配方。

1.4.2.2 响应曲面设计按照Box-benhnken中心组合试验设计原理，在单因素试验的基础上，选定辣木叶茶浸提液（A）、青梅浓缩液（B）、蜂蜜（C）以及白砂糖的添加量（D）进行4因素3水平共29个试验点的响应面设计，以感官评分（Y）为响应值，根据最终综合评分结果，筛选出辣木叶茶青梅复合饮料的最佳配比。试验设计因素与水平如表1所示。

表1 响应面试验设计的因素与水平Tab.1 Design factors and levels of response surface test %

1.5 测定指标及方法

1.5.1 感官评价测定采用感官综合评分，对饮料的色泽、香气、口感以及组织状态制定感官评价标准[23-25]（表2），由15名食品专业的学生组成评分小组进行综合评定。

表2 复合饮料感官评价标准Tab.2 Sensory evaluation standard of compound beverage

1.5.2 可溶性固形物及pH值测定复合饮料中可溶性固形物含量的测定参照GB/T 12143—2008《饮料通用分析方法》进行[26]；pH值的测定参照张金汉等[27]的方法。

1.5.3 总酚和黄酮含量测定以没食子酸为标准样品，采用福林酚比色法测定复合饮料中多酚含量，具体方法及公式计算参照付依依[28]的方法进行。以吸光度为纵坐标（Y1）、没食子酸标准溶液质量浓度（X1，mg/mL）为横坐标，绘制标准曲线，得到回归方程Y1=91.029X1-0.001 1（R²=0.996 3）。以芦丁为标准样品，采用亚硝酸钠-硝酸铝显色法测定黄酮含量[29]，以吸光度为纵坐标（Y2）、芦丁标准溶液质量浓度（X2，mg/mL）为横坐标，绘制标准曲线，得到回归方程Y2=10.811X2-0.010 2（R²=0.994 1）。

1.5.4 抗氧化指标测定

1.5.4.1 DPPH自由基清除能力测定参照郑佳[30]的方法稍加修改进行测定。取0.5 mL辣木叶茶青梅复合保健饮料于15 mL试管中，加入2.5 mL DPPH自由基乙醇溶液，在室温避光环境中静置30 min。以无水乙醇作空白对照，以维生素C作阳性对照，测定波长517 nm处的吸光度，每个试验平行3次。

式中，A1为样品的吸光度值；A2为以乙醇替代DPPH自由基乙醇溶液时，测得样品的吸光度值；A0为以乙醇替代样品作为空白对照组时，测得的吸光度值。

1.5.4.2 ABTS自由基清除能力测定参照周春晖等[31]的方法稍加修改进行测定。移取0.1 mL辣木叶茶青梅复合保健饮料于15 mL试管内，加入ABTS工作液（3.9 mL），在室温避光环境中静置6 min，用无水乙醇作为空白对照组，以维生素C作阳性对照，测定波长734 nm处的吸光度，每个试验平行3次。式中，A3为以乙醇替代ABTS工作液时，测得样品的吸光度值。

1.6 数据处理

试验采用Microsoft Excel 2010进行原始数据处理，采用SPSS Statistic 20.0软件对数据分析，结果以平均值±标准差表示；采用Duncan多重比较检验法进行显著性分析（P＜0.05）；采用Design-Expert 8.0.6进行响应面试验设计与分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 辣木叶茶浸提液添加量对复合饮料感官评分的影响在青梅浓缩液、蜂蜜、白砂糖添加量分别为6%、4%、1.2%的条件下，分别以辣木叶茶浸提液25%、35%、45%、55%、65%（V/V）的添加量制备辣木叶茶青梅复合饮料。由图1可知，当辣木叶茶浸提液添加量在25%～45%时，随着辣木叶茶浸提液添加量的增加，饮料中辣木的独特香气逐渐浓郁，色泽更加明亮，口感变好，感官评分也随之升高。当辣木叶茶浸提液添加量达到45%时，辣木叶茶青梅复合保健饮料的感官评分值最高，为81.47分；超过此用量后，进一步增加辣木叶茶浸提液的添加量达到55%～65%时，产品的辣木茶味会过浓，茶的苦味、涩味相继出现，且会掩盖青梅的香气，感官评分也略有降低。

图1 辣木叶茶浸提液添加量对复合饮料感官评分的影响Fig.1 Effect of different amounts of Moringa oleifera Lam.leaf tea extract on sensory score of compound beverage

2.1.2 青梅浓缩液添加量对复合饮料感官评分的影响在辣木叶茶浸提液、蜂蜜和白砂糖的添加量分别为45%、4%、1.2%的条件下，分别以青梅浓缩液2%、4%、6%、8%、10%（V/V）的添加量制备辣木叶茶青梅复合饮料。由图2可知，辣木叶茶浸提液、蜂蜜和白砂糖的添加量一定，当青梅浓缩液添加量在2%～6%时，随青梅浓缩液添加量的增加，饮料酸味逐渐增加，色泽加深，青梅香气增加，感官评分也提高。当青梅浓缩液添加量为6%时，酸甜适中，产品的风味达到最佳，感官评定结果分值最大，达到86.67分。继续添加青梅浓缩液达到8%～10%时，饮料口味变酸，色泽变暗，感官评分也显著下降。

