胎菊风味老酸奶的研制及其抗氧化作用

王会凤，李源馨

1.黄淮学院体育学院（驻马店 463000）；2.利兹大学食品科学与营养学院（利兹 LS2 9JT）

老酸奶是凝固型酸奶的一种，是以鲜牛奶为原料，经预热、均质、杀菌、冷却接种、灌装发酵、冷藏后熟等工艺制作而成[1-2]。老酸奶含有丰富的蛋白质、维生素、矿物质等营养物质，具有较好的营养价值和保健功效，如减轻乳糖不适应症，调节人体肠道中的微生物菌群平衡，增强机体免疫力等，加上老酸奶独特的口感，深受消费者喜爱[3-4]。然而，目前市面上的老酸奶的品种较为单一，很难满足消费者的需求。

胎菊，又称为甘菊，是在杭白菊花朵未完全开放时采摘并经干燥而成，是杭白菊上品的一种，色泽金黄、菊香浓郁，其感官品质及有效活性成分含量均优于传统杭白菊（朵菊）[5-6]。胎菊不仅具有较高的营养价值，还具有散风清热、平肝明目、消热解毒等药用价值，药理学试验研究表明胎菊含有挥发油类、酚类、黄酮类化合物等活性成分，具有抗肿瘤、抗菌、抗氧化、降血压等生理功能[7-9]。因此，此次试验拟开发一款胎菊风味的老酸奶，通过正交试验确定该产品的最佳配方并通过测定其对羟基自由基（·OH）、超氧阴离子（O2-）及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）的清除效果来评估其抗氧化活性，以期丰富老酸奶产品的种类，并为功能性酸奶的研制提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜胎菊、白砂糖、全脂乳粉，驻马店红太阳超市；热链球菌和保加利亚乳酸杆菌复合菌种，黄淮学院生物与食品工程学院。

主要试剂：复合稳定剂（黄原胶∶卡拉胶∶羧甲基纤维素钠=1∶1∶1），郑州天顺食品添加剂有限公司；硫酸亚铁，天津凯通化学试剂有限公司；邻苯三酚、无水乙醇，天津市德恩化学试剂有限公司；过氧化氢、DPPH，洛阳昊华化学试剂有限公司；氢氧化钠，天津市大陆化学试剂厂。

1.2 仪器与设备

XY300型电子天平（北京市精密设备有限公司）；XFS-260型高压蒸汽灭菌锅（上海市洗消设备厂）；FJ-2000型均质机（上海第一设备制造厂）；DPH-9272型恒温培养箱（北京实验仪器厂）；Bcn-1360型生物超净工作台（美国麦乐有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 胎菊风味老酸奶的制备流程[10]

浆新鲜的胎菊洗净，加入无菌蒸馏水（1∶1 g/mL），制备成胎菊浆，之后按照以下工艺流程，制备胎菊风味老酸奶：全脂乳粉（30%）→加入白砂糖和稳定剂→加入胎菊浆→调配均匀→预热（55~60℃）→均质（21 MPa，5 min）→巴氏杀菌（63 ℃，30 min）→冷却（42 ℃）→接种→灌装封口→发酵（42 ℃，5 h）→冷却→后熟（4 ℃，18 h）→检验→成品。

1.3.2 单因素试验

以感官评分为指标，采用控制变量法考察胎菊浆添加量（6%，8%，10%，12%和14%）、白砂糖添加量（4%，6%，8%，10%和12%）、发酵剂接种量（1.0%，1.5%，2.0%，2.5%和3.0%）、复合稳定剂添加量（0.30%，0.35%，0.40%，0.45%和0.50%）对胎菊风味老酸奶感官品质的影响，确定最佳添加量，各个水平试验重复3次，取其平均值。

1.3.3 正交试验

为了获得较为理想的产品，以单因素试验数据为基础，选取胎菊浆添加量（A）、白砂糖添加量（B）、发酵剂接种量（C）以及复合稳定剂添加量（D）4个因素，设计L9(34)正交试验进行胎菊风味老酸奶配方的优化，试验因素与水平如表1所示。

