雞皮果綠茶飲料的研發(fā)及抗氧化活性研究

盧朝霞，蘇秀芳*，盧珍蘭，王志存，廖建紅

（1.廣西民族師范學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院，廣西崇左 532200；2.廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院，廣西南寧 530000）

雞皮果又名細(xì)葉黃皮（Clausenaanisum-olens(Blanco)Merr），蕓香科黃皮屬植物，在中國兩廣地區(qū)（廣東、廣西）大量種植[1-2]。雞皮果含多種維生素、氨基酸、有機(jī)酸、膳食纖維以及鉀、硒等多種微量元素，此外還含有酚類和黃酮等生物活性物質(zhì)。雞皮果可調(diào)味、入藥，也可鮮食，有健脾健胃、消暑消炎、化痰止咳、祛風(fēng)除濕等功效，是調(diào)味及食用的上好的綠色健康食物。雞皮果不僅是南疆珍稀特色水果之一，也是廣西特色的食材，有“果香奇特賽榴蓮，消脂健胃壯美人”的美譽(yù)[3-4]。

綠茶是中國歷史上出現(xiàn)最早且產(chǎn)量比較豐富的一種茶類，是山茶科小喬木植物。綠茶呈自然形態(tài)、色澤呈亮綠色；使用茶樹的鮮葉或芽，經(jīng)殺青、揉捻、干燥等工藝制作而成，可保留茶葉中所含天然成分[5]。綠茶中含有許多與人體健康相關(guān)的主要成分，如茶多酚、咖啡堿、脂多糖、茶氨酸、維生素等。廣西屬于我國四大茶區(qū)中的華南茶區(qū)，自古就是茶葉的發(fā)源地之一。龍州綠茶不僅是廣西壯族自治區(qū)崇左市龍州縣特產(chǎn)，還是國家地理標(biāo)志產(chǎn)品。相比于其他產(chǎn)地的綠茶，龍州綠茶的酚氨值具有明顯的優(yōu)越性，飲用綠茶不僅可以提神清心、美容護(hù)膚、護(hù)齒明目還有抗衰老、抑疾病、抗癌等營養(yǎng)和藥理價值[6-9]。

當(dāng)前的新式茶飲料如雪梨白茶、陳皮烏龍茶、莓果紅茶、青梅綠茶等因其綠色、營養(yǎng)和健康化越來越受到消費(fèi)者的青睞[10-11]。然而，雞皮果綠茶飲料的研發(fā)及抗氧化活性尚未有報道。將雞皮果和綠茶作研發(fā)對象，利用單因素試驗和響應(yīng)面試驗，優(yōu)化雞皮果綠茶飲料研發(fā)工藝參數(shù)，探究雞皮果綠茶飲料的品質(zhì)研究及其抗氧化能力，以及雞皮果綠茶飲料對鐵氰化鉀的還原能力，有望為飲料行業(yè)研發(fā)出一款綠色健康具有特別風(fēng)味的新型飲料。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雞皮果：食品級，廣西崇左市農(nóng)貿(mào)市場；龍州綠茶：食品級，廣西南寧市桂馨茗茶葉有限公司；果葡糖漿（F60）：食品級，山東香馳健源生物科技有限公司；檸檬酸：食品級，濰坊英軒實業(yè)有限公司；維生素C：食品級，黑龍江新和成生物科技有限公司；維生素E 粉：食品級，浙江醫(yī)藥股份有限公司新昌制藥廠；山梨酸鉀、苯甲酸鈉：食品級，寧波王龍科技股份有限公司；乙二胺四乙酸二鈉：食品級，廣州市安心生物制品有限公司；D-異抗壞血酸鈉：食品級，江西省上饒市德興市新崗山鎮(zhèn)；二甲基二碳酸鹽（維果靈）：食品級，友言生物科技有限公司；ABTS：分析純，上海麥克林化學(xué)藥品有限公司；DPPH：分析純，山東西亞化學(xué)股份有限公司；乙醇、L(+)- 抗壞血酸、三氯乙酸、鐵氰化鉀、二水磷酸氫二鈉、水楊酸、過氧化氫：分析純，成都市科隆化學(xué)藥品有限公司；硫酸亞鐵：分析純，天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

