酸奶發(fā)酵對(duì)綠茶粉功效成分和抗氧化性的影響

孫卉子，朱科學(xué)，* ，朱躍進(jìn)，王 彬

(1.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無錫214122;2.中華全國(guó)供銷合作總社杭州茶葉研究院，浙江杭州310016)

酸奶發(fā)酵對(duì)綠茶粉功效成分和抗氧化性的影響

孫卉子1，朱科學(xué)1，*，朱躍進(jìn)2，王 彬2

(1.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無錫214122;2.中華全國(guó)供銷合作總社杭州茶葉研究院，浙江杭州310016)

為促進(jìn)茶葉消費(fèi)，生產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)全面、風(fēng)味獨(dú)特的新型酸奶，研制了綠茶粉酸奶。通過測(cè)定綠茶粉酸奶的功效成分及其抗氧化性，以研究酸奶發(fā)酵過程對(duì)綠茶粉的影響。數(shù)據(jù)表明，主要的兒茶素含量剩余93.64%;茶多酚79.71%;葉綠素a減少46.83%，葉綠素b減少87.02%，葉綠素總量下降63.94%;而抗氧化性提高了9.37%。根據(jù)以上的測(cè)定結(jié)果，將綠茶粉添加到酸奶中發(fā)酵可以引入其功效成分和抗氧化性，因此產(chǎn)品的開發(fā)有效可行。

綠茶粉，功效成分，抗氧化性

茶葉具有降血糖、降血脂、降血壓、消炎滅菌、抗癌、抗突變等功效。茶粉保持了茶葉原有的營(yíng)養(yǎng)成分和原料的天然性，可用于加工各種茶食品，以強(qiáng)化其營(yíng)養(yǎng)保健功能，并賦予各類食品天然鮮綠色澤和特有的茶風(fēng)味［1］。將綠茶粉添加到酸奶中，可為營(yíng)養(yǎng)豐富的酸奶引入植物營(yíng)養(yǎng)源，完善其營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化飲茶方式，拓寬茶葉市場(chǎng)，同時(shí)形成清新怡人的茶風(fēng)味酸奶。茶的功效性得益于其多種功效成分，如茶多酚、茶氨酸、茶多糖、粗纖維、葉綠素等。綠茶粉經(jīng)過加熱滅菌，在酸奶的低pH環(huán)境下，功效成分及其生物活性都受到了一定的影響，但國(guó)內(nèi)多數(shù)研究都停留在茶乳制品的工藝上，很少研究這一過程的變化情況。為填補(bǔ)這一空白，本文對(duì)綠茶粉酸奶的主要功效物質(zhì)含量進(jìn)行測(cè)定，并研究其抗氧化性的變化情況。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

綠茶粉 中華全國(guó)供銷合作總社杭州茶葉研究院提供;德式乳桿菌保加利亞種、嗜熱鏈球菌 實(shí)驗(yàn)室分離純化獲得;脫脂奶粉 光明乳業(yè)股份有限公司;白砂糖 市售;乙腈、甲醇、乙酸、抗壞血酸、福林酚試劑、碳酸鈉、丙酮、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、雙氧水(30%)、七水硫酸亞鐵、乙二胺四乙酸二鈉(EDTA·2Na) 均購(gòu)于華東醫(yī)藥有限公司，分析純;魯米諾、沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品、咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)品 sigma公司，色譜純。

