豆豉糖蛋白在酸乳中的應(yīng)用研究

沈小璐，吳蘭芳，2，郭善廣，李春英，黃舒婷，蔣愛民，*

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東廣州510642；2.河北中醫(yī)學(xué)院，河北石家莊050200）

豆豉糖蛋白在酸乳中的應(yīng)用研究

沈小璐1，吳蘭芳1，2，郭善廣1，李春英1，黃舒婷1，蔣愛民1，*

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東廣州510642；2.河北中醫(yī)學(xué)院，河北石家莊050200）

通過添加0.2%豆豉糖蛋白于酸乳中，未添加糖蛋白組作為對照，研究比較豆豉糖蛋白酸乳與原味酸乳的抗氧化活性、流變特性、質(zhì)構(gòu)感官特性以及色澤（L*、a*、b*）變化。采用流變儀、質(zhì)構(gòu)儀、色差計等對其品質(zhì)特性進(jìn)行研究，以二苯代苦味基肼自由基（DPPH·）法、水楊酸法和Fe3+還原能力三種方法評價抗氧化活性。研究顯示，添加豆豉糖蛋白對酸乳的品質(zhì)特性等無顯著影響。其清除DPPH自由基的IC50值為25.71mg/mL，比未添加組的30.67mg/mL有所降低；其清除羥基自由基IC50值為29.66mg/mL，比未添加組的42.75mg/mL有所降低；Fe3+還原能力在濃度為75mg/mL時，未添加組與添加糖蛋白組比較其吸光度值由0.29增加到0.33。故添加少量糖蛋白能夠提高酸乳的抗氧化功能活性且對其食用品質(zhì)無明顯影響。

豆豉，糖蛋白，酸乳，抗氧化

豆豉是我國傳統(tǒng)四大發(fā)酵豆制品之一，包含著豐富的功能活性成分，如：活性肽、豆豉多糖、豆豉溶栓酶、大豆異黃酮等［1］，具有抗癌［2］、降血壓［3］、免疫調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)胰島素及抗氧化等生理作用［4-5］。糖蛋白是一類糖類同多肽或蛋白質(zhì)以共價鍵連接而形成的結(jié)合蛋白［6］，在生物體內(nèi)種類繁多，分布廣泛。作為一種糖和蛋白質(zhì)的復(fù)合物，已有眾多的研究表明，糖蛋白具有較好的抗氧化活性［7］。

酸乳是消費(fèi)者喜愛的食品之一，具有獨(dú)特的風(fēng)味，適口性強(qiáng)，在增強(qiáng)人類體質(zhì)與營養(yǎng)健康方面起到了食療兼收的作用［8-9］。但牛奶中膽固醇和飽和脂肪酸含量較高，將豆乳替代部分牛奶生產(chǎn)蛋白類飲品已成為人們研究的熱點(diǎn)，而且，隨著人們生活水平的提高，其對產(chǎn)品的多樣性及功能性要求日益增強(qiáng)。目前，大豆分離蛋白在酸乳中的應(yīng)用研究主要集中于兩個方面：其一是將其作為功能性的營養(yǎng)因子，添加到牛乳中，生產(chǎn)保健型的風(fēng)味酸奶；其二是利用其資源豐富、原材料成本低的特點(diǎn)，研究在保證產(chǎn)品風(fēng)味的基礎(chǔ)上降低酸乳的成本。

團(tuán)隊前期研究表明，豆豉糖蛋白具有較好的抗氧化性。目前有將大豆酶解物添加于酸乳中的研究［10］，但利用豆豉糖蛋白進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)新型功能性酸乳未見相關(guān)報道。本研究中，將豆豉糖蛋白作為一種功能性的營養(yǎng)因子加入牛乳中，按照酸乳制作工藝，制備豆豉糖蛋白酸乳，并比較豆豉糖蛋白酸乳與原味酸乳理化性質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性、抗氧化特性的差異，旨在為制備功能性雙蛋白酸乳提供理論基礎(chǔ)及科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

豆豉糖蛋白從廣東陽江豆豉中水提醇沉提取制備；奶粉雀巢全脂奶粉；菌種保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌；二苯代苦味基肼自由基（DPPH·） 百靈威公司；維生素C國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；無水乙醇廣州化學(xué)試劑廠；過氧化氫西藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；水楊酸西隴化工有限公司；硫酸亞鐵廣州化學(xué)試劑廠。

