黔野生獼猴桃果醬的制備及體外抗氧化性研究

（遵義醫(yī)學院公共衛(wèi)生學院人畜共患病研究所，貴州遵義563003）

黔產野生獼猴桃屬獼猴桃科（Actinidia arguta Sieb.Zucc.），獼猴桃屬（Actinidia），是多年生落葉藤本植物。世界上約有獼猴桃屬植物66種，主要分布于亞洲的東部和南部。我國有獼猴桃62種以上，其中西南和東部地區(qū)種類較多，貴州復雜的地貌和獨特的氣候環(huán)境造就了黔產野生獼猴桃適宜的生長環(huán)境，據統(tǒng)計，每年可采收的黔產野生獼猴桃量為10 000噸[1-3]。長久以來，受限于交通、運輸?shù)鹊乩硪蛩匾约霸擃愃旧淼奶刭|（黔產野生獼猴桃屬于呼吸躍變型果實，采后易腐爛且成熟的果實不便貯運，市場貨架期短），黔產野生獼猴桃這一寶貴的資源沒有得到充分利用，在某種程度上形成了資源的浪費。目前，對于獼猴桃的加工利用現(xiàn)在主要有果汁、果脯、果醬、果酒、果醋[4]及一些新開發(fā)的產品如果凍、獼猴桃冰激凌、食用獼猴桃籽保健油[5]等。在歐美地區(qū)，果醬是消費者喜愛的食品。市場調查表明，隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，近些年來國人的飲食習慣有歐美化的傾向，如，簡單便捷的“面包+果醬”成為人們早餐搭配的首選[6]。有研究證實，黔產野生獼猴桃具有營養(yǎng)功能和保健功能，其富含維生素C和多種礦物質，此外還含有黃酮類、多糖類等功能活性成分，有降血糖、血脂、減肥、抑制衰老的功效，是開發(fā)功能保健食品的優(yōu)選原料[7-8]。然而其制備成果醬后，是否還具有抗氧化功能，至今未有報道。前期的市場調研表明，目前市面上還沒有黔產野生獼猴桃果醬?；诖耍狙芯繑M以黔產野生獼猴桃為原料，開發(fā)一款黔產野生獼猴桃果醬，并對果醬在體外的抗氧化功能進行初步的研究，這將有利于黔產野生獼猴桃這一寶貴資源的開發(fā)及利用。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

野生獼猴桃：產自貴州??；黃原膠、果膠、海藻酸鈉、檸檬酸（食品級）：鄭州安安康食品化工有限公司；白砂糖（食品級）：廣西東南亞扶南精糖有限公司；無水乙醇（AR）：重慶川東化工有限公司；抗壞血酸（AR）：北京索萊寶科技有限公司；DPPH（AR）：合肥博美生物科技有限責任公司。

FA2004N分析天平：上海菁海儀器有限公司；HPB2000電子天平：福州華志科學儀器有限公司；JP-100S超聲波清洗機：深圳市設備有限公司；759S紫外可見分光光度計：上海箐華科技儀器有限公司；1000/200/20μL移液槍：大龍興創(chuàng)實驗儀器有限公司；H1650-W臺式高速離心機：湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司；P70D20P-N9微波爐：廣東格蘭仕微波爐電器制造有限公司；JYL-C50T榨汁機：杭州九陽電器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

參照楊茜然等[9-10]果醬制作工藝流程并進行了修改，生產工藝流程：原料的挑選→熱燙→清洗→去皮→護色→打漿→調配→攪拌→微波加熱→攪拌→加熱殺菌→成品。

1.2.2 操作步驟說明

原料的挑選及打漿：挑選飽滿、顏色均勻、表面完整的七八分成熟的野生獼猴桃，放入微波熱燙60 s、冷卻后清洗、去皮、切塊等預處理后，將野生獼猴桃放入0.6%檸檬酸溶液進行護色2 h，按比例稱取一定量獼猴桃與水加入打漿機（獼猴桃與水的質量比為2∶1）。

調配：將增稠劑（果膠、黃原膠、海藻酸鈉）按比例與白砂糖充分的攪拌均勻，倒入果漿混合均勻，轉入盛裝的玻璃瓶中。

濃縮：將調配好的野生獼猴桃果漿的玻璃瓶放入微波中中火濃縮3 min，取出加入檸檬酸攪拌均勻，再次放入微波中火濃縮殺菌1 min，取出封蓋即為成品。

1.2.3 單因素試驗設計

1.2.3.1 白砂糖添加量單因素試驗

取打漿好的一定量的野生獼猴桃果漿，根據預試驗添加果膠0.6%+海藻酸鈉0.6%，檸檬酸添加量0.5%，充分攪拌均勻以后進行微波加熱。設計了30%、40%、50%、60%和70%的添加白砂糖量的試驗，通過感官評分差異來確定果醬工藝中最適宜的白砂糖用量。

