银杏叶提取物对发酵乳贮藏期理化和感官特性的影响
2023-02-14徐广新杨仁琴贾若微印伯星
徐广新,杨仁琴,周 炜,刘 阳,贾若微,印伯星,3*
1 江苏省乳业生物工程技术研究中心,江苏扬州 225004
2 扬州市扬大康源乳业有限公司,江苏扬州 225004
3 扬州大学试验农牧场,江苏扬州 225009
关键字:银杏叶提取物;活菌数;抗氧化能力
0 引言
银杏为银杏科,属落叶乔木,有“活化石”的美称。众所周知,银杏叶是药用价值最大的部位,其实将银杏叶干燥粉碎后经提取、浓缩制成的棕褐色粉末状物质,味微苦[1]。其富含的萜类内酯和黄酮类化合物两类活性物质,在抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、治疗癌症、改善心脑血管血液循环等方面均具有较好的效果[2]。
酸奶因其营养特性而被视为健康食品,通过与乳酸菌共生发酵后可进一步改善其营养特性。定期摄入含有乳酸菌的酸奶可以控制血液胆固醇水平,可以缓解乳糖不耐受,并具有调节肠道微环境,预防肠道疾病、抗癌等作用[3]。当前,通过在酸奶中添加桑椹[4]、绿茶[5]、橄榄叶提取物[6]等天然食品材料可进一步提高酸奶的营养价值和功能特性。银杏叶提取物作为一种功能性成分,当前主要用于银杏叶茶、胶囊、注射液等[7]产品,且仅对银杏叶酸奶或饮料配方进行探索,未对银杏叶提取物对酸奶贮藏过程中感官、理化及微生物情况进行研究。因此,本文旨在探讨不同添加量银杏叶提取物对酸奶贮藏期间质量特性和抗氧化性能的影响。
1 材料与方法
1.1 试验材料
生鲜牛乳,扬州大学试验农牧场;银杏叶市售。
商业酸奶发酵剂ST338-1(5UC/袋),江苏昊特食品科技有限公司;白砂糖,南京甘汁园糖业有限公司;DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)、没食子酸,美国Sigma公司;ABTS[2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐],南京汇百侍生物科技有限公司;乙醇、氢氧化钠、氯化钠,上海国药试剂公司;MC-17培养基、MRS培养基,上海盛思生化科技有限公司。
1.2 主要仪器与设备
FZ102微型植物粉碎机,天津泰斯特仪器有限公司;AB104-N分析天平,梅特勒-托利多仪器上海有限公司;MICCRA均质机,深圳市朗诚实业有限公司;HH-6数显恒温水浴锅,江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司;RE-52旋转蒸发器,上海青浦泸西仪器厂;SW-CJ-2FD双人单面净化工作台,苏州净化设备有限公司;250-D数显生化培养箱,江苏金坛亿通电子有限公司;DZF-6022减压干燥器,上海一恒科学仪器有限公司;NDJ-8S黏度计,上海天平仪器厂。
1.3 银杏叶提取物制备
参照张育新等[8]方法,并做一定改动:按银杏叶粉与70%乙醇以1∶40(g/m L)的比例混合,700 W微波萃取2 min,加热回流提取2 h,过滤。滤液浓缩,回收乙醇至无醇味,真空浓缩干燥,即得银杏叶提取物(GBE)。
1.4 酸奶样品试验
生鲜乳与8%白砂糖、银杏叶提取物(0%、1%、4%、8%)混合配料后,经19 MPa均质、95 ℃消毒5 min后冷却至42 ℃,通过发酵剂(ST338-1)(0.04%,w/w)进行接种发酵,发酵至pH值为4.6时,放置于4 ℃贮藏备用。过程中监测发酵乳pH值变化,并对成品第1、3、6、9、12、15天时储藏期品质进行检测。不同水平的银杏叶酸奶需制备3个平行小样。
