加楊雄花序酸乳的研制及抗氧化性研究

卿玲杉，殷可欣，朱潔娜，陳鑫，王會芳，常麗新，唐紅梅，賈長虹

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加楊雄花序酸乳的研制及抗氧化性研究

卿玲杉1，殷可欣1，朱潔娜1，陳鑫1，王會芳2，常麗新1，唐紅梅1，賈長虹1

（1. 華北理工大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，河北 唐山 063210；2. 天津市薊州區(qū)漁陽中學(xué)，天津 301900）

以加楊雄花序為輔料，利用保加利亞乳桿菌與嗜熱鏈球菌發(fā)酵生產(chǎn)新型酸乳。最終確定最佳工藝參數(shù)為：加糖量9%，加楊雄花序提取液料液比1:15，添加量10%。證明了該酸乳具有良好的抗氧化能力。達到50%清除率的酸乳上清液添加量和0.2 mg?mL-1的Vc添加量分別為，羥自由基：1.3 mL和2.0 mL；氧自由基：3.9 mL和0.8 mL；DPPH自由基：1.4 mL和1.8 mL；亞硝酸鹽：1.3 mL和2.2 mL。該產(chǎn)品在0～4 ℃時的最佳飲用時間是7 d以內(nèi)，貨架期是21 d。

發(fā)酵；加楊雄花序；乳酸；自由基

楊柳科楊屬的加拿大楊，又稱加楊，原產(chǎn)于美洲，在我國作為綠化樹木廣泛種植。加楊雄花序具有很好的藥用價值，可以抑制和殺滅細(xì)菌、抵抗炎癥、增強機體免疫力等。在民間老百姓也常常利用加楊雄花序，做出各種美味食品。市場上各式各樣的酸乳，備受男女老幼的喜愛。這是因為，酸乳絲滑爽口、氣味芳香、顏色誘人，且其含有的乳酸菌可以改善腸道菌群；發(fā)酵過程中從乳糖到乳酸的轉(zhuǎn)化，可降低“乳糖不耐受癥”的發(fā)生；其美容養(yǎng)顏、提高免疫力等效果也彰顯出來。對酸乳日趨高質(zhì)量、高數(shù)量的需求，促使開發(fā)新型酸乳勢在必行[1-2]。加楊雄花序中含有黃酮類化合物，可以有效清除亞硝酸鹽和自由基，但目前文獻報道的有關(guān)加楊雄花序的開發(fā)利用研究不多[3,4]。

本實驗室已經(jīng)具有對加楊雄花序黃酮的提取、純化及功能研究基礎(chǔ)，本實驗力求開發(fā)新的酸乳產(chǎn)品，將加楊雄花序加入酸乳之中，實現(xiàn)二者營養(yǎng)和保健的完美集成。

1 材料和設(shè)備

1.1 材料

加楊雄花序：每年的3月20日左右采自原華北理工大學(xué)校園。

菌種：保加利亞乳桿菌/嗜熱鏈球菌=1:1，購于哈爾濱乳業(yè)工程技術(shù)中心。

鮮牛奶：市售蒙牛純牛奶。

添加劑：市售優(yōu)質(zhì)白砂糖。

藥品：鹽酸奈乙二胺、DPPH、對氨基苯磺酸、亞硝酸鈉、CMC、無水乙醇、酚酞。

1.2 主要設(shè)備

HJ-CJ-2D型超凈工作臺（上海蘇凈實業(yè)有限公司）、BCD-321WDCC型冰箱（海爾集團）、KDF-2311型達康多功能食品粉碎機（天津達康電器有限公司）、SPX-50B生化培養(yǎng)箱（北京市恒諾利興科技有限公司）、SH2147電磁爐（美的集團）。

2 實驗方法[5-7]

2.1 發(fā)酵劑的制備流程

牛奶（第一代注意脫脂）→殺菌（121 ℃，0.1 Mpa，5 s）→冷卻（42 ℃左右）→接種→發(fā)酵（42 ℃左右，使酸度達75±5 oT）→冷藏后熟（2 ℃～4 ℃，16~24 h）→傳代（5~6代）。

2.2 加楊雄花序汁提取

2.2.1 工藝路線

加楊雄花序→烘干、粉碎→浸提→離心→提取液。

2.2.2 操作要點

（1）烘干粉碎：將加楊雄花序洗凈，在95 ℃鼓風(fēng)干燥箱中放置15 min，使酶失活，防止酶催化產(chǎn)生褐色物質(zhì)；再于65 ℃烘干至脆，該溫度可以盡量使加楊雄花序中的有效成分保留；