表1 正交试验因素水平表 单位：%

1.3.4 感官评定

随机抽取10位同学对胎菊风味老酸奶从颜色光泽（25分）、结构质地（25分）、滋味口感（25分）和气味（25分）4个方面进行感官评分，标准如表2所示。

表2 胎菊风味老酸奶感官评价表

1.3.5 抗氧化活性分析

利用冯红霞等[11]的方法，对胎菊风味老酸奶进行样品预处理，准确称取5 g胎菊风味老酸奶与未添加胎菊的老酸奶（对照组），按照料液比1∶9使用无水乙醇分别对上述产品进行稀释，复合均匀后在4 000 r/min条件下离心10 min，取上清液备用。在此基础上，分别采用Fenton反应法[13]、邻苯三酚自氧化法[14]和DPPH比色法[15]测定胎菊风味老酸奶对·OH、O2-和DPPH的清除能力，从而揭示产品的抗氧化活性。

1.3.6 数据分析

试验结果以“平均数±标准偏差”表示，使用SPSS软件对数据进行统计分析，显著性检验采用单因素方差分析（p＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 胎菊浆添加量对胎菊风味老酸奶感官评定的影响

选取胎菊浆添加量6%，8%，10%，12%和14%，分析胎菊浆添加量对胎菊风味老酸奶感官品质的影响，结果如图1所示。

图1 胎菊浆添加量对胎菊风味老酸奶感官评定的影响

由图1可知：在一定范围内，随着胎菊浆添加量的增加，产品的感官评分呈现先增加后下降的趋势，且当其添加量为10%时，产品的感官评分最高，此时所制得的胎菊风味老酸奶组织状态细腻光滑，色泽均匀，既具有奶香味，又具有胎菊特有的风味，产品的感官品质最佳；当添加量小于10%时，胎菊风味不足；当添加量大于10%时，胎菊的芳香味掩盖了奶香味，感官评分降低。因此胎菊浆的最适添加量为10%。

2.1.2 白砂糖添加量对胎菊风味老酸奶感官评定的影响

选取白砂糖添加量4%，6%，8%，10%和12%，分析白砂糖添加量对胎菊风味老酸奶感官品质的影响，结果如图2所示。

图2 白砂糖添加量对胎菊风味老酸奶感官评定的影响

如图2所示：在一定范围内，随着白砂糖添加量的增加，产品的感官评分呈现先增加后下降的趋势，且当白砂糖添加量为8%时产品酸甜适中，口感细腻，感官评分最高；当白砂糖添加量低于8%时，产品味道不浓郁，甜度不足，口味偏酸；高于8%时产品甜味过重，其特有的胎菊风味及奶香味被覆盖，滋味不协调。因此白砂糖的最适添加量为8%。

2.1.3 发酵剂接种量对胎菊风味老酸奶感官评定的影响

选取发酵剂接种量1.0%，1.5%，2.0%，2.5%和3.0%，分析发酵剂接种量对胎菊风味老酸奶感官品质的影响，结果如图3所示。

图3 发酵剂接种量对胎菊风味老酸奶感官评定的影响

如图3所示：在一定范围内，随着发酵剂接种量的增加，产品的感官评分呈现先增加后下降的趋势；发酵剂接种量为2.5%时，所制得的胎菊风味老酸奶的感官评分最高，这是由于发酵剂接种量低于2.5%时，老酸奶发酵不完全，产品酸味不足，然而当其添加量高于2.5%时，老酸奶发酵过度，酸味较重，影响了产品的整体风味，且组织状态粗糙，入口有颗粒感，感官评分降低。因此发酵剂接种量为2.5%时最佳。