图2 青梅浓缩液添加量对复合饮料感官评分的影响Fig.2 Effect of different amounts of greengage concentrates on sensory score of compound beverage

2.1.3 蜂蜜添加量对复合饮料感官评分的影响在辣木叶茶浸提液、青梅浓缩液、白砂糖添加量分别为45%、6%、1.2%的条件下，分别以蜂蜜1%、2%、3%、4%、5%（V/V）的添加量制备辣木叶茶青梅复合饮料。由图3可知，辣木叶茶浸提液、青梅浓缩液和白砂糖的添加量一定，在蜂蜜添加量为1%～3%时，随蜂蜜添加量增加，产品变甜，涩味逐渐消失。当蜂蜜添加3%时，产品风味最佳，感官评分达到90.6分。继续添加蜂蜜，添加量达到4%～5%时，产品的辣木茶香味、青梅香味被掩盖，口味过甜，感官评分随之降低。

图3 蜂蜜添加量对复合饮料感官评分的影响Fig.3 Effect of different amounts of honey on sensory score of compound beverage

2.1.4 白砂糖添加量对复合饮料感官评分的影响在辣木叶茶浸提液、青梅浓缩液、蜂蜜添加量分别为45%、6%、4%的条件下，分别以白砂糖0.2%、1.2%、2.2%、3.2%、4.2%（m/V）的添加量制备辣木叶茶青梅复合饮料。由图4可知，当白砂糖添加量在0.2%～1.2%时，辣木叶茶青梅复合保健饮料的感官评分呈现上升趋势。加入1.2%白砂糖时，复合保健饮料的风味最好，口感酸甜适中，感官评分达82.2分。此时如果进一步增大白砂糖添加量，使得饮料过甜，风味下降，感官评分降低。

图4 白砂糖添加量对复合饮料感官评分的影响Fig.4 Effect of different amounts of sugar on sensory score of compound beverage

2.2 响应面试验优化

2.2.1 响应面试验结果采用Design-Expert 8.0.6软件对表3数据进行二次多项式回归分析，获得感官评分（Y）对辣木叶茶浸提液（A）、青梅浓缩液（B）、蜂蜜添加量（C）、白砂糖添加量（D）的二次多项回归方程：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 响应面试验设计方案及结果Tab.3 Design scheme and results of response surface test

对上述回归方程进行方差分析，结果如表4所示。

表4 复合饮料响应面试验结果方差分析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，表示该试验模型极显著，模型失拟项P=0.086 0＞0.05，即失拟项不显著，表明此模型方程可以较好地描述各条件和感官评价的关系，可以用于优化预测辣木叶茶青梅复合保健饮料的最佳工艺配比。并且相关系数R2=0.870 6，R2Adj=0.741 2，说明该模型能较好地反映4个因素之间的关系。

从4个因素对复合饮料感官评价的影响分析可知，回归方程的一次项B、C、D，二次项A2、B2、D2对感官评价影响极显著（P＜0.01），交互项AD、BC对感官评分影响显著（P＜0.05），由此可见，各因素对感官评价的响应不是简单的线性关系。从F值可以看出，对复合饮料感官评分的影响因素排序为蜂蜜添加量（C）＞白砂糖添加量（D）＞青梅浓缩液添加量（B）＞辣木叶茶浸提液添加量（A）。

2.2.2 响应面交互作用分析图5反映了辣木叶茶浸提液添加量（A）、青梅浓缩液添加量（B）、蜂蜜添加量（C）、白砂糖添加量（D）4个因素之间交互作用对复合饮料感官评价的影响，响应面的坡度越陡表明响应值对于处理条件的改变越敏感，反之则说明处理条件对响应值影响不大[32]。等高线呈椭圆形表明2个因素交互作用显著，等高线呈圆形表明2个因素交互作用不显著[33]。各因素交互作用响应面图显示，各响应面形态各异且各顶点都在试验水平范围内，说明辣木叶茶青梅复合饮料的最优配方工艺在试验水平范围内。

图5 各因素交互作用响应面Fig.5 Response surface plots of interaction of various factors

由图5可知，当辣木叶茶浸提液的添加量控制在50%～55%，青梅浓缩液添加量趋于5%～6%时，饮料的感官评分最高。将辣木叶茶浸提液的添加量控制在35%～55%，蜂蜜的添加量控制在2%～4%时，在此范围内，感官评分随辣木叶茶浸提液添加量的增加先变大后变小，蜂蜜添加量越多，饮料的感官评分越高。将辣木叶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%时，在此范围内，这2种原料均为添加量越多，感官评分越高，同时增大辣木叶茶浸提液和白砂糖的添加量，感官评分显著提高。当青梅浓缩液添加量趋于5%～6%，蜂蜜的添加量控制在2%～4%时，在此范围内，蜂蜜添加量越多，感官评分就越高。当青梅浓缩液添加量为5.45%，蜂蜜添加量为4%时，感官评分达到最高。控制青梅浓缩液的添加量在4%～8%、白砂糖的添加量在0.2%～2.2%时，在这个范围内，当青梅浓缩液的添加量趋近于5%，白砂糖的添加量越大时，青梅香气适中，酸甜适中，口感越好，饮料的感官评分越高；若青梅浓缩液添加量达到5.45%，白砂糖添加量达到2.2%时，饮料感官评分最高。将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%，蜂蜜和白砂糖都影响饮料的甜度和口感，二者的添加量越多，感官评分越高；当蜂蜜添加量为4.0%，白砂糖添加量为2.2%时，感官评分最高。

