玫瑰紅棗牛初乳凍干粉的研制及其抗氧化活性研究

◎ 梁 超，王青云，李凱鋒

（北大荒完達山乳業股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150090）

玫瑰是薔薇目，薔薇科、薔薇屬的落葉灌木，原產于我國北部、朝鮮、日本及北美，從溫帶到熱帶地區都可以種植，而且品種繁多，堪稱世界上栽培最多、分布最廣的花卉。據測定，玫瑰的成熟鮮果中含有大量的維生素A、維生素B、維生素C，還含有10多種氨基酸、可溶性糖、生物堿。其中維生素C的含量最豐富，比中華獼猴桃還高出8倍以上，可稱維生素C之王[1]。玫瑰是藥食同源物，其含有蛋白質、脂肪和碳水化合物以及多種香酚，還含有礦物質鐵、鎂、磷和鈣等，另外還富含花青素、生物堿、多酚類、三萜類化合物、黃酮類等生物活性成分，具有延緩皮膚衰老、美白、抗皺、防曬等多種功效，已普遍應用于各類食品、化妝品、保健品、藥品中。

紅棗屬李科棗屬植物，作為滋補佳品，素有“日食三棗，長生不老”[2]之說，作為藥食同源物，紅棗含有豐富的蛋白質、脂肪和糖分，還含有維生素（維生素C和維生素E及維生素B和胡蘿卜素）和礦物質（磷、鐵和鈣），其中維生素C的含量在同品類物種中名列前茅，不僅能夠使皮膚白嫩細滑，還能抗衰老，提升氣色。還含有大棗多糖（APS）和多酚（HPE），此外還含有一些其他的活性成分，例如環核苷酸（C-UMP）、皂苷（PQS）和生物堿（Alkaloids）等。

以玫瑰花預處理沉淀物、紅棗濃縮汁、低聚果糖和赤蘚糖醇為主要研究對象，以感官得分為評價指標，通過單因素試驗和正交試驗方法確定玫瑰紅棗牛初乳凍干粉的最佳配方，以及分析該產品對·OH、O2-和DPPH的清除作用，進而評價其抗氧化能力，為開發牛初乳凍干粉新產品開拓思路。

1 材料與方法

1.1 主要材料

玫瑰花（山東省濟南市平陰縣），紅棗濃縮汁[格瑞果汁工業（天津）有限公司]，N-乙酰神經氨酸[嘉必優生物技術（武漢）股份有限公司]，透明質酸鈉（山東華熙海御生物醫藥有限公司），膠原蛋白肽（湖北健肽生物科技有限公司），彈性蛋白（湖北健肽生物科技有限公司），雨生紅球藻（陜西森弗生物技術有限公司），低聚果糖[量子高科（廣東）生物有限公司]，復配營養強化劑（維生素C+維生素E+煙酸+麥芽糊精）（北京金康普食品科技有限公司），赤蘚糖醇（山東福田藥業有限公司），生鮮牛初乳（北大荒完達山乳業股份有限公司）。

1.2 試劑與儀器

無水乙醇、硫酸亞鐵、氫氧化鈉、水楊酸、過硫酸鉀和鹽酸（天津市科密歐化學試劑有限公司），鄰苯三酚（上海埃彼化學試劑有限公司），鄰二氮菲[福晨（天津）化學試劑有限公司]，DPPH（合肥博美生物科技有限責任公司），過氧化氫（浙江一諾生物科技有限公司），三羥甲基氨基甲烷（山東浩中化工科技有限公司）。

JY1001天平，上海浦春計量儀器有限公司；FW100粉碎機，江陰市佳科機械制造有限公司；ZB-200自動篩機，新鄉市振邦機械設備有限公司；JC-SSTQ2索氏提取器，青島精誠儀器儀表有限公司；4K15C離心機，SiGMA；SVJ-5L三維混合機，廣州晨雕機械設備有限公司；RW20.N電動攪拌器，IKA；XD-D3-025膜過濾設備，合肥信達膜科技有限公司；FD-1B-50真空冷凍干燥機，上海豫明儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 玫瑰紅棗牛初乳凍干粉的制備

（1）玫瑰花預處理沉淀物制備。玫瑰花→粉碎→過篩（40目）→索氏提取（95 ℃、260 min）→真空干燥→浸泡→離心處理（13 min，3 500 r·min-1）→醇沉→離心處理（13 min，3 500 r·min-1）→沉淀物待用。

