黃秋葵花飲料的研制及DPPH自由基清除能力研究

（運城職業技術學院健康學院，山西運城044000）

黃秋葵，又名羊角豆、咖啡葵，是一種一年生，藥食兩用型的草本植物，最早種植于非洲，目前主要廣泛種植于我國的南方城市[1-3]。因其含有豐富的蛋白質、不飽和脂肪酸、多糖類、纖維素、維生素、多種微量元素等被稱為“蔬菜之王”[4-5]。黃秋葵主要以鮮食嫩莢為主，其花、葉和芽也可供食用[6]。黃秋葵花呈黃色，內面基部呈紫色，花期非常短，產量很大，由于花的保鮮期很短，黃秋葵花主要用于制作花茶[7]。黃秋葵花含有豐富的營養物質，含有的黃酮是目前發現的花中含量最高的[8]，也有多種酚類物質、蛋白質、多糖以及豐富的微量元素有，具抗氧化、抗腫瘤、提高機體免疫力等多種保健功能[9-10]。目前對黃秋葵花的研究主要集中在營養成分的分析、黃酮和多酚等功能成分的提取方面，而對黃秋葵花的深度開發利用尚未見報道。

鑒于黃秋葵花豐富的資源以及較高的營養價值，本研究以黃秋葵花為主要原料，探索黃秋葵花飲料的加工工藝，以感官評價為指標進行工藝優化，對該飲料的活性物質進行分析，并以DPPH自由基清除率評價該飲料的抗氧化活性。從而研制一種新型的營養保健飲品，以滿足人們對健康保健的需求，同時提高黃秋葵花的開發利用率。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

黃秋葵花：臨猗縣垚磊果品種植專業合作社提供；白砂糖：南京甘汁園糖業有限公司；蜂蜜：中糧山萃天然食品（北京）有限公司；檸檬酸（食品級）：濰坊英軒實業有限公司；95%乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉（均為國產分析純）：廣州金華大化學試劑有限公司；平板計數瓊脂、結晶紫中性紅膽鹽瓊脂（VRBA）、馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）：北京奧博星生物技術有限責任公司；1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhy-drazyl，DPPH）、蘆丁（均為標準品）：美國 Sigma公司。

120g CPA124S電子分析天平：德國賽多利斯集團；722N-分光光度計：上海菁華有限公司；TGL-16G高速臺式離心機：上海安亭科學儀器廠；SHZ-28A水浴恒溫振蕩器：常州諾基儀器有限公司；WYT-32ATC手持糖量折光儀：福建泉州中友光學儀器有限公司；FW100高速萬能粉碎機：天津泰斯特儀器有限公司。

1.2 工藝流程

1.3 操作要點

1.3.1 黃秋葵花浸提工藝研究

采用水浴浸提的方式，在預試驗和單因素試驗的基礎上選擇料液比、浸提溫度、浸提時間進行L9（34）正交試驗設計，將浸提液中黃酮含量作為評價指標，確定黃秋葵花浸提的最佳工藝。黃秋葵浸提工藝的正交試驗設計見表1。

1.3.2 黃秋葵花飲料配方研究

將制備好的黃秋葵花浸提液與白砂糖、檸檬酸、蜂蜜，水進行調配。

1.3.2.1 黃秋葵花浸提液添加量對飲料感官評分的影響

在白砂糖添加量5%，檸檬酸添加量0.07%，蜂蜜添加量1%的條件下，考查黃秋葵花浸提液添加量分別為5%、10%、15%、20%、25%、30%時對黃秋葵花飲料感官得分的影響，從而確定黃秋葵花浸提液的最佳添加量。

1.3.2.2 白砂糖添加量對飲料感官評分的影響

在黃秋葵花浸提液添加量20%，檸檬酸添加量0.07%，蜂蜜添加量1%的條件下，考察白砂糖添加量分別為3%、4%、5%、6%、7%、8%時對黃秋葵花飲料感官得分的影響，從而確定白砂糖的最佳添加量。

1.3.2.3 檸檬酸添加量對飲料感官評分的影響

在黃秋葵花浸提液添加量20%，白砂糖添加量5%，蜂蜜添加量1%的條件下，考察檸檬酸添加量分別為 0.03%、0.05%、0.07%、0.09%、0.11%、0.13%時對黃秋葵花飲料感官得分的影響，從而確定檸檬酸的最佳添加量。

