紫薯含有丰富的花青素、多糖、矿物质和维生素等多种营养成分，具有抗氧化、抗炎、降血糖、抑菌和降血脂等多种保健功能。火龙果是一种绿色环保水果，富含花青素、水溶性膳食纤维、植物多糖和矿物元素等营养成分，具有显著的抗炎和抗氧化保健功效。将不同种类或同一种类的不同品种的抗氧化成分组合起来，可能会产生协同作用或拮抗作用。研究表明，温度对抗氧化酶活性以及总抗氧化能力均有一定程度的影响。如果紫薯与火龙果的抗氧化成分产生协同作用，将使抗氧化活性大大增强，研发的紫薯火龙果复合饮料也有更强的抗氧化能力，将为其功能型饮料的开发提供良好的物质基础。

本研究以紫薯、火龙果的单一果汁与其复合饮料为研究对象，分析其抗氧化性能，包括DPPH自由基、ABTS自由基和羟基自由基的清除能力以及总还原力，探讨紫薯汁和火龙果汁经过加工复合后抗氧化性能的变化，分析单一果汁与复合饮料之间的差异，评价复配工艺对饮料抗氧化效果的影响，为紫薯火龙果复合饮料的进一步加工提供理论基础。

紫薯、红肉火龙果、白砂糖：市售；α-淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、黄原胶、无水柠檬酸：食品级。

ABTS(98%)、DPPH(98%)过硫酸钾(99.5%)；抗坏血酸VC(99.7%)；硫酸亚铁(98%)、水杨酸(AR)：铁氰化钾(AR)。

电子天平；榨汁机；均质机；电热恒温水浴锅；紫外/可见分光光度计；高速离心机。

紫薯分选→清洗→隔水蒸40分钟→去皮切块→加水打浆(料水比1∶5)→用α-淀粉酶酶解→90℃水浴5 min进行灭酶→5000 r/min离心15 min→紫薯汁。

火龙果分选→清洗去皮→切块打浆→用果胶酶和纤维素酶酶解并灭酶→离心过滤→火龙果汁。

按以下比例添加调配，紫薯汁50%、火龙果汁20%、白砂糖8%、柠檬酸0.15%、CMC-Na与黄原胶各0.10%。将调配好的果汁放入高速均质机进行均质，再灌装进耐高温容器中封口灭菌。本实验采用巴氏杀菌法，将分装好的紫薯火龙果复合饮料置于85℃水浴条件下灭菌15 min，最大程度保留果汁中的营养成分。

下述抗氧化能力测试方法的样品处理一致，具体如下：根据复合饮料中紫薯汁和火龙果汁的含量与单一果汁含量比例相同的原则，将紫薯汁与火龙果汁参照复合饮料的工艺同等条件稀释处理，选取等量的单一果汁与复合饮料进行比较试验，分析各果汁的清除率变化，以及单一果汁清除率的简单加和结果与复合饮料清除率之间的变化。下文所提到的“简单加和结果”是指紫薯汁的抗氧化结果与火龙果汁的抗氧化结果之代数和。

参照张毅等的方法，并适当修改。先配制0.2 mmol的DPPH溶液，VC标准系列浓度(µg/mL):2.0、4.0、6.0、8.0、10.0与20.0；单一果汁与复合饮料均稀释100倍，备用。

按表1的方法加入各溶液，分别做样品管、样品对照管和空白管。用VC作阳性对照，蒸馏水为参比溶液，波长λ=517 nm处测定，平行测定3次。按公式(1)求出DPPH的清除率，绘制标准曲线，根据样品的清除率计算出样品的VC相当浓度，结果以VCEAC表示。

