木糖醇藤茶酸奶加工工藝及其抗氧化性

李冬梅，鄭培煜，黃子豪，文炎

1. 廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學院熱帶農(nóng)林學院（廣州 510507）；2. 江西省尚美生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司（萍鄉(xiāng) 337025）

藤茶，俗稱藤婆茶、莓茶、白猴、山甜茶、龍須茶、土家甘露或土家神茶等，其學名為顯齒蛇葡萄（Ampelopsis grossedentata（Hand.-Mazz.）W. T.Wang）[1]。作為飲品，藤茶是一種純天然的優(yōu)質(zhì)綠色飲料。藤茶民間飲用歷史可追溯到神農(nóng)嘗百草時期，至今已有幾千年的歷史，是典型的藥食兩用植物，其味甘淡、性涼，夏天泡茶留多日而不餿，素有“神茶”之美稱，與《食物成分表》中茶葉類相比，其營養(yǎng)成分相對齊全，優(yōu)于普通茶葉，尤其是黃酮類化合物和硒的含量遠高于花茶和綠茶[2-5]。現(xiàn)代藥理學和營養(yǎng)醫(yī)學研究表明，藤茶具有消炎、鎮(zhèn)痛、止咳、祛痰、抗氧化、抑菌、抗高血壓、消脂，保肝護肝、解酒、抗腫瘤、增強調(diào)節(jié)免疫作用、改善胰島素抵抗作用、抗血栓等多重功效[6-8]。藤茶加工方面，主要是將其轉(zhuǎn)化為茶產(chǎn)品和其它產(chǎn)品[9]，如藤茶茶產(chǎn)品及飲料[10-18]、藤茶果凍[19-20]、藤茶面條[21]、藤茶軟糖[22]、藤茶果丹皮[23]等，對藤茶酸奶的研究則鮮見報道。試驗以牛奶作為主要原料，以木糖醇作甜味料，添加藤茶浸提液，經(jīng)發(fā)酵制成藤茶酸奶，不但能將藤茶的營養(yǎng)物質(zhì)和活性成分補充到酸奶中，還為藤茶的加工利用提供新途徑，豐富酸奶的花色品種，增加酸奶的營養(yǎng)保健功效。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

純牛奶（廣東燕塘乳業(yè)股份有限公司）；藤茶（江西省尚美生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司）；木糖醇（市售）；黃原膠（市售）；酸奶發(fā)酵劑（含保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、干酪乳桿菌5菌型益生菌，市售直投式凍干菌）；無水乙醇、氫氧化鈉、酚酞、磷酸、硫酸亞鐵、水楊酸、過氧化氫、VC、DPPH（均為分析純）。

1.2 儀器與設備

電子分析天平（LE204E，梅勒特-托利多儀器上海有限公司）；組織粉碎機（JJ-2，常州金壇良友儀器有限公司）；數(shù)顯恒溫水浴鍋（HH-4，上海捷呈實驗儀器有限公司）；循環(huán)水式多用真空泵（SHB-IIIG，北京同德創(chuàng)業(yè)科技有限公司）；低速離心機（JIDI-5D，廣州吉迪儀器有限公司）；冰箱（BCD-288BF1，TCL集團股份有限公司）；手提式壓力蒸汽滅菌器（YX-280D，江陰濱江醫(yī)療設備有限公司）；高壓均質(zhì)機（GJJ-0.03/40，上海臺馳輕工裝備有限公司）；電熱恒溫培養(yǎng)箱（DHP-600，常州市金壇友聯(lián)儀器研究所）；無菌操作臺（sW-CJ-ZF，蘇凈集團安泰公司）；紫外可見分光光度計（UV-2600，島津分析技術(shù)研發(fā)（上海）有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 藤茶提取液的制備[21]

用粉碎機將藤茶粉碎，過孔徑0.150 mm篩。稱取一定量的藤茶粉末，按料液比1∶60（g/mL）加入熱水，70 ℃下浸提40 min，重復提取1次，合并濾液，離心，得藤茶提取液。

1.3.2 工藝流程

原料混合（藤茶提取液、木糖醇、純牛奶、穩(wěn)定劑）→均質(zhì)→殺菌→冷卻→接種→灌裝→封口→發(fā)酵→冷藏后熟→成品

1.3.3 單因素試驗方法

1.3.3.1 藤茶提取液添加量單因素試驗

以純牛乳為基質(zhì)，添加6%木糖醇、0.3%穩(wěn)定劑，藤茶提取液濃度梯度為0.2%，0.4%，0.6%，0.8%和1.0%，混合均勻后進行均質(zhì)，殺菌冷卻，添加0.1%發(fā)酵劑，在42 ℃下恒溫發(fā)酵8 h，取出冷卻后熟12 h，并且進行酸度、持水性測定和感官評定。

