侯彩云 郭秀蘭 彭家宣 盧玉容

(成都大學藥學與生物工程學院，四川 成都 610106)

酸奶是一種倍受歡迎的保健食品，它富含益生菌、鈣、高質量蛋白質、多種維生素和碳水化合物[1]，能補充人體所需營養(yǎng)素，同時具有增強腸道免疫反應、潤腸通便等功效[2]。而低脂酸奶因脂肪含量較低，可有效避免高脂肪引起的高血糖、高血脂、高血壓、肥胖等疾病[3]，因此成為目前備受關注的乳制品之一。然而，低脂酸奶由于缺乏脂肪，易導致酸奶出現(xiàn)乳清析出、質構變差、口感不佳等質量問題[4]。近年來，有研究[2-3]將多酚等天然提取物添加到酸奶中，發(fā)現(xiàn)其能改善質構，降低乳清析出，并提高抗氧化活性。

蘆丁是自然界普遍存在的一類天然多酚，廣泛存在于各類植物和水果中[5]。蘆丁也被稱為維生素P，具有較高的抗氧化活性，能顯著抑菌、抗血小板、抗病毒、抗高血壓、降血糖和強化毛細血管功能等，能有效預防疾病的發(fā)生和保持基因組的穩(wěn)定性[6]。但蘆丁被動物體攝入后在腸道中吸收很少，大部分滯留于腸道并排出體外[7]，而蘆丁被酸奶中益生菌發(fā)酵分解后更利于人體的吸收[8]。

目前，并未有相關報道將天然提取蘆丁應用到酸奶中，因此本試驗將天然提取的蘆丁按不同比例添加到低脂酸奶中，考察蘆丁對低脂酸奶感官品質、理化指標和抗氧化性的影響，以期為開發(fā)富含蘆丁的低脂抗氧化酸奶，為蘆丁的綜合利用以及功能性低脂酸奶的開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與儀器

脫脂奶粉：安佳脫脂乳粉(含1%脂肪)，市售；

酸奶發(fā)酵劑：北京川秀科技有限公司；

蔗糖：市售；

蘆?。撼啥細W康醫(yī)藥股份有限公司；

DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)：東京化成工業(yè)株式會社；

超凈工作臺：VS1300-L型，蘇州安泰空氣技術有限公司；

立式壓力蒸汽滅菌器：LDZX-30FBS型，上海申安醫(yī)療器械廠；

恒溫生化培養(yǎng)箱：SPX-80型，北京科偉永興儀器有限公司；

高速離心機：F1650型，長沙湘儀離心機儀器有限公司；

紫外可見分光光度計：UV755B型，上海佑科儀器儀表公司；

分析天平：JA2003N型，上海佑科儀器儀表公司；

pH計：雷磁PHS-2F型，上海精密科學儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 蘆丁低脂酸奶制作工藝及操作要點

蘆丁

↓

脫脂奶粉、蔗糖、水→調配→均質→滅菌→冷卻→接種(0.1%)→罐裝封口→發(fā)酵→冷藏、后熟

(1)蘆丁還原乳的制備：按奶粉與水質量比為12.5∶100 配制成還原奶，加入5%的蔗糖使其充分溶解，再添加不同比例的(0.015%，0.020%，0.025%，0.030%)蘆丁粉于料液瓶中，充分攪拌均勻。

(2)均質：將料液用均質機在10 MPa壓力下均質1～2 min。

(3)殺菌、冷卻：將混合好的料液在85 ℃恒溫水浴鍋中巴氏殺菌10 min，然后將其放置在滅了菌的超凈工作臺內冷卻至40 ℃，待用。

(4)接種：在超凈工作臺中，向混合乳液中接種0.1%發(fā)酵劑，并混合均勻。

(5)罐裝封口：將接種完畢的乳液分裝于預先滅菌的玻璃發(fā)酵瓶中并封口。

(6)發(fā)酵及后成熟：于42 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)至凝固取出，并記錄發(fā)酵時間，取出后放置在1～4 ℃冰箱，后熟發(fā)酵24 h即得成品。

1.2.2 感官評定 選取10位經(jīng)培訓的具有食品感官檢驗基礎的同學，按照表1所給出的蘆丁低脂酸奶感官評分標準進行感官評價，將從色澤、氣味、口感、狀態(tài)4方面進行評定打分。

表1 低脂酸奶感官評分標準Table 1 Yoghurt sensory evaluation criteria

1.2.3 微生物數(shù)量的測定 取3 g酸奶樣品，用無菌生理鹽水稀釋至10-6，10-7，每個組別、每個梯度取 100 μL菌液進行膠注培養(yǎng)[9]。乳酸桿菌采用MRS培養(yǎng)基37 ℃厭氧培養(yǎng)72 h，嗜熱鏈球菌采用M17培養(yǎng)基42 ℃厭氧培養(yǎng)72 h，再分別進行微生物計數(shù)。