DZ-214電磁爐廣州市東蕓電器有限公司；HPX-160BS-Ⅲ電熱恒溫培養(yǎng)箱上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司；HH-4電熱恒溫水浴鍋常州澳華儀器有限公司；UV-1800紫外可見分光光度計島津儀器有限公司；TA-XT p lus質(zhì)構(gòu)儀英國SMS公司；K jeltecTM 8100凱式定氮儀FOSS公司；X-Rite SP62型色差儀美國愛色麗公司；MCR301流變儀安東帕中國公司。

1.2實(shí)驗方法

1.2.1工藝流程

1.2.1.1豆豉糖蛋白提取主要工藝參數(shù)豆豉粉碎過60目篩→50℃烘干→正己烷脫脂（常溫，搖床脫3次）→得脫脂豆豉粉→加10倍體積去離子水50℃搖床2h→離心（2057×g，10min）→上清液濃縮后80%乙醇沉淀→沉淀物Sevage法除游離蛋白→上清液真空干燥后備用。

1.2.1.2酸乳制作工藝流程復(fù)原乳→調(diào)配→均質(zhì)→殺菌→冷卻→接種→發(fā)酵→冷藏

操作要點(diǎn)：制備復(fù)原牛乳時，加溫水溶解奶粉，以1∶7（奶粉∶水）的比例，配制復(fù)原乳；調(diào)配時，將復(fù)原乳、白糖（3%）進(jìn)行調(diào)配；殺菌采用90～95℃殺菌10m in；冷卻、接種過程中，待溫度至40℃，加入豆豉糖蛋白（0.2%），再接種發(fā)酵劑（0.004U/g），緩慢攪拌使混合均勻，分裝于無菌酸奶瓶中，密封；最后發(fā)酵，于42℃發(fā)酵5h，2～4℃冰箱冷藏24h。

1.2.2測定方法

1.2.2.1酸乳抗氧化活性的測定DPPH自由基清除能力的測定：參考Blois MS［11］的方法，略有改動。為評價添加豆豉糖蛋白后酸乳清除DPPH自由基能力的變化，將其與未添加糖蛋白的酸乳進(jìn)行比較。樣品均用蒸餾水萃取后，配制成一定質(zhì)量濃度，向2m L樣品溶液加入2m L 0.16mmol/L DPPH溶液，于25℃水浴中放置20m in后，在517nm測得試樣吸光度（Ai），取3m L蒸餾水代替樣品測得空白吸光度（A0），以3m L樣品中加入3m L蒸餾水測得樣品本底吸光度（Aj），其中（Ai）每個樣品質(zhì)量濃度做三個平行，取平均值。按以下公式計算清除率。

清除率（%）=［A0-（Ai-Aj）］/A0×100

·OH自由基清除能力的測定：參考Sm irnoff N等［12］的方法，略有改動。樣品均用蒸餾水萃取后，配制成一定質(zhì)量濃度。加入一定濃度樣品4m L，9mmol/L FeSO40.5m L，9mmol/L水楊酸0.5m L，8.8mmol/L H2O20.5m L，混勻，37℃水浴中加熱30m in，于510nm處測定樣品吸光度（Ai），將體系中的樣品改為加入4m L蒸餾水，測定得空白對照吸光度（A0），向體系中加入0.5m L蒸餾水代替8.8mmol/L H2O2時，測定得樣品本底吸光度（Aj），其中每個質(zhì)量樣品濃度做3個平行，計算清除率。

清除率（%）=［A0-（Ai-Aj）］/A0×100

Fe3+還原力的測定：參考Oyaizu M等［13］的方法，略有改動。為評價添加豆豉糖蛋白后酸乳對Fe3+還原力的變化，將其與未添加糖蛋白的酸乳進(jìn)行比較。樣品均用蒸餾水萃取后，配制成一定質(zhì)量濃度，向2m L樣品加入到2m L 0.2mol/L磷酸鹽緩沖液（pH6.6）和2m L 1%的鐵氰化鉀溶液，50℃保溫20m in后再加入2m L 10%的三氯乙酸溶液，混合后以3000r/m in離心10m in，取上清液2m L，加入2m L蒸餾水以及0.4m L 0.1%三氯化鐵溶液，室溫反應(yīng)10m in后，測定其在700nm處的吸光值。

1.2.2.2酸乳色澤的測定采用L*a*b*值系統(tǒng)。L*= 0表示黑色，L*=100表示白色；a*值越大，越接近純紅，a*值越小，越接近純綠；b*值越大，越接近純黃，b*值越小越接近純藍(lán)。采用X-Rite SP62型色差儀進(jìn)行測定。