紫外分光光度計，UV754N，上海佑科儀器儀表有限公司；電子天平，AR124CN，奧豪斯儀器(上海)有限公司；電子秤，YP5002，上海佑科儀器儀表有限公司；離心機(jī)，TG16G，湖南凱達(dá)科學(xué)儀器有限公司；數(shù)顯恒溫水浴鍋，HWS-24，上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；冰箱，BCD-258WDVLU1，海爾智能家股份有限公司；電磁爐，C22-RT22E01，廣東美的生活電器制造有限公司；榨汁機(jī)，GLG-L1803B，杭州樂水電子商務(wù)有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程及操作步驟

雞皮果綠茶飲料工藝流程見圖1。

圖1 雞皮果綠茶飲料工藝流程Fig.1 C.anisum-olens and green tea beverage technological process

1.3.2 要點介紹

（1）雞皮果汁的制備

挑選新鮮的雞皮果洗凈榨汁，將所得汁液進(jìn)行過濾收集，果膠酶酶解澄清，取酶解后的雞皮果汁上清液備用。

（2）茶水的制備

將茶葉與水按1∶70 在85℃進(jìn)行浸提，過濾收集備用。

（3）雞皮果綠茶飲料混合液的制備

把制備好的雞皮果汁與茶水按照1∶2 復(fù)合，配制雞皮果綠茶混合液。

（4）雞皮果綠茶飲料的制備

向配制的雞皮果綠茶混合液中加入檸檬酸和果葡糖漿進(jìn)行調(diào)配，研制出雞皮果綠茶飲料。

1.3.3 雞皮果綠茶飲料感官評價

由10 名食品專業(yè)的人士進(jìn)行感官評價，分別從色澤、香氣、口感、組織狀態(tài)進(jìn)行感官評價，總分100 分。

表1 雞皮果-綠茶飲料的感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensual evaluation criteria for C.anisum-olens and green tea beverage

1.3.4 單因素試驗

設(shè)置不同綠茶與水比例（1∶50、1∶60、1∶70、1∶80、1∶90、1∶100）、茶葉浸提時間（1、2、3、4、5 min）、果葡糖漿添加量（2%、4%、6%、8%、10%），以感官評分為評價指標(biāo)，進(jìn)行單因素試驗。

1.3.5 響應(yīng)面試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗，因素及水平如表2。

表2 響應(yīng)面試驗因素表Table 2 Factors and level of response surface test

1.3.6 體外抗氧化活性的測定

（1）DPPH 自由基清除率

參考GB/T 39100—2020[13]中的方法配制DPPH 溶液并測定，DPPH 自由基的清除率利用公式（1）計算[14]。

式中，Aa為測定樣吸光值；Ac為標(biāo)準(zhǔn)樣吸光值；Ab為對照樣吸光值。

（2）羥自由基（·OH）清除率

在艾小鈺等[15]的方法上，稍作改變，以VC 為陽性對照。根據(jù)下面的公式（2）計算·OH 的清除率。

式中，Ai為飲料的吸光值；Aj為無H2O2的吸光值；A0為蒸餾水的吸光值

（3）ABTS 自由基清除率

參照GB/T 39100—2020[13]的方法制備ABTS 溶液與測定，以VC 作為對照[16]。根據(jù)下面的公式（3）計算ABTS自由基清除率。

式中，Ab為蒸餾水的吸光值；Aa為雞皮果-綠茶飲料的吸光值。

（4）鐵氰化鉀還原能力

于700 nm 波長下測定吸光度，VC 作陽性對照。參照余海忠等[17]的方法測定。

1.3.7 理化指標(biāo)測定

（1）茶多酚含量測定

參照GB/T 21733—2018[18]測定茶飲料里茶多酚的含量。

（2）糖度測定

使用手持糖度計測定雞皮果綠茶飲料的糖度。

1.3.8 貨架期試驗

向雞皮果綠茶飲料添加抗氧化劑和防腐劑進(jìn)行貨架期觀察試驗。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Origin 2021 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 茶水比對飲料口感的影響

