茶花蜂花粉酸羊乳發(fā)酵和冷藏期間品質及抗氧化活性研究

1、PAGE 15 -茶花蜂花粉酸羊乳發(fā)酵和冷藏期間品質及抗氧化活性研究羊乳是一種重要的大宗乳產品，營養(yǎng)豐富、易消化吸收、低致敏且具有多種保健功效，被譽為“乳中之王”。隨著消費者對羊乳營養(yǎng)及保健價值的認可，羊乳產業(yè)進入高速成長期，然而目前市場上羊乳制品品種單一，以羊乳粉占據主導地位，新產品開發(fā)滯后，嚴重制約了羊乳產業(yè)的發(fā)展。功能性酸羊乳近年來備受國內外學者關注，紅棗汁1、蜂蜜2、枸杞漿3等多種天然健康食品原料被添加到羊乳中以開發(fā)新型保健酸乳，成為開展羊乳產品創(chuàng)新的重要途徑。蜂花粉享有“完全營養(yǎng)素”美譽，含有11%35%蛋白質、20%39%碳水化合物、1%20%脂質，同時含酚類、黃酮、多肽、磷脂和甾

2、醇等生物活性成分，具有抗氧化、增強免疫力、降血糖、護肝等功效，是開發(fā)功能性食品的熱點原料4-8。有學者分別利用油菜和茶花蜂花粉研究保健酒和發(fā)酵型蜂花粉醬5-6；KHIDER等7將埃及玉米、三葉草、海棗蜂花粉應用于酸牛乳開發(fā)；KARABAGIAS等8則發(fā)現埃及復合蜂花粉添加對牛、山羊、綿羊不同種類酸乳感官品質及抗氧化活性帶來明顯差異。蜂花粉和乳制得的發(fā)酵乳制品不僅具有酸乳獨特的風味和口感，而且包含蜂花粉中活性物質，同時微生物發(fā)酵作用也會有效降低蜂花粉致敏成分，產品更兼具營養(yǎng)和保健特色。然而，目前有關蜂花粉酸乳研究整體還比較匱乏，尤其缺乏中國特色蜂花粉應用于酸羊乳產品開發(fā)的報道。此外，蜂花粉中富含

3、的多酚、黃酮類活性成分易受pH、光照、溫度及氧等環(huán)境因素影響而發(fā)生不穩(wěn)定現象，其濃厚的花粉口感及氣味也難以讓消費者接受1,9。研究表明，-環(huán)狀糊精(-cyclodextrin，-CD)、乳清蛋白、海藻酸鈉等物質因特殊疏水空腔結構、良好成膜性或離子凝膠化形成微膠囊囊壁而具有包埋保護作用，可有效提高敏感活性成分穩(wěn)定性并掩蓋不良風味和色澤，在黑米花青素、苦蕎黃酮、楊梅酚酸提取物等產品開發(fā)中得到廣泛應用10-12。包埋保護劑處理蜂花粉對酸乳口感及生物活性的影響也有待研究。因此，本文以中國特色茶花蜂花粉為原料，采用機械破壁-超聲水提法制備提取物并添加到羊乳中開發(fā)蜂花粉發(fā)酵酸羊乳，研究茶花蜂花粉添加以及-

4、CD保護劑處理蜂花粉對酸羊乳感官、滴定酸度、pH、乳酸菌活菌數、持水力、質構特性以及體外抗氧化指標的影響，并探究產品冷藏期間品質和抗氧化活性動態(tài)變化，以期為開發(fā)功能性蜂花粉酸羊乳，促進羊乳及蜂花粉資源開發(fā)利用提供理論依據。1材料與方法1.1材料與試劑生鮮羊乳，寶雞眾羊生態(tài)牧業(yè)有限公司；YF-L812乳酸菌發(fā)酵劑，丹麥科漢森公司；茶花蜂花粉，湖北仙桃蜂農提供；-CD，孟州市華興生物化工有限責任公司；蛋白胨、牛肉膏、酵母浸粉、瓊脂粉，北京奧博星生物技術責任有限公司；甲醇、FeCl3、FeSO4，天津市科密歐化學試劑有限公司；2,2-二苯基-1-苦基-肼基、2,4,6-三吡啶基三嗪、菲洛嗪，Sigm