1.2.3.2 檸檬酸添加量的單因素試驗

取已經確定好的白砂糖的最佳添加量，加入果膠0.6%+海藻酸鈉0.6%，與果漿充分攪拌均勻以后進行微波加熱滅菌。設計0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和0.6%的檸檬酸的量進行試驗，通過感官評分差異來確定黔產野生獼猴桃果醬工藝中最適宜的檸檬酸用量。

1.2.3.3 增稠劑添加量的單因素試驗

取已經確定好的白砂糖及檸檬酸的最佳添加量，設計了果膠1.2%、黃原膠1.2%、海藻酸鈉1.2%、果膠0.6%+黃原膠0.6%、海藻酸鈉0.6%+果膠0.6%、黃原膠0.6%+海藻酸鈉0.6%，通過感官評分差異來確定黔產野生獼猴桃果醬工藝中最適宜的增稠劑用量。

1.2.4 正交試驗設計

本試驗采用影響果醬品質的3個主要因素，設計白砂糖添加量、檸檬酸添加量和增稠劑添加量進行試驗，采用正交表進行試驗方案設計，如表1所示。

表1 黔產野生獼猴桃果醬正交試驗因素水平設計Table 1 Horizontal design of orthogonal experiment of wild kiwifruit jam

根據果醬的相關標準[11]對于果醬的感官要求有色澤、滋味與口感、組織狀態(tài)、雜質4個指標。本研究采用加權評分法并采用德菲爾法進行賦分權打分，經統(tǒng)計獲得由4個評價因素構成的權重集，如表2所示。

表2 黔產野生獼猴桃果醬權重打分表Table 2 Weight scores for wild kiwifruit jam

說明：依據色澤、滋味與口感、組織狀態(tài)、雜質評價因素對于果醬的總體評價結果影響的重要程度，進行的重要性比較打分，感官評價者根據相對重要性打分，很重要—很不重要，打分4～0；較重要—不很重要，打分3～1；同樣重要，打分2～2。本試驗的方法是把人的感覺作為測量儀器，評定黔產野生獼猴桃果醬的色澤、滋味與口感、組織狀態(tài)、雜質等感官特性，對正交的試驗進行感官分析，以此得出黔產野生獼猴桃果醬的最佳配比。黔產野生獼猴桃果醬感官評分標準見表3。

表3 黔產野生獼猴桃果醬感官評分標準Table 3 Criteria for sensory evaluation of wild kiwifruit jam

1.2.5 體外抗氧化試驗設計

1.2.5.1 清除DPPH自由基法

1，1-二苯基苦基苯肼（1，1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl，DPPH）是一種穩(wěn)定的有機自由基。通過檢測生物試劑對DPPH自由基的清除能力可以表示其抗氧化性的強弱[12-14]。參考Larrauri[15]和Yokozawa等[16]的方法進行修改，本是驗采用清除自由基（DPPH·）法評價黔產野生獼猴桃果醬的抗氧化活性。

1.2.5.2 黔產野生獼猴桃果醬的前處理

精確稱取野生獼猴桃果醬4.992 53 g將其溶于水中，定容到100 mL配制成50 mg/mL，放入超聲提取器中700 W、溫度40℃、提取60 min，避光靜置將大懸浮物沉淀到底，取上清液稀釋成 1、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20 mg/mL溶液，然后進行抗氧化活性的測定。

DPPH溶液的配制：精確稱取0.002 14 g DPPH溶于無水乙醇，定容到100 mL配制成0.05 mmol/mL的溶液。避光反應10 min在2 h之內測定完成，避免DPPH揮發(fā)影響試驗結果。

將果醬的上清液配制成不同濃度的溶液，分別用移液器量取2 mL反應液加入2 mL DPPH反應30 min，用紫外分光光度計測量吸光值Ai，取2 mL去離子水加入2 mL無水乙醇放入比色皿中進行儀器的調零，取2 mL去離子加入2 mL DPPH溶液放入比色皿中作為空白對照。使用紫外分光光度計在吸收峰517 nm測量吸光值Ao，分別取果醬溶液2 mL加入2 mL無水乙醇溶液，在吸收峰517 nm測量吸光值Aio。