（2）脫脂牛初乳制備。牛初乳→離心（4 ℃，6 500 r·min-1，20 min）→脫脂牛初乳。

（3）玫瑰紅棗牛初乳凍干粉制備。脫脂牛初乳+玫瑰花預處理沉淀物+紅棗濃縮汁+N-乙酰神經氨酸+透明質酸鈉+膠原蛋白肽+彈性蛋白+雨生紅球藻+低聚果糖+L-抗壞血酸鈉+DL-α-醋酸生育酚+煙酰胺+赤蘚糖醇→調配（15 min）→殺菌（0.4 MPa）→濃縮（34%）→冷凍干燥（-50 ℃、150 min）→粉碎（80目）→成品。

1.3.2 單因素試驗

本研究選擇影響玫瑰紅棗牛初乳凍干粉的4個因素：玫瑰花預處理沉淀物添加量（1%、2%、2.5%、3%）、紅棗濃縮汁添加量（1%、3%、5%、10%）、赤蘚糖醇添加量（5.5%、10.5%、15.5%、17.5%）和低聚果糖添加量（6.5%、7.5%、8.5%、9.5%）對產品感官品質的影響。

1.3.3 正交試驗

在單因素試驗基礎上，選取玫瑰花預處理沉淀物添加量、紅棗濃縮汁添加量、低聚果糖添加量和赤蘚糖醇添加量4個因素進行玫瑰紅棗牛初乳凍干粉配方優化，因素水平如表1所示。

表1 正交試驗因素水平表

1.3.4 感官評定

請60名有感官評定經驗的人員對玫瑰紅棗牛初乳凍干粉進行感官評分，采用綜合評分的方法，從風味、色澤、口感和組織狀態4個方面進行玫瑰紅棗牛初乳凍干粉感官分析，總分為100分，其中色澤10分，氣味35分、滋味40分、組織狀態15分，感官評分如表2所示。

表2 感官評分標準表

1.3.5 質量標準

蛋白質（g/100 g）≥48.5，脂肪（g/100 g）≤2.5，膳食纖維（g/100 g）≥6.0，水分（g/100 g）≤5.0，灰分（g/100 g）≤5.0，菌落總數（CFU·g-1）≤500，大腸菌群（CFU·g-1）≤10，霉菌和酵母菌（CFU·g-1）≤50，致病菌（沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、志賀氏菌、阪崎腸桿菌）（25 g）不得檢出。

1.3.6 抗氧化活性分析

以未添加玫瑰和紅棗濃縮汁的同配方樣品作為對照，分別對超氧陰離子（O2-）、對羥基自由基（·OH）和DPPH的清除率進行定量檢測，從而評價玫瑰紅棗牛初乳凍干粉的抗氧化活性。

（1）超氧陰離子自由基清除能力的測定[3]。稱取0.2 mL不同濃度的被測樣品，加入4.0 mL蒸餾水、4.0 mL，50 mmol·L-1Tris-HCl（pH=8.2），充分混勻，于25 ℃保溫10 min，取出加入0.3 mL鄰苯三酚溶液（25 ℃，3 mmol·L-1）10 mmol·L-1鹽酸溶液，充分混勻，每隔1 min測量320 nm處的吸光度，記錄5 min內吸光度的變化，計算相應的斜率。用蒸餾水作為空白對照，以10 mmol·L-1的HCl代替鄰苯三酚溶液。超氧陰離子自由基清除率計算如下：

式中：K0為鄰苯三酚的自氧化速率；K為加入樣品溶液后鄰苯三酚的自氧化速率。

（2）羥基自由基清除能力的測定[4]。稱取不同濃度的被測樣品，加入0.3 mL、8 mmol·L-1硫酸亞鐵溶液和1 mL、20 mmol·L-1水楊酸溶液，充分混勻，于37 ℃保溫，冷卻，加入0.45 mL蒸餾水，定容至3 mL，置于離心機中（3 000 r·min-1，10 min），測量510 nm處的吸光度。制備3組平行樣，樣品對羥自由基的清除率按下式計算：

