: 低热量贾蒙（Syzygium cumini）浓缩果汁饮料的理化、抗氧化、矿物质及感官评价

《Sustainable Food Technology》：Physicochemical, antioxidant, mineral, and sensory evaluation of low-caloric jamun (Syzygium cumini) squashOpen Access

　　

贾蒙（Syzygium cumini）以其独特的风味和鲜艳的色泽而闻名，广泛以生鲜和加工形式作为清爽水果食用。尽管人们对低热量功能性饮料的兴趣日益浓厚，但迄今为止，尚无研究系统比较过甜菊糖和聚三氯蔗糖在贾蒙浓缩果汁饮料中的单独和混合配方。本研究旨在使用天然和人工非热量甜味剂配制低热量贾蒙浓缩果汁饮料，并评估其理化性质、抗氧化活性、矿物质含量和感官特性。研究人员制备了六种配方（对照组含糖、100% 甜菊糖、100% 聚三氯蔗糖、50% 甜菊糖 + 50% 聚三氯蔗糖、75% 甜菊糖 + 25% 聚三氯蔗糖和 25% 甜菊糖 + 75% 聚三氯蔗糖）。含有 100% 甜菊糖的贾蒙饮料显示出增强的抗氧化剂，包括总酚含量 (TPC, 4.64 ± 0.02 mg GAE/100 mL)、总黄酮含量 (TFC, 28.89 ± 0.03 mg QE/100 mL)、DPPH (74.64 ± 0.02%)、总花青素含量 (TAC, 40.83 ± 0.02 mg/100 mL) 和铁离子还原能力 (FRAP, 161.72 ± 0.02 μmol Fe/100 mL)。矿物质分析表明，钙和钾的含量分别为 28.89 ± 0.02 mg/100 mL 和 83.90 ± 0.02 mg/100 mL。感官评价证实，在九点喜好量表上，100% 甜菊糖具有最高的总体可接受性。100% 甜菊糖（天然甜味剂）的贾蒙浓缩果汁饮料配方可作为可口、功能性且低热量的饮料替代品。主成分分析 (PCA) 证实了处理之间存在明显的分离，抗氧化标志物与总可溶性固形物 (TSS) 和粘度独立聚类。结果得出结论，100% 甜菊糖增甜的贾蒙浓缩果汁饮料是一种可行、高质量且感官可接受的功能性饮料。该配方不仅减少了贾蒙的采后损失，还为注重健康的消费者提供了低糖、低热量的选择；其潜在的血糖益处是从减少糖分中推断出来的，而不是通过临床证明的，因此需要进行专门的血糖和临床验证。

研究背景：Syzygium cumini (jamun) 是原产于亚洲热带和亚热带地区的水果，具有独特的颜色、风味和甜酸口感。然而，其高易腐性导致在发展中国家（如巴基斯坦）出现10%至25%的采后损失，主要归因于采收、处理和加工条件不当。同时，含糖饮料消费激增，不仅热量密集且价格昂贵，而2型糖尿病在巴基斯坦的患病率不断上升。因此，食品行业致力于为注重健康的消费者开发更健康的替代品。非营养性甜味剂（如天然甜味剂甜菊糖和人工非热量甜味剂聚三氯蔗糖）因其高甜度和极低热量而成为糖的替代品。尽管已有研究评估甜菊糖在果汁饮料中的应用，但聚三氯蔗糖在饮料配方研究中受关注较少，其与甜菊糖的协同组合仍不清楚。目前没有研究系统比较甜菊糖和聚三氯蔗糖在贾蒙浓缩果汁饮料中的单独和混合配方，并同步评估理化性质、抗氧化活性、矿物质含量和感官可接受性。因此，开展本研究旨在开发低热量贾蒙果汁饮料，减少采后损失并创造经济价值，响应联合国可持续发展目标。

研究内容与结论：研究人员使用天然和人工非热量甜味剂，配制了低热量贾蒙浓缩果汁饮料，并系统评估了其理化性质、抗氧化活性、矿物质含量和感官特征。研究结论表明，100%甜菊糖增甜的贾蒙浓缩果汁饮料是一种可行、高质量且感官可接受的功能性饮料。该配方不仅减少了贾蒙的采后损失，还为消费者提供了减糖、低热量的选择。这项研究发表在《Sustainable Food Technology》上，将一种高易腐、未被充分利用的热带水果转化为货架稳定、高附加值的浓缩果汁，直接减少了采后损失和食物浪费，同时降低了热量负担，具有重要的资源高效利用和废物增值战略意义。

关键技术方法：研究人员在巴基斯坦费萨拉巴德Ayyub农业研究所的果园获取了贾蒙果实作为样本队列来源。主要关键技术包括：使用数字折射仪测定总可溶性固形物（TSS）和数字pH计测定pH值；采用滴定法测定可滴定酸度和维生素C（使用2,6-二氯酚靛酚滴定法）；利用同轴圆柱粘度计评估粘度；使用色差仪进行色度分析（L*、a*、b*值）；通过Folin–Ciocalteu试剂法测定总酚含量（TPC），采用氯化铝比色法测定总黄酮含量（TFC），DPPH法测定自由基清除能力，铁离子还原法评估抗氧化能力（FRAP）；利用火焰光度计测定矿物质（钙、钾）含量；通过标准平板计数法进行微生物学分析；组织95名经过培训的品鉴员在受控环境中进行九点喜好量表的感官评价。数据处理采用单因素方差分析（ANOVA）和Duncan事后检验，并运用Minitab 18进行主成分分析（PCA）。

