胎菊風(fēng)味老酸奶的研制及其抗氧化作用

王會(huì)鳳，李源馨

1.黃淮學(xué)院體育學(xué)院（駐馬店 463000）；2.利茲大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)學(xué)院（利茲 LS2 9JT）

老酸奶是凝固型酸奶的一種，是以鮮牛奶為原料，經(jīng)預(yù)熱、均質(zhì)、殺菌、冷卻接種、灌裝發(fā)酵、冷藏后熟等工藝制作而成[1-2]。老酸奶含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有較好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功效，如減輕乳糖不適應(yīng)癥，調(diào)節(jié)人體腸道中的微生物菌群平衡，增強(qiáng)機(jī)體免疫力等，加上老酸奶獨(dú)特的口感，深受消費(fèi)者喜愛(ài)[3-4]。然而，目前市面上的老酸奶的品種較為單一，很難滿足消費(fèi)者的需求。

胎菊，又稱(chēng)為甘菊，是在杭白菊花朵未完全開(kāi)放時(shí)采摘并經(jīng)干燥而成，是杭白菊上品的一種，色澤金黃、菊香濃郁，其感官品質(zhì)及有效活性成分含量均優(yōu)于傳統(tǒng)杭白菊（朵菊）[5-6]。胎菊不僅具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，還具有散風(fēng)清熱、平肝明目、消熱解毒等藥用價(jià)值，藥理學(xué)試驗(yàn)研究表明胎菊含有揮發(fā)油類(lèi)、酚類(lèi)、黃酮類(lèi)化合物等活性成分，具有抗腫瘤、抗菌、抗氧化、降血壓等生理功能[7-9]。因此，此次試驗(yàn)擬開(kāi)發(fā)一款胎菊風(fēng)味的老酸奶，通過(guò)正交試驗(yàn)確定該產(chǎn)品的最佳配方并通過(guò)測(cè)定其對(duì)羥基自由基（·OH）、超氧陰離子（O2-）及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）的清除效果來(lái)評(píng)估其抗氧化活性，以期豐富老酸奶產(chǎn)品的種類(lèi)，并為功能性酸奶的研制提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮胎菊、白砂糖、全脂乳粉，駐馬店紅太陽(yáng)超市；熱鏈球菌和保加利亞乳酸桿菌復(fù)合菌種，黃淮學(xué)院生物與食品工程學(xué)院。

主要試劑：復(fù)合穩(wěn)定劑（黃原膠∶卡拉膠∶羧甲基纖維素鈉=1∶1∶1），鄭州天順食品添加劑有限公司；硫酸亞鐵，天津凱通化學(xué)試劑有限公司；鄰苯三酚、無(wú)水乙醇，天津市德恩化學(xué)試劑有限公司；過(guò)氧化氫、DPPH，洛陽(yáng)昊華化學(xué)試劑有限公司；氫氧化鈉，天津市大陸化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

XY300型電子天平（北京市精密設(shè)備有限公司）；XFS-260型高壓蒸汽滅菌鍋（上海市洗消設(shè)備廠）；FJ-2000型均質(zhì)機(jī)（上海第一設(shè)備制造廠）；DPH-9272型恒溫培養(yǎng)箱（北京實(shí)驗(yàn)儀器廠）；Bcn-1360型生物超凈工作臺(tái)（美國(guó)麥樂(lè)有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 胎菊風(fēng)味老酸奶的制備流程[10]

漿新鮮的胎菊洗凈，加入無(wú)菌蒸餾水（1∶1 g/mL），制備成胎菊漿，之后按照以下工藝流程，制備胎菊風(fēng)味老酸奶：全脂乳粉（30%）→加入白砂糖和穩(wěn)定劑→加入胎菊漿→調(diào)配均勻→預(yù)熱（55~60℃）→均質(zhì)（21 MPa，5 min）→巴氏殺菌（63 ℃，30 min）→冷卻（42 ℃）→接種→灌裝封口→發(fā)酵（42 ℃，5 h）→冷卻→后熟（4 ℃，18 h）→檢驗(yàn)→成品。

