焦 巖，楊又彬，常 影*，劉慶松，劉慶明，楊曉雪，石 磊

（1.齊齊哈爾大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，黑龍江齊齊哈爾 161006；2.興化市東奧食品有限公司，江蘇泰州 225700）

果蔬粉是采用新鮮水果經(jīng)脫水加工而成的固態(tài)粉末狀產(chǎn)品，具有可溶性固形物含量高、溶解吸收好、方便攜帶運輸?shù)葍?yōu)點，同時因其具有天然、安全風(fēng)險低等特點，已成為食品加工等領(lǐng)域不可或缺的配料，如飲料及保健食品中的復(fù)合乳飲料、代餐粉、益生菌粉等[1]，在面制食品、膨化食品、肉制品、乳制品、糖果制品、焙烤食品等領(lǐng)域也被廣泛應(yīng)用[2]。果蔬粉還可作為風(fēng)味增強劑、營養(yǎng)強化劑、天然色素、天然香精等添加劑，應(yīng)用于各類營養(yǎng)功能食品的加工中[3]。

根據(jù)不同果蔬粉的理化性質(zhì)，按照不同特殊人群所需營養(yǎng)要求，進行復(fù)合果蔬營養(yǎng)粉的研發(fā)和應(yīng)用，將果蔬粉的功能因子進行富集和合理配比，已經(jīng)成為果蔬粉的研究趨勢和發(fā)展方向。復(fù)配可將果蔬中的營養(yǎng)成分最大限度保留，提高果蔬利用率，改善原有果蔬粉的不良風(fēng)味，使其成為滿足不同人群需求的新型果蔬粉及加工產(chǎn)品[4]。如當(dāng)前市場上固體飲料和營養(yǎng)代餐粉深受人們的歡迎，其攜帶方便、環(huán)保，成分營養(yǎng)健康，在國際市場有著廣泛的應(yīng)用前景。在國外，特別是美國、西歐、日本等發(fā)達國家，咖啡類、蛋白粉類、果味粉類、速溶茶類等固體飲品的產(chǎn)量非常高，尤其是果蔬粉的需求量也逐年上升，年遞增率可以達到10%以上。國內(nèi)市場上固體飲料品種單一，對性質(zhì)研究和功能開發(fā)方面的探究較少，高附加值的營養(yǎng)果蔬粉的開發(fā)集中在工藝研究階段，特別是富含花色苷、葉黃素等具備顯著保健功能的復(fù)合果蔬粉研究較少[5]。

花色苷屬于多酚類化合物，大多存在于果蔬的花、果實、莖、葉和根等可食部位，是一種天然色素化合物，不僅安全、無毒，還具有抗氧化、保肝、明目、降血脂和抗癌等多種保健功能[6-7]。為開發(fā)高營養(yǎng)、高附加值的果蔬粉，本研究以富含花色苷的紅甜菜粉、紫薯粉、草莓粉、藍莓粉為原料，通過優(yōu)化配比和配方重組，開發(fā)出高花色苷含量且具有較強抗氧化功能的復(fù)合果蔬粉，為新型護眼等功能果蔬粉的開發(fā)提供了科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅甜菜粉、紫薯粉、草莓粉、藍莓粉，均為烘干的果蔬粉原料，來源于興化市東奧食品有限公司。白砂糖，食品級，山東星光糖業(yè)有限公司。無水乙醇、HCl、Na2HPO4、FeSO4、H2O2、水楊酸等試劑均為國產(chǎn)分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

JUV-2450 型紫外-可見分光光度計，日本島津；FJ200 高速均質(zhì)機，上海標本模型廠；DX-30B 超細粉碎機，廣州市大祥電子機械設(shè)備有限公司；CJJ-931 型磁力加熱攪拌器，常州萬達升實驗儀器有限公司；TDL-5-A型離心機，上海安亭科學(xué)儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 富含花色苷復(fù)合果蔬粉的制備工藝