1.3.2.4 蜂蜜添加量對飲料感官評分的影響

在黃秋葵花浸提液添加量20%，白砂糖添加量5%，檸檬酸添加量0.07%的條件下，考察蜂蜜添加量分別為0%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%時對黃秋葵花飲料感官得分的影響，從而確定蜂蜜的最佳添加量。

1.3.2.5 黃秋葵花飲料正交試驗設計

通過對單因素試驗的結果進行分析，采用正交試驗，對黃秋葵花浸提液添加量、白砂糖添加量、檸檬酸添加量、蜂蜜添加量4個因素進行正交，正交設計見表2。由10名受過專業感官檢驗訓練的品評員，從色澤、組織狀態、氣味及滋味三方面進行感官評價，確定最佳的調配工藝條件。感官評分標準見表3。

表2 正交設計因素水平Table 2 Independent variables and their levels used in the orthogonal design

表3 感官評分標準Table 3 Sensory evaluation criteria

1.4 檢測方法

1.4.1 理化指標檢測方法

可溶性固形物，采用手持折光儀法[11]；pH值測定，利用pH計進行測定；黃酮含量的測定，參考陳寶宏等[12]的測定方法，采用分光光度法，以蘆丁為標準物，繪制標準曲線方程y=1.402 6x-0.085 3，R2=0.997 2，計算黃秋葵花飲料中黃酮的含量。

1.4.2 微生物檢測

參照GB7101-2015《食品安全國家標準飲料》規定的方法檢驗。

1.5 DPPH自由基清除率的測定

參考Patrick P.McCue等的方法[13]并略作修改，采用分光光度法對DPPH自由基清除率進行測定，取2 mL待測樣品與8 mL 1.0×10-4mol/L DPPH-乙醇溶液混合，振蕩均勻后于暗處室溫25℃下反應30 min，然后將混合樣品置于離心機中，在7 000 r/min條件下離心5 min，取離心后上清液于517 nm波長處測定吸光值A樣品。相同方法用2mL 95%的乙醇作空白對照測定吸光值A空白。根據下方公式計算DPPH清除率（%）：

DPPH 清除率/%=（A空白-A樣品）/A空白×100

2 結果與分析

2.1 黃秋葵花浸提工藝的確定

黃秋葵花浸提工藝正交試驗結果見表4，方差分析結果見表5。

表4 正交試驗結果與分析Table 4 Analysis of orthogonal experiments results

續表4 正交試驗結果與分析Continue table 4 Analysis of orthogonal experiments results

表5 正交試驗結果方差分析Table 5 Variance analysis of orthogonal experiments results

由表4極差分析結果可知，影響黃秋葵花飲浸提的主次因素為：料液比>浸提時間>浸提溫度。最優組合為 A2B2C3，即黃秋葵浸提的最佳工藝為：1 ∶60（g/mL）料液比在70℃條件下浸提30min，黃酮含量為26.89mg/g。由表5方差分析結果可知，料液比、浸提溫度和浸提時間均有顯著性影響。

2.2 黃秋葵花飲料配方單因素試驗結果

2.2.1 黃秋葵花浸提液添加量的確定

黃秋葵花浸提液添加量對飲料感官品質的影響見圖1。

圖1 浸提液添加量對黃秋葵花飲料感官品質的影響Fig.1 Effect of adding amount of extract on the sensory score of oka flower beverage

從圖1可以看出，不同添加量的黃秋葵花浸提液對黃秋葵花飲料的口感有一定的影響，隨著浸提液添加量的增加，感官得分逐漸增加，當浸提液添加量為20%時候，感官得分最高，具有黃秋葵花特有的風味，當添加量超過20%以后，茶苦味不斷增加，影響口感。因此，選擇黃秋葵花浸提液的添加量為20%。

2.2.2 白砂糖添加量的確定

白砂糖添加量對黃秋葵花飲料感官品質的影響見圖2。

圖2 白砂糖添加量對黃秋葵花飲料感官品質的影響Fig.2 Effect of adding amount of sugar on the sensory score of oka flower beverage

從圖2可以看出，隨著白砂糖添加量的增加，感官得分也在不斷增加，當添加量為5%時，感官得分最高，黃秋葵花飲料酸甜適口，當白砂糖添加量超過5%之后，口感過甜，感官得分不斷降低，表明黃秋葵花飲料在此條件下，口感最佳。

2.2.3 檸檬酸添加量的確定

檸檬酸添加量對黃秋葵花飲料感官品質的影響見圖3。

圖3 檸檬酸添加量對黃秋葵花飲料感官品質的影響Fig.3 Effect of adding amount of citric acid on the sensory score of oka flower beverage