式中：A0为空白管的吸光度(Abs);A1为样品管的吸光度(Abs);A2为样品对照管的吸光度(Abs)。

操作参照Thaipong等方法，并适当修改。先配制14 mmol/L ABTS溶液和4.9 mmol/L过硫酸钾水溶液，等体积混匀，避光静置12 h～16 h得到ABTS母液，低温避光保存；在使用前用蒸馏水稀释ABTS母液，使其A734值为0.070±0.02(一般稀释35～55倍)，得到ABTS工作液。VC标准系列浓度(µg/mL):2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、15.0；单一果汁与复合饮料均稀释100倍备用。

按表2的方法加入各溶液，分别做样品管、样品对照管和空白管，摇匀后在室温下避光静置6 min，用VC作阳性对照，以蒸馏水为参比溶液，波长λ=734 nm处测定，平行测定3次。清除率计算同3.3.1。

参照赵楠的方法，并稍作修改。先配制1.8 mmol/L的FeSO4、1.8 mmol/L的水杨酸与0.3%H2O2。单一果汁与复合饮料均稀释100倍备用。

按表3的方法加入各溶液，分别做样品管、样品对照管和空白管，置于37℃避光反应20 min，用VC作阳性对照，以蒸馏水作为参比，于λ=510 nm处测定吸光值，重复三次。清除率计算同3.3.1。

操作参照何瑞的方法，并稍作修改。预先制备好试验用的试剂，灭菌前后的单一果汁与复合饮料均稀释50倍，接着分别取上述稀释过的待测样品溶液2.5 mL样品，磷酸缓冲液(0.2 mol/L)和铁氰化钾(1%)各加2.5 mL，混匀，50℃保温30 min，快速冷却，加入2.5 mL三氯乙酸(1%)，静置5 min，然后加入2.5 mL三氯化铁(0.1%)，避光静置10 min。以蒸馏水为参比，以VC为对照，于λ=700 nm处测定吸光度，重复三次测定。

按照3.3.1的测定方法，VC对DPPH自由基的清除率标准曲线拟合方程式为y=3.424148x-0.366230,R2=0.985228，根据拟合方程求出单一果汁和复合饮料的清除率及相对应的VC相当浓度VCEAC(µg/mL)如表4所示。

从表4中可以看出，火龙果汁、紫薯汁与复合饮料对DPPH自由基均有不同程度的清除能力，复合饮料的清除率53.82%，单一果汁清除率加和结果为52.87%，加工后，复合饮料的清除率提高了0.95%。VC相当浓度与DPPH自由基的清除率呈正相关关系，复合饮料待测液的VCEAC为15.825µg/mL，比单一果汁简单加和的结果(15.654µg/mL)高。研究表明，当溶液中水溶性抗氧化物的比例更高时，整体可表现出明显的抗氧化协同作用。紫薯汁与火龙果汁复合后，两种果汁的抗氧化性物质合在一起，总的浓度比例高于单一果汁的，产生了抗氧化协同作用，所以表现出复合饮料的清除率比单一果汁加和的高。

按照3.3.2的测定方法，VC对ABTS自由基的清除率标准曲线拟合方程式为y=5.660558x-0.334186,R2=0.997417，根据拟合方程求出单一果汁和复合饮料的清除率及相对应的VC相当浓度VCEAC(µg/mL)如表5所示。

从表5中可以看出，火龙果汁、紫薯汁与复合饮料对DPPH自由基均有不同程度的清除能力。VC相当浓度与清除率呈正相关关系，复合饮料灭菌后的VC相当浓度为7.342µg/mL，乘以稀释倍数，复合饮料的VCEAC高达734.2µg/mL，说明紫薯火龙果复合饮料有良好的抗氧化功效。

单一果汁清除率加和结果为47.77%，复合后清除率为40.82%，复合饮料清除率比简单加和的降低6.95%。这可能与方法的时间设定有关，ABTS法规定一个较短的反应时间，对于需要较长时间才能完成的反应来说，这可能导致其抗氧化能力的检测值偏低，而复合饮料的基底较单一果汁复杂，反应可能更缓慢，导致复合饮料的结果比单一果汁简单加和的低。