原料→混合→過篩→添加穩(wěn)定劑→添加白砂糖→均質(zhì)→制成復(fù)合果蔬粉[8-9]。

1.3.2 果蔬粉配方優(yōu)化單因素實驗

（1）紅甜菜粉添加量對果蔬粉感官品質(zhì)的影響

參考李袁等[10]的方法，略作修改。稱取紫薯粉1.2 g、草莓粉3.0 g、藍莓粉4.0 g，分別與2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0 g 紅甜菜粉進行復(fù)配，并加入瓜爾豆膠0.01 g、白砂糖0.45 g 后混合均勻，加入80～90 ℃的溫水200 mL，采用高速均質(zhì)機在5 000～6 000 r/min 條件下分散均質(zhì)3.0 min后，進行感官評定，篩選紅甜菜粉的最佳添加量。

（2）紫薯粉添加量對果蔬粉感官品質(zhì)的影響

稱取紅甜菜粉3.0 g，草莓粉3.0 g、藍莓粉4.0 g，分別與0.8、1.0、1.2、1.4、1.6 g 紫薯粉進行復(fù)配，其他同（1），篩選紫薯粉的最佳添加量。

（3）草莓粉添加量對果蔬粉感官品質(zhì)的影響

稱取紅甜菜粉3.0 g，紫薯粉1.4 g，藍莓粉4.0 g，分別與2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 g 草莓粉進行復(fù)配，其他同（1），篩選草莓粉的最佳添加量。

（4）藍莓粉添加量對果蔬粉感官品質(zhì)的影響

稱取紅甜菜粉3.0 g，紫薯粉1.4 g，草莓粉3.0 g，分別與3.0、3.5、4.0、4.5、5.0 g 藍莓粉進行復(fù)配，其他同（1），篩選藍莓粉的最佳添加量。

1.3.3 正交實驗

選用紅甜菜粉添加量、紫薯粉添加量、草莓粉添加量、藍莓粉添加量，運用L9(34)正交實驗因素水平表進行四因素三水平實驗，確定復(fù)合果蔬粉的最優(yōu)配方[11]，實驗因素與水平見表1（見下頁）。

表1 果蔬粉配方正交實驗因素水平表Table 1 Orthogonal experiment on the formula of compound fruit and vegetable powder

1.4 測定指標與方法

1.4.1 感官評價

由10 人組成感官評定小組進行感官評定[10]。根據(jù)復(fù)合果蔬粉沖調(diào)前的顏色、有無結(jié)塊等性狀，沖調(diào)后的色澤、滋味氣味、組織形態(tài)、口感是否濃郁、是否被大多數(shù)人接受等標準進行評分，滿分100分，結(jié)果取平均值。感官評價標準見表2[11]。

表2 復(fù)合果蔬粉感官評分標準Table 2 Sensory evaluation criteria of compound fruit and vegetable powder

1.4.2 果蔬粉花色苷含量的測定

參考韋婷等[12-13]的實驗方法，采用pH 示差法測定，取2 mL 樣品液置于兩只試管中，一只試管加入pH 1.0的緩沖液（0.2 mol/L 氯化鉀溶液和0.2 mol/L 鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH 至1.0）定容到20 mL；另一只試管加入pH 4.5 的緩沖液（0.1 mol/L 檸檬酸溶液和0.1 mol/L 檸檬酸鈉溶液調(diào)節(jié)pH 至4.5）定容至20 mL，漩渦震蕩1.0 min，充分震蕩后，用2 mL 溶劑加18 mL 相應(yīng)緩沖液作為空白，分別在510 nm 和700 nm 波長處測定吸光值，取3 次實驗的平均值，按照公式（1）計算總花色苷含量。

式中，A為吸光度差值，即；V為樣品液的總體積，mL；m為取樣量，g；26 900 為矢車菊色素-3-葡萄糖苷的摩爾消光系數(shù)；449.2 為矢車菊色素-3-葡萄糖苷的摩爾分子質(zhì)量；Df為樣品的總稀釋倍數(shù)。