式中：A0為不加樣品溶液的吸光度；A1為加入樣品溶液、硫酸亞鐵、水楊酸-乙醇、過氧化氫溶液的吸光度；A2為不加過氧化氫溶液的吸光度。

（3）DPPH自由基清除能力的測定[5]。稱取0.4 mL不同濃度的被測樣品，加入0.1 mmol·L-1DPPH乙醇溶液，充分混勻，取5 mL離心管，稱取0.4 mL待測樣品，加入2.0 mL DPPH乙醇溶液，混勻，于陰暗處靜止30 min，不斷振蕩，于517 nm處測定吸光值。

式中：A0為添加DPPH溶液的去離子水；A2為添加乙醇的樣品；A1為添加DPPH溶液的樣品。

1.3.7 數據分析

本研究數據采用平均數±標準偏差（X—±S）表示，使用SPSS 20.0軟件中的Tukey’s檢驗對數據進行差異分析，當P＜0.05時視為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

感官測評結果表明，玫瑰花預處理沉淀物添加量為1%時接受度最低，感官評價平均得分87分；紅棗濃縮汁添加量為1%時評分最低，平均分為75分；赤蘚糖醇添加量為5.5%時喜好度最低，平均分為82分，低聚果糖添加量為6.5%時評分最低，平均分為78分。因此，以玫瑰花預處理沉淀物添加量（2.0%、2.5%、3.0%）、紅棗濃縮汁添加量（3%、5%、10%）、赤蘚糖醇添加量（10.5%、15.5%、17.5%）和低聚果糖添加量（7.5%、8.5%、9.5%）作為影響因素和試驗水平開展玫瑰紅棗牛初乳凍干粉L9（34）正交試驗。

2.2 正交試驗分析

由表3可知，影響玫瑰紅棗牛初乳凍干粉的感官指標主次因素為B＞D＞C＞A，即紅棗濃縮汁添加量＞低聚果糖添加量＞赤蘚糖醇添加量＞玫瑰花預處理沉淀物添加量。紅棗牛初乳凍干粉最佳配方組合為A2B2C3D1，即紅棗濃縮汁的添加量為5%，低聚果糖的添加量為7.5%，赤蘚糖醇的添加量為17.5%，玫瑰花預處理沉淀物的添加量為2.5%。

表3 L9（34）正交試驗結果表

2.3 抗氧化活性分析

由圖1可知，玫瑰紅棗牛初乳凍干粉對·OH的清除能力為87.68%，顯著高于對照組（P＜0.05），說明玫瑰和紅棗的加入提高了產品對·OH的清除能力。

圖1 玫瑰紅棗牛初乳凍干粉對·OH的清除能力圖

由圖2可知，玫瑰紅棗牛初乳凍干粉對O2-的清除能力為77.41%，顯著高于對照組（P＜0.05），說明玫瑰和紅棗的加入提高了產品對O2-的清除能力。

圖2 玫瑰紅棗牛初乳凍干粉對O2-的清除能力圖

由圖3可知，玫瑰紅棗牛初乳凍干粉對DPPH的清除能力為57.13%，顯著高于對照組（P＜0.05），說明玫瑰和紅棗的加入提高了產品對DPPH的清除能力。

圖3 玫瑰紅棗牛初乳凍干粉對DPPH的清除能力圖

3 結論

本試驗結果表明，玫瑰紅棗牛初乳凍干粉中玫瑰花預處理沉淀物、紅棗濃縮汁、赤蘚糖醇和低聚果糖的最佳添加量分別為2.5%、5%、17.5%和7.5%，玫瑰紅棗牛初乳凍干粉的最佳配方為玫瑰花174.8%，紅棗濃縮汁5%，N-乙酰神經氨酸5%，透明質酸鈉2%，膠原蛋白肽40%，彈性蛋白0.2%，雨生紅球藻5%，低聚果糖7.5%，復配營養強化劑（維生素C+維生素E+煙酸+麥芽糊精）1%，赤蘚糖醇17.5%，生鮮牛初乳138.8%，在該配方組合下生產的玫瑰紅棗牛初乳凍干粉感官評分最高；同時，抗氧化試驗結果表明，玫瑰紅棗牛初乳凍干粉對O2-、DPPH和·OH的清除率分別為77.41%、87.68%和57.13%，具有一定的體外抗氧化性。本研究開發了一種新型功能性玫瑰紅棗牛初乳凍干粉，為深度開發牛初乳凍干粉新方向提供參考。