《JOURNAL OF FOOD PROCESSING AND PRESERVATION》：Balancing Functionality and Quality in Beverages From Cocoa and Coffee By-Products
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可可豆壳（CB）和咖啡樱桃果皮（CH）是未被充分开发利用的农业工业副产品，作为饮料的可持续原料具有巨大潜力。尽管它们作为功能性成分潜力显著，但针对CB–CH饮料中成分变化如何在无乳体系中影响功能性与品质平衡的系统性研究仍然有限。因此，本研究旨在评估CB–CH配
可可豆壳（CB）和咖啡樱桃果皮（CH）是未被充分开发利用的农业工业副产品，作为饮料的可持续原料具有巨大潜力。尽管它们作为功能性成分潜力显著，但针对CB–CH饮料中成分变化如何在无乳体系中影响功能性与品质平衡的系统性研究仍然有限。因此，本研究旨在评估CB–CH配比对无乳饮料理化性质、功能性及感官特性的影响，并考察其短期储存稳定性。研究人员对原材料进行了重金属残留和微生物质量评估，同时对配制饮料的理化性质、总酚及总黄酮含量、抗氧化活性、感官接受度和短期储存稳定性进行了评价。原材料符合本研究设定的重金属和微生物标准。随着CH比例的增加，pH值下降（6.54–4.30），而总可滴定酸度、可溶性固形物、黏度、酚类含量（9.70–12.28 mg GAE/g）及抗氧化活性相应升高；CB则有助于改善感官接受度。多元分析揭示出清晰的成分梯度：CH与理化特性相关，CB与消费者偏好相关。CB50CH50和CB75CH25配方在功能性与感官属性之间表现出良好平衡，被认为是进一步产品开发的候选配方。储存评估期间，冷藏条件减缓了酚类降解和品质劣变，而环境温度则加速了这些变化。上述发现凸显了CB和CH作为具有功能性潜力的增值饮料可持续原料的价值，并为未来产品开发及农业工业副产物利用提供了有用信息。
可可豆壳与咖啡樱桃果皮副产物饮料的功能性与品质平衡研究解读
一、研究背景与问题提出
功能性饮料是指添加了生物活性成分、可在基本营养之外提供生理益处的液体产品，近年来因便利性和消费者对天然植物基产品的兴趣而日益普及。多酚类化合物因其抗氧化、抗炎和代谢健康益处，在功能性饮料的生物活性成分中占据重要地位。
可可豆壳（cocoa bean shell, CB）和咖啡樱桃果皮（coffee cherry husk, CH，常称为cascara）是富含多酚和甲基黄嘌呤的农业工业副产品。本研究所用CB来源于Forastero可可（Theobroma cacao），CH来源于阿拉比卡咖啡（Coffea arabica），均为广泛栽培且与产业高度相关的品种。文献报道CB浸出液总酚含量超过141 mg GAE/g，CH超过367 mg GAE/g。印度尼西亚作为全球领先的生产国之一，每年产生大量此类未被充分利用的副产品，因此将其增值为功能性原料具有经济和环境双重效益，符合可持续食品加工和循环生物经济理念。
尽管CB和CH具有显著的应用潜力，但专门针对仅以二者为原料配制和表征无乳饮料的研究仍然有限。既往研究曾考察含CB、咖啡银皮和橙皮的乳基饮料，但乳成分中的核黄素可诱导多酚光降解，β-酪蛋白可与儿茶素和没食子酸形成复合物，从而降低多酚的生物利用度。这些相互作用凸显了开发无乳配方以保持多酚稳定性、功能性和潜在生物利用度的重要性。目前，针对CB–CH不同配比在无乳体系中如何影响食品安全、理化特性、抗氧化潜力、感官接受度和储存稳定性之间平衡的系统评估仍然缺乏，关于配方依赖性功能增强与消费者接受度之间权衡的信息也十分有限。
因此，本研究旨在以Forastero CB和Arabica CH为主要原料，开发并表征一种无乳功能性饮料，评估不同配方的食品安全性、理化组成和感官接受度，以确定功能性与品质属性平衡的最佳配方，并评估不同温度条件下的短期储存稳定性，为未来产品开发提供科学依据。
二、主要技术方法
研究人员采用软提取法（80±5 °C、5 min）制备了5种CB–CH配比（100:0、75:25、50:50、25:75、0:100）的饮料样品，并统一添加5%蔗糖。CB原料取自印度尼西亚南苏拉威西Masagena地区的Forastero可可，CH原料取自印度尼西亚西爪哇Gunung Puntang地区的阿拉比卡咖啡。原材料安全评估采用电感耦合等离子体发射光谱法测定重金属含量，采用平板计数琼脂和马铃薯葡萄糖琼脂培养法评估微生物质量。饮料分析采用Folin–Ciocalteu法测定总酚含量（TPC）、三氯化铝比色法测定总黄酮含量（TFC）、DPPH自由基清除法测定抗氧化活性（AA）、Brookfield黏度计测定黏度、数字折射仪测定可溶性固形物，并对pH、总可滴定酸度（TTA）和色泽参数（L*、a*、b*）进行测定。感官评价由35名未受训小组成员（77%女性、23%男性）采用5点喜好标度进行。储存稳定性评估在冷藏（4–5 °C）和环境（25–27 °C）条件下进行6天。统计方法包括单因素方差分析、Tukey多重比较检验、Kruskal–Wallis检验、Pearson相关分析和主成分分析（PCA）。
三、研究结果与讨论
（一）原料食品安全评估
两种原料的水分含量分别为CB 7.48%、CH 6.79%，水分活度分别为0.53和0.45，均低于0.60的微生物生长阈值。重金属砷、铅、汞、镉的残留浓度均处于较低水平，其中CB的镉含量（0.27 mg/kg）高于CH（0.02 mg/kg），但仍低于监管限量。微生物计数处于干燥植物材料的典型范围，CB的需氧菌总数（8.36×10? CFU/g）和酵母霉菌数（2.90×10? CFU/g）略高于CH，但均可通过热水提取过程显著降低。研究得出结论：两种原料均符合所评估的安全与质量标准，CH因较低的水分活度和微生物计数而具有略高的内在稳定性。
（二）CB–CH功能性饮料的理化特性
通过色泽仪和理化指标测定发现，粉末和饮料的色泽参数均受CB–CH成分梯度的强烈影响。饮料的L*值从CB100CH0的11.67升至CB50CH50和CB25CH75的约39，随后在CH-only配方中降至28.14；红度a*和黄度b*值随CH比例增加总体上升，CB0CH100的a*值达36.90。色泽变化反映了CH色素的高可提取性和溶解性。理化方面，pH从CB100CH0的6.54持续降至CB0CH100的4.30，TTA从0.45%升至2.29%，TSS从4.77升至5.37 °Brix，黏度从32.25升至41.90 mPa·s。该结果表明，CH增强了色素溶解度、酸度、可溶性固形物和黏度，而CB贡献了较深的颜色和较高的pH，混合配方特别是CB50CH50和CB25CH75兼具良好的色泽和不过度的酸度与黏度。
（三）生物活性成分与抗氧化