1.4.3 抗氧化實驗

依據(jù)感官評定正交實驗結(jié)果所得復(fù)合果蔬粉最佳配方，對制得的復(fù)合果蔬粉產(chǎn)品進行羥基自由基清除能力和DPPH 自由基清除能力的測定。同時測定四種果蔬單粉的自由基清除能力，并進行抗氧化能力的比較與分析。

（1）羥基自由基清除能力測定

將熱水沖調(diào)后的果蔬粉離心過濾處理后，準確吸取樣品液各1 mL 置于試管中，依次加入2.0 mL、6 mmol/L FeSO4及2.0 mL、6 mmol/L H2O2，混勻后靜置10 min，再加入2.0 mL、6 mmol/L 水楊酸，混勻后靜置30 min，于517 nm波長處測定吸光值。每組分別設(shè)置3 個平行，結(jié)果取其平均值。根據(jù)公式（2）計算羥基自由基清除率[14]。

式中，A0為1 mL 蒸餾水+2.0 mL FeSO4+2.0 mL H2O2+2.0 mL 水楊酸的吸光度值；A1為1 mL 樣品+2.0 mL FeSO4+2.0 mLH2O2+2.0 mL 水楊酸的吸光度值；A2為1 mL樣品+2.0mLFeSO4+2.0mLH2O2+2.0mL蒸餾水的吸光度值。

（2）DPPH 自由基清除能力測定

參考王娟娟等[15]的方法。取2.0 mL 不同質(zhì)量濃度的果蔬粉樣品液于試管中，與0.1 mmol/L、2.0 mL DPPH 溶液混合，旋渦震蕩1.0 min，避光反應(yīng)30 min，以無水乙醇為空白，在波長為517 nm 處測其吸光度[16-17]。每組實驗平行3次，取其平均值，測定不同質(zhì)量濃度的果蔬粉提取液對DPPH 自由基清除能力的大小。DPPH 自由基清除率按公式（3）計算。

式中，C0為2.0 mL 無水乙醇＋2.0 mL DPPH 溶液的吸光度值；C1為2.0 mL 樣品＋2 mL DPPH 溶液的吸光值；C2為2.0mL樣品＋2.0mL無水乙醇溶液的吸光度值。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實驗結(jié)果

2.1.1 紅甜菜粉添加量對果蔬粉感官品質(zhì)的影響

由圖1 可知，隨著紅甜菜粉添加量的增加，復(fù)合果蔬粉的感官評分先增加后降低，紅甜菜的添加量為3.0 g時，復(fù)合果蔬粉的感官評價最高。隨著紅甜菜粉質(zhì)量的增加，果蔬粉的感官評分逐漸降低，這是因為紅甜菜粉經(jīng)過加工干燥后略帶異味，且含有較多的纖維，導(dǎo)致沖泡后分層現(xiàn)象明顯[18]。當(dāng)添加量繼續(xù)增多時，分層現(xiàn)象、吞咽異物感越來越明顯，果蔬粉感官評分降低。因此確定紅甜菜粉的最佳添加量為3.0 g。

圖1 紅甜菜粉添加量對復(fù)合果蔬粉感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of red beet powder addition on sensory quality of compound fruit and vegetable powder

2.1.2 紫薯粉添加量對復(fù)合果蔬粉感官品質(zhì)的影響

由圖2 分析可知，當(dāng)紫薯粉添加量為1.4 g時，復(fù)合果蔬粉的感官評分達到最高（77.5 分）；當(dāng)紫薯粉的添加量繼續(xù)增加時，感官評分呈現(xiàn)下降趨勢。因為紫薯粉復(fù)水后呈紫色，顏色鮮艷，有紫薯香氣[19]，紫薯粉的添加還可增加復(fù)合果蔬粉產(chǎn)品的濁度，豐富其口感。當(dāng)紫薯粉添加量過少時，氣味不濃，而添加量過多時，有顆粒感，略有分層，影響口感。因此確定紫薯粉的最佳添加量為1.4g。

圖2 紫薯粉添加量對復(fù)合果蔬粉感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of purple potato powder addition on sensory quality of compound fruit and vegetable powder