1.3.2 單因素試驗(yàn)

以感官評(píng)分為指標(biāo)，采用控制變量法考察胎菊漿添加量（6%，8%，10%，12%和14%）、白砂糖添加量（4%，6%，8%，10%和12%）、發(fā)酵劑接種量（1.0%，1.5%，2.0%，2.5%和3.0%）、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量（0.30%，0.35%，0.40%，0.45%和0.50%）對(duì)胎菊風(fēng)味老酸奶感官品質(zhì)的影響，確定最佳添加量，各個(gè)水平試驗(yàn)重復(fù)3次，取其平均值。

1.3.3 正交試驗(yàn)

為了獲得較為理想的產(chǎn)品，以單因素試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，選取胎菊漿添加量（A）、白砂糖添加量（B）、發(fā)酵劑接種量（C）以及復(fù)合穩(wěn)定劑添加量（D）4個(gè)因素，設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn)進(jìn)行胎菊風(fēng)味老酸奶配方的優(yōu)化，試驗(yàn)因素與水平如表1所示。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表 單位：%

1.3.4 感官評(píng)定

隨機(jī)抽取10位同學(xué)對(duì)胎菊風(fēng)味老酸奶從顏色光澤（25分）、結(jié)構(gòu)質(zhì)地（25分）、滋味口感（25分）和氣味（25分）4個(gè)方面進(jìn)行感官評(píng)分，標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 胎菊風(fēng)味老酸奶感官評(píng)價(jià)表

1.3.5 抗氧化活性分析

利用馮紅霞等[11]的方法，對(duì)胎菊風(fēng)味老酸奶進(jìn)行樣品預(yù)處理，準(zhǔn)確稱(chēng)取5 g胎菊風(fēng)味老酸奶與未添加胎菊的老酸奶（對(duì)照組），按照料液比1∶9使用無(wú)水乙醇分別對(duì)上述產(chǎn)品進(jìn)行稀釋?zhuān)瑥?fù)合均勻后在4 000 r/min條件下離心10 min，取上清液備用。在此基礎(chǔ)上，分別采用Fenton反應(yīng)法[13]、鄰苯三酚自氧化法[14]和DPPH比色法[15]測(cè)定胎菊風(fēng)味老酸奶對(duì)·OH、O2-和DPPH的清除能力，從而揭示產(chǎn)品的抗氧化活性。

1.3.6 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)結(jié)果以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)偏差”表示，使用SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，顯著性檢驗(yàn)采用單因素方差分析（p＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 胎菊漿添加量對(duì)胎菊風(fēng)味老酸奶感官評(píng)定的影響

選取胎菊漿添加量6%，8%，10%，12%和14%，分析胎菊漿添加量對(duì)胎菊風(fēng)味老酸奶感官品質(zhì)的影響，結(jié)果如圖1所示。

圖1 胎菊漿添加量對(duì)胎菊風(fēng)味老酸奶感官評(píng)定的影響

由圖1可知：在一定范圍內(nèi)，隨著胎菊漿添加量的增加，產(chǎn)品的感官評(píng)分呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì)，且當(dāng)其添加量為10%時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分最高，此時(shí)所制得的胎菊風(fēng)味老酸奶組織狀態(tài)細(xì)膩光滑，色澤均勻，既具有奶香味，又具有胎菊特有的風(fēng)味，產(chǎn)品的感官品質(zhì)最佳；當(dāng)添加量小于10%時(shí)，胎菊風(fēng)味不足；當(dāng)添加量大于10%時(shí)，胎菊的芳香味掩蓋了奶香味，感官評(píng)分降低。因此胎菊漿的最適添加量為10%。

