甜菊糖苷低糖大豆發酵酸奶在貯藏期的品質變化

徐澤琦　周芳　李雪琪　呂志華　于雪楓　馬玲

摘 要：以牛奶和豆乳為主要原料，利用甜菊糖苷代替部分蔗糖，通過單因素試驗、正交試驗，確定了含有副干酪乳桿菌的益生菌低糖酸豆奶的最佳配方為豆漿和牛奶比例為2∶8，菌種比例為1∶1∶1，甜菊糖苷替代蔗糖量為30%，發酵時間為4h。在此基礎上，比較最佳工藝下的酸奶樣品與普通酸奶在21天貯藏期間的酸度、持水力、抗氧化活性，實驗表明，最佳工藝下的樣品比普通酸奶的保存性能好。

關鍵詞：大豆;酸奶;甜菊糖苷;貨架期;理化指標

1 引言

大豆發酵酸奶是將大豆經磨漿機研磨成漿后，加入少量的牛乳及某些可供益生菌利用的糖類，如蔗糖，作為發酵的促進劑，經過益生菌發酵而成的。發酵大豆酸奶將植物蛋白與動物蛋白有效的結合起來，并且含有對人體有益的具有活性的益生菌，同時含有蛋白質和氨基酸等，含有的膽固醇較少，適用于患有乳糖不耐癥和高膽固醇血癥的人，而且可以輔助預防肥胖、心臟病、糖尿病等。甜菊糖苷的熱量約為蔗糖的1/300，甜度約為蔗糖的200～300倍，被認定為可替代蔗糖的第三保健糖源。研究表明，甜菊糖苷可以促進人體內乳酸桿菌、雙歧桿菌的增殖，從而抑制大腸桿菌、沙門氏菌等病原菌的生長繁殖，因而可以向乳制品中添加適量的甜菊糖苷，以生產出具有保健功能的乳制品，且甜菊糖苷特有的特殊甜味與乳酸發酵乳品的酸味相結合，可形成具有清可口感的獨特酸奶味道。

本研究在以豆奶牛奶比，保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、副干酪乳桿菌混合比以及甜菊糖苷代替蔗糖的比例為變量，通過單因素實驗、正交實驗設計，確定出最佳生產工藝配方的基礎上，以酸度、持水力、抗氧化活性等為理化指標，研究21天的貯藏期的酸奶樣品的品質變化，分析此發酵成品在貯藏期間與普通酸奶的品質。

2 材料和方法

2.1 材料與試劑

生鮮牛乳，市售大豆，市售蔗糖（食品級），NaOH，NaHCO3（分析純），ABTS，過硫酸鉀，PBS，DPPH，鐵氰化鉀，TCA溶液及三氯化鐵。

2.2 主要儀器設備

SW-CJ-2FD超凈工作臺，0～4℃冰箱，GSP-9270MBE隔水式恒溫培養箱，FA2004電子分析天平，LD5-2B低速離心機，磨漿機，UV-1100紫外分光光度計，SHZ-B水浴恒溫振蕩器。

2.3 貯藏期間酸奶品質變化對比測定

對照組1。純牛乳發酵，副干酪乳桿菌∶保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌=1∶1∶1，蔗糖添加量為7%。

對照組2。純牛乳發酵，副干酪乳桿菌∶保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌=1∶1∶1，總糖的添加量為7%，其中甜菊糖苷替代30%的蔗糖。

最佳工藝。豆奶比為2∶8，副干酪乳桿菌∶保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌=1∶1∶1，總糖的添加量為7%，其中甜菊糖苷替代30%的蔗糖。

2.3.1 酸度的測定方法

參考李萍[2]的方法測定酸度，取10 g發酵乳于三角瓶中，加入20 mL蒸餾水，滴入2～3滴酚酞指示劑，用濃度為0.1 mol/L的NaOH標準溶液滴定，不斷輕微搖動，直至微紅色在30 s內不消失為止。

樣品的酸度計算公式見式（1）。

（1）

式（1）中：c表示NaOH標準溶液的濃度（mol/L）;V為滴定待測酸奶樣品時所消耗NaOH標準溶液的體積（L）;m為待測酸奶樣品的質量（g）;0.1為酸度理論定義下NaOH的摩爾濃度（mol/L）。

2.3.2 發酵乳持水力的測定方法

參考文獻[3]的方法稱取一定質量的待測樣品置于離心管中，設定離心機轉速為4 000 r/min，離心10 min后，去除上清液后稱重。樣品的持水力計算公式如式（2）。

（2）

式（2）中：m1為離心前所稱取待測樣品的質量（g）;m2為離心后去掉上清液樣品的質量（g）。

2.4 貯藏期間抗氧化活性的測定

2.4.1 樣品處理

將10mL待測樣品與90mL的蒸餾水混勻，得到酸奶稀釋液，待用。

2.4.2 ABTS自由基清除能力測定方法

在7 mmol/L的ABTS中加入等體積的濃度為2.45 mmol/L的過硫酸鉀，將二者混合均勻，在25 ℃左右、避光條件下靜置過夜后，制成ABTS稀釋液，再用10 mmol/L的pH為7.4的PBS稀釋，在734 nm下測得的吸光值為0.70±0.020。設置樣品組、對照組和空白組，樣品組吸取0.5mL待測酸奶稀釋液于試管中，后加入5 mL ABTS稀釋液，對照組吸取0.5 mL待測酸奶稀釋液于試管中，后加入5 mL濃度為10 mmol/L的pH為7.4的PBS，空白組吸取0.5 mL蒸餾水于試管中，后加入5 mL ABTS稀釋液，樣品組、對照組和空白組均用漩渦振蕩器振蕩，將樣品與溶液混合均勻，在避光條件下反應6 min，后利用紫外分光光度計，在734 nm處測3組的吸光值。用公式（3）計算，樣品組吸光值用As表示，對照組吸光值用Ac表示，空白組吸光值用Ab表示。

