徐廣新,楊仁琴,周 煒,劉 陽,賈若微,印伯星,3*
1 江蘇省乳業生物工程技術研究中心,江蘇揚州 225004
2 揚州市揚大康源乳業有限公司,江蘇揚州 225004
3 揚州大學試驗農牧場,江蘇揚州 225009
關鍵字:銀杏葉提取物;活菌數;抗氧化能力
銀杏為銀杏科,屬落葉喬木,有“活化石”的美稱。眾所周知,銀杏葉是藥用價值最大的部位,其實將銀杏葉干燥粉碎后經提取、濃縮制成的棕褐色粉末狀物質,味微苦[1]。其富含的萜類內酯和黃酮類化合物兩類活性物質,在抗氧化、抗衰老、抗腫瘤、治療癌癥、改善心腦血管血液循環等方面均具有較好的效果[2]。
酸奶因其營養特性而被視為健康食品,通過與乳酸菌共生發酵后可進一步改善其營養特性。定期攝入含有乳酸菌的酸奶可以控制血液膽固醇水平,可以緩解乳糖不耐受,并具有調節腸道微環境,預防腸道疾病、抗癌等作用[3]。當前,通過在酸奶中添加桑椹[4]、綠茶[5]、橄欖葉提取物[6]等天然食品材料可進一步提高酸奶的營養價值和功能特性。銀杏葉提取物作為一種功能性成分,當前主要用于銀杏葉茶、膠囊、注射液等[7]產品,且僅對銀杏葉酸奶或飲料配方進行探索,未對銀杏葉提取物對酸奶貯藏過程中感官、理化及微生物情況進行研究。因此,本文旨在探討不同添加量銀杏葉提取物對酸奶貯藏期間質量特性和抗氧化性能的影響。
生鮮牛乳,揚州大學試驗農牧場;銀杏葉市售。
商業酸奶發酵劑ST338-1(5UC/袋),江蘇昊特食品科技有限公司;白砂糖,南京甘汁園糖業有限公司;DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)、沒食子酸,美國Sigma公司;ABTS[2,2-聯氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽],南京匯百侍生物科技有限公司;乙醇、氫氧化鈉、氯化鈉,上海國藥試劑公司;MC-17培養基、MRS培養基,上海盛思生化科技有限公司。
FZ102微型植物粉碎機,天津泰斯特儀器有限公司;AB104-N分析天平,梅特勒-托利多儀器上海有限公司;MICCRA均質機,深圳市朗誠實業有限公司;HH-6數顯恒溫水浴鍋,江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司;RE-52旋轉蒸發器,上海青浦瀘西儀器廠;SW-CJ-2FD雙人單面凈化工作臺,蘇州凈化設備有限公司;250-D數顯生化培養箱,江蘇金壇億通電子有限公司;DZF-6022減壓干燥器,上海一恒科學儀器有限公司;NDJ-8S黏度計,上海天平儀器廠。
參照張育新等[8]方法,并做一定改動:按銀杏葉粉與70%乙醇以1∶40(g/m L)的比例混合,700 W微波萃取2 min,加熱回流提取2 h,過濾。濾液濃縮,回收乙醇至無醇味,真空濃縮干燥,即得銀杏葉提取物(GBE)。
生鮮乳與8%白砂糖、銀杏葉提取物(0%、1%、4%、8%)混合配料后,經19 MPa均質、95 ℃消毒5 min后冷卻至42 ℃,通過發酵劑(ST338-1)(0.04%,w/w)進行接種發酵,發酵至pH值為4.6時,放置于4 ℃貯藏備用。過程中監測發酵乳pH值變化,并對成品第1、3、6、9、12、15天時儲藏期品質進行檢測。不同水平的銀杏葉酸奶需制備3個平行小樣。
參照蒙六妹等[9]方法測定酸奶持水率。
參照張少輝等[10]方法測定酸奶黏度,即使用黏度計測量黏度。
參照蔣曙光[11]方法利用傾注平板法進行乳酸桿菌和球菌檢測。
參照馮子健等[12]方法進行DPPH自由基和ABTS自由基清除率的測定。
參照Baruk?i?等[6]方法并進行微調,即酸奶樣品的感官評估由10 名經過專門培訓的小組成員組成,使用20分制的加權因子評分系統進行。對樣品的外觀、顏色、稠度、風味、乳清析出和口感進行評估,其中每個屬性可以用1~5分進行評級。將每個屬性的平均分值乘以預定的權重因子,得出每個屬性的分數如下:味覺10分、一致性4分、氣味2分、脫水2分、外觀1分和顏色1分。
數據采用SPSS17.0軟件包進行統計學處理,計量資料以“x±s”表示,對于滿足正態分布、方差齊性的指標,組間比較采用單因素方差分析(One-Way ANOVA,以P<0.05 為差異有統計學意義。
持水率是酸奶保持自身水分(或乳清)的能力,即酸奶自身凝膠網絡的穩定性,可有效判定酸奶凝膠強度。由圖1可知,添加8%GBE制備的酸奶在貯藏12 天前均具有較高的持水率,但在15 天時持水率顯著低于空白組(P<0.05),與Zoidou等[13]報告的結果相似,即通過在酸奶中添加綠茶或咖啡粉等抗氧化成分可能造成酸奶樣品持水率波動,這可能是多酚類物質與牛奶中的酪蛋白發生作用,從而形成具有較小孔隙和更大水結合能力的蛋白質網絡所致[14]。因此,酸度的增加可能促進了這些過程,因為在較低的pH值下,由于解離的自然發生,蛋白質上有更多的結合位點。在此期間形成的多酚-蛋白質復合物可能導致持水率和黏度增加。
由圖1可知,對照組酸奶黏度在貯藏期第1天(302±9) mPa·S和第15天(327±5) mPa·S為最高。這可能是GBE的添加導致產品黏度下降,并與GBE添加量呈正比,即8%GBE添加量制備的酸奶黏度最低,且與空白對照組具有顯著差異(P<0.05)。由上可知,添加4%GBE(m/m)不會對酸奶的流變行為產生負面影響,并可能改善酸奶的黏度,這可能是由于過量的糖或酚類被破壞蛋白質的凝聚作用,乳清析出過多,引起持水力下降導致的[15]。