1.2.2.3酸乳儲存模量和損失模量的測定采用MCR301流變儀測定酸奶的儲存模量和損失模量。取酸乳樣品用玻璃棒溫和攪拌1s后，取少量樣品于流變儀上。使用50mm實(shí)心定轉(zhuǎn)子的同心圓筒，縫隙為1mm，溫度為5℃，頻率為0.1～20Hz。

1.2.2.4酸乳質(zhì)構(gòu)特性的測定采用TPA（Texture Profile Analysis）質(zhì)地剖面分析法，使用TA-XT p lus質(zhì)構(gòu)儀測定。測定參數(shù)設(shè)定：測前速度1mm/s，測中速度1mm/s，測后速度5mm/s，下壓距離10mm；負(fù)重5g，探頭類型P/36。測得的參數(shù)有：彈性、硬度、咀嚼性、粘著性、粘聚性。

1.2.2.5酸乳的感官評價酸乳感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.2.3數(shù)據(jù)處理運(yùn)用Origin 8軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)作圖處理，數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（mean±SD）表示；用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)t檢驗，p＜0.05表示差異有顯著性。

2　結(jié)果與討論

2.1酸乳抗氧化活性的評價

2.1.1酸乳對DPPH自由基的清除能力DPPH自由基結(jié)構(gòu)簡單、性質(zhì)穩(wěn)定、反應(yīng)容易控制。對添加糖蛋白與未添加糖蛋白的酸乳進(jìn)行DPPH自由基清除率的測試，考察糖蛋白對酸乳DPPH自由基的清除能力，結(jié)果如圖1所示。

由圖1可以看出，兩組酸乳均隨著濃度的提高，清除DPPH自由基的能力提高，呈現(xiàn)出一定的量效關(guān)系。添加糖蛋白的酸乳增強(qiáng)作用更顯著。根據(jù)兩組酸乳對DPPH自由基的清除曲線，利用回歸分析，對其半數(shù)清除率IC50值進(jìn)行計算，添加糖蛋白組酸乳的IC50值（25.71mg/m L）低于未添加組（30.67mg/m L）。有研究報道酸奶中乳酸菌具有清除自由基的作用［15］，此外酸奶發(fā)酵過程中產(chǎn)生的一些多肽和游離氨基酸也具有抗氧化作用。糖蛋白組的DPPH自由基清除率高于對照組，可能與豆豉糖蛋白特殊的高級結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，這與Rafael MN等［16］的報道是一致的。

表1　酸乳感官評分標(biāo)準(zhǔn)［14］Table 1　Sensory evaluation standard of yogurt［14］

圖1　糖蛋白對酸乳DPPH自由基清除能力的影響Fig.1　Glycoprotein influence on DPPH radical scavenging ability of yogurt

2.1.2酸乳對·OH自由基的清除能力羥基自由基（·OH）是人體內(nèi)最主要的自由基，其消除率是反映藥物抗氧作用的重要指標(biāo)。對添加糖蛋白與未添加糖蛋白的酸乳進(jìn)行·OH自由基清除率的測試，考察糖蛋白對酸乳·OH自由基的清除能力，結(jié)果如圖2所示。

圖2　糖蛋白對酸乳OH·自由基清除能力的影響Fig.2　Glycoprotein influence on OH radical scavenging ability of yogurt

由圖2可以看出，兩組酸乳均隨著濃度的提高，清除·OH自由基的能力提高，呈現(xiàn)一定的量效關(guān)系。酸乳添加糖蛋白后，其對·OH自由基的清除能力更顯著。這與羅秋水等［17］報道的紫紅薯糖蛋白和Oh PS等［18］提取淮山藥中的糖蛋白均具有很明顯的清除自由基能力是一致的。根據(jù)兩組酸乳對·OH自由基的清除曲線，利用回歸分析，對其半數(shù)清除率IC50值進(jìn)行計算，添加糖蛋白組酸乳的IC50值（29.66mg/m L）明顯低于未添加組（42.75mg/m L）。添加0.2%的糖蛋白其清除羥自由基能力即有較大提高，說明豆豉糖蛋白酸乳有很好的清除羥自由基能力，其在量效關(guān)系上優(yōu)于一些報道的紫薯酸奶［19］和山核桃黑豆酸奶［20］。