超凈工作臺(tái)SW－C1－180型、恒溫恒濕箱SPX－150B－Z型 中國(guó)上海博訊實(shí)業(yè)有限公司;電熱手提式壓力蒸汽滅菌鍋YXQ－SG41－280型 中國(guó)上海醫(yī)用核子儀器廠;分光光度計(jì)UV－2102 PC型 上海尤尼柯儀器有限公司;pH計(jì)PB－10型 德國(guó)賽多利斯公司;離心機(jī)TD24A－WS型 湖南賽特湘儀離心機(jī)儀器有限公司;Waters1525高效液相色譜儀 配有2478紫外檢測(cè)器、Hypersil ODS2液相色譜柱，美國(guó)Waters公司;流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分析儀IFFM－E型西安瑞邁分析儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 發(fā)酵劑的制備 將兩種菌分別接種到經(jīng)115℃滅菌15min的脫脂乳培養(yǎng)基中，37℃下進(jìn)行培養(yǎng)至凝固，再用滅菌的吸管從底部吸取2%接入到滅菌的脫脂乳中培養(yǎng)至凝固。按上述方法反復(fù)接種幾次，使菌種充分活化，再接入裝有滅菌過的脫脂奶粉培養(yǎng)基的三角瓶中培養(yǎng)至凝固，4℃下貯藏，作為母發(fā)酵劑備用。

1.2.2 綠茶粉酸奶的加工工藝流程

1.2.3 葉綠素的測(cè)定 丙酮混合液比色法［2－3］。稱取茶粉0.2～0.3g，置于25mL容量瓶中，用80%(V/V)丙酮定容(液體樣品2mL加丙酮直接定容)，加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)0.2g，置暗處直接提取葉綠素，一般8～16h(葉組織完全變白)，濾液稀釋十倍，用紫外分光光度法測(cè)定645、663nm處的OD值，按公式計(jì)算葉綠素含量:

注:V－濾液體積;W－茶粉質(zhì)量;Ca、Cb、C總－分別代表葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素的含量(mg/g)。

1.2.4 茶多酚、兒茶素分析

1.2.4.1 綠茶粉 按GB/T 8313－2008測(cè)定，將兒茶素類用70%的甲醇溶液在70℃水浴上提取，用C18柱、檢測(cè)波長(zhǎng)278nm、梯度洗脫、HPLC分析，用兒茶素類與咖啡堿的相對(duì)校正因子RRFstd(ISO國(guó)際環(huán)試結(jié)果)來定量。茶多酚按國(guó)標(biāo)測(cè)定。

1.2.4.2 綠茶粉酸奶 a.兒茶素的測(cè)定:取發(fā)酵樣1mL，加入70℃預(yù)熱過的甲醇，定容到10mL，70℃水浴提取10min，3500r/min離心10min，取上清液，用甲醇定容至10mL，過膜(0.45μm有機(jī)相濾膜)制得供試液，測(cè)試條件同綠茶粉。b.茶多酚的測(cè)定:(GB/T 8313－2008)吸取兒茶素供試液1mL于10mL容量瓶中，用水定容待測(cè)。用福林酚試劑氧化茶多酚的酚羥基，在最大吸收波長(zhǎng)765nm下測(cè)定吸光度，用沒食子酸作校正標(biāo)準(zhǔn)定量茶多酚。

1.2.5 抗氧化能力的測(cè)定［4］稱取茶樣 1.0g，取20mL含茶量為5%的發(fā)酵樣品，添加沸水至100mL，并在沸水浴提取45min，趁熱在4500r/min速度下離心5min，離心液冷卻至室溫后定容到200mL，制成待測(cè)液。吸取200μmol待測(cè)液及去離子水(空白對(duì)照)，分別添加2mL Fe2+－EDTA溶液和80μmoL魯米諾，用8.4%雙氧水做緩沖溶液定容至10mL，進(jìn)行發(fā)光分析。用發(fā)光抑制率(%)表示抗氧化能力，抑制率越大，抗氧化能力越強(qiáng)，計(jì)算公式如下:

其中:Fa為空白樣的發(fā)光圖譜面積;Fb為加入抗氧化物質(zhì)樣品的發(fā)光圖譜面積

2 結(jié)果與分析

2.1 葉綠素的測(cè)定結(jié)果

色澤是綠茶粉酸奶產(chǎn)品品質(zhì)的重要因素。綠茶粉酸奶的色澤主要來源于茶多酚和葉綠素。茶多酚等物質(zhì)在酸性體系下保持穩(wěn)定，不易產(chǎn)生褐變，因此葉綠素決定了產(chǎn)品的外觀特征，同時(shí)還具有改善便秘、降低膽固醇、抗突變等生理功能。由圖1可知，綠茶粉酸奶經(jīng)發(fā)酵后，葉綠素a下降46.83%，葉綠素b減少87.02%，葉綠素總量損失63.94%，產(chǎn)品由發(fā)酵前的綠色轉(zhuǎn)變成黃綠色。影響葉綠素穩(wěn)定性的因素主要是光、溫度和pH。部分研究數(shù)據(jù)表明，單一溫度因素就能大幅度影響葉綠素的含量［5］，而綠茶粉在酸奶生產(chǎn)過程中經(jīng)過90～95℃高溫殺菌處理，并且長(zhǎng)時(shí)間維持在41℃下發(fā)酵，因此葉綠素?fù)p失嚴(yán)重。體系的pH是影響葉綠素穩(wěn)定性的另一個(gè)重要因子，葉綠素在中性和弱堿性條件下較穩(wěn)定，但當(dāng)體系呈酸性時(shí)，葉綠素分子中的鎂離子被氫取代，生成暗綠色的脫鎂葉綠素，且隨著酸性的增強(qiáng)，破壞性越大［6－7］，從而嚴(yán)重影響綠茶粉酸奶的色澤品質(zhì)。

圖1 不同樣品的葉綠素含量

2.2 兒茶素和茶多酚的測(cè)定結(jié)果

由圖2、圖3可知，兒茶素主要的四種組分表沒食子兒茶素(EGC)下降5.26%，表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)則減少6.70%，表兒茶素沒食子酸酯(ECG)減少6.12%，表兒茶素(EC)損失最多，從占茶粉總重的0.38%降至0.04%，損失89.47%。圖2中茶多酚保留量高達(dá)79.71%。茶多酚大多屬于縮合單寧，對(duì)光、熱較穩(wěn)定，占茶葉干重的20%～30%。以兒茶素為主的黃烷醇類占茶多酚總量的60%～80%，在低pH條件下性質(zhì)穩(wěn)定，不易發(fā)生轉(zhuǎn)變［8］。李華等人用分子力學(xué)MM+法和HF/3－21G進(jìn)行優(yōu)化，再用HF/6－31G優(yōu)化，結(jié)果顯示，多酚的四種主要兒茶素中EGCG含量最高，抗氧化性最強(qiáng)，EGC、ECG則次之，EC 最低［9］。綠茶粉酸奶中的 EGCG、ECG、EGC等主要抗氧化性物質(zhì)保留率達(dá)到93.64%，能夠有效的保持綠茶粉的生理活性，這與Jaziri等人的研究結(jié)果一致［10］。

2.3 抗氧化性的測(cè)定結(jié)果

圖2 不同樣品的兒茶素含量

圖3 不同樣品的茶多酚含量

體外測(cè)定抗氧化性的方法主要有TRAP、ORAC、TEAC、ECL、DPPH等方法，其中化學(xué)發(fā)光法通常是在堿性條件下利用抗氧化物質(zhì)加入前后，抑制氧化成分攻擊魯米諾化學(xué)發(fā)光的差值來衡量物質(zhì)的抗氧化性。本實(shí)驗(yàn)采用的流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法是一種改良的抗氧化檢測(cè)方法，快速準(zhǔn)確。