（3）

2.4.3 DPPH自由基清除能力測定方法

將3 mL待測酸奶稀釋液和3 mL蒸餾水分別與3 mL的0.1 mmol·L-1

DPPH在旋渦振蕩器的振蕩下混合均勻，作為樣品組和空白組，將3 mL的待測酸奶稀釋液與3 mL無水乙醇混合均勻作為對照組，在25 ℃左右，避光條件下反應30 min，后利用紫外分光光度計，在517 nm處測其吸光值。用公式（4）計算，樣品組吸光值用As表示，對照組吸光值用Ac表示，空白組吸光值用Ab表示。

（4）

2.4.4 總還原能力的測定方法

將酸奶稀釋液處理好，取其上清液，利用紫外分光光度計，在700 nm處測其吸光值。吸光值越大，則代表所測定樣品的還原能力越強，意味著有較強的抗氧化能力。

3 結果與分析

3.1 冷藏期間產酸能力的變化

冷藏期間酸奶的酸度變化如圖1所示。

由圖1可以看出，對照組和樣品在冷藏期間的產酸能力均逐漸增大，在冷藏1～7天時，3組樣品的滴定酸度都明顯增加，這可能是因為在1～7 d內酸奶中乳酸菌的生長繁殖較快，能夠代謝乳糖，導致產酸較多，導致酸度升高。隨著冷藏時間的延長，菌種活性逐漸減弱，且酸奶中的酸性物質也會抑制菌種的代謝，使產酸能力降低。對比對照組2和樣品，可以看出，豆漿的添加會影響酸奶產酸能力的變化趨勢，豆漿可為菌種代謝提供更多的氮源，因此樣品的產酸能力的增加幅度比對照組2大。比較對照組1和2，由于對照組2中有少量甜菊糖苷，會輕微抑制菌種的生長和代謝，相較于對照組1，對照組2在貯藏期間的產酸能力較弱，且酸度的變化幅度

也較小。

3.2 冷藏期間酸奶樣品持水力的變化

冷藏期間酸奶持水力的變化趨勢如圖2所示。

由圖2可以看出，在21天的貯藏期內，3組的持水力均逐漸下降，這可能是由于在酸奶貯藏期間，菌種的代謝和生長繁殖會消耗酸奶中的水分，雖然豆漿中含有較多的水分，且會使酸奶的持水力比對照組低，但與對照組相比，有豆漿的酸奶在貯藏期間的持水力下降較緩，穩定性較好，有利于酸奶的貯藏。

3.3 冷藏期間酸奶抗氧化能力的變化

冷藏期間酸奶抗氧化能力的變化趨勢如圖3所示。

由圖3可以看出，對照組和樣品在貯藏期間的ABTS、DPPH自由基清除能力和總還原力整體呈下降的趨勢，隨著貯藏時間的增加，酸奶的抗氧化活性降低，這可能是因為在貯藏過程中酸奶品質發生變化，酸奶中乳酸菌總數減少，其自由基清除能力降低，導致酸奶抗氧化活性降低。樣品組的抗氧化活性明顯高于對照組1和對照組2，這可能是因為樣品組具有抗氧化活性的氨基酸含量高于對照組，也可能是因為大豆酸奶樣品中含有大豆異黃酮，從而具有較高的抗氧化活性。對照組2的抗氧化活性總體上高于對照組1，參考張童童[1]的研究可以推測甜菊糖苷可提高酸奶的抗氧化活性。

4 結論

在21天的冷藏期間，此發酵產品的酸度不斷增強，雖持水力較普通酸奶低，但ABTS、DPPH自由基清除能力和總還原力較普通酸奶優，并含有大豆所含有的獨特的黃酮成分，對人體有更好的保健功能，因此從營養價值的角度來看，此產品是一種優質的發酵制品，具有一定的市場

價值。

參考文獻

[1]張童童，隋曉辰，夏詠梅，等.典型甜菊糖苷的抗氧化和抗炎活性[J].食品工業科技，2019，40（8）：260-265，271.

[2]李萍.乳酸菌發酵果蔬谷物奶的研究[D].南昌：南昌大學，2013.

[3]楊吉雨.植物源添加劑對益生菌生長的影響和益生菌微生態制劑的開發[D].長春：吉林大學，2015.

基金項目：山西省大學生科技創新項目（編號：2018112）;山西省重點研發計劃（編號：201703D211001-06-06）。

作者簡介：徐澤琦（1998—），女，漢族，山西大同人，本科。研究方向：生物工程。

通訊作者：馬玲（1980—），男，漢族，山西朔州人，博士，副教授。研究方向：食品科學。