（2）粉碎過篩：將烘干的加楊雄花序放到粉碎機中，處理30 s，過篩選120目的顆粒用于實驗；

（3）浸提：用去離子水作浸提液。楊樹花粉末→45 ℃，60 min浸提→4 000 rpm，10 min離心→冷卻。

2.3 楊樹花酸乳的加工

2.3.1 酸乳發(fā)酵工藝

本實驗室優(yōu)化的酸乳發(fā)酵工藝流程和參數(shù)已經(jīng)成型，本文按照該方法進行：

新鮮牛奶→加9%蔗糖→加0.07%的CMC為穩(wěn)定劑→95 ℃，5 min下滅菌→降溫至42 ℃以下→接種（4.5%）→發(fā)酵（42 ℃，4.0 h）→添加加楊雄花序汁→攪拌→無菌灌裝→后熟→成品。

2.3.2 加楊雄花序添加試驗

考慮到浸提液料液比（g?mL-1）以及浸提液添加量對酸奶成品影響較大，設(shè)計如表1試驗。

表1 加楊雄花序汁浸提和添加試驗

說明：編號為所對應(yīng)的產(chǎn)品。如①號表示料液比為1:5，加楊汁添加量占成品總量的10%。

2.4 正交實驗

表2 加楊雄花序酸乳正交實驗因素水平表

設(shè)計L9(34)正交試驗。四個因素為A加糖量（%）；B加浸提液（%）；C接種量（%）；D發(fā)酵時間（h）。選取三個水平的數(shù)據(jù)，參考本實驗室優(yōu)化的參數(shù)，方案列于表2。

2.5 酸奶品質(zhì)的測評方法

2.5.1 酸度測定

樣品10 mL（至于錐形瓶）→加20 mL蒸餾水→混勻→加5滴0.5%酚酞酒精→用0.1 mol?L-1NaOH滴定→至粉色（30 s內(nèi)不消失），用NaOH的體積數(shù)乘以10得到酸度（oT）。

2.5.2 感官評價標(biāo)準(zhǔn)

評價小組由20人組成，依據(jù)表3的感官評價標(biāo)準(zhǔn)對酸奶進行評價，取平均值作為結(jié)果。

表3 加楊雄花序酸乳感官評價標(biāo)準(zhǔn)

2.5.3 酸奶貨架期的確定

將4 ℃冰箱中保存的酸乳，每隔24 h觀察乳清析出量和分層情況，同時測定酸度。

2.6 抗氧化性實驗

實驗樣品制備：酸乳（按7:3樣水比例稀釋）→混勻→離心（4 000 rpm，10 min）→上清液。

為了明確實驗效果，以0.2 mg?mL-1的Vc作為對照。

2.6.1 羥自由基清除實驗

采用水楊酸法[8]：水楊酸-乙醇（95%）2.0 mL（5 mmol?L-1）+ FeSO41.0 mL（10 mmol?L-1）→混勻，分別加入酸乳上清液0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0 mL→加入去離子水，使總體積為7 mL→混勻，加2 mL H2O2（10 mmol?L-1）→37 ℃保溫30 min→510 nm測吸光值。以0.2 mg?mL-1的Vc代替酸乳上清液進行對照實驗。

按下式計算清除率：

(%)=[0-(n-n')]/A0×100 (1)

0、n、n'分別為空白對照液、加入酸乳上清液和VC后、不加H2O2時酸乳上清液的本底對應(yīng)的吸光值。

2.6.2 氧自由基清除實驗

采用鄰苯三酚法[9]：3.0 mL的pH 8.2的Tris-HCl，分別加入酸乳上清液0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0 mL→加入去離子水，使總體積為7 mL→混勻→25 ℃，20 min→加1.0 mL鄰苯三酚（7 mmol?L-1）→混勻→5 min后測325 nm處吸光值。以0.2 mg?mL-1的Vc代替酸乳上清液進行對照實驗。按下式計算清除率：

(%)=(0-n)/0×100 (2)

0、An分別為空白對照液，加入酸乳上清液和VC后對應(yīng)的吸光值。

2.6.3 DPPH清除實驗

酸奶上清液0.1、0.5、1.0、1.5、2.5、3.0 mL+去離子水補至6 mL→混勻→加DPPH乙醇溶液3 mL（120 μmol?L-1）→混勻→靜置30 min（避光）→測吸光值（517 nm）。以0.2 mg?mL-1的Vc代替酸乳上清液進行對照實驗。按(2)式計算清除率。

