山菠菜酸乳的研制及抗氧化性研究

刘涛方，蔡娜娜，郭海鹏，张 健，卿玲杉，贾长虹

（河北联合大学 生命科学学院，河北 唐山 063020）

山菠菜酸乳的研制及抗氧化性研究

刘涛方，蔡娜娜，郭海鹏，张 健，卿玲杉，贾长虹

（河北联合大学 生命科学学院，河北 唐山 063020）

以山菠菜、蔗糖、异抗坏血酸钠和β-环状糊精为辅料，利用保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌发酵生产新型酸乳。确定最佳工艺参数为：加糖量9%，提取山菠菜汁的料液比1:10，添加量25%。证明了该酸乳具有较好的抗氧化能力：达到50%清除率的酸乳上清液添加量和0.2 mg·mL-1的Vc分别为，羟自由基：1.2 mL和2.0 mL；氧自由基：3.5 mL和0.8 mL；DPPH自由基：1.3 mL和1.8 mL；对于硝酸盐的清除作用则表现明显的低添加量下酸乳提取液优于Vc，而添加量大于2.5 mL时，Vc的效果好些。

山菠菜；发酵；自由基；乳酸

山菠菜又称法国菠菜、野菠菜，藜科，一年生野生草本植物，山菠菜幼嫩茎叶适口性好，全草可入药。具有清肝明目，清热，散郁结，强心利尿，降低血压的功能。用于肺痨，瘰疬，瘿瘤，黄疸，筋骨疼痛，眼涩肿痛，羞明流泪，眩晕，口眼歪斜，高血压，头痛，耳鸣，乳痈，痄腮，痈疮肿毒，淋症，崩漏，带下痛。目前，山菠菜的研究与开发还很少见。本实验室已经进行了山菠菜的营养成分分析，探讨了山菠菜多糖的提取、分离纯化工艺及生物活性，进一步明确了其可利用价值。

利用乳酸菌生产的发酵食品越来越受到人们重视，乳酸在乳酸发酵食品中占据了主导地位。乳酸除了具有口感好、香味浓等感官优点外，还具有促进消化、增加免疫力、预防肠道疾病等保健作用，但单一的产品已不能满足不同人群的需要，故开发新型酸乳势在必行。

本文将山菠菜和乳酸菌的营养成分和保健作用集中在一起，为开发新型酸乳产品提供理论依据。

1 材料设备与方法

1.1 材料

山菠菜：采自河北省兴隆县雾灵山区；菌种：保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌（1:1），国家乳业工程技术研究中心菌种保藏中心；鲜牛奶：市售蒙牛纯牛奶；添加剂：市售优质白砂糖、完达山脱脂奶粉、异抗坏血酸钠、β-环状糊精（β-CD）；去离子水：自制。

1.2 主要设备

SW-CI-ZH型超净工作台，LC-156型海尔冰箱，YXQG02型蒸汽消毒器，DNP-908型电热恒温培养箱，SS230-A型多功能食物搅拌器，美的SH2147电磁炉。

1.3 山菠菜汁浸提

1.3.1 工艺路线

1.3.2 操作要点

（1）烘干粉碎：选取5月10日左右采摘的山菠菜，剔除其中的杂质，在烘干箱中95 ℃灭酶15 min，其目的是防止褐变，保持成品中较好的绿色，然后在65 ℃下烘干至脆，以便尽量保留山菠菜中的有效成分；

（2）粉碎过筛：用食品搅拌器将山菠菜打碎，取过120目的颗粒备用；

（3）浸提：用去离子水浸提二次，均在45 ℃条件下浸提60 min，两次均在4 000 r·min-1下离心10 min，合并滤液，冷却后备用；

杀菌：杀菌条件为115 ℃，15 min。

1.4 山菠菜酸乳的加工

1.4.1 工艺路线

1.4.2 操作要点

酸奶的发酵参考本实验室优化的工艺参数，酸度测定也采用本实验室常用的方法。

（1）调配原料：向纯牛奶中加入9%的白砂糖，加热溶化，过滤并采用巴氏杀菌；

（2）发酵：取活化到第五代的乳酸菌发酵剂（保加利亚乳杆菌: 嗜热链球菌=1: 1），按照3%的比例接入纯牛奶中，在42 ℃条件下发酵4 h，当其酸度达到75oT左右即可；