5、a-Aldrich公司。1.2儀器與設備KQ-250DE超聲儀，昆山市超聲儀器有限公司；RE-3000B旋轉蒸發(fā)儀，西安太康生物科技有限公司；FD-1C-50冷凍干燥機，北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司；FiveEasyPluspH計，梅特勒-托利多儀器有限公司；TGL-20bR冷凍離心機，上海安亭科學儀器廠；TA.XTplusC質構儀，英國StableMicroSystem公司；722G可見分光光度計，上海儀電分析儀器有限公司；DHP-9162電熱恒溫培養(yǎng)箱，上海齊欣科學儀器有限公司。1.3實驗方法1.3.1茶花蜂花粉提取物的制備采用機械破壁-超聲水提法制備。茶花蜂花粉經機械粉碎后按料液比120(

6、gmL)加入去離子水，65超聲輔助提取1.5h，后4000r/min離心15min，收集上清液于50真空旋轉蒸發(fā)成浸膏狀，再經真空冷凍干燥制得水提物凍干粉。經測定，茶花蜂花粉水提物含有蛋白質3.78g/100g、總糖68.47g/100g、脂肪1.18g/100g、總酚6.49mg/g、黃酮2.24mg/g。取一定量茶花蜂花粉凍干粉按料液比23(gmL)加去離子水溶解，然后按11(質量比)稱取-CD保護劑并配制成25mg/mL-CD溶液，兩者于50下800r/min磁力攪拌混合40min，然后10000r/min高速分散1min，再經真空冷凍干燥得到-CD-茶花蜂花粉凍干粉。1.3.2酸羊乳樣

7、品的制備(1)酸羊乳(對照，記為Y0)羊乳(預熱至60)添加白砂糖(7%，質量分數)均質(6065，一級20MPa，二級5MPa)殺菌(9095，5min)冷卻(4045)接種(0.2U/kg乳)發(fā)酵(43)后熟24h(4)成品。(2)茶花蜂花粉酸羊乳羊乳(預熱至60)添加白砂糖(7%，質量分數)、茶花蜂花粉凍干粉(按質量分數1%、2%、3%添加)均質(6065，一級20MPa，二級5MPa)殺菌(9095，5min)冷卻(4045)接種(0.2U/kg乳)發(fā)酵(43)后熟24h(4)成品。(3)-CD-茶花蜂花粉酸羊乳羊乳(預熱至60)添加白砂糖(7%，質量分數)均質(6065，一級20MP

8、a，二級5MPa)添加-CD-茶花蜂花粉凍干粉(按茶花蜂花粉提取物干重計，按質量分數1%、2%、3%添加，分別記為YB1、YB2、YB3)混勻殺菌(9095，5min)冷卻(4045)接種(0.2U/kg乳)發(fā)酵(43)后熟24h(4)成品。1.3.3感官評價酸羊乳從冰箱取出后室溫放置30min回溫，感官評定小組參考GB193022022食品安全國家標準發(fā)酵乳從色澤、風味、口感、組織狀態(tài)4方面對其進行評價，評分標準見表1。表1茶花蜂花粉酸羊乳感官評價標準Table1SensoryevaluationstandardofgoatmilkyogurtaddedCamelliasinensisbee

9、pollen1.3.4滴定酸度和pH測定參照GB5009.2392022食品安全國家標準食品酸度的測定測定酸羊乳滴定酸度；室溫條件下使用pH計測定酸羊乳pH。1.3.5乳酸菌數測定參照GB4789.352022食品安全國家標準食品微生物學檢驗對酸羊乳中保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌進行培養(yǎng)計數(CFU/mL酸乳)。1.3.6持水力測定參考文獻13的方法測定酸羊乳持水力。1.3.7質構特性測定參照實驗室建立的酸羊乳質構特性檢測方法13對酸羊乳硬度、稠度、內聚性和黏性指數進行測定，采用單次下壓測試，探頭選擇A/BE-40。1.3.8體外抗氧化活性測定參照實驗室建立的酸羊乳體外抗氧化活性評價方法13對樣

