南瓜 - 芒果汁混合添加脱脂石榴籽提取物的即饮功能性饮料:创新研发与特性解析

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Food Chemistry Advances CS1.9

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  为解决功能性饮料研发中对农业食品废料功能性成分利用不足的问题,研究人员开展了以南瓜、芒果汁混合添加脱脂石榴籽提取物(DPSE)制备即饮功能性饮料的研究。结果表明 F5 配方营养、抗氧化和抗菌性佳,F3 感官特性好。该研究促进了废料利用和可持续发展。

  如今,人们对健康饮食愈发关注,对功能性饮料的需求也与日俱增。这类饮料不仅能补充水分,还富含维生素、矿物质、抗氧化剂等,能带来额外的健康益处。然而,目前功能性饮料研发存在一个问题,那就是对农业食品废料中的功能性成分利用得不够。很多水果、蔬菜加工后的废料,像石榴籽等,往往被直接丢弃,造成资源浪费。为了解决这个问题,来自国外的研究人员开展了一项研究,致力于开发一种新型的即饮(RTS)功能性饮料,成果发表在《Food Chemistry Advances》上。
研究人员在这项研究中用到了多种关键技术方法。首先,采用冷榨和索氏提取法获取脱脂石榴籽提取物(DPSE) 。在饮料制备上,依据巴基斯坦标准和质量控制局(PSQCA)的标准,将南瓜和芒果按一定比例榨汁混合,再添加不同浓度的 DPSE 制成多种配方的饮料。之后,运用多种标准分析方法,如 AOAC 方法等,对饮料的营养成分、矿物质含量、pH 值、总可溶性固体(TSS) 、可滴定酸度(TA)等进行测定;通过特定的实验,像 Folin - Ciocalteu 法、AlCl?比色法、DPPH 自由基清除实验、FRAP 实验等,检测饮料的总酚含量(TPC)、总黄酮含量(TFC)和抗氧化能力;采用滤纸片法评估饮料的抗菌活性;组织 110 人的专业感官评价小组,用 9 分制享乐量表对饮料进行感官评价。

下面来看具体的研究结果:

  • 近似成分分析:随着 DPSE 浓度增加,饮料的水分含量从 94% 降至 86.67%,这是因为提取物有吸湿性。粗脂肪、粗纤维、粗蛋白、灰分和无氮浸出物(NFE)含量都有所增加。例如,粗脂肪从 F0 的 0.27% 增至 F5 的 0.91% ,这是由于 DPSE 中残留不饱和脂肪;粗纤维从 0.17% 提升到 2.64%,因为石榴籽富含纤维;粗蛋白从 2.48% 提高到 3.76% ,是因为石榴籽含有蛋白质。这些变化表明,添加 DPSE 能显著改善饮料的营养成分。
  • 矿物质分析:添加 DPSE 显著提高了饮料中铁、钾、钙和钠的含量。其中,含 10% DPSE 的 F5 配方中这些矿物质含量最高。这说明 DPSE 是矿物质的优质来源,能增强饮料的营养价值。
  • pH、总可溶性固体(TSS)和可滴定酸度(TA):随着 DPSE 添加量增加,pH 值从 4.21 升至 5.14,TSS 从 12.11 °Brix 增至 12.99 °Brix,TA 从 0.28% 降至 0.20%。这是因为 DPSE 去除了酸性脂质成分,还含有能影响酸碱度和溶解固体含量的物质,这些变化影响着饮料的口感和稳定性。
  • 总酚含量(TPC)和总黄酮含量(TFC):TPC 和 TFC 随 DPSE 浓度增加而显著上升,F5 配方中 TPC 达到 6.11 mg GAE/mL ,TFC 为 3.08 mg QE/mL。这得益于 DPSE 中丰富的多酚和黄酮类化合物,这些成分不仅使饮料具有更好的抗氧化性,还影响着饮料的风味。
  • 抗氧化潜力:通过 DPPH 自由基清除实验和 FRAP 实验发现,F5 配方的抗氧化活性最强,DPPH 抑制率从 F0 的 39.23% 提升到 F5 的 68.42% ,FRAP 值从 25.31 μmol TE/L 增至 54.12 μmol TE/L。这表明 DPSE 中的生物活性化合物能有效提升饮料的抗氧化能力。
  • 抗菌特性:F5 配方对大肠杆菌、蜡状芽孢杆菌、黑曲霉和金黄色葡萄球菌的抗菌活性最强,抑制圈直径分别为 1.39 mm、2.02 mm、1.42 mm 和 2.05 mm 。而且抗菌效果与 DPSE 浓度呈正相关,说明 DPSE 中的生物活性化合物能有效抑制微生物生长,延长饮料保质期。
  • 感官评价:外观和口感评分随 DPSE 浓度增加而下降,外观变深或更浑浊,口感变得粗糙。香气和风味评分先升后降,在 6% DPSE(F3)时达到峰值,之后高浓度的 DPSE 会带来异味或苦味。综合来看,F3 的整体可接受度最高。

研究结论和讨论部分指出,该研究成功开发出一种营养丰富、无有害添加剂的即饮功能性饮料。添加 DPSE 显著提升了饮料的营养、抗氧化和抗菌性能,芒果的天然甜味也符合健康消费趋势。综合考虑,6% DPSE 的 F3 配方感官特性较好,更易被消费者接受;10% DPSE 的 F5 配方营养和功能优势突出,适合追求高营养的消费者。不过,该研究也存在一些局限,比如未充分研究饮料在不同储存条件下的保质期稳定性,以及与包装材料的相互作用;未评估饮料在人体中的生物利用度和代谢影响。未来研究可探索添加其他种子和果皮粉末,扩大功能性食品范围,还要进行大规模研究,评估饮料对不同消费群体的长期健康影响,以及在实际工业条件下的感官和营养稳定性。这项研究为饮料加工行业提供了创新思路,推动了农业食品废料的循环利用,促进了食品行业的可持续发展,对开发满足消费者多样化需求的功能性食品具有重要意义。

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