（3）冷却：迅速冷却至室温；

（4）混合：配制不同比例的山菠菜汁，添加到酸奶中，混合均匀；

（5）罐装：在无菌间中操作；

（6）后熟：4 ℃冰箱中冷藏16～24 h，即可得到成品酸奶。

1.5 实验方案的确定

通过一系列基础实验，主要判定浸提时的料液比（g·mL-1）和不同浸提液的添加量。方案如表1所示。

表1 实验方案表

1.6 产品的品评方法

组织20人评价小组，对山菠菜酸乳进行口感品评，取平均值作为最终评价结果，口感品评标准如表2所示。

表2 茶味乳酸菌饮料口感品评标准

1.7 抗氧化性实验

将成品酸乳按照酸乳/去离子水为7/3稀释，混匀，在4000 r·min-1下离心10 min，取上清液，进行清除羟自由基、氧自由基、DPPH亚硝酸盐能力的实验。实验均以0.2 mg·mL-1的Vc做对照，比较清除效果。

按下式计算乳酸对各种物质的清除率：

其中：A0为空白对照液的吸光值，An为加入酸乳后的吸光值，当测定酸乳对羟自由基的清除作用时An’为不加H2O2时酸乳上清液的本底吸光值，其它An’=0。

1.7.1 酸乳对羟自由基的清除作用

采用水杨酸法。反应体系中加入5 mmol·L-1的水杨酸-乙醇（95%）2 mL、10 mmol·L-1的FeSO41 mL，混匀，加入酸乳上清液和VC分别为0.2、0.5、1、1.5、2.5、4 mL，并用去离子水使反应体系补至5 mL，最后加10 mmol·L-1的H2O22 mL启动反应，37 ℃保温30 min，于510 nm处测定吸光值。

1.7.2 酸乳对氧自由基的清除作用

采用邻苯三酚法。取pH8.2的Tris-HCl 3 mL，加入酸奶上清液和VC分别为0.2、0.5、1、1.5、2.5、4 mL，并用去离子水使反应体系补至6 mL，混匀，25 ℃水浴平衡20 min。然后加入1.0 mL 7 mmol·L-1的邻苯三酚，混匀，立即放入光度计中，测定325 nm处的吸光值，记录反应5 min后的结果（测各样品时，以去离子水代替邻苯三酚调节0点）。

1.7.3 酸乳对DPPH的清除作用

加入酸奶上清液和VC分别为0.1、0.5、1.0、1.5、2.5、3.0 mL，并用去离子水使反应体系补至6 mL，加入120 μmol·L-1的DPPH乙醇溶液3 mL，混匀，常温、黑暗下静置30 min，517 nm下测定吸光值。

1.7.4 酸乳对亚硝酸盐的清除作用

采用重氮偶合比色法。在反应体系中加入酸奶上清液和VC分别为0.1、0.5、1.0、1.5、2.5、3.0 mL，各加入8 µg·mL-1NaNO2标准溶液2 mL，并用去离子水使反应体系补至5 mL，摇匀在室温下静置1 h，加入浓度为0.4%的对氨基苯磺酸各2 mL，摇匀静置5 min，最后加入浓度为0.2%的盐酸奈乙二胺，摇匀静置15 min，以本底为参比，在540 nm下测其吸光值。

2 结果与分析

2.1 最佳工艺参数的确定

将两种不同料液比的山菠菜汁分别以15%、20%、25%、30%、40%等五种不同的浓度加到酸奶中，结果见表3。

表3 产品口感品评结果

由表3可以看出，采用料液比为1:10，山菠菜汁添加量为25%的产品色泽和口感最佳。

2.2 稳定性实验

在21 d之内，通过测定成品山菠菜酸乳的酸度、观察组织状态来研究稳定性，结果如表4。

由表4可见，9 d内酸度增加缓慢，以后增加略快，至21 d时已经达到107°T；从颜色看，9～11 d后颜色变浅；从组织状态来，9～11 d后开始有分层和乳清析出现象。所以确定山菠菜酸奶的最适饮用时间为9 d以内，货价期可以确定为21 d。

表4 成品稳定性实验

2.3 抗氧化性实验

2.3.1 酸乳对羟自由基的清除作用

考察不同添加量的酸乳上清液和VC对羟自由基的清除效果，结果如图1所示。

由图1可知，随着酸乳上清液加入量的增加，对羟自由基的清除作用增大。当添加量从1.0 mL上升到1.5 mL时，清除率从41%增大到75%，到添加量为4.0 mL时，已经达到92%的清除效果。与0.2 mg·mL-1的Vc相比，在添加量1.0 mL以下时，清除效果不及Vc，但当添加量上升时，明显好于Vc，如在添加量2.5 mL时，Vc的清除率为63%。达到50%清除率的酸乳上清液添加量为1.2 mL，而Vc为2.0 mL。