10、品進行稀釋并測定其DPPH自由基清除能力、FRAP總抗氧化能力及Fe2+螯合能力。1.3.9數據處理與分析實驗重復3次，數據以平均值標準偏差表示，采用SPSS19.0軟件進行顯著性分析，P0.05認為存在差異顯著。2結果與分析2.1茶花蜂花粉添加對酸羊乳感官品質的影響由表2可知，適量添加茶花蜂花粉(1%、2%)可有效提高酸羊乳感官品質，但添加量增至3%，酸羊乳色澤變深且不均勻，茶花蜂花粉氣味過濃，乳香味被掩蓋，口感變差，感官評分下降；而茶花蜂花粉經-CD處理后，酸羊乳色澤、風味、口感指標顯著高于未處理組。-CD具有葡萄糖分子環(huán)狀聯結而成的親水表面和疏水中心結構，經其處理會有效掩蓋茶花蜂花粉不良

11、氣味及色素成分，賦予產品更佳的感官品質14。孫亞利11研究發(fā)現，與游離苦蕎黃酮酸乳相比，苦蕎黃酮經聚合乳清蛋白處理后同樣可有效遮蓋苦味及顏色，提高產品感官特性。表2茶花蜂花粉添加對酸羊乳感官品質的影響Table2EffectsofC.sinensisbeepollenadditiononsensoryqualityofgoatmilkyogurt注：上標不同小寫字母表示同一行酸羊乳間存在顯著差異(P0.05)(表3同)2.2茶花蜂花粉添加對酸羊乳酸度、乳酸菌數、持水力、質構特性及抗氧化活性的影響由表3可知，茶花蜂花粉添加顯著提高酸羊乳酸度，且隨蜂花粉添加比例增大酸度持續(xù)升高，這表明茶花蜂花粉水

12、提物可有效促進乳酸菌發(fā)酵產酸。ELENANY等2研究發(fā)現馬郁蘭蜂蜜添加同樣可提高酸羊乳滴定酸度，認為蜂蜜中葡萄糖、果糖等成分促進了乳酸菌的發(fā)酵作用；YEKTA等15研究則表明紅棗多糖益生元特性可提高乳酸菌產酸性能。蜂花粉水提物中富含葡萄糖、果糖、寡糖和多糖等糖類成分，從而提高了乳酸菌生長和代謝活性16。此外，-CD-茶花蜂花粉酸羊乳的酸度均略低于未處理組，-CD處理在一定程度上降低產品發(fā)酵酸度(表3)，這可能與蜂花粉水提物組分被-CD包裹影響了乳酸菌對營養(yǎng)物質的利用有關。茶花蜂花粉添加使酸羊乳中保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌數有所減少，且添加比例愈大乳酸菌數量減少愈顯著(表3)。FENG等1也發(fā)現

13、紅棗酸羊乳中乳酸菌數量減少程度與紅棗汁添加量呈正相關，其認為紅棗汁中天然酸度和酚類物質抑制了乳酸菌增殖。茶花蜂花粉同樣富含酚類、黃酮類物質，從而對乳酸菌增殖產生負面影響。另外，-CD-茶花蜂花粉酸羊乳中乳酸菌數量明顯高于未處理組(表3)，這說明-CD作為保護劑處理茶花蜂花粉有助于減弱其在酸乳體系中對乳酸菌生長的抑制程度。孫亞利11研究也發(fā)現聚合乳清蛋白-苦蕎黃酮微膠囊酸乳中乳酸菌數顯著高于未包埋組。從表3還可看出，酸羊乳中嗜熱鏈球菌數量顯著高于保加利亞乳桿菌，這可能與嗜熱鏈球菌具有較強的蛋白水解活性、乳糖利用率及環(huán)境適應力有關。持水力和質構特性是衡量酸乳品質的重要指標，可客觀反映酸乳凝膠體系狀