2.6.4 酸乳對亞硝酸鹽的清除作用

采用重氮偶合比色法[10]：酸奶上清液0.1、0.5、1.0、1.5、2.5、3.0 mL+ NaNO2標(biāo)準(zhǔn)溶液2 mL（8μg/mL）→加離子水，使總體積為5 mL→混勻→靜置1 h→加對氨基苯磺酸2 mL（0.4%）→混勻→靜置5 min→加鹽酸奈乙二胺1 mL（0.2%）→混勻→靜置15 min→測吸光值（540 nm）（本底為參比）。以0.2 mg?mL-1的Vc代替酸乳上清液進行對照實驗。按(2)式計算清除率。

3 結(jié)果與分析

3.1 加楊雄花序提取液添加實驗

將三種不同料液比（1:5、1:10和1:15）的加楊雄花序提取液按照10%、15%和20%分別加到酸乳中，得到表4的結(jié)果?？梢?，采用料液比為1:15，添加量為15%的產(chǎn)品評分最高，為81.5。觀察產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)其具有柔和典雅的淺咖啡色、有酸乳和加楊雄花序混合后特有的清香、無分層、具有均勻的粘度、滋味純正。

表4 加楊雄花序汁添加試驗口感品評

3.2 楊樹花汁添加實驗

正交試驗如表5所示?？梢?，四因素對酸乳質(zhì)量的影響大小為：C>A>B>D，即加糖量>加楊雄花序提取液添加量>發(fā)酵時間>接種量；最優(yōu)水平的A2B1C2D3為加糖9%，添加10%加楊雄花序汁，按照4%加入生產(chǎn)菌種，發(fā)酵4.5 h。

表5 正交實驗結(jié)果表

以最佳條件發(fā)酵得到的加楊雄花序酸乳，酸度為75.8 oT，感觀品評得分為91.6。

3.3 酸奶貨架期

通過觀察加楊雄花序酸乳的組織狀態(tài)和穩(wěn)定性，同時測定酸度，考察21 d，結(jié)果如表6所示?？梢?，酸度增加較快出現(xiàn)在9 d后，21 d時，接近110 oT；從顏色看，7 d后，酸乳顏色由深至淺；從組織狀態(tài)分析，7 d后出現(xiàn)分層和乳清。綜合性分析，加楊雄花序酸乳最佳飲用時間是7 d內(nèi)，貨架期是21 d。

表6 成品穩(wěn)定性實驗

3.4 抗氧化性實驗

3.4.1 酸乳清除羥自由基

圖1 酸乳清除羥自由基

圖1為加楊雄花序酸乳清除羥自由基的效果以及VC的對照試驗。

由圖1可見，對羥自由基清除率隨酸乳上清液加入量加大而增加。清除率從2%提高到37%的上清液加入量為0.2 mL和1.0 mL；當(dāng)清除率為85%時，添加量為4.0 mL；當(dāng)加入量小于1.0 mL時，上清液的作用低于0.2 mg?mL-1的Vc；但當(dāng)加入量大于1.0 mL時，作用高于Vc；酸乳上清液和Vc添加量為1.3 mL和2.0 mL時，可達到50%清除效果。

3.4.2 酸乳清除氧自由基

圖2為加楊雄花序酸乳清除氧自由基的效果以及VC的對照試驗?？梢?，對氧自由基清除率隨酸乳上清液加入量加大而增加。清除率從5%提高到8%的上清液加入量為0.2 mL和1.5 mL，上升不明顯；清除率為31%的添加量為2.5 mL，上升幅度較大；當(dāng)添加量為4.0 mL時，清除率為54%。與0.2 mg?mL-1的Vc比較，清除率均低于Vc。酸乳上清液和Vc添加量為3.9 mL和0.8 mL時，可達到50%清除效果。

圖2 酸乳清除氧自由基

3.4.3 酸乳對DPPH的清除作用

圖3 酸乳清除DPPH自由基

從圖3可見，對DPPH自由基清除率隨酸乳上清液加入量加大而增加。清除率從11%提高到52%的上清液加入量為0.1 mL和1.5 mL，上升明顯；清除率為61%和83%的添加量分別為2.5 mL和3.0 mL；與0.2 mg/mL的Vc比較，清除率均高于Vc。酸乳上清液和Vc添加量為1.4 mL和1.8 mL時，可達到50%清除效果。

3.4.4 酸乳清除亞硝酸鹽

圖4為加楊雄花序酸乳清除亞硝酸鹽的效果以及VC的對照試驗?？梢姡瑢喯跛猁}的清除率隨酸乳上清液加入量加大而增加。清除率從21%提高到54%的上清液加入量為0.1 mL和1.5 mL，提高明顯；與0.2 mg?mL-1的Vc比較，清除率高于相同加入量對照；清除率從60%提高到66%的加入量分別為2.5 mL和3.0 mL，與0.2 mg?mL-1的Vc比較，清除率低于相同加入量對照。酸乳上清液和Vc添加量為1.3 mL和2.2 mL時，可達到50%清除效果。