1.2.5.3 標準曲線的繪制

抗壞血酸做陽性對照，進行平行試驗，去離子水與DPPH反應作為陰性對照，使用分析天平精確稱取抗壞血酸標準品0.010 12 g，加入去離子水中定容到100 mL配制成0.1 mg/mL的抗壞血酸溶液，將其稀釋成 0.002 5、0.005、0.007 5、0.01、0.012 5、0.015、0.017 5、0.02、0.022 5、0.025 mg/mL 的溶液。

DPPH溶液的配制：精確稱取0.015 92 g溶于無水乙醇中定容到100 mL配制成0.5 mmol/mL的溶液，避光反應10 min在2 h之內測定完成，避免DPPH揮發(fā)影響試驗結果。

分別取抗壞血酸標準溶液2 mL反應液加入2 mL DPPH反應30 min。用紫外分光光度計在吸收峰517 nm測量吸光值Ai，用2 mL去離子加入2 mL無水乙醇放入比色皿中進行儀器的調零，用2 mL去離子加入2 mL DPPH溶液放入比色皿中作為空白對照。使用紫外分光光度計測量吸光值Ao，分別取2 mL抗壞血酸溶液加入2 mL無水乙醇溶液，在吸收峰517 nm測量吸光值Aio，將抗壞血酸對DPPH自由基的清除率與抗壞血酸的濃度做標準曲線。

1.2.5.4 計算公式

清除率計算公式：清除率/%=[Ao-（Ai－Aio）/Ao× 100

式中：Ao為2 mL去離子水+2 mL DPPH反應測得吸光值；Aio為2 mL抗壞血酸溶液或者果醬提取溶液+2 mL無水乙醇溶液；Ai為2 mL抗壞血酸溶液或者果醬提取溶液+2 mL DPPH反應測得吸光值。

實際清除率/%=[（清除率×反應加入的DPPH量）/樣品質量（μg）]

求得單位質量的抗壞血酸或黔產野生獼猴桃果醬樣品DPPH自由基的實際清除率，根據線性回歸方程計算半數(shù)抑制濃度IC50（DPPH吸收降低50%時抗氧化劑的量）。

2 結果及分析

2.1 單因素試驗結果分析

2.1.1 白砂糖添加量對野生獼猴桃果醬風味的影響

黔產野生獼猴桃的酸度偏大，白砂糖應適量添加，以免添加過多造成甜膩，白砂糖的添加量少造成果醬過酸、過澀，白砂糖的適量添加能使果醬形成高滲透壓抑制微生物的生長，增加野生獼猴桃果醬的保質期。本研究設計了5個添加白砂糖水平的試驗（30%、40%、50%、60%和70%），1%～20%的白砂糖添加量會促進部分微生物的生長，野生獼猴桃果醬有酸味和澀味，野生獼猴桃果醬醬體太稀，只能增加增稠劑的量來改善品質。當白砂糖的添加量為70%因糖濃度過高果醬太甜、口感欠佳，甜度過高使人產生膩的口感，其中30%、40%和50%水平甜酸比比較適宜，果醬的醬體比較均勻、涂抹性好、具有野生獼猴桃的綠色。因此挑選出白砂糖添加量為30%、40%和50%作為正交試驗的3個水平。

2.1.2 檸檬酸添加量對野生獼猴桃果醬風味的影響

目前采用的調節(jié)食品酸味劑主要是檸檬酸，檸檬酸是一種有機酸，有很強的酸味，易溶于水。檸檬酸的酸味不膩，入口即酸味而來，后味延續(xù)時間短。試驗設計了5個水平的檸檬酸添加量（0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和0.6%）。檸檬酸添加量為0.2%酸度太小會使野生獼猴桃果醬較甜，影響果醬的口感，檸檬酸的添加量為0.6%野生獼猴桃果醬太酸。其中0.3%、0.4%和0.5%獼猴桃果醬的酸度適中、具有獼猴桃果香。因此挑選出0.3%、0.4%、0.5%檸檬酸添加量作為正交試驗的3個水平。