2.2.3 验证试验通过响应面Design-Expert 8.0.6软件获得了辣木叶茶青梅复合保健饮料的最优工艺为：辣木叶茶浸提液添加量52.03%，青梅浓缩液添加量5.45%，蜂蜜添加量4.00%，白砂糖添加量2.20%，理论最优感官评分为85.66分。考虑到操作的方便性，将最佳配方用量调整为辣木叶茶浸提液52.0%，青梅浓缩液添加量为5.5%，蜂蜜添加量为4.0%，白砂糖添加量为2.2%，在此条件下进行了3次平行试验，得到的感官评分为85.4分，与模型预测值接近，说明运用响应面分析法对辣木叶茶青梅复合保健饮料的工艺进行优化，得到的最佳工艺参数可靠。

2.3 复合饮料理化指标测定结果

经测定，复合饮料中可溶性固形物含量为6.80%，pH值为4.73，总黄酮含量为0.088 mg/mL，多酚含量为0.094 mg/mL。

2.4 复合饮料抗氧化活性测定结果

通过测定辣木叶茶青梅复合饮料对DPPH自由基和ABTS自由基的清除能力，来检测复合饮料的抗氧化活性，结果如表5所示。从表5可以看出，辣木叶茶青梅复合饮料具有一定的抗氧化活性，其对DPPH自由基和ABTS自由基清除能力分别达到90.50%、36.40%。

表5 复合饮料对不同自由基的清除率Tab.5 The scavenging rate of compound beverage against different radicals %

3 结论与讨论

辣木叶茶由辣木叶片经过传统茶叶的加工工艺制成，由于辣木叶青草味和辛辣味较重，故其茶汤虽黄绿明亮，滋味清醇，但仍带有明显的辣味[16]。近年来，国内外有关复合饮品的研究发展迅速，复合饮品是以多种成分为原料混合加工后制成的一种饮品，其中关于辣木复合饮品的研究也日益增多。多项研究也发现，将辣木叶同果蔬汁混合辅以糖、酸制成复合饮品可以改善辣木叶的风味。李旺等[21]将辣木叶粉碎，与另外2种原料黑木耳和决明子分别在一定条件下浸提，将三者的浸提液按比例混合并加入晶糖、甜菊糖苷和有机酸等铺料，制得的复合饮品口感较好。张文洲等[34]将辣木叶汁、紫胡萝卜汁、番茄汁3种原料按比例混合，加入白砂糖、柠檬酸等辅料进行调配，制得的辣木复合果蔬饮料不仅具有玫瑰红的色泽，并且口感适中。曾钰鹏等[35]将辣木叶浸提后得到的基液与百香果汁混合，添加白砂糖、柠檬酸制得的辣木百香果复合饮料不仅具有独特辣木风味和百香果层次口感，与市售5种果汁饮料相比具有较高的抗氧化功能。

青梅的特点是低糖高酸，其糖酸比为0.2，因此，青梅是一种优良的酸味原料[23]。在本研究中用青梅代替有机酸与辣木叶茶浸提液混合，辅以蜂蜜、白砂糖调和，制得的复合保健饮料具有金黄色的光亮色泽，溶液澄清透明，有浓郁辣木叶香味以及清淡的青梅香味，酸甜可口，茶香清冽。无论是辣木饮料还是青梅饮料，通常都以饮料行业标准即通过形态、色泽、香气、风味等感官品质来综合评价饮料产品。本研究中对复合饮料风味的影响因素依次为蜂蜜添加量＞白砂糖添加量＞青梅浓缩液添加量＞辣木叶茶浸提液添加量，这可能是由于人与生俱来对甜味具有独特偏好。黄春秋等[20]在对辣木百香果复合饮料工艺的研究中也发现，对饮料风味调配的主要影响因素是饮料中的总糖量。

本研究通过单因素试验以及响应面优化得到最佳工艺条件：辣木叶茶浸提液添加量为52.0%，青梅浓缩液添加量为5.5%，蜂蜜添加量为4.0%，白砂糖添加量2.2%。在这一参数下得到的辣木叶茶青梅复合保健饮料的感官评分最佳，感官评分为85.4分。以该配方开发的辣木叶茶青梅复合饮料含有一定量的多酚和黄酮，分别为0.094、0.088 mg/mL，对DPPH自由基和ABTS自由基的清除率分别为90.50%和36.40%，具有一定的抗氧化活性。该复合饮料工艺简单，成本低，为充分利用辣木、青梅资源丰富辣木复合饮料产品种类提供了理论参考。