按照3.3.3的测定方法，VC对羟基自由基的清除率标准曲线拟合方程式为y=0.593297x+0.001546,R2=0.997498，根据拟合方程求出单一果汁和复合饮料的清除率相对应的VC相当浓度如表6所示。

从表6可以看出，火龙果汁、紫薯汁与复合饮料对羟基自由基均有不同程度的清除能力，紫薯汁的清除率与火龙果汁的较为相近，复合饮料的清除率明显高于单一果汁的。VC相当浓度与羟基自由基的清除率呈正相关变化，算上稀释倍数后，火龙果汁的VCEAC为915.5µg/mL，紫薯汁的VCEAC为875.0µg/mL，复合饮料的VCEAC高达2447.6µg/mL，说明紫薯火龙果复合饮料的抗氧化能力比单一果汁更强。复合加工后，单一果汁清除率加和结果为10.62%，复合后清除率升至14.52%，复合饮料清除率比简单加和的高3.90%。说明本次研究的复合饮料在清除羟基自由基能力上也表现出抗氧化协同作用。

按照3.3.4的测定方法，VC还原力标准曲线的拟合方程式为y=0.029811x+0.012649,R2=0.999412，根据单一果汁和复合饮料的吸光度，经拟合方程可求出相对应的VC相当浓度如表7所示。

从表7中可知，在同等含量的前提下，火龙果汁、紫薯汁与复合饮料都有一定的还原力，其中复合饮料的还原力高于紫薯的，火龙果汁的最低。VCEAC与吸光度值呈正相关的关系，乘上稀释倍数后，火龙果汁的VCEAC为233.7µg/m L，紫薯汁的VCEAC为361.2µg/mL，复合饮料的VCEAC高达673.15µg/mL，说明紫薯火龙果复合饮料的还原能力比单一果汁强。还原力的大小可间接反映该试样的抗氧化性，结果表明复合饮料的抗氧化性强于单一果汁的简单加和。

综合4.1至4.4的结果可发现，从复合饮料和单一果汁的简单相加结果来看，无论是DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率还是还原力，复合饮料的抗氧化值都高于简单相加后的果汁。某些具有抗氧化活性的物质进过复合后其抗氧化性能优于单独使用时的活性，说明复合后的组分间发生了复杂的反应，表现出抗氧化协同效应，从而提高总体的抗氧化能力。例如多酚类与多糖、多酚类与维生素、类胡萝卜素与多酚类、番薯提取液与茶多酚等，这些物质相互复合后都具有明显的抗氧化协同作用抗氧化的协调机制比较复杂，只要有以下三种：构成了氧化还原系统的互补；改变氧化酶活性；损失分子的修复与替代。紫薯汁与火龙果汁均富含抗氧化活性物质，花青素、类胡萝卜素、多糖、酚类、维生素等复合之后，可能会发生多重协同效应，从而呈现出复合饮料的抗氧化性比单一果汁之和高的结果。试验结果表明，两者经复合加工后制成的复合饮料，抗氧化性能更强，具有可开发的意义。

通过四种测定方法，分析加工过程对饮料的抗氧化性能影响，可得下列结论：DPPH自由基清除率的测定结果显示，经过加工后，复合饮料清除率比简单加和的结果高出0.95%。ABTS自由基清除率的测定结果显示，复合饮料对ABTS自由基的清除能力在加工后，比单一果汁简单加和结果稍低，降幅为6.95%，但复合饮料清除ABTS自由基的VCEAC仍高达734.2µg/mL。羟基自由基清除率的测定结果显示，加工后，复合饮料的清除率高于单一果汁加和后的结果，提高幅度为3.90%。还原力分析结果表明，加工后，复合饮料的还原力强于单一果汁的简单加和结果，复合饮料VC相当浓度比简单加和的结果高78.25µg/mL。由此可见，紫薯和火龙果复合加工后的复合饮料具有抗氧化性能，且加工后的复合饮料抗氧化性强于同等浓度的单一果汁。