添加植物多酚类提取物对酸奶质地的影响

文 / 王 慧 张春华 黑龙江龙丹乳业科技股份有限公司

酸奶是大家公认的健康食品，乳酸菌在使牛奶发酵成酸奶的过程中，会产生很多对人体有益的化合物，如3-羟基-3-甲基戊二酸可以抗高胆固醇血症；β-半乳糖苷酶对乳糖的消化是不可或缺的；降压肽可以阻止酪蛋白水解生成血管紧张素I-转换酶（ACE）。而且，酸奶中的益生菌对肠道菌群具有补充作用。总之，酸奶可以减轻乳糖不耐症引起的腹泻、肠炎，可以抵抗幽门螺旋杆菌引起的感染和牛奶成分引起的过敏。

随着生活水平的提高，消费者对酸奶风味的需求也不断提高。酸奶的风味改善可以通过加入草莓、桃、越橘、黑加仑、荔枝、樱桃等浆果的多酚类提取物来实现。以往研究中，已经评估了草莓水果汁和朝鲜蓟的多酚提取物对发酵菌株和益生菌株的影响。结果表明，多酚提取物对益生菌群的发展有积极的作用。

本试验的目的是研究用植物草莓、朝鲜蓟多酚和樱桃多酚的提取液丰富酸奶的营养，改善酸奶的风味后，对酸奶物理化学性质、抗氧化性和微生物指标的影响。

1 材料和方法

1.1 试验材料

朝鲜蓟，分成可食用（包括苞片和茎的可食用部分）和不可食用（包括含有很多叶绿素的纤维部分，如外层苞片、茎上的树皮和叶子）2 部分；2 个阶段的草莓：熟透了的红色果实和未熟透的黄色果实；樱桃。以上均是从本地购买或收获的新鲜果蔬，使用前在-20 ℃保存。

1.2 多酚类提取液的制备和测定

1.2.1 多酚类提取液的制备方法

每种样品制备300 g的悬浮液，即用食物料理机将果蔬分别匀浆，并分别加入到300 mL的超纯水中，煮沸30 min。然后将悬浮液过滤，将滤液在70 ℃，真空蒸馏至大约30 mL后，再溶于50 mL水中。所有的植物提取物的样品存放在5 ℃，待用。

1.2.2 多酚类提取物的测定

多酚类在提取物中的总量用Folin-Ciocalteu分光光度法测定。结果用没食子酸当量mg/mL表示。校正曲线与没食子酸浓度范围5～50 μg/mL的曲线进行对比。

表1 进行化验分析的样品

1.3 含有多酚提取液的酸奶的制备

在巴氏消毒的新鲜牛奶中分别添加5%、10%和20%的家庭自制酸奶。混合液在45 ℃恒温发酵，pH值达4.5 时（6～7 h），从恒温箱中取出。酸奶冷却到室温后，保存于4 ℃。1 天后，在4 ℃条件下取样，分析其中保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的数量，得出10%的酸奶添加量为最合理配比。

然后，将酸奶配比为10%的样品进行等分，每份45 mL，盛于无菌塑料容器中。在其中分别加入朝鲜蓟、草莓和樱桃的多酚类提取物（表1）。

1.4 酸奶的理化成分分析

1.4.1 酸奶pH值的测定

在20 ℃环境下，使用pH计测量。

1.4.2 酸奶酸度的测定

将10 g酸奶溶于100 mL水中，使用0.25 N 的NaOH溶液滴定，酚酞溶液做指示剂，并折算成100 g酸奶的酸度。计算公式如下：

酸度（SH°）=消耗的NaOH毫升数/酸奶的重量……………………（1）

1.4.3 D-乳酸、L-乳酸和乙醛含量测定

D-乳酸、L-乳酸和乙醛的含量使用UV-Kit酶测定方法，其原理是基于不同化合物具有不同的分光光度特征进行的。

1.4.4 酸奶样品中的多酚成分和抗氧化物含量的测定

（1）多酚成分含量的测定

1 g酸奶置于容量瓶中，用1∶1的甲醇溶液稀释到10 mL，倒入15 mL的试管中，用木塞塞住，振荡器震荡15 s，然后4 000 rpm离心10 min。采用1.2中的方法进行总酚类含量测定，结果表示为每克酸奶所含的酚类的没食子酸mg当量。