2.1.4 复合稳定剂添加量对胎菊风味老酸奶感官评定的影响

选取复合稳定剂添加量0.30%，0.35%，0.40%，0.45%和0.50%，分析复合稳定剂添加量对胎菊风味老酸奶感官品质的影响，结果如图4所示。

图4 复合稳定剂添加量对胎菊风味老酸奶感官评定的影响

由图4可知：在一定范围内，随着复合稳定剂添加量的增加，产品的感官评分呈现先增加后下降的趋势。复合稳定剂添加量低于0.4%时，产品粘稠度较低，有乳清析出现象；添加量为0.4%时，感官评分最高，产品组织粘稠，口感细腻，结构稳定，凝固状态良好；添加量高于0.4%时，产品的粘度和硬度增加，质地不均匀，口感较差。因此复合稳定剂的最适添加量为0.4%。

2.2 正交试验

根据单因素试验结果，利用正交试验对胎菊风味老酸奶的配方进行优化以确定其最佳组合，其试验结果如表3所示。

表3 正交试验结果表

由表3可知，试验各因素对胎菊风味老酸奶感官评分影响的强弱顺序依次为：胎菊浆添加量＞复合稳定剂添加量＞发酵剂接种量＞白砂糖添加量，且产品的最佳组合为A2B2C2D2，即胎菊浆添加量为10%，白砂糖添加量为8%，发酵剂接种量为2.5%，复合稳定剂添加量为0.4%。在此最优组合下进行验证试验，得到的胎菊风味老酸奶的3次感官评分分别为90，91和91分，均高于正交试验表中的得分。

2.3 抗氧化活性分析

2.3.1 胎菊风味老酸奶对·OH的清除作用

以传统老酸奶作为对照，采用H2O2/Fe体系反应法测定胎菊风味老酸奶对·OH的清除能力，结果如图5所示。胎菊风味老酸奶（5 g）对·OH的清除率为62.72%，显著高于空白对照组（p＜0.05）。研究发现，杭白菊多糖、杭白菊挥发油对·OH均具有一定的清除作用，且清除能力随着浓度的升高而增强[15-16]。因此上述研究结果表明，胎菊的加入明显提高了老酸奶对·OH的清除能力。

图5 胎菊风味老酸奶对·OH的清除能力

2.3.2 胎菊风味老酸奶对O2-的清除作用

采用邻苯三酚自氧化法测定5 g的胎菊老酸奶与传统老酸奶对O2-的清除能力，结果见图6。与传统老酸奶相比，胎菊风味老酸奶对O2-的清除能力显著增加（p＜0.05），其清除率为32.61%。研究表明，黄酮类与酚类是杭白菊的主要抗氧化成分，其浸出物对超氧阴离子具有较强的清除作用，且清除能力与杭白菊黄酮类及多酚含量呈正相关[17]。可见，胎菊风味老酸奶具有更强的清除O2-的能力。

图6 胎菊风味老酸奶对O2-的清除能力

2.3.3 胎菊风味老酸奶对DPPH的清除作用

采用DPPH比色法测定胎菊风味老酸奶对DPPH的清除率，结果如图7所示。5 g的胎菊风味老酸奶对DPPH的清除率为25.29%，显著高于空白对照组（p＜0.05），且为对照组的2.54倍。这可能是由于胎菊中含有的多种生物活性成分对DPPH具有较强的清除能力所致，其中0.5 mg/mL的胎菊多酚对DPPH的清除率可达97.49%，高于对·OH及O2-自由基的清除能力[8]。可见，与传统老酸奶相比，同等质量的胎菊风味老酸奶对DPPH的清除效果更佳。

图7 胎菊风味老酸奶对DPPH的清除能力

3 结论

研究通过单因素试验和正交试验优化了胎菊风味老酸奶的最佳配方，并探讨了抗氧化活性。结果表明，胎菊风味老酸奶的最佳配方为胎菊浆添加量10%、白砂糖添加量8%、发酵剂接种量2.5%、复合稳定剂添加量0.4%。此外，抗氧化试验结果显示胎菊的添加显著增强了产品对·OH、O2-、DPPH的清除能力。胎菊风味老酸奶不仅实现了胎菊的多方向利用，丰富了产品种类，而且提高了产品的抗氧化活性，因此具有良好的发展前景。