2.3.2 酸乳对氧自由基的清除作用

考察不同添加量的酸乳上清液和VC对氧自由基的清除效果，结果如图2所示。

由图2可知，随着酸乳上清液加入量的增加，对氧自由基的清除作用增大。当添加量为1.0 mL时，绿色酸乳仅为7.8%，而Vc的清除率已经达到58.0%；而当添加量为2.5 mL时，绿色酸乳为34.5%，而Vc的清除率已经达到90%以上；达到50%清除率的酸乳上清液添加量为3.5 mL，而Vc为0.8 mL。

图2 酸乳上清液对氧自由基的清除

2.3.3 酸乳对DPPH的清除作用

考察不同添加量的酸乳上清液和VC对氧自由基的清除效果，结果如图3所示。

图3 酸乳上清液对DPPH自由基的清除

由图3可知，随着酸乳上清液加入量的增加，对DPPH自由基的清除作用增大，在本实验取值范围内，均优于Vc的清除效果，且此差别随添加量的加大而增大。在添加量为1.0 mL时，酸乳上清液的清除率为33%，而Vc的为30%；在添加量为3.0 mL时，酸乳上清液的清除率为87%，而Vc的为75%；达到50%清除率的酸乳上清液添加量为1.3 mL，而Vc为1.8 mL。

2.3.4 酸乳对亚硝酸盐的清除作用

考察不同添加量的酸乳上清液和VC对亚硝酸盐的清除效果，结果如图4所示。

由图4可知，随着酸乳上清液加入量的增加，对亚硝酸盐的清除作用增大，在添加量为1.5 mL以下时，效果优于Vc，添加量为1.5 mL时的清除率为55%，而Vc的清除率为25%；但随着添加量的增加，其清除作用上升不如Vc明显，在添加量为2.5 mL时，清除率基本相似，为63%左右，而在添加量为3.0 mL时，酸乳上清液清除率为68%，而Vc的清除率已经达到90%。

图4 酸乳上清液对亚硝酸盐的清除

3 结论

实验确定了山菠菜酸乳的最佳工艺参数为：加糖量9%，提取山菠菜的料液比为1:10，山菠菜汁添加量20%，在4 ℃条件下可以贮存10～15 d。此产品具有较好的清除自由基的能力，对羟自由基、DPPH自由基的清除作用明显优于Vc。达到50%清除率的酸乳上清液添加量和Vc分别为羟自由基：1.2 mL和2.0 mL；氧自由基：3.5 mL和0.8 mL；DPPH自由基：1.3 mL和1.8 mL；对于硝酸盐的清除作用则表现明显的低添加量下酸乳提取液优于Vc，而添加量大于2.5 mL时，Vc的效果好些。

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（责任编辑、校对：李春香）

Study on Preparation of Prunella Asiatica Nakai Beverage and Antioxidation

LIU Tao-fang, CAI Na-na, GUO Hai-peng, ZHANG Jian, QING Ling-shan, JIA Chang-hong
(College of Life Science, Hebei United University, Tangshan 063000, China)

Utilizing Prunella asiatica nakai, sucrose, sodium iso-ascorbic acid and β-cyclic dextrin as supplemental material, Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus are added and milk is fermented. The optimum fermentation conditions are as follows: the sugar amount is 9%, mountain spinach juice extraction ratio of solid to liquid is 1:10, and adding of that is 25%. The yoghurt has better capacity of antioxidation. The best technical parameters are as follows: the adding of supernatant that radical-scavenge is up to 50% and 0.2 mg·mL-1Vc is 1.2 mL and 2.0 mL on hydroxyl radicals (·OH), 3.5 mL and 0.8 mL on oxygen radicals (O2-·) and 1.3 mL and 1.8 mL on DPPH radicals, respectively. The scavenging action on the DPPH radicals is obviously better than Vc when the adding amount is lower. But when the adding amount is excess 2.5 mL, the scavenging action is a little weaker than Vc.

Prunella asiatica nakai; fermentation; free radicals; lactic acid

TS252.54

A

1009-9115(2014)02-0055-04

10.3969/j.issn.1009-9115.2014.02.016

河北省科技计划项目（0722070D-5）

2013-11-09

刘涛方（1991-），女，吉林白山人，本科生，研究方向为天然产物提取及功能食品研究。

贾长虹（1966-），女，河北唐山人，教授，硕士生导师，研究方向为天然产物提取及功能食品。