（2）抗氧化物含量的测定

不同酸奶样品的抗氧化剂含量的测定依据为自由基的清除能力，使用分光光度法测量甲醇溶液中的稳定自由基DPPH的脱色情况。样品中有清除能力的自由基的百分数使用如下公式计算：

表2 添加了植物提取液的各样品中的多酚类含量 单位：mg/mL

表3 天然酸奶的化学性质

抑制性（%）=[（At0- At60）/At0]×100%……………………（2）

式中，At0是指0时刻517 nm的吸光度，At60是60 min后同样波长的DPPH的吸光度。该百分比用每克酸奶中的TE（水溶性维生素E当量）μg来表示。校正曲线使用水溶性的维生素E 1.0~10.0 μg/mL的曲线（r2=0.999，y=2.351x+0.443）。

1.4.5 酸奶还原性的测定

酸奶的还原性使用FRAP方法测定。在低pH值环境下，抗氧化物可以还原Fe3+-TPTZ产生蓝色的Fe2+-TPTZ，随后在593 nm测定蓝色的Fe2+-TPTZ，即可获得样品中的总抗氧化能力。结果表示为每克酸奶的水溶性维生素E当量的μg数。用1.0~12.0 μg/mL的曲线校正（r2=0.999，y=2.337x+0.0098）。

1.5 微生物分析

将每个酸奶样品分出1 g置于无菌试管中，用100 mL无菌磷酸盐缓冲溶液（PBS，pH值为7.4）混合，再用同样的缓冲溶液缓冲10 倍。然后将稀释后的缓冲液均匀涂布在适当的培养基上面。嗜热链球菌的测量是在M17琼脂上（pH值为6.9±0.2）培养皿中恒温培养48 h。保加利亚乳杆菌的测量是在MRS琼脂上（pH值为6.9±0.2）恒温培养48 h。酸奶中微生物的计数测定是T0时刻以及在冰箱中4 ℃存储1、2、3 周后的数据。每个时刻细菌成活率百分数按下式计算：

细菌成活率百分数（%）=（该时刻的细菌菌落数/T0时刻的细菌菌落数）×100% ……………………（3）

2 结果

2.1 植物提取物中的总酚类成分浓度

不同水果和植物的总酚类成分用单位mg/mL表示（表2）。总酚类浓度变化范围很大，从4.0 mg/mL（樱桃提取液）到15.3 mg/mL（未熟的草莓提取液）。

2.2 未添加植物提取液酸奶的理化成分和抗氧化物含量

表3为未添加植物提取液的某些品牌酸奶和家庭自制酸奶中的一些化学性质。L-乳酸浓度比D-乳酸浓度高3～5 倍。各品牌酸奶中的乙醛含量比较高，且方差比较大，说明该参数的变化比较大（0.05～1.73 mg/g）。出现这种情况可能是由于各个品牌的酸奶的原料不同或者是生产工艺有差别造成的。未添加植物提取液的酸奶中的酚类成分和抗氧化性的相关性很好（DPPH实验r=0.771，PRAP实验r=0.827；p<0.05）。

2.3 添加植物提取液酸奶的理化成分和抗氧化性

24 h后对添加了植物提取液的酸奶（如前所述在实验室中制备）进行分析。表4中，LE1-5为家庭自制酸奶，CE1-4为加入了植物多酚提取液的各品牌酸奶。

与未补充植物提取液的酸奶样品LW相比，所有家庭自制酸奶的pH值更低，而酸度比较高。D-乳酸和L-乳酸含量相差无几，乙醛含量比较低。

将添加了植物提取液的各品牌酸奶的pH值和酸度与LW样品进行比较发现，其中CE2样品（含有Q10因子和维生素A、D、E）中的L-乳酸和乙醛含量比较高。

图1为添加了提取液的各品牌酸奶和家庭自制酸奶的多酚类和抗氧化物含量比较。总的来说，除了LE3和LE4样品（分别添加了熟草莓和未熟草莓的提取液）中的DPPH自由基清除能力最高以外，各样品的抗氧化物含量基本相同。而添加了朝鲜蓟可食用部分的样品LE1含有大量的多酚，且抗氧化物含量也高于其它各品牌酸奶。