2.1.3酸乳對Fe3+還原能力還原力的測定，是檢驗樣品是否為一良好的電子供應(yīng)者（electron donors）。還原力強(qiáng)的樣品應(yīng)為良好的電子供應(yīng)者，其供應(yīng)的電子除了可使Fe3+還原為Fe2+外，也可與自由基反應(yīng)，使自由基成為更為穩(wěn)定的物質(zhì)。對添加糖蛋白與未添加糖蛋白的酸乳進(jìn)行Fe3+還原能力的測試，考察糖蛋白對Fe3+還原能力，結(jié)果如圖3所示。

圖3　糖蛋白對酸乳Fe3+還原能力的影響Fig.3　Glycoprotein influence on Fe3+reducing power of yogurt

由圖3可以看出，兩組酸乳均隨著濃度的提高，F(xiàn)e3+還原能力提高，并呈現(xiàn)一定的量效關(guān)系，與任麗等研究植物型酸奶具有抗氧化性的結(jié)論一致［20］。酸乳添加糖蛋白后，其對Fe3+還原能力提高，在濃度為15～75mg/m L范圍內(nèi)，添加糖蛋白酸乳組抗氧化活性均高于未添加組。孫宇婧等［21］研究山藥糖蛋白也表明其具有較高的還原能力。故豆豉糖蛋白的添加對于酸乳Fe3+還原能力起到了一定的作用，有效的提高了酸乳的抗氧化活性。

2.2酸乳的色澤

酸乳的色澤主要受三個因素影響：原料乳的顏色、形成的凝膠結(jié)構(gòu)以及微生物代謝。通過添加豆豉糖蛋白和未添加豆豉糖蛋白制備的酸乳色澤進(jìn)行比較見表2。

由表2可知，添加豆豉糖蛋白的酸乳L*值降低了11.23，表明亮度有一定程度的變暗，因為加入的豆豉糖蛋白為淺褐色導(dǎo)致。同時使得a*值、b*值略有增大，但是整體差異不明顯。說明添加糖蛋白的酸乳對色澤基本沒影響。

表2　酸乳的色澤Table 2　The color of yogurt

2.3豆豉糖蛋白對酸乳G′（存儲模量）和G″（損失模量）的影響

流變學(xué)性質(zhì)是酸乳非常重要的一個理化性質(zhì)，通過流變學(xué)的參數(shù)，可以了解酸乳的凝膠性、黏度間的相互關(guān)系等。這些流變參數(shù)和酸乳的口感有著非常重要的聯(lián)系，其中凝膠性、黏度和酸乳的口感飽滿程度有關(guān)，凝膠性好，黏度適度，酸乳的口感會比較飽滿，但是黏度過高，酸奶質(zhì)構(gòu)堅硬，嘗起來會有糊口的感覺；如果凝膠性差，黏度過低，酸奶的口感會比較稀薄。所以，當(dāng)酸乳具有較好的凝膠性、適度的黏度時，口感比較好。添加豆豉糖蛋白對酸乳的G′（存儲模量）、G″（損失模量）性質(zhì)的影響如圖4所示。

圖4　酸乳G′（存儲模量）和G″（損失模量）的變化Fig.4　Storagemodulus（G′）and lossmodulus（G″）of yogurt

酸乳的G′值都明顯大于G″值，說明所有酸乳都表現(xiàn)為典型的凝膠特性，G′、G″的差值表示凝膠性的強(qiáng)弱。由圖4可見，在誤差允許的范圍內(nèi)，添加豆豉糖蛋白后其G′、G″值與對照組相比基本沒有變化?？偟恼f來，添加豆豉糖蛋白對其彈性黏性、凝固性沒有明顯的影響，保留了酸乳原有的口感。

2.4酸乳質(zhì)構(gòu)特性

質(zhì)地剖面分析（TPA）是目前最常用的對凝膠狀態(tài)的模擬測試，測得的參數(shù)有硬度、粘著性、彈性、粘聚性、膠著性和咀嚼性，針對凝膠型酸乳體系來說，其中硬度指的是樣品為了達(dá)到設(shè)定的變形而需要的壓力，它是關(guān)于凝膠結(jié)構(gòu)體系在壓力下的強(qiáng)度的參數(shù)；凝膠表面存在著相互吸引力，粘著性指的是為了克服這種吸引力而需要做的功；彈性指的是凝膠型酸乳樣品在移除變形力后回到其未變形狀態(tài)下的能力，它主要取決于整個體系的凝膠狀態(tài)；粘聚性主要是指破壞樣品內(nèi)部作用力的困難程度；膠著性指為了使半固體的樣品碎裂成能夠被吞咽狀態(tài)而需要的力；咀嚼性是指為了將樣品咀嚼到能夠下咽的程度而需要做的功［22］。這些TPA參數(shù)指標(biāo)對于凝固型酸乳產(chǎn)品質(zhì)量來說，具有重要的意義，因此本實(shí)驗考察酸乳添加豆豉糖蛋白后質(zhì)構(gòu)特性的變化，結(jié)果見表3。