2.1.3 草莓粉添加量對復(fù)合果蔬粉感官品質(zhì)的影響

復(fù)合果蔬粉中添加草莓粉經(jīng)溫水沖泡后，呈現(xiàn)透明淡粉色，有淡淡的草莓香氣，味道微甜。由圖3 可知，復(fù)合粉的感官評分呈先上升后下降趨勢。當(dāng)草莓粉的添加量為3.0 g時，復(fù)合果蔬粉的感官評分最高。當(dāng)草莓粉添加量過少時，香氣被其他果蔬粉掩蓋；添加量過多時，甜味感過濃，感官評分下降。因此確定最優(yōu)的草莓粉添加量為3.0 g。

圖3 草莓粉添加量對復(fù)合果蔬粉感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of strawberry powder addition on sensory quality of compound fruit and vegetable powder

2.1.4 藍莓粉添加量對復(fù)合果蔬粉感官品質(zhì)的影響

由圖4 分析可知，當(dāng)藍莓粉添加量為3.5 g時，復(fù)合果蔬粉的感官評分最高。繼續(xù)添加藍莓粉時，感官評分呈下降趨勢。藍莓粉沖調(diào)后液體呈現(xiàn)出澄清透亮的淡紫色，無雜質(zhì)結(jié)塊，味酸，賦予果蔬粉濃郁的藍莓氣味，可以掩蓋紅甜菜粉的不良風(fēng)味[20]，但當(dāng)添加量過多時，酸味濃郁，口感降低。因此復(fù)合果蔬粉藍莓粉的添加量為3.5g。

圖4 藍莓粉添加量對復(fù)合果蔬粉感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of blueberry powder addition on sensory quality of compound fruit and vegetable powder

2.2 復(fù)合果蔬粉的配方優(yōu)化

從表3 的R值比較分析可知，復(fù)合果蔬粉感官品質(zhì)影響因素大小依次為紅甜菜粉添加量＞草莓粉添加量＞紫薯粉添加量＞藍莓粉添加量，得到感官評分最優(yōu)組合條件為A2B1C2D1。以此組合為實驗條件進行驗證，結(jié)果表明，該實驗條件下感官評分最高。因此復(fù)合果蔬粉的最佳配方為紅甜菜粉3.0 g、紫薯粉1.2 g、草莓粉3.0 g、藍莓粉3.0 g。

表3 感官評定正交實驗結(jié)果Table 3 Orthogonal test results of sensory evaluation

2.3 果蔬粉花色苷含量測定與分析

如圖5 所示，經(jīng)過對四種果蔬單粉花色苷含量的測定，得出紅甜菜粉、紫薯粉、草莓粉、藍莓粉花色苷含量分別為30.90、339.8、8、67.2 mg/100 g。最佳感官條件下復(fù)合粉花色苷含量為88.5 mg/100 g。通過對比分析得出，雖然復(fù)合粉花色苷含量低于花色苷含量最高的是紫薯粉，但明顯高于紅甜菜粉、藍莓粉、草莓粉，且復(fù)合果蔬粉的感官狀態(tài)明顯改善。因此可以得出，優(yōu)化后的復(fù)合果蔬粉具有較高的花色苷含量，說明復(fù)配的果蔬粉不僅具有良好的感官風(fēng)味，還具有較高的營養(yǎng)價值。

圖5 果蔬粉花色苷含量對比圖Fig.5 Comparison of anthocyanin content of fruit and vegetable powder

2.4 復(fù)合果蔬粉抗氧化性分析

2.4.1 羥基自由基清除能力結(jié)果與分析

（1）復(fù)合果蔬粉對羥基自由基的清除能力

對不同質(zhì)量復(fù)合果蔬粉的羥基自由基清除能力進行了測定，結(jié)果如圖6 所示，果蔬粉含量為5×10-4～4×10-2g時，復(fù)合果蔬粉對羥基自由基清除能力顯著增加，最大清除率可達76.71%，說明復(fù)合果蔬粉對羥基自由基的清除效果顯著。