綠茶粉與綠茶粉酸奶都具有較強(qiáng)的抗氧化性。綠茶粉酸奶發(fā)光抑制率為42.27%，高于茶粉的發(fā)光抑制率38.65%，抗氧化性提高了9.37%。這可能是由于酸奶中乳酸菌的抗氧化作用。乳酸菌抗氧化性在體內(nèi)體外實(shí)驗(yàn)中都已得到證實(shí)，但是作用機(jī)理并不十分明確。目前，關(guān)于乳酸菌抗氧化作用機(jī)理主要有以下幾種說法:a.產(chǎn)生抗氧化物岐化酶(SOD);b.產(chǎn)生還原型谷胱甘肽(GSH);c.自身具有NADH氧化酶和NADH過氧化酶［11］。而茶多酚具有酚類抗氧化劑的通性，酚羥基作為供氫體，與游離自由基結(jié)合，從而阻斷自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，達(dá)到清除自由基、抗氧化的目的，保護(hù)生物體免受自由基的損害［12］。同時(shí)，茶多酚還可抑制產(chǎn)生自由基的酶的活性，增強(qiáng)抗氧化酶的酶活［13］。

McCue Patrick和Shetty的研究顯示，多酚的抗氧化性在豆奶發(fā)酵過程中不受影響［14］。Kachouri和Hamdi指出，某些乳酸菌在酸奶發(fā)酵時(shí)表現(xiàn)出明顯的抗氧化性以保護(hù)兒茶素不被氧化［15］，所以茶多酚等物質(zhì)在乳制品中可以很好的保持其原有的抗氧化及抗菌性，依然具有很多保健功能［16］。

3 結(jié)論

對(duì)添加5%超微粉碎綠茶粉后發(fā)酵的酸奶進(jìn)行功能成分測(cè)定，結(jié)果表明，在低酸環(huán)境下葉綠素失去鎂離子，生成脫鎂葉綠素，總量降低63.94%，產(chǎn)品呈黃綠色，失去綠茶粉原有的翠綠色。酸奶發(fā)酵前的滅菌處理和發(fā)酵過程的高溫作用均會(huì)使產(chǎn)品色澤損失嚴(yán)重，護(hù)色問題有待于進(jìn)一步研究解決。茶多酚等功效成分耐酸、耐高溫，因此綠茶粉在酸奶發(fā)酵過程中保留其主要酚類物質(zhì)，多酚中含量最多的兒茶素類物質(zhì)保留量高達(dá)93.64%，并且綠茶粉酸奶表現(xiàn)出的抗氧化性比單一的綠茶粉更強(qiáng)，抗氧化性提高了9.37%，這是由于乳酸菌具有一定的抗氧化能力。綠茶粉的添加，完善了乳制品的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，并賦予酸奶新的風(fēng)味和功效，具有良好的市場(chǎng)開發(fā)前景。

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Effect of fermentation of yoghurt on functional compounds and antioxidant activity of green tea powder

SUN Hui－zi1，ZHU Ke－xue1，*，ZHU Yue－jin2，WANG Bin2

(1.School of Food Science and Technique，Jiangnan University，Wuxi 214122，China;2.Hangzhou Tea Research Institute，All China Federation of Supply and Marketing Cooperatives，Hangzhou 310016，China)

Green tea powder yoghurt was developed to improve tea consumption and get a new kind of yoghurt.The yoghurt had all－sided nutrition and new flavor.To study the effect of fermentation of yoghurt on the green tea powder，functional compounds and antioxidative activity of the yoghurt were studied.Results showed that after fermentation in yoghurt system catechin remained 93.64%，tea polyphenols was 79.71%;chlorophyll A showed a decrease by 46.83%，chlorop－h(huán)yll B by 87.02%，total chlorophyll by 63.94%;antioxidative activity increased by 9.37%.According to these findings，addition of green tea powder to yoghurt can be recommended to take advantage of their beneficial properties on human health attributed to their functional compounds and antioxidant activity.

green tea powder;functional compounds;antioxidative activity

TS252.54

A

1002－0306(2011)09－0131－03

2010－08－25 *通訊聯(lián)系人

孫卉子(1988－)，女，碩士研究生，研究方向:食品工程。

科技部科研院所技術(shù)開發(fā)研究專項(xiàng)資金(2010EG163313);浙江省公益技術(shù)研究農(nóng)業(yè)項(xiàng)目(2110C32042)。