1.5 持水力和黏度
参照蒙六妹等[9]方法测定酸奶持水率。
参照张少辉等[10]方法测定酸奶黏度,即使用黏度计测量黏度。
1.6 乳酸菌检测
参照蒋曙光[11]方法利用倾注平板法进行乳酸杆菌和球菌检测。
1.7 DPPH自由基清除率和ABTS自由基清除率
参照冯子健等[12]方法进行DPPH自由基和ABTS自由基清除率的测定。
1.8 感官评价
参照Barukčić等[6]方法并进行微调,即酸奶样品的感官评估由10 名经过专门培训的小组成员组成,使用20分制的加权因子评分系统进行。对样品的外观、颜色、稠度、风味、乳清析出和口感进行评估,其中每个属性可以用1~5分进行评级。将每个属性的平均分值乘以预定的权重因子,得出每个属性的分数如下:味觉10分、一致性4分、气味2分、脱水2分、外观1分和颜色1分。
1.9 数据分析
数据采用SPSS17.0软件包进行统计学处理,计量资料以“x±s”表示,对于满足正态分布、方差齐性的指标,组间比较采用单因素方差分析(One-Way ANOVA,以P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果与分析
2.1 GBE添加量对发酵乳贮藏期内持水率和黏度的影响
持水率是酸奶保持自身水分(或乳清)的能力,即酸奶自身凝胶网络的稳定性,可有效判定酸奶凝胶强度。由图1可知,添加8%GBE制备的酸奶在贮藏12 天前均具有较高的持水率,但在15 天时持水率显著低于空白组(P<0.05),与Zoidou等[13]报告的结果相似,即通过在酸奶中添加绿茶或咖啡粉等抗氧化成分可能造成酸奶样品持水率波动,这可能是多酚类物质与牛奶中的酪蛋白发生作用,从而形成具有较小孔隙和更大水结合能力的蛋白质网络所致[14]。因此,酸度的增加可能促进了这些过程,因为在较低的pH值下,由于解离的自然发生,蛋白质上有更多的结合位点。在此期间形成的多酚-蛋白质复合物可能导致持水率和黏度增加。
由图1可知,对照组酸奶黏度在贮藏期第1天(302±9) mPa·S和第15天(327±5) mPa·S为最高。这可能是GBE的添加导致产品黏度下降,并与GBE添加量呈正比,即8%GBE添加量制备的酸奶黏度最低,且与空白对照组具有显著差异(P<0.05)。由上可知,添加4%GBE(m/m)不会对酸奶的流变行为产生负面影响,并可能改善酸奶的黏度,这可能是由于过量的糖或酚类被破坏蛋白质的凝聚作用,乳清析出过多,引起持水力下降导致的[15]。
图1 GBE添加量对发酵乳贮藏期内持水率和黏度的影响
2.2 GBE添加量对发酵乳贮藏期内活菌数的影响
由表1可知,不同GBE添加量制备的酸奶活菌数均随着贮藏期延长有着不同程度减少,且GBE添加量与酸奶中活菌数衰减量呈正比。所有酸奶样品中乳酸杆菌呈现较低的活性,8%GBE制备的酸奶中乳酸杆菌活菌数最低(贮藏期内平均值为6.60 log CFU/g),而球菌活菌数值显著高于杆菌(贮藏期内球菌平均值为8.21 log CFU/g),这表明GBE对乳酸杆菌具有一定的抑制作用,但不会抑制酸奶的正常发酵,与陈今朝等[16]研究结果一致,即将不同浓度的银杏叶汁添加到酸奶,未发现对酸奶微生物群有不利影响。虽然本文未发现对照样品与富含GBE样品之间存在显著差异,但也为后期进一步研究GBE作为酸奶补充剂提供了可能性。为保证杆菌和球菌活菌数在7 log CFU/g以上,建议GBE制备的酸奶在贮藏期9 天内饮用完。