2.1.3 增稠劑種類和添加量對野生獼猴桃果醬風味的影響

增稠劑的種類和添加量對黔產野生獼猴桃果醬的影響很大，果膠一般是從柑橘皮、蘋果皮、其他果皮等植物細胞的提取物。黃原膠是黃單胞多糖，是一種由假黃單胞菌屬發(fā)酵產生的單孢多糖。海藻酸鈉是一種天然多糖。通過試驗得出單獨添加果膠、黃原膠和海藻酸鈉試驗的果醬不太好、不均勻、不易涂抹、明顯分層、有水析出、有結晶，明顯影響果醬的感官。果膠0.6%+黃原膠0.6%、海藻酸鈉0.6%+果膠0.6%和海藻酸鈉0.6%+黃原膠0.6%得到的野生獼猴桃果醬均勻、易涂抹、不分層、無水析出、無結晶、黏稠度比較好，因此挑選果膠0.6%+黃原膠0.6%、海藻酸鈉0.6%+果膠0.6%和海藻酸鈉0.6%+黃原膠0.6%作為正交試驗的3個水平。

2.2 正交試驗結果分析

2.2.1 權重系數(shù)

權重系數(shù)的計算：將各評委對于色澤、滋味與口感、組織狀態(tài)和雜質4個指標權重評分進行統(tǒng)計計算得到表4，將各指標的權重因素總分除以全部因素總分之和得權重系數(shù)：Ⅹ=[0.250，0.288，0.242，0.221]

表4 黔產野生獼猴桃混合果醬的權重打分統(tǒng)計表Table 4 Weight score statistics table for wild kiwifruit mixed jam

2.2.2 黔產野生獼猴桃果醬正交試驗結果分析

本試驗進行L9（33）正交試驗，將正交試驗得到的黔產野生獼猴桃果醬進行隨機的編號，邀請30名有經驗的人士按照表3進行感官評價，在常溫下將30 g黔產野生獼猴桃果醬夾于淡化餅干中用小杯子呈遞給感官人員。然后收集感官評價表結合表4的權重系數(shù)進行試驗結果分析，每一位感官人員對果醬的色澤、滋味與口感、組織狀態(tài)和雜質的評分計算加權后的評分，求得感官人員對于果醬的最終評分，最后計算各個感官人員對于每一種正交試驗工藝配比所得的感官評分的平均分，計算統(tǒng)計得到表5。

表5 正交試驗結果表Table 5 Orthogonal test results

續(xù)表5 正交試驗結果表Continue table 5 Orthogonal test results

根據極差的大小，判斷對黔產野生獼猴桃果醬制作后的感官的影響程度的大小。極差（R值）越大，表示該因素的水平變化對本試驗的影響越大，因此在本試驗中這個因素就越重要；反之，極差（R值）越小，則說明因素的水平變化對試驗的影響越小，因此在本試驗中這個因素越不重要。從試驗結果可以得出增稠劑種類（C）極差最大，則說明增稠劑種類變化對黔產野生獼猴桃果醬影響的主要因素，其次是白砂糖添加量（A），影響最小的因素是檸檬酸的添加量（B）。黔產野生獼猴桃果醬的最佳的工藝配比為A3B3C3（該條件下感官最高評分為80.06），即白砂糖添加量50%，檸檬酸添加量為0.5%，增稠劑添加量為黃原膠0.6%+海藻酸鈉0.6%即為本試驗得到最佳的黔產野生獼猴桃果醬。

2.3 黔產野生獼猴桃果醬體外抗氧化試驗結果分析

2.3.1 抗壞血酸與清除DPPH自由基的關系

本試驗采用抗壞血酸對DPPH自由基的清除能力作為黔產野生獼猴桃果醬對DPPH自由基的清除能力的陽性對照，根據1.2.4.2步驟得到的吸光值按照1.2.4.4計算清除率的公式，計算得到不同濃度的抗壞血酸的DPPH自由基清除率，使用excel軟件做出散點圖，然后添加趨勢線得到線性方程和R2值，即得到不同濃度抗壞血酸與DPPH自由基的清除率的標準曲線（圖1）。

從圖1可以看出抗壞血酸濃度與DPPH自由基清除率有比較好的的線性關系（R2=0.998 3），線性回歸方程為y=3 505.1x-3.350 3，抗壞血酸溶液的濃度與清除DPPH自由基能力呈顯著線性相關關系。根據線性回歸方程計算得出IC50=0.015 mg/mL。

圖1 抗壞血酸溶液濃度與DPPH自由基清除率的關系Fig.1 The relation of the concentration of ascorbic acid and the ratio of scavenging DPPH·