表4 添加植物多酚提取液的各品牌酸奶和家庭自制酸奶的化学性质

监测了10 天中，各家庭自制酸奶（包括添加和未添加植物提取液的）的理化性质和酚类含量变化（图2）。图2为各参数与T0时刻的数值相比后，增加和减少的百分数。D-乳酸和L-乳酸的含量和乙醛的含量增长比较快，尤其是在样品LE4（草莓提取液）和LE1（可食用部分的朝鲜蓟提取液）中的D-乳酸和L-乳酸含量增长特别快。有些样品中的乙醛含量是随时间减少的，尤其在LE4（未熟草莓提取液）中。10 天内，抗氧化物的含量几乎没有变化。

2.4 微生物分析

检测未添加提取液的各品牌酸奶和家庭自制酸奶的细菌个数。每个样品一式3 份，结果表示为存活率（图3）。

未添加提取液的各品牌酸奶，保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌初始细胞数分别为2.6×109和5.0×109CFU/g。3 周以后做试验，这些数字平稳下降。

家庭自制酸奶中的保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌的初始数量比较低，分别为3.5×108和1.1×108CFU/g。储存2 周后，2 种菌的数量明显下降。造成这种现象的原因可能是由于家庭自制酸奶采用的牛奶原料的质量以及所用来接种的酸奶的质量不好造成的。

图1 添加了植物多酚提取液的各品牌酸奶和家庭自制酸奶在T0时刻的抗氧化性（TE）和总多酚含量

添加了植物提取液的酸奶，其中的微生物数量有增长的趋势（图4）。LE1（可食用部分的朝鲜蓟提取液）在0时刻时的保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌数量都很高。值得注意的是，LE2（添加了不可食用部分的朝鲜蓟提取液）在0时刻时的保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌数量都比较低。其原因可能是因为不可食用部分的朝鲜蓟中不含菊粉（一种著名的益生元多糖），而可食用部分的朝鲜蓟中则含有。而且，在0时刻时，LE4（添加了未熟草莓提取液）中的乳酸杆菌特别多，而且在LE3（添加了熟草莓提取液）中乳酸杆菌的含量也有增强趋势。

图2 10 天后家庭自制酸奶的化学成分增减情况

图3 各品牌酸奶和家庭自制酸奶中的保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌在3 周内的变化

图4 添加了植物提取液的家庭自制酸奶中的保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌在3 周内的变化

图5 添加了多酚类提取液的酸奶中的保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌在3 周内的变化

图5 为添加了多酚类提取物的各品牌酸奶样品和LW样品中微生物的存活比例。经过1 周后，包括乳酸杆菌在内，只有LE1样品中的微生物存活比例（85%）高于LW样品（70%）。其它样品在这方面的可行性都很低。另外，LE2样品中的嗜热链球菌在1 周以后数量高于LW样品（分别为65%和55%）。后期细菌个数不再增加。2 周后，保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌细菌存活数量低于20%

3 结论

品牌酸奶和家庭自制酸奶在物理化学性质方面的差别比较大。它们的成分在添加各种植物提取液后，除pH值的降低和酸度增加比较明显外，其余的变化不大。

添加了植物提取液的家庭自制酸奶的抗氧化物的含量与各品牌酸奶作比较后发现，添加熟草莓提取液的酸奶DPPH活性最强。

3 周的细菌活性试验发现，添加了熟草莓提取液和朝鲜蓟可食用部分提取液的酸奶样品中的保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌在0时刻时细菌数量高。在同样保存条件下，添加了朝鲜蓟可食用部分提取液的酸奶样品中的保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌在第1 周内，数量几乎没有变化。

综上所述，添加多酚类植物提取液对酸奶的化学性质和微生物数量不但没有影响，而且具有益生作用，可以作为酸奶制作过程中的添加成分。C

[1] Yang M，Li L. Physicochemical，textural and sensory characteristics of probiotic soy yogurt prepared from germinated soybean.Food Technology and Biotechnology，2010，48（4）：490-496.

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