表1 GBE添加量对发酵乳贮藏期内乳酸菌活菌数的影响
2.3 GBE添加量对发酵乳贮藏期内抗氧化活性的影响
由于DPPH可溶于有机溶剂,当自由基清除剂为亲水性时,它无法完全体现反应样品的抗氧化活性;而ABTS在水和有机溶剂中都能很好地溶解,亲水性和亲脂性抗氧化剂产生的自由基清除作用可以用它来测量[17]。由图3可知,GBE添加量会提高酸奶对DPPH和ABTS自由基清除能力,8%GBE制备的酸奶ABTS自由基清除率达到61.3%、DPPH自由基清除率为34.5%。添加GBE制备的酸奶与空白对照组总酚含量、DDPH自由基清除率、ABTS自由基清除率均存在显著差异(P<0.05)。这表明添加的GBE可显著提高酸奶的抗氧化活性著(P<0.05),尤其是在较高浓度(4%和8%)下。
不同GBE添加量制备的酸奶组DPPH自由基清除能力在第9天和第12天无显著变化(P=0.068),而ABTS自由基清除能力在整个储存期间(从第1天到第15天)几乎存在显著差异(P<0.05)。Tomar等[18]研究了在牛乳酸奶中添加浓度(v/v)为0.1%、0.3%和0.5%的各种植物提取物(薄荷、罗勒、芙蓉),发现DPPH法测得的抗氧化活性呈线性增加,且自由基清除能力结果与本研究相似。尽管测量值存在差异,但观察到的趋势表明了相同的结论,即添加GBE会显著提高酸奶的抗氧化活性。这主要由于GBE中含有多种酚类化合物,从而提高了酸奶本身的抗氧化活性。
另外,在储存期间,所有GBE酸奶样品的抗氧化活性均不同程度下降,这可能是由于起始细菌的作用降解酚类化合物的结果[19],但也可能是由于它们与在储存期间由蛋白质水解过程释放的蛋白质或肽的相互作用,导致形成不会进入DPPH或FRAP分析反应的多酚-蛋白质复合物造成的。
图2 GBE添加量对发酵乳贮藏期内抗氧化活性的影响
2.4 GBE添加量对发酵乳贮藏期内颜色和感官评分的影响
由表2可知,GBE添加量为1%制备的酸奶感官评分最高,其次是空白对照组,而GBE添加量为8%时制备的发酵乳感官评分最低。在对6个评分指标分别分析时发现,口感是变化最大的指标,可能是因为其分值最高。另外,添加GBE制备的酸奶其风味和颜色指标与空白组存在显著差异的(P<0.05)。感官评价小组成员在对8%GBE制备的酸奶贮藏期内感官评价时发现后酸较重,且还有苦味、霉味、草药味等异常风味特征,尤其在贮藏期达到15 天时越发明显,这可能是期感官评分较低的原因。此外,8%GBE制备的酸奶样品黄色更为明显,与空白对照组相比不易受到评分者的喜爱。与本文研究结果类似,Pourghorban等[20]在酸奶中添加5 mg/mL橄榄叶提取物时也会造成产品苦味、不良的颜色及质地,并不被评价者喜爱。
表2 GBE添加量对发酵乳感官指标的影响
3 结论
本研究结果表明,银杏叶提取物具有改善酸奶营养特性的作用,添加银杏叶提取物可能加快产酸速度,导致发酵时间略微缩短。同时,与空白对照组相比,富含银杏叶提取物制备的酸奶在整个储存期间的pH值更低、持水率更低。银杏叶提取物对乳酸杆菌和链球菌的活力没有显著影响,表明GBE虽然是一种强抗菌剂,但不会抑制酸奶发酵剂的生长。为保证活菌数在1×107CFU/g以上,建议发酵乳最多冷藏9 天。发酵乳中总酚含量的增加以及抗氧化能力的变化表明,在酸奶中添加银杏叶提取物可提高其抗氧化特性。感官结果显示,对照样品和添加银杏叶提取物的酸奶样品在颜色、风味和口感方面存在重大差异,且添加量越大差异越明显。