2.3.2 黔產野生獼猴桃果醬與清除DPPH自由基的關系

按照1.2.4.2步驟得到果醬與DPPH反應后的吸光值，按照1.2.4.4計算清除率的公式，計算得到不同濃度的黔產野生獼猴桃果醬的DPPH自由基清除率，使用excel軟件做出散點圖，然后添加趨勢線得到線性方程和R2值，即得到不同黔產野生獼猴桃果醬與DPPH自由基的清除率的曲線（圖2）。

圖2 黔產野生獼猴桃果醬與DPPH自由基的清除率的關系Fig.2 The relation of the concentration of wild kiwifruit jam and theratio of scavenging DPPH·

從結果可以看出黔產野生果醬提取濃度與DPPH清除率有比較好的的線性關系（R2=0.993），線性回歸方程為y=4.159 3x+4.604 1，黔產野生果醬溶液的濃度與清除DPPH自由基能力呈顯著線性相關關系。根據線性回歸方程計算得出IC50=10.898 mg/mL。黔產野生獼猴桃果醬對穩(wěn)定的有機自由基DPPH自由基有清除作用。

3 討論

黔產野生獼猴桃營養(yǎng)豐富，維生素C含量遠高于人工培育的獼猴桃[17]，但按照傳統(tǒng)的果醬制備工藝，在加工過程中伴隨著美拉德反應、焦糖化反應、抗壞血酸降解、多酚氧化酶等酶被激活或鈍化等化學反應，最終將引起果醬色澤改變及抗氧化活性成分的改變[18]。為了保留獼猴桃中抗氧化活性的成分并保持其原有的色澤不被改變，焦凌霞等[19]采用微波熱燙的方法對獼猴桃進行前處理，趙光遠等[20]用檸檬酸溶液進行護色處理，張麗華等[21]的研究同樣表明，相比傳統(tǒng)的加熱方式，采用微波對獼猴桃果醬進行濃縮加熱，耗時最短，抗壞血酸和綠色損失比較小。本研究在以黔產野生獼猴桃為原料制備果醬的過程中，采用微波加熱的方式，并在此基礎上予以優(yōu)化即微波爐中火加熱濃縮3 min，殺菌1 min。研究發(fā)現(xiàn)相對于傳統(tǒng)的加熱方法，該工藝下果醬的濃縮時間大大縮短，果醬的褐變得到有效改善，最終產品果香濃郁、口味純正、酸甜適中、口感細膩、無明顯顆粒、醬體均勻、易于涂抹、無明顯分層、無水析出、無結晶、色澤自然、透亮、無雜質。由此可見，微波加熱法在果醬制備工藝過程中值得推廣。食品的各項感觀指標在感官評價過程中因其對產品質量的貢獻不同而占有不同的權重，考慮到影響果醬感官的各項指標，本研究最終采用加權評分法來降低感官評價過程中對評價結果造成的偏差。本研究采用L9（33）正交試驗來確定黔產野生獼猴桃果醬的最佳加工工藝，結合感官分析結果，最終確定本研究中果醬的最佳工藝配比為白砂糖50%，檸檬酸0.5%，增稠劑黃原膠0.6%+海藻酸鈉0.6%。正交試驗分析結果表明增稠劑是影響果醬質量和口感的關鍵因素：增稠劑的添加量將對果醬的醬體、涂抹性、黏度等產生直接影響，同時也能對果醬的甜度與酸度之間的平衡起到一定的協(xié)調作用。

研究發(fā)現(xiàn)，獼猴桃果實具有抗氧化能力，且野生獼猴桃果實的抗氧化能力遠高于人工種植的獼猴桃品種[22]。已有研究表明野生獼猴桃的抗氧化能力可能與其富含的維生素C、黃酮、多糖類等活性物質有關[23]。但做成果醬之后，野生獼猴桃是否還具有抗氧化能力，未見報道。本研究應用清除DPPH自由基的方法對黔產野生獼猴桃果醬進行體外抗氧化試驗，經計算得出其果醬成品IC50為10.898 mg/mL，試驗結果表明黔產野生獼猴桃在做成果醬后仍然具有抗氧化活性。

4 結論

本研究確定黔產野生獼猴桃果醬的最佳工藝配比為A3B3C3，即白砂糖添加量50%，檸檬酸添加量為0.5%，增稠劑添加量為黃原膠0.6%+海藻酸鈉0.6%；清除DPPH自由基試驗結果初步證實黔產野生獼猴桃果醬在體外具有抗氧化活性。