功能性饮料新突破：薯蓣-豆乳复合饮料的理化特性与流变学行为研究及其营养健康价值评估

本研究针对功能性食品市场需求，创新性地将薯蓣(Dioscorea bulbifera)汁与豆乳复配，系统评估了不同配比对饮料近似组成、植物化学成分(TPC/TFC/AA)及流变特性(0.10-0.30%黄原胶添加)的影响。发现高薯蓣比例提升总酚(44.18 mg GAE/L)、黄酮(10.96 mg QE/L)和抗坏血酸(71.13 mg/L)含量，而豆乳增加则增强DPPH自由基清除率(72.19%)；流变学显示黄原胶诱导Bingham假塑性流动。为开发兼具营养与功能特性的植物基饮料提供理论依据。

　　

随着全球健康意识提升和老龄化加剧，功能性食品市场正以7.5%的年增长率快速扩张，预计2024年将达到2081.3亿美元规模。在这一背景下，植物基功能性饮料因其富含生物活性成分而备受关注，特别是具有抗氧化、抗炎等健康功效的复合型饮料。然而，传统功能性饮料多依赖单一原料，如何通过科学配比实现营养与功能的协同增效，同时解决复合体系稳定性问题，成为当前食品科学领域的重要挑战。

来自坦桑尼亚达累斯萨拉姆大学农业与食品技术学院(College of Agriculture and Food Technology, University of Dar es Salaam, Tanzania)的研究团队创新性地选择非洲特色作物——薯蓣（Dioscorea bulbifera，俗称aerial yam）与豆乳进行复配，系统研究了不同比例(30:70至70:30)复合饮料的理化特性。这种薯蓣在热带地区广泛种植，富含碳水化合物(14-34%)、膳食纤维(1-3.14%)及多酚类物质，传统用于治疗糖尿病和心血管疾病；而豆乳则提供优质植物蛋白(3.30-6.84 g/100g)和异黄酮。两者结合既能弥补单一原料的营养局限，又可开发具有地域特色的新型功能性饮料。

研究人员采用标准AOAC方法测定近似组成，通过比色法分析总酚(TPC)、总黄酮(TFC)和抗坏血酸(AA)含量，DPPH法评估自由基清除活性，并利用旋转流变仪(Brookfield rheometer R/S Plus)研究不同浓度黄原胶(0.10-0.30%)对体系流变行为的影响。样本来源于坦桑尼亚Kagera地区的薯蓣和当地市场的黄豆，通过随机混合设计(20次实验)优化配比。

研究结果显示，随着豆乳比例增加，蛋白质(0.74%升至1.32%)和脂肪(0.56%升至0.92%)含量显著提高(p < 0.05)，而碳水化合物、灰分和粗纤维含量则呈相反趋势。在植物化学成分方面，70%薯蓣配比(S₁)展现出最高TPC(44.18±0.32 mg GAE/L)、TFC(10.96±0.36 mg QE/L)和AA(71.13±2.38 mg/L)，但有趣的是，DPPH自由基清除活性却随豆乳比例增加而增强(56.73%升至72.19%)，表明豆乳中的异黄酮可能比薯蓣多酚具有更强的单电子供给能力。

流变学特性研究发现，黄原胶的添加使饮料呈现典型的Bingham假塑性流动行为。在0.30%添加量下，S₁-S₃样品表现出最高屈服应力(1.07-1.15 Pa)，Power Law模型拟合优度(R2)达0.99。这种剪切稀化特性有利于饮料的加工稳定性和口感调控，但高豆乳比例(S₄-S₅)可能因pH变化导致蛋白质-多糖相分离，使流变模型拟合度下降。

这项发表在《Applied Food Research》的研究具有多重意义：其一，首次阐明了薯蓣-豆乳复合体系中营养与功能成分的定量关系，证实70:30配比在保留多酚类物质方面的优势；其二，揭示了异黄酮与多酚在自由基清除中的潜在拮抗作用，为复合抗氧化剂设计提供新思路；其三，建立了黄原胶浓度与流变参数的对应关系，为工业化生产中的稳定性控制提供数据支持。

从应用角度看，该研究开发的复合饮料不仅实现了传统食材的增值利用（薯蓣在当地仅季节性供应），其高TPC、TFC特性对预防慢性疾病具有潜在价值。未来研究可进一步优化加工工艺以减少抗坏血酸损失，并评估不同储存条件下功能成分的稳定性。这项成果为热带地区特色作物在功能性食品中的应用开辟了新途径，对促进非洲农产品深加工和全球功能性饮料多样化具有示范意义。