14、態(tài)及變化。如表3所示，與對照相比，茶花蜂花粉酸羊乳持水力、硬度、稠度、內聚性及黏性指數略有下降，而-CD-茶花蜂花粉酸羊乳持水力和質構指標則顯著提高，且與-CD-茶花蜂花粉添加量呈正相關。孫亞利11研究表明，苦蕎黃酮經聚合乳清蛋白處理后可顯著提高酸奶持水力、硬度、黏性，但內聚性和彈性與游離苦蕎黃酮酸乳無明顯差異。-CD具有一個相對親水的表面，對水分子具有較強的親和能力14；馬宇驥等17認為適量多酚與酪蛋白相互作用可提高酸奶質構，過量多酚反而會破壞原有蛋白質緊密結構。因此，茶花蜂花粉酸羊乳持水力和質構特性的變化可能與-CD處理及體系中酚類成分改變有關。茶花蜂花粉富含酚類、黃酮類及類胡蘿卜素等多種

15、抗氧化成分，能有效抑制或清除自由基，降低脂質過氧化反應，猝滅單線態(tài)氧，是一種優(yōu)良的天然抗氧化補充劑18。從表3可知，茶花蜂花粉添加均使酸羊乳DPPH自由基清除率、FRAP總抗氧化能力及Fe2+螯合率顯著增強，且抗氧化活性與添加量呈正相關，這應該與茶花蜂花粉水提物有效增加了酸羊乳中抗氧化成分種類及含量有關。GAGLIO等19同樣發(fā)現藏紅花中藏紅花素酯、類胡蘿卜素、酚類等抗氧化成分會顯著提高酸奶的抗氧化活性。然而，-CD處理對茶花蜂花粉酸羊乳的抗氧化活性影響很小(表3)。表3茶花蜂花粉添加對酸羊乳理化及微生物指標的影響Table3EffectsofC.sinensisbeepollenadditi

16、ononphysio-chemicalandmicrobialindexesofgoatmilkyogurt整體來看，-CD處理茶花蜂花粉會賦予酸羊乳更佳的感官品質、持水性能和質構特性，減緩對乳酸菌增殖的抑制，同時保持較強的產酸速度及抗氧化活性，因此后面以-CD-茶花蜂花粉酸羊乳為對象研究產品冷藏貨架期內品質及抗氧化活性變化規(guī)律。2.3-CD-茶花蜂花粉酸羊乳冷藏期間感官品質變化規(guī)律-CD-茶花蜂花粉酸羊乳冷藏期間感官品質的動態(tài)變化如增強出版附表1所示，在冷藏21d內，-CD-茶花蜂花粉酸羊乳色澤、風味、口感和組織形態(tài)保持良好狀態(tài)，呈均勻乳黃色，氣味協調，口感細膩，乳清未析出；冷藏后期(212

17、8d)，部分產品出現色澤變暗、香氣變差、微量乳清析出、組織狀態(tài)稀薄等現象，感官得分略有下降。2.4-CD-茶花蜂花粉酸羊乳冷藏期間酸度、乳酸菌數、持水力和質構特性變化規(guī)律從圖1可以看出，-CD-茶花蜂花粉酸羊乳滴定酸度隨冷藏時間延長顯著增大，pH則逐漸降低，至28d冷藏結束，YB1、YB2、YB3滴定酸度分別升高15.69%、14.56%、11.31%，pH分別降低4.31%、4.19%、2.70%；尤其在冷藏前期(014d)酸度迅速增加，繼續(xù)冷藏(1428d)，酸度升高幅度變緩。FENG等1研究發(fā)現紅棗酸羊乳酸度014d內升高較快，1428d上升則較為緩慢。乳酸菌在冷藏期間會進一步利用乳糖生

18、成乳酸，尤其冷藏前期乳酸菌代謝活性較強產生大量乳酸，酸度顯著升高20。a-滴定酸度；b-pH圖1-CD-茶花蜂花粉酸羊乳冷藏期間滴定酸度和pH變化Fig.1ChangesoftitratableacidityandpHofgoatmilkyogurtadded-CD-C.sinensisbeepollenduringrefrigeration注：不同大寫字母表示同一貯藏時間酸羊乳之間存在顯著差異(P0.05)(下同)-CD-茶花蜂花粉酸羊乳冷藏期間乳酸菌活菌數量變化如圖2所示。在冷藏期間，對照酸羊乳活菌數持續(xù)下降，而-CD-茶花蜂花粉酸羊乳中保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌數則呈先增加后降低趨勢，貯