圖6 復(fù)合果蔬粉羥基自由基清除能力Fig.6 Hydroxyl radical scavenging ability of compound fruit and vegetable powder

（2）羥基自由基清除能力的對比

比較不同果蔬粉對于羥基自由基的清除效果如圖7所示，由圖可知，紅甜菜粉、草莓粉、紫薯粉、藍莓粉的羥基自由基清除能力分別為69.77%、71.03%、58.05%、34.73%，而復(fù)合粉的羥基自由基清除率可達76.17%，顯著高于四種果蔬單粉，說明四種果蔬經(jīng)過復(fù)配以后，不同果蔬粉各組分間具有協(xié)同作用，提高了對羥基自由基的清除效果，因此也說明復(fù)配果蔬粉比單一果蔬粉具有更好的生物活性。

圖7 不同果蔬粉羥基自由基清除率比較Fig.7 Hydroxyl radical scavenging rate comparison of different fruit and vegetable powders

2.4.2 DPPH 自由基清除能力結(jié)果

（1）復(fù)合果蔬粉對DPPH 自由基清除能力

如圖8 所示，復(fù)合果蔬粉的DPPH 自由基清除能力隨著果蔬粉用量的增大而升高，呈現(xiàn)顯著的量效關(guān)系，在果蔬粉用量為4×10-2g時，DPPH 自由基清除率可達82.71%，抗氧化效果明顯，并且和羥基自由基清除效果具有一致性，說明富含花色苷的復(fù)合果蔬粉具有較強的自由基清除能力，其抗氧化效果與其含有花色苷等抗氧化物質(zhì)含量有關(guān)。

圖8 復(fù)合果蔬粉清除DPPH 自由基的能力Fig.8 DPPH radical scavenging ability of compound fruit and vegetable powder

（2）DPPH 自由基清除能力對比

對不同果蔬粉的DPPH 清除率進行了比較分析，由圖9 可以看出，四種果蔬粉DPPH 自由基清除能力差距較大，草莓粉和藍莓粉較低，僅有7.71%和25.25%，可能與其花色苷含量低有關(guān)。紅甜菜粉、紫薯粉的DPPH 清除能力較強，分別高達89.15%、92.15%，說明紅甜菜粉中含有的多酚等抗氧化成分提高了其對DPPH 的清除能力，而紫薯粉的花色苷含量較高，抗氧化能力因此最高。復(fù)合果蔬粉的DPPH 自由基清除能力達到了82.71%，體現(xiàn)了對DPPH 自由基良好的清除效果，抗氧化活性較強。

圖9 不同果蔬粉DPPH 自由基清除率比較Fig.9 DPPH scavenging rate comparison of different fruit and vegetable powders

3 結(jié)論

本研究以富含花色苷的紅甜菜粉、紫薯粉、藍莓粉、草莓粉為原料，以感官品質(zhì)為指標優(yōu)化得到了復(fù)合果蔬粉的配方：紅甜菜粉3.0 g、紫薯粉1.2 g、草莓粉3.0 g、藍莓粉3.0 g，白砂糖0.45 g、瓜爾豆膠0.01 g。所制備的復(fù)合果蔬粉感官風(fēng)味良好，沖調(diào)后色澤均勻，質(zhì)地均一，無分層、異物感，甜度適中，帶有果蔬粉清香，品質(zhì)頗佳，且花色苷等活性成分含量較高，并具有較好的抗氧化能力，特別是本研究復(fù)配優(yōu)化的復(fù)合果蔬粉對羥基自由基的清除能力更是高于四種單一果蔬粉的。

上述結(jié)果表明，經(jīng)過科學(xué)復(fù)配后制備的果蔬營養(yǎng)粉的感官品質(zhì)和營養(yǎng)價值明顯好于單一果蔬粉，且抗氧化等生物活性顯著提高。以富含花色苷果蔬制備的營養(yǎng)粉符合當(dāng)代人們對果蔬代餐粉和健康飲品的追求，為新型營養(yǎng)健康果蔬食品的研究與開發(fā)提供了科學(xué)依據(jù)。