2.1.2 白砂糖添加量對(duì)胎菊風(fēng)味老酸奶感官評(píng)定的影響

選取白砂糖添加量4%，6%，8%，10%和12%，分析白砂糖添加量對(duì)胎菊風(fēng)味老酸奶感官品質(zhì)的影響，結(jié)果如圖2所示。

圖2 白砂糖添加量對(duì)胎菊風(fēng)味老酸奶感官評(píng)定的影響

如圖2所示：在一定范圍內(nèi)，隨著白砂糖添加量的增加，產(chǎn)品的感官評(píng)分呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì)，且當(dāng)白砂糖添加量為8%時(shí)產(chǎn)品酸甜適中，口感細(xì)膩，感官評(píng)分最高；當(dāng)白砂糖添加量低于8%時(shí)，產(chǎn)品味道不濃郁，甜度不足，口味偏酸；高于8%時(shí)產(chǎn)品甜味過(guò)重，其特有的胎菊風(fēng)味及奶香味被覆蓋，滋味不協(xié)調(diào)。因此白砂糖的最適添加量為8%。

2.1.3 發(fā)酵劑接種量對(duì)胎菊風(fēng)味老酸奶感官評(píng)定的影響

選取發(fā)酵劑接種量1.0%，1.5%，2.0%，2.5%和3.0%，分析發(fā)酵劑接種量對(duì)胎菊風(fēng)味老酸奶感官品質(zhì)的影響，結(jié)果如圖3所示。

圖3 發(fā)酵劑接種量對(duì)胎菊風(fēng)味老酸奶感官評(píng)定的影響

如圖3所示：在一定范圍內(nèi)，隨著發(fā)酵劑接種量的增加，產(chǎn)品的感官評(píng)分呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì)；發(fā)酵劑接種量為2.5%時(shí)，所制得的胎菊風(fēng)味老酸奶的感官評(píng)分最高，這是由于發(fā)酵劑接種量低于2.5%時(shí)，老酸奶發(fā)酵不完全，產(chǎn)品酸味不足，然而當(dāng)其添加量高于2.5%時(shí)，老酸奶發(fā)酵過(guò)度，酸味較重，影響了產(chǎn)品的整體風(fēng)味，且組織狀態(tài)粗糙，入口有顆粒感，感官評(píng)分降低。因此發(fā)酵劑接種量為2.5%時(shí)最佳。

2.1.4 復(fù)合穩(wěn)定劑添加量對(duì)胎菊風(fēng)味老酸奶感官評(píng)定的影響

選取復(fù)合穩(wěn)定劑添加量0.30%，0.35%，0.40%，0.45%和0.50%，分析復(fù)合穩(wěn)定劑添加量對(duì)胎菊風(fēng)味老酸奶感官品質(zhì)的影響，結(jié)果如圖4所示。

圖4 復(fù)合穩(wěn)定劑添加量對(duì)胎菊風(fēng)味老酸奶感官評(píng)定的影響

由圖4可知：在一定范圍內(nèi)，隨著復(fù)合穩(wěn)定劑添加量的增加，產(chǎn)品的感官評(píng)分呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì)。復(fù)合穩(wěn)定劑添加量低于0.4%時(shí)，產(chǎn)品粘稠度較低，有乳清析出現(xiàn)象；添加量為0.4%時(shí)，感官評(píng)分最高，產(chǎn)品組織粘稠，口感細(xì)膩，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，凝固狀態(tài)良好；添加量高于0.4%時(shí)，產(chǎn)品的粘度和硬度增加，質(zhì)地不均勻，口感較差。因此復(fù)合穩(wěn)定劑的最適添加量為0.4%。

2.2 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，利用正交試驗(yàn)對(duì)胎菊風(fēng)味老酸奶的配方進(jìn)行優(yōu)化以確定其最佳組合，其試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果表

由表3可知，試驗(yàn)各因素對(duì)胎菊風(fēng)味老酸奶感官評(píng)分影響的強(qiáng)弱順序依次為：胎菊漿添加量＞復(fù)合穩(wěn)定劑添加量＞發(fā)酵劑接種量＞白砂糖添加量，且產(chǎn)品的最佳組合為A2B2C2D2，即胎菊漿添加量為10%，白砂糖添加量為8%，發(fā)酵劑接種量為2.5%，復(fù)合穩(wěn)定劑添加量為0.4%。在此最優(yōu)組合下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，得到的胎菊風(fēng)味老酸奶的3次感官評(píng)分分別為90，91和91分，均高于正交試驗(yàn)表中的得分。