圖1 GBE添加量對發酵乳貯藏期內持水率和黏度的影響
由表1可知,不同GBE添加量制備的酸奶活菌數均隨著貯藏期延長有著不同程度減少,且GBE添加量與酸奶中活菌數衰減量呈正比。所有酸奶樣品中乳酸桿菌呈現較低的活性,8%GBE制備的酸奶中乳酸桿菌活菌數最低(貯藏期內平均值為6.60 log CFU/g),而球菌活菌數值顯著高于桿菌(貯藏期內球菌平均值為8.21 log CFU/g),這表明GBE對乳酸桿菌具有一定的抑制作用,但不會抑制酸奶的正常發酵,與陳今朝等[16]研究結果一致,即將不同濃度的銀杏葉汁添加到酸奶,未發現對酸奶微生物群有不利影響。雖然本文未發現對照樣品與富含GBE樣品之間存在顯著差異,但也為后期進一步研究GBE作為酸奶補充劑提供了可能性。為保證桿菌和球菌活菌數在7 log CFU/g以上,建議GBE制備的酸奶在貯藏期9 天內飲用完。

表1 GBE添加量對發酵乳貯藏期內乳酸菌活菌數的影響
由于DPPH可溶于有機溶劑,當自由基清除劑為親水性時,它無法完全體現反應樣品的抗氧化活性;而ABTS在水和有機溶劑中都能很好地溶解,親水性和親脂性抗氧化劑產生的自由基清除作用可以用它來測量[17]。由圖3可知,GBE添加量會提高酸奶對DPPH和ABTS自由基清除能力,8%GBE制備的酸奶ABTS自由基清除率達到61.3%、DPPH自由基清除率為34.5%。添加GBE制備的酸奶與空白對照組總酚含量、DDPH自由基清除率、ABTS自由基清除率均存在顯著差異(P<0.05)。這表明添加的GBE可顯著提高酸奶的抗氧化活性著(P<0.05),尤其是在較高濃度(4%和8%)下。
不同GBE添加量制備的酸奶組DPPH自由基清除能力在第9天和第12天無顯著變化(P=0.068),而ABTS自由基清除能力在整個儲存期間(從第1天到第15天)幾乎存在顯著差異(P<0.05)。Tomar等[18]研究了在牛乳酸奶中添加濃度(v/v)為0.1%、0.3%和0.5%的各種植物提取物(薄荷、羅勒、芙蓉),發現DPPH法測得的抗氧化活性呈線性增加,且自由基清除能力結果與本研究相似。盡管測量值存在差異,但觀察到的趨勢表明了相同的結論,即添加GBE會顯著提高酸奶的抗氧化活性。這主要由于GBE中含有多種酚類化合物,從而提高了酸奶本身的抗氧化活性。
另外,在儲存期間,所有GBE酸奶樣品的抗氧化活性均不同程度下降,這可能是由于起始細菌的作用降解酚類化合物的結果[19],但也可能是由于它們與在儲存期間由蛋白質水解過程釋放的蛋白質或肽的相互作用,導致形成不會進入DPPH或FRAP分析反應的多酚-蛋白質復合物造成的。

圖2 GBE添加量對發酵乳貯藏期內抗氧化活性的影響
由表2可知,GBE添加量為1%制備的酸奶感官評分最高,其次是空白對照組,而GBE添加量為8%時制備的發酵乳感官評分最低。在對6個評分指標分別分析時發現,口感是變化最大的指標,可能是因為其分值最高。另外,添加GBE制備的酸奶其風味和顏色指標與空白組存在顯著差異的(P<0.05)。感官評價小組成員在對8%GBE制備的酸奶貯藏期內感官評價時發現后酸較重,且還有苦味、霉味、草藥味等異常風味特征,尤其在貯藏期達到15 天時越發明顯,這可能是期感官評分較低的原因。此外,8%GBE制備的酸奶樣品黃色更為明顯,與空白對照組相比不易受到評分者的喜愛。與本文研究結果類似,Pourghorban等[20]在酸奶中添加5 mg/mL橄欖葉提取物時也會造成產品苦味、不良的顏色及質地,并不被評價者喜愛。

表2 GBE添加量對發酵乳感官指標的影響
本研究結果表明,銀杏葉提取物具有改善酸奶營養特性的作用,添加銀杏葉提取物可能加快產酸速度,導致發酵時間略微縮短。同時,與空白對照組相比,富含銀杏葉提取物制備的酸奶在整個儲存期間的pH值更低、持水率更低。銀杏葉提取物對乳酸桿菌和鏈球菌的活力沒有顯著影響,表明GBE雖然是一種強抗菌劑,但不會抑制酸奶發酵劑的生長。為保證活菌數在1×107CFU/g以上,建議發酵乳最多冷藏9 天。發酵乳中總酚含量的增加以及抗氧化能力的變化表明,在酸奶中添加銀杏葉提取物可提高其抗氧化特性。感官結果顯示,對照樣品和添加銀杏葉提取物的酸奶樣品在顏色、風味和口感方面存在重大差異,且添加量越大差異越明顯。