1.2.4 酸奶pH及酸度的測定 取少量酸奶用pH計直接測定pH值，酸奶酸度的測定按GB 5009.239—2016執(zhí)行。

1.2.5 酸奶持水力的測定 參照劉亞瓊等[10]的方法，將離心轉速降低為2 000 r/min。

1.2.6 酸奶中蘆丁含量測定 參照李淑云等[11]的方法，利用分光光度計，在255 nm波長下測定吸光度，建立標準曲線，計算回歸方程，根據(jù)測定值確定樣品中蘆丁含量。

1.2.7 DPPH自由基清除能力的測定 參照Muniandy等[12]的研究并稍作修改，進行DPPH 自由基清除測定。采用分光光度比色法，測定517 nm波長樣品吸光度，按式(1)計算清除率：

(1)

式中：

R1——DPPH自由基清除率，%；

Ac——1 mL乙醇溶液與3 mL DPPH乙醇溶液的吸光值；

Ai——1 mL樣液與3 mL DPPH乙醇溶液的吸光值。

1.2.8 OH自由基清除能力的測定 參照Baydar等[13]的方法，采用分光光度比色法，測定510 nm波長吸光度，按式(2)計算清除率：

(2)

式中：

R2——OH自由基清除率，%；

As——樣液測定的吸光值；

Ao——對照組測定的吸光值。

1.2.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 不同指標均進行3～5個平行試驗，至少選取3組進行數(shù)據(jù)分析，試驗數(shù)據(jù)表示為平均值±標準偏差(SD)，方差分析采用SPSS 17.0單因素方差分析和Duncan's多重比較分析，當P<0.05時表示具有顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 蘆丁對低脂酸奶感官品質的影響

將蘆丁按不同比例(0.015%，0.020%，0.025%，0.030%)添加制成含有蘆丁的低脂酸奶，經(jīng)感官分析得出評分見圖1。添加量為0.015%～0.025%的酸奶質地均勻，乳清析出減少，狀態(tài)感官評分顯著提高(P<0.05)，其中0.025%組最佳；蘆丁添加量過大(0.030%)，酸奶的色澤偏暗，蘆丁苦味較明顯，過量的蘆丁不能完全融入酸奶體系中，部分沉淀到發(fā)酵瓶底，使酸奶體系不均勻，導致酸奶感官品質極顯著降低(P<0.01)。結果表明適量蘆丁的添加對低脂酸奶狀態(tài)感官品質有明顯的促進作用。

2.2 蘆丁對低脂酸奶微生物的影響

蘆丁添加抑制了酸奶中微生物的生長(表2)，且隨添加劑量的增加抑制效果更加明顯：與對照組相比，蘆丁添加量為0.015%時嗜熱鏈球菌數(shù)目顯著減少(P<0.05)；劑量為0.020%時嗜熱鏈球菌和乳酸桿菌數(shù)量進一步減少(P<0.05)；劑量為0.025%時嗜熱鏈球菌數(shù)量極顯著低于對照組(P<0.01)；劑量為0.030%時2種菌都極顯著低于對照組(P<0.01)。這與Mazzeo等[7]報道蘆丁對乳酸菌的生長有明顯的抑制作用的研究結果一致。Chan等[14]研究表明，多酚對酸奶中微生物有抑制作用，但抑制情況與細菌的種類、活性及多酚的結構相關。此外，酸奶發(fā)酵過程中隨著pH的降低，嗜熱鏈球菌的生長會受到顯著抑制，而乳酸桿菌較耐酸[15]，因此嗜熱鏈球菌的生長會同時受到蘆丁和pH的影響，導致其生長抑制更明顯。然而4種酸奶微生物數(shù)量均>6 lg CFU/g，符合GB 19302—2010中的相關規(guī)定。

同一評分類別中不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)

2.3 蘆丁對低脂酸奶pH、酸度和發(fā)酵時間的影響

酸奶的凝固與體系的pH值密切相關。微生物在發(fā)酵過程中產(chǎn)生有機酸從而降低體系的pH值，當pH降至酪蛋白的等電點(pH=4.6)時該蛋白發(fā)生變性凝固[16]，此時終止發(fā)酵并記錄發(fā)酵時間。添加蘆丁對酸奶pH、酸度和發(fā)酵時間的影響見表2，各處理發(fā)酵至凝固即取出，并終止發(fā)酵，所以樣品的pH及滴定酸度差異不明顯(除0.03%組外)。但酸奶的發(fā)酵時間隨著蘆丁濃度的增加而延長，當添加量為0.020%時顯著延長了發(fā)酵時間(約0.3 h，P<0.05)，蘆丁濃度為0.030%時延長了約0.57 h(P<0.01)。這可能是蘆丁的添加抑制酸奶中發(fā)酵細菌的數(shù)量并提高酸奶的持水力，從而降低了乳酸的產(chǎn)生和pH的下降速度，導致酸奶的發(fā)酵時間延長。這與Tseng等[17]的研究結果類似，添加適量富含多酚的果皮提取物延長了酸奶的發(fā)酵時間。