由圖3可知，感官得分隨著檸檬酸添加量的增加不斷升高，當檸檬酸添加量為0.07%時，感官得分最高，黃秋葵花飲料口感最佳，當檸檬酸添加量低于或者高于0.07%，感官得分不高，飲料酸度不夠或者過酸，均對口感有所影響。因此，選擇檸檬酸的添加量為0.07%。

2.2.4 蜂蜜添加量的確定

蜂蜜添加量對黃秋葵花飲料感官品質的影響見圖4。

圖4 蜂蜜添加量對黃秋葵花飲料感官品質的影響Fig.4 Effect of adding amount of honey on the sensory score of oka flower beverage

由圖4可知，隨著蜂蜜添加量的增加，感官得分不斷升高，當蜂蜜添加量為1%時，風味較好，感官得分最高，當添加量超過1%時，蜂蜜風味較濃厚，口感不適。因此，選擇蜂蜜添加量為1%。

2.2.5 黃秋葵花飲料正交試驗結果

黃秋葵花飲料正交試驗結果見表6，正交結果方差分析見表7。

表6 正交試驗結果與分析Table 6 Analysis of orthogonal experiments results

表7 正交試驗結果方差分析Table 7 Variance analysis of orthogonal experiments results

由表6極差分析結果可知，影響黃秋葵花飲料感官得分的主次因素為：黃秋葵花浸提液添加量>檸檬酸添加量>白砂糖添加量>蜂蜜添加量。由極差分析結果得到最優組合為D2E3F1G3、D2E3F2G3，對其進行感官評價比較，其中D2E3F2G3感官評分較高為85。由表7方差分析結果可知，黃秋葵花浸提液添加量、白砂糖添加量和檸檬酸添加量均有顯著性影響，蜂蜜添加量影響不顯著。因此，最終確定黃秋葵飲料最佳加工工藝為：黃秋葵花浸提液20%，白砂糖6%，檸檬酸0.07%，蜂蜜1.5%。

2.3 黃秋葵花飲料主要質量指標

2.3.1 感官指標

色澤：呈棕紅色，明亮；氣味和滋味：具有黃秋葵花特有的香味，口感酸甜，濃郁；組織狀態：透明度較好，均勻、無沉淀。

2.3.2 理化指標

黃秋葵花飲料理化指標測定結果見表8。

表8 黃秋葵花飲料的主要理化指標檢測結果Table 8 The determination results of okra flower beverage of physicochemical indexes

2.3.3 微生物指標

黃秋葵花飲料微生物指標測定結果見表9。

表9 黃秋葵花飲料的微生物指標檢測結果Table 9 The determination results of okra flower beverage of microorganism index

2.4 黃秋葵花飲料對DPPH自由基的清除能力

DPPH自由基清除能力可以作為天然抗氧化劑抗氧化活性的衡量指標[14]。本文采用分光光度法對DPPH自由基清除率進行計算，來衡量黃秋葵花飲料抗氧化活性。不同濃度黃秋葵花浸提液對DPPH自由基清除能力見圖5。

圖5 不同濃度黃秋葵花浸提液對DPPH自由基清除能力Fig.5 The scavenging ability of DPPH free radical in different concentrations of okra flower extract

由圖5可知不同濃度的黃秋葵花浸提液對DPPH自由基均有一定的清除作用，并且隨著浸提液濃度的增加清除率也隨之增加，當浸提液濃度達到1 mg/mL，清除率趨于平緩。通過測定發現黃秋葵花飲料（相當于3.33 mg/mL浸提液濃度）對DPPH自由基清除率為48.15%，說明該飲料具有一定的抗氧化活性，這與李孟秋等[15]試驗證明黃秋葵花水提物的抗氧化活性較好結果一致，其中黃酮類和酚類物質是黃秋葵花中清除自由基的主要物質來源[16]。

3 結論

以黃秋葵花為主要原料，結合單因素試驗和正交試驗，確定黃秋葵花飲料的最佳工藝為：黃秋葵花浸提液20%、白砂糖6%、檸檬酸0.07%、蜂蜜1.5%。該飲料具有黃秋葵花特有的風味、口感酸甜、色澤明亮。其中可溶性固形物含量為6.0%、pH3.24，黃酮含量為8.96 mg/100 mL，對DPPH自由基清除率達到48.15%，具有良好的抗氧化性，以此工藝加工的黃秋葵花飲料是一種營養豐富的新型保健飲品。