圖2 顯示，茶水比在1∶60～1∶70 時，雞皮果綠茶飲料感官評分上升且在1∶70 時茶香馥郁且感官評分達(dá)到最高；當(dāng)茶水比大于1∶70 后，感官評分不斷下降。因此，飲料口感在茶水比為1∶70 時最優(yōu)。

圖2 茶水比對飲料口感的影響Fig.2 Effect of liquid liquid ratio on the taste of beverage

2.1.2 茶葉浸提時間對茶葉感官評分的影響

從圖3 可知，茶葉浸提時間在1～5 min 之間時，茶葉浸提效果的感官評分因浸提時間的增加出現(xiàn)先增后降的趨勢。在浸提時間為3 min 時感官評分最高且此時的茶湯亮麗均勻，大于3 min 后，感官評分開始降低。由此可知，茶葉的浸提效果在浸提時間為3 min 時最優(yōu)。

圖3 茶葉浸提時間對飲料感官的影響Fig.3 Effect of tea extraction time on the sensory perception of beverage

2.1.3 果葡糖漿添加量對飲料口感的影響

果葡糖漿對飲料的影響結(jié)果如圖4所示。由圖4 可以看出，果葡糖漿的添加量在2%～10%時，飲料的感官評分先增后降。在添加量為4%時，評分最高；果葡糖漿添加量大于4%時，因添加量過多，飲料口感甜膩，評分下降。綜上所述，果葡糖漿添加量為4%時最優(yōu)。

圖4 果葡糖漿添加量對飲料口感的影響Fig.4 The effect of high fructose corn syrup on the taste of drinks

2.2 響應(yīng)面試驗及結(jié)果

響應(yīng)面試驗優(yōu)化試驗結(jié)果見表3。對表4 數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸擬合，得出的回歸方程為Y=94.4+1.38A+0.88B-1.5C-2AB-2.75AC+5.2BC-6.95A2-9.45B2-3.7C2。

表3 響應(yīng)面試驗設(shè)計與結(jié)果Table 3 Response surface test design and results

表4 回歸模型方差分析Table 4 Variance analysis of regression model

由表4 可知，模型P＜0.000 1 極顯著，F(xiàn)=41.11＞0.05，可見該模型的擬合良好。相關(guān)系數(shù)R2=0.981 4，失擬項P=0.062 5＞0.05 為不顯著，表明該模型可用于分析和預(yù)測雞皮果綠茶飲料研發(fā)工藝的最佳條件[19]。對雞皮果綠茶飲料感官評分有影響的因素順序為茶水比＞茶葉浸提時間＞果葡糖漿添加量。

響應(yīng)面交互作用對雞皮果綠茶飲料感官評分的影響結(jié)果如圖5所示。

圖5 響應(yīng)面交互作用對雞皮果綠茶飲料感官評分的影響Fig.5 Effect of response face interaction on sensory score of C.anisum-olens green tea beverage

由圖5 可知，因素A 與B 之間的交互作用顯著，因素A 與C 間的交互作用極顯著，因素B 與C 的交互作用極其顯著。通過處理試驗數(shù)據(jù)得到回歸方程，確定雞皮果綠茶飲料的最佳研發(fā)工藝條件為茶水比為1∶66.96、茶葉浸提時間3.17 min、果葡糖漿添加量3.89%，雞皮果綠茶飲料的理論評分為94.72。將雞皮果綠茶飲料的研發(fā)參數(shù)調(diào)整為茶水比1∶70、茶葉浸提時間3 min、果葡糖漿添加量4%，經(jīng)驗證試驗，該條件下所得雞皮果綠茶飲料的感官評分為94.40，與雞皮果綠茶飲料的理論評分接近，說明該模型具有一定的可靠性。