2.3 抗氧化活性分析

2.3.1 胎菊風(fēng)味老酸奶對(duì)·OH的清除作用

以傳統(tǒng)老酸奶作為對(duì)照，采用H2O2/Fe體系反應(yīng)法測(cè)定胎菊風(fēng)味老酸奶對(duì)·OH的清除能力，結(jié)果如圖5所示。胎菊風(fēng)味老酸奶（5 g）對(duì)·OH的清除率為62.72%，顯著高于空白對(duì)照組（p＜0.05）。研究發(fā)現(xiàn)，杭白菊多糖、杭白菊揮發(fā)油對(duì)·OH均具有一定的清除作用，且清除能力隨著濃度的升高而增強(qiáng)[15-16]。因此上述研究結(jié)果表明，胎菊的加入明顯提高了老酸奶對(duì)·OH的清除能力。

圖5 胎菊風(fēng)味老酸奶對(duì)·OH的清除能力

2.3.2 胎菊風(fēng)味老酸奶對(duì)O2-的清除作用

采用鄰苯三酚自氧化法測(cè)定5 g的胎菊老酸奶與傳統(tǒng)老酸奶對(duì)O2-的清除能力，結(jié)果見(jiàn)圖6。與傳統(tǒng)老酸奶相比，胎菊風(fēng)味老酸奶對(duì)O2-的清除能力顯著增加（p＜0.05），其清除率為32.61%。研究表明，黃酮類(lèi)與酚類(lèi)是杭白菊的主要抗氧化成分，其浸出物對(duì)超氧陰離子具有較強(qiáng)的清除作用，且清除能力與杭白菊黃酮類(lèi)及多酚含量呈正相關(guān)[17]?？梢?jiàn)，胎菊風(fēng)味老酸奶具有更強(qiáng)的清除O2-的能力。

圖6 胎菊風(fēng)味老酸奶對(duì)O2-的清除能力

2.3.3 胎菊風(fēng)味老酸奶對(duì)DPPH的清除作用

采用DPPH比色法測(cè)定胎菊風(fēng)味老酸奶對(duì)DPPH的清除率，結(jié)果如圖7所示。5 g的胎菊風(fēng)味老酸奶對(duì)DPPH的清除率為25.29%，顯著高于空白對(duì)照組（p＜0.05），且為對(duì)照組的2.54倍。這可能是由于胎菊中含有的多種生物活性成分對(duì)DPPH具有較強(qiáng)的清除能力所致，其中0.5 mg/mL的胎菊多酚對(duì)DPPH的清除率可達(dá)97.49%，高于對(duì)·OH及O2-自由基的清除能力[8]?？梢?jiàn)，與傳統(tǒng)老酸奶相比，同等質(zhì)量的胎菊風(fēng)味老酸奶對(duì)DPPH的清除效果更佳。

圖7 胎菊風(fēng)味老酸奶對(duì)DPPH的清除能力

3 結(jié)論

研究通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化了胎菊風(fēng)味老酸奶的最佳配方，并探討了抗氧化活性。結(jié)果表明，胎菊風(fēng)味老酸奶的最佳配方為胎菊漿添加量10%、白砂糖添加量8%、發(fā)酵劑接種量2.5%、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量0.4%。此外，抗氧化試驗(yàn)結(jié)果顯示胎菊的添加顯著增強(qiáng)了產(chǎn)品對(duì)·OH、O2-、DPPH的清除能力。胎菊風(fēng)味老酸奶不僅實(shí)現(xiàn)了胎菊的多方向利用，豐富了產(chǎn)品種類(lèi)，而且提高了產(chǎn)品的抗氧化活性，因此具有良好的發(fā)展前景。