表3　酸乳的質(zhì)構(gòu)特性Table 3　Textural properties of yogurt

由表3可以明顯反映出，添加豆豉糖蛋白后制備而成的酸乳，彈性、硬度、咀嚼性、粘性、凝聚性值基本沒變化，方差分析結(jié)果表明，其值變化不顯著。即表明該實(shí)驗添加豆豉糖蛋白的酸乳對其質(zhì)構(gòu)特性基本沒影響。

2.5感官評定

添加豆豉糖蛋白后，對酸乳產(chǎn)品的色澤、流變特性、質(zhì)構(gòu)特性的測定，反映其對酸乳品質(zhì)的影響，而這些品質(zhì)的變化最終體現(xiàn)在感官評定上。每個感官評定員對酸乳的組織狀態(tài)、口感、風(fēng)味進(jìn)行評定，評定結(jié)果見表4。

表4　酸乳的感官評價Table 4　Sensory evaluation of yogurt

每個感官評定員分別對兩種酸奶組織狀態(tài)、口感、風(fēng)味進(jìn)行評分。由表4可以看出，添加豆豉糖蛋白后對其組織狀態(tài)、口感、風(fēng)味的評定分?jǐn)?shù)差異不顯著，即添加少量豆豉糖蛋白后對酸乳的感官沒有顯著的影響。

3　結(jié)論

通過比較豆豉糖蛋白酸乳與原味酸乳的理化性質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性、抗氧化特性等，發(fā)現(xiàn)添加豆豉糖蛋白對酸乳的存儲模量及損失模量無顯著影響，其硬度、咀嚼性、粘彈性、凝聚性、色澤等無明顯變化；故添加豆豉糖蛋白的酸乳保留了酸乳原有的感官食用品質(zhì)，并且有助于提高凝固型發(fā)酵酸乳的清除DPPH自由基、OH自由基、Fe3+還原能力，較普通酸奶具有更高的營養(yǎng)價值。本實(shí)驗為制備功能性雙蛋白酸乳提供了一定的理論基礎(chǔ)與指導(dǎo)意義，滿足了廣大消費(fèi)者對酸奶產(chǎn)品功能多樣性的需求。

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Study on app lication research of douchiglycoprotein in yogurt

SHEN Xiao-lu1，WU Lan-fang1，2，GUO Shan-guang1，LIChun-ying1，HUANG Shu-ting1，JIANG Ai-m in1，*
（1.College of Food Science，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China；2.HebeiUniversity of Chinese Medicine，Shijiazhuang 050200，China）

In this paper，by add ing 0.2%Yang jiang douchig lycop rotein in yogurt，w ith no addition of g lycop rotein served as the control g roup，the antioxidant activity，rheological p roperties，textural characteristics，sensory charac teristics and colour changes（L*，a*，b*）of the two groups were investigated.Using the rheometer，texture analyzer，and colour d ifference meter to study its quality characteristics，while the antioxidant activity were investigated by DPPH·（2，2-d iphenyl-1-picrylhyd razyl）method，salicylic acid method and deoxidization Fe3+method.The results showed that，adding douchi g lycop rotein to yogurt had no significant effect on its quality characteristics.The IC50of DPPH·scavenging activities were reduced from 30.67mg/m L to 25.71mg/m L，the IC50of·OH scavenging activities were reduced from 42.75mg/m L to 29.66mg/m L，the Fe3+reducing power were increased from 0.29 to 0.33 at 75mg/m L.With addition a little of g lycop rotein not only does not change its eating quality butalso could imp rove antioxidantactivity of yogurt.

douchi；g lycop rotein；yogurt；antioxidant

TS252.54

A

1002-0306（2015）06-0185-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.06.033

2014-07-04

沈小璐（1990-），女，碩士研究生，研究方向：食品工程。

蔣愛民（1957-），男，博士，教授，研究方向：畜禽產(chǎn)品加工與質(zhì)量安全控制。

廣東省重大科技專項（2011A020102001）。