2.4 蘆丁對低脂酸奶持水力的影響

濃度蘆丁對酸奶持水力的影響結果見表2。與對照組相比，蘆丁添加量為0.015%～0.025%時酸奶持水力顯著提升(P<0.05)，但添加量為0.030%時持水力則顯著下降，說明添加適量蘆丁(0.015%～0.025%)能有效增強酸奶持水力。Hasni等[18]研究表明，多酚類物質具有多羥基結構，能與酪蛋白作用形成緊密的結構，強化凝膠的三維網(wǎng)狀結構，并容納更多的水分子；Lorena等[19]研究發(fā)現(xiàn)乳清蛋白會吸附蘆丁，使得體系穩(wěn)定性更佳。本試驗結果與Tseng等[17]和Oliveria等[20]研究結果一致，其發(fā)現(xiàn)適量植物多酚與酸奶中蛋白質及多肽結合形成復合結構，能有效防止水分子逃逸，提高酸奶持水力；而大量的多酚與蛋白質復合物會不斷凝聚，甚至形成沉淀[21]，過量添加富含多酚的提取物導致酸奶持水力下降[17]。因此添加適量蘆丁有效防止乳清析出，提高酸奶持水力，并能保證酸奶體系的穩(wěn)定性，然而過量蘆丁的添加導致水分流出，持水力下降。

表2 蘆丁低脂酸奶理化指標及益生菌數(shù)量?Table 2 Physicochemical and probiotics value of rutin low-fat yoghurt

? 同列不同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)。

2.5 低脂酸奶中蘆丁含量和抗氧化狀態(tài)

低脂酸奶中蘆丁含量和抗氧化能力見圖2、3。隨著蘆丁添加量的增加，酸奶中蘆丁含量提高，但蘆丁含量均低于添加水平。這可能是蘆丁在發(fā)酵過程中被益生菌發(fā)酵分解成能被吸收的小分子[8]，且酸奶中酪蛋白與蘆丁會形成多酚—蛋白質復合物[18]，此外乳清蛋白能吸附蘆丁[19]，從而導致酸奶中檢測出的蘆丁含量偏少。

不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)

同一曲線不同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)

蘆丁含有多個酚羥基，能直接清除自由基和活性氧等強氧化性物質[22]，因而具有較強的抗氧化能力。Baydar等[13]報道蘆丁對于DPPH自由基、OH自由基具有較強的清除能力，且優(yōu)于BHT(二丁基羥基甲苯)等常見抗氧化劑。圖3表明隨著蘆丁添加量的增加，酸奶對DPPH自由基和OH自由基的清除率逐漸上升：與對照組相比，添加量0.015%～0.020%時顯著提高了DPPH自由基和OH自由基的清除率(約2倍，P<0.05)，添加量0.025%～0.030%時進一步提高了自由基的清除率(約3倍，P<0.01)。這些結果證實蘆丁的添加可顯著提升酸奶的抗氧化能力，這也與劉帥濤等[23]的研究結果一致，其發(fā)現(xiàn)蘆丁含量越高抗氧化能力越強；而將富含酚類的天然提取物添加到酸奶中，酸奶對自由基的清除能力和抗氧化活性顯著提升，其效果隨添加量的增加而增強[24-25]。

3 結論

蘆丁具有多種保健作用。本試驗將天然提取的蘆丁添加到低脂酸奶中，結果發(fā)現(xiàn)添加0.015%～0.025%蘆丁時酸奶狀態(tài)感官評分和持水力有所提高，抗氧化能力顯著增強，但發(fā)酵微生物的生長受到抑制，在添加量超過0.020% 時發(fā)酵時間顯著延長；添加過量蘆丁(0.030%)酸奶酸度、持水力和感官品質均不及對照組。因此，蘆丁可作為一種優(yōu)良的抗氧化劑，適宜的添加(0.015%～0.025%)可提高酸奶持水力和抗氧化能力，并改善感官品質，但超過0.020%時會延長發(fā)酵時間。本研究結果證實天然提取蘆丁在酸奶中的應用潛力，表現(xiàn)出適量添加可有效提高酸奶持水力、抗氧化能力以及感官品質的優(yōu)點，但其抑制發(fā)酵導致酸奶發(fā)酵時間延長，因此未來可研究添加其他天然提取物復合發(fā)酵(如多糖等)，以期改善酸奶發(fā)酵時間。