2.3 體外抗氧化活性測定

2.3.1 DPPH 自由基的能力測定清除率

圖6 表示，飲料的IC50為21.54 mg/mL[20]，且當(dāng)試驗濃度最大為100 mg/mL 時，對DPPH 自由基的清除率達(dá)到90.63%，與VC 溶液濃度為0.1 mg/mL 時對DPPH 自由基的清除率相接近。由此可知，雞皮果綠茶飲料具有清除DPPH 自由基的能力[21]。

圖6 飲料和VC 對DPPH 自由基的清除率Fig.6 Determination and comparison of beverage and VC ability to clear DPPH radicals

2.3.2 ·OH 清除率

圖7 表示，在雞皮果綠茶飲料濃度為100 mg/mL時，對·OH 的清除率為90.64%，IC50為39.03 mg/mL，與VC 溶液濃度為0.2 mg/mL 時對·OH 的清除率相近。可見，雞皮果綠茶飲料對·OH 有較強(qiáng)的清除能力。

圖7 飲料和VC 對·OH 的清除率Fig.7 Ability of beverage and VC to clear·OH

2.3.3 ABTS 自由基的清除率

由圖8 知，雞皮果綠茶飲料試驗濃度在100 mg/mL時，對ABTS 自由基的清除率為98.24%，飲料的IC50為8.62 mg/mL；VC 的濃度為0.1 mg/mL 時，清除ABTS 自由基的能力達(dá)到99.59%，IC50為0.03 mg/mL；以上說明，雞皮果綠茶飲料對ABTS 自由基有較好的清除作用，且在濃度為100 mg/mL 時的清除率接近于VC 濃度0.1 mg/mL 時的清除率。

圖8 飲料和VC 對清除ABTS 自由基的能力測定及對比Fig.8 Measurement and comparison of beverage and VC capacity for ABTS free radical clearance

2.3.4 鐵氰化鉀還原能力

由圖9 可得，飲料濃度為40 mg/mL 時的吸光值較接近于VC 在濃度2 mg/mL 的吸光值；飲料濃度為100 mg/mL 時，吸光值最大為1.40。這表明，雞皮果綠茶飲料具有還原鐵氰化鉀的能力。

圖9 飲料和VC 鐵氰化鉀還原能力的對比Fig.9 Comparison of the reducing capacity of the beverage and VC potassium ferricyanide

2.4 理化指標(biāo)測定結(jié)果

通過試驗測得雞皮果綠茶飲料中茶多酚的含量為878 mg/kg，大于500 mg/kg，符合綠茶飲料中對茶多酚含量的規(guī)定。使用手持糖度計測得雞皮果綠茶飲料的糖度為3.4°Bx。

3 結(jié)論

通過單因素和響應(yīng)面試驗，得到雞皮果綠茶飲料的最優(yōu)工藝為雞皮果汁比1∶5、果汁茶水比1∶2、茶水比1∶70、茶葉浸提溫度95 ℃、茶葉浸提時間3 min、檸檬酸添加量0.03%、果葡糖漿添加量4%。雞皮果綠茶飲料不僅具有特別風(fēng)味，還滿足了消費(fèi)者對新式飲料綠色、營養(yǎng)、健康化的要求。

雞皮果綠茶飲料測定抗氧化活性試驗結(jié)果顯示，當(dāng)雞皮果綠茶飲料質(zhì)量濃度為100 mg/mL 時，DPPH 自由基、·OH 以及ABTS 自由基的去除率分別為90.63%、90.64%、98.24%，相同質(zhì)量濃度下對鐵氰化鉀還原力吸光度為1.40，雞皮果綠茶飲料對DPPH、·OH、ABTS 自由基的IC50分別為21.54、39.03、8.62 mg/mL，表明雞皮果綠茶飲料對清除DPPH 自由基、ABTS 自由基、·OH 的能力及還原鐵氰化鉀的能力顯著，具有抗氧化活性。目前，抗氧化食品已成為全球健康食品市場的一大熱門，而具備一定抗氧化活性的雞皮果綠茶飲料有著廣闊發(fā)展前景。