圖4 酸乳清除亞硝酸鹽

4 結(jié)論

（1）加楊雄花序酸乳的生產(chǎn)工藝為：新鮮牛奶（100 mL）加蔗糖（9 g）→滅菌（95 ℃，5 min）→接入4%的發(fā)酵劑→42 ℃恒溫發(fā)酵（4.5 h）→加10%的加楊雄花序提取液→后發(fā)酵（0~4 ℃，24 h）。

（2）酸乳上清液和0.2 mg?mL-1的Vc加入后，得到50%清除效果的量分別為，羥自由基：1.3 mL和2.0 mL；氧自由基：3.9 mL和0.8 mL；DPPH自由基：1.4 mL和1.8 mL；亞硝酸鹽：1.3 mL和2.2 mL。

（3）新型加楊雄花序酸乳具有酸乳的芳香和加楊雄花絮的特有清香，集兩者營養(yǎng)于一體，可為開發(fā)市場新產(chǎn)品提供理論依據(jù)。

（4）該產(chǎn)品在0～4 ℃時的最佳飲用時間是7 d以內(nèi)，貨架期是21 d。

[1] 余飛,陳云霞.凝固型酸奶的發(fā)酵制作工藝研究[J].糧油食品科技,2013,21(1):71-76.

[2] 林煥明,黃君茹,梁大偉.水果酸奶的研究進展[J].山東食品發(fā)酵,2013,(4):48-51.

[3] 楊海涵,房春林,李超,等.楊樹花提取工藝研究[J].中國動物保健,2011,(4):21-23.

[4] 萬鵬菲,盛尊來,李艷華.大孔樹脂富集楊樹花總黃酮工藝研究[A].中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會中獸醫(yī)學(xué)分會.學(xué)術(shù)年會論文集[C].2013:317-323.

[5] 顧英,陳志博,付莉.沙棘胡蘿卜酸奶的研制[J].中國釀造,2008,(12):113-115.

[6] 劉濤方,蔡娜娜,郭海鵬,張健,卿玲杉,賈長虹.山菠菜酸乳的研制及抗氧化性研究[J].唐山師范學(xué)院學(xué)報,2014, 36(2):55-58.

[7] 常麗新,張麗芳,杜密英,等.月季花色素的穩(wěn)定性及對亞硝酸鹽的清除作用研究[J].食品科學(xué),2005,26(7):99- 101.

[8] 李萍,秦國正,何寶佳,等.云南白藥體外抗氧化活性作用[J].唐山師范學(xué)院學(xué)報,2016,38(5):75-77.

[9] 張晶晶,楊占峰.川芎水提物體外抗氧化活性的研究[J].唐山師范學(xué)院學(xué)報,2016,38(2):38-40.

[10] 賈長虹,常麗新,楊亞男,等.玫瑰葉黃酮的提取及其對亞硝酸鹽的清除作用研究[J].食品與機械,2009,25(5): 78-81.

Study on Preparation ofMoench Beverageand Antioxidation

QING Ling-shan1, YIN Ke-xin1, ZHU Jie-na1, CHEN Xin1, WANG Hui-fang2, CHANG Li-xin1, TANG Hong-mei1, JIA Chang-hong1

(1. College of Life Sciences, North China University of Science and Technology, Tangshan 063210, China; 2. Yuyang Junior High School Jizhou District, Tianjin 301900, China)

UtilizingMoench as supplemental material, milk is fermented where Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus are added. The optimum fermentation conditions are as follows: the sugar amount is 9%,Moench extraction ratio of solid to liquid is 1:15, and adding of that is 10%. The yoghurt has better capacity of antioxidation. The best technical parameters are as follows: the adding of supernatant that radical-scavenge is up to 50% and 0.2 mg?mL-1Vc is 1.3 mL and 2.0 mL on hydroxyl radicals (·OH), 3.9 mL and 0.8 mL on oxygen radicals (O2-·), 1.4 mL and 1.8 mL on DPPH radicals, and 3.9 mL and 0.8 mL on nitrous acid (HNO2) respectively. The optimal drinking time of the product at 0 ~ 4 ℃ is less than 7 days, and the shelf life is 21 days.

fermentation;Moench; lactic acid; free radicals

Q5-33

A

1009-9115(2018)06-0077-05

10.3969/j.issn.1009-9115.2018.06.018

華北理工大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目（X2014134/X2015277）

2017-04-19

2018-09-20

卿玲杉（1992-），女，四川成都人，研究方向為天然產(chǎn)物的提取及活性研究。

賈長虹（1966-），女，遼寧義縣人，碩士，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向為天然產(chǎn)物的提取及活性研究。

（責(zé)任編輯、校對：李春香）