研究结果：
3.1. 理化分析：通过测定不同配方的TSS，发现随着天然和人工甜味剂浓度的增加，TSS值显著降低。100%糖对照组（T₀）的TSS均值最高，而100%甜菊糖配方（T₁）的TSS最低，表明甜味剂能有效降低热量并维持甜度。
3.2. pH：通过检测各配方饮料的pH值，发现各处理间存在显著差异，100%糖对照组pH最高，100%甜菊糖组最低。结果表明使用替代甜味剂并未显著影响pH水平，且pH与酸度呈反比关系。
3.3. 酸度：通过滴定法测定酸度，结果显示酸度随甜菊糖浓度的增加而升高。这归因于贾蒙果实的天然酸性和低热量甜味剂（如甜菊糖苷）的存在。
3.4. 粘度：使用粘度计测量发现，粘度值在各处理间存在差异。对照组粘度最高，而T₅最低。结果表明粘度与TSS呈正相关，TSS越高，粘度越大。
3.5. 维生素C：通过DCPIP滴定法测定，发现维生素C含量受贾蒙果肉和天然甜味剂甜菊糖的显著影响。100%甜菊糖组（T₁）的维生素C均值最高，而对照组最低，表明甜菊糖的添加有助于保留维生素C。
3.6. 色度分析：利用色差仪测量L*、a*、b*值，发现各处理间存在显著差异。结果表明，由于花青素的主导作用，替代甜味剂的使用改变了饮料的颜色参数，且商用甜菊糖（白色粉末）与蔗糖在颜色表现上相似。
3.7. 酚类和抗氧化活性：通过多种抗氧化测定方法，发现100%甜菊糖组（T₁）的总酚含量、总黄酮含量、DPPH自由基清除活性、总抗氧化能力及FRAP值均为最高。结论表明甜菊糖能显著提高饮料的抗氧化活性，且由于去除了大量蔗糖，果肉来源的酚类物质相对浓缩，甜菊糖苷本身也具有抗氧化能力。
3.8. 矿物质分析：通过火焰光度计测定，发现各处理间钙和钾含量存在显著差异。100%甜菊糖组（T₁）的矿物质含量较高，且所有处理中钾含量显著高于钙含量，这与植物糖分的调节和运输有关。
3.9. 微生物分析：通过标准平板计数法评估新鲜制备的果汁饮料的微生物质量，初始菌落数在处理间存在变化。糖对照组（T₀）因高糖渗透抑制微生物，菌落数最低；低热量配方菌落数略高，但所有配方均表现出可接受的初始微生物质量，表明加工和保存策略有效控制了污染。
3.10. 感官评价：组织品鉴员在9点喜好量表上评估，发现100%甜菊糖组（T₁）在味道、口感、香气、颜色和总体可接受性等所有质量属性上得分最高。结果表明，甜菊糖在感官评价条件下具有极高的可接受性，风味化合物与质地特征之间达到了最佳平衡。
3.11. 相关矩阵：通过计算各化学和抗氧化参数之间的相关性，发现维生素C水平与总抗氧化能力、FRAP和DPPH呈强正相关，而TSS和pH与酸度呈负相关，证实了实验结果的生化一致性。
3.12. 主成分分析 (PCA)：通过PCA分析感官和理化数据，提取出两个主成分，累计解释了大部分方差。结果表明PC1代表了“一般感官质量”维度，100%甜菊糖组（T₁）在PC1上得分最高，抗氧化相关参数与TSS、pH和粘度独立聚类，证实了甜味剂配方对感官感知的强烈影响。

讨论与结论总结：低热量贾蒙浓缩果汁饮料中天然甜味剂甜菊糖与非热量甜味剂聚三氯蔗糖的组合是减少添加糖的有效策略。去除了添加的蔗糖使得饮料的卡路里含量相对于糖甜对照组降低了约85%，这与TSS从46.8降至7.2 °Brix的下降一致。100%甜菊糖配方的饮料在含有替代甜味剂的配方中消费者接受度最高。研究设计为配方筛选研究，未来的研究需要评估不同浓度的甜味剂混合物对感官特性的影响，并进行储存稳定性和保质期验证以确认商业性能。虽然配方考虑了防腐，但仍需通过专门的储存试验来监测抗氧化保留、颜色、感官质量和微生物计数。此外，血糖指数和血糖反应未进行测量，推荐进行多批次和多季节验证以建立工业规模的可重复性。在更广泛的增值框架内，贾蒙加工残留物（种子和果皮）富含酚类化合物，可通过绿色提取方法回收并稳定化处理，用于高附加值功能性产品，这与农工业副产品的循环生物经济战略相契合。研究结论表明，即饮饮料深受消费者欢迎，但含有的蔗糖可能导致健康问题。替代甜味剂是替代蔗糖以及评估贾蒙低热量浓缩果汁饮料质量和感官特性的极佳选择。加入天然甜味剂甜菊糖和非热量甜味剂是减少添加糖的有效策略，与传统的糖甜浓缩果汁饮料相比，可能提供健康益处。去除添加的蔗糖使饮料的卡路里含量相对于糖甜对照组降低了约85%，这与总可溶性固形物从46.8降至7.2 °Brix的减少一致。用100%甜菊糖制成的低热量贾蒙浓缩果汁饮料在含有替代甜味剂的配方中具有最高的消费者接受度。需要进一步研究以评估不同浓度甜味剂混合物的低热量贾蒙浓缩果汁饮料的感官特性。