19、藏7d達到最大值，尤其YB2中2種乳酸菌活菌數分別達到了4.71108、5.54108CFU/mL；繼續(xù)冷藏，乳酸菌數則逐漸降低，但直至28d冷藏結束，酸羊乳中乳酸菌數量均遠大于1106CFU/mL，高于國家標準。KHIDER等7研究發(fā)現埃及蜂花粉酸乳冷藏期間乳酸菌數量呈先增加后降低趨勢；而有學者1-2研究表明馬郁蘭蜂蜜酸乳、紅棗酸羊乳中保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌在冷藏期間逐漸減少，造成這種差異的原因可能與蜂花粉提取物特殊的化學組成有關。此外，添加2%-CD-茶花蜂花粉使酸羊乳貯藏期內乳酸菌數顯著高于YB1和YB3(圖2)，說明適量添加茶花蜂花粉更有利于維持冷藏期間乳酸菌數量。a-保加利亞乳桿

20、菌；b-嗜熱鏈球菌圖2-CD-茶花蜂花粉酸羊乳冷藏期間保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌數量變化Fig.2ChangesoftheviablecountsofL.bulgaricusandS.thermophilusofgoatmilkyogurtadded-CD-C.sinensisbeepollenduringrefrigeration如圖3所示，-CD-茶花蜂花粉酸羊乳冷藏期間持水力和質構特性變化均呈先升高后降低趨勢。冷藏初期(07d)，持水力、硬度、稠度、內聚性和黏性指數顯著上升，7d達到最佳；冷藏中后期(1428d)，持水力和質構則快速下降。a-持水力；b-硬度；c-稠度；d-內聚性；e-黏

21、性指數圖3-CD-茶花蜂花粉酸羊乳冷藏期間理化指標變化Fig.3Changesofphysio-chemicalindexesofgoatmilkyogurtadded-CD-C.sinensisbeepollenduringrefrigeration劉敏21研究發(fā)現紅棗膳食纖維酸乳持水力同樣隨冷藏時間延長先升高后降低；胡錦濤等22發(fā)現添加紅樹莓、藍莓、黑加侖漿果果渣的牛酸乳冷藏期間硬度、黏度、凝聚力和黏性指數也呈先升高后降低變化。冷藏過程中，產品酸度的進一步升高以及蛋白質等物質適當水解使酸羊乳凝膠結構增強，水分子保持能力增加；但隨酸度持續(xù)累積，網狀結構水解程度增大，從而降低產品持水力和質構特

22、性23。此外，冷藏結束時，YB2持水力、硬度、稠度、內聚性和黏性指數最佳(圖3)，表明適度添加-CD-茶花蜂花粉(2%)同樣有利于減緩酸羊乳冷藏期內持水力及質構特性變差。2.5-CD-茶花蜂花粉酸羊乳冷藏期間抗氧化活性變化規(guī)律-CD-茶花蜂花粉酸羊乳冷藏期間抗氧化活性變化如表4所示，與對照相比，-CD-茶花蜂花粉酸羊乳的DPPH自由基清除能力、FRAP總抗氧化能力和Fe2+螯合能力均隨冷藏時間延長持續(xù)增強，且前兩者增加幅度更為明顯；冷藏結束時，產品品質最佳的YB2中DPPH自由基清除能力、FRAP總抗氧化能力和Fe2+螯合能力分別升高33.41%、30.91%、47.85%。表4-CD-茶花蜂花粉酸羊乳冷藏期間抗氧化活性的變化Table4Changesofantioxidantactivitiesofgoatmilkyogurtadded-CD-Camelliasinensisbeepollenduringrefrigeration注：上標不同小寫字母表示同一行酸羊乳之間存在顯著差異(P0.0