1.3.3.2 木糖醇添加量單因素試驗

以純牛乳為基質(zhì)，添加0.8%藤茶提取液、0.3%穩(wěn)定劑，木糖醇濃度梯度為2%，4%，6%，8%和10%，混合均勻后進行均質(zhì)，殺菌冷卻，添加0.1%發(fā)酵劑，在42 ℃下恒溫發(fā)酵8 h，取出冷卻后熟12 h，并且進行酸度、持水性測定和感官評定。

1.3.3.3 發(fā)酵溫度單因素試驗

以純牛乳為基質(zhì)，添加0.8%藤茶提取液、0.3%穩(wěn)定劑、6%木糖醇，混合均勻后進行均質(zhì)，殺菌冷卻，添加0.1%發(fā)酵劑，發(fā)酵溫度梯度為36，38，40，42和44 ℃，恒溫發(fā)酵8 h，取出冷卻后熟12 h，并且進行酸度、持水性測定和感官評定。

1.3.3.4 發(fā)酵時間單因素試驗

以純牛乳為基質(zhì)，添加0.8%藤茶提取液、0.3%穩(wěn)定劑、6%木糖醇，混合均勻后進行均質(zhì)，殺菌冷卻，添加0.1%發(fā)酵劑，發(fā)酵溫度42 ℃，發(fā)酵時間梯度為5，6，7，8和9 h，取出冷卻后熟12 h，并且進行酸度、持水性測定和感官評定。

1.3.4 正交試驗方法

選擇藤茶浸提液添加量（A）、木糖醇添加量（B）、發(fā)酵溫度（C）和發(fā)酵溫時間（D）4個因素，以感官評價作為考察指標，采用L9(34)設計進行四因素三水平正交試驗，確定最優(yōu)組合。正交試驗因素與水平見表1。

表1 正交試驗因素與水平

1.3.5 產(chǎn)品品質(zhì)評價

感官評價[24-26]參照標準和相關(guān)文獻，選取10名食品專業(yè)相關(guān)人員，對木糖醇藤茶酸奶的色澤、組織狀態(tài)、風味、口感4個方面進行評分，感官評分滿分為100分，具體感官評價標準見表2。

表2 酸奶感官評定標準

理化指標：酸度測定，按GB 5413.34—2010中氫氧化鈉滴定法；持水力測定，采用重量法。

1.3.6 體外抗氧化試驗

1.3.6.1 DPPH自由基清除能力[27-28]

為評價添加藤茶后酸奶清除DPPH自由基能力的變化，將其與復原奶酸奶（未加藤茶，試驗步驟一樣制成的酸奶）的清除DPPH自由基能力做比較，以VC作為陽性對照。將樣品用蒸餾水進行萃取，配制成5，10，15，20和25 mg/mL溶液。取3 mL樣品溶液，加入3 mL 0.16 mmol/L DPPH溶液，在25 ℃條件下加熱15 min，在波長517 nm處測定吸光度（Ai）；取3 mL樣品溶液，加3 mL蒸餾水，在波長517 nm處同樣波長條件下測定樣品本底吸光度（Aj）；以蒸餾水代替樣品作為空白對照測定空白吸光度（A0），以VC作為陽性對照。所有樣品均重復測定3次。DPPH自由基清除率（R）按式（1）計算。

式中：Ai為樣品吸光度；Aj為樣品本底吸光度；A0為空白吸光度。

1.3.6.2 羥自由基清除能力[27-28]

同1.3.6.1，分別量取4 mL的5，10，1，20和25 mg/mL樣品溶液，0.5 mL 9 mmol/L的FeSO4，0.5 mL 9 mmol/L水楊酸，0.5 mL 8.8 mmol/L的H2O2，混合均勻后，置于37 ℃水浴鍋中加熱30 min，在波長510 nm處測定樣品吸光度（Ai）。以0.5 mL蒸餾水代替8.8 mmol/L H2O2，在波長510 nm處測定樣品本底吸光度（Aj），以蒸餾水代替樣品作為空白對照測定空白吸光度（A0），以VC作為陽性對照。所有樣品均重復測定3次，羥自由基清除率計算同式（1）。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 藤茶浸提液添加量對酸奶品質(zhì)的影響

藤茶浸提液添加量對酸奶品質(zhì)的影響見表3。隨著藤茶浸提液添加量增加，酸奶的酸度呈下降趨勢，說明藤茶對乳酸發(fā)酵有抑制作用。前期預試驗發(fā)現(xiàn)，藤茶浸提液濃度越高，其對酸奶的品質(zhì)和凝固性影響越大，添加量超過1.0%時，酸奶很難凝固。酸奶的持水性隨著藤茶浸提液添加量增加而增加，根據(jù)感官評分結(jié)果，藤茶浸提液添加量0.8%時，酸奶感官評分得分最高。故選擇藤茶浸提液添加量為0.8%。

表3 藤茶浸提液添加量對酸奶品質(zhì)的影響

2.1.2 木糖醇添加量對酸奶品質(zhì)的影響

木糖醇添加量對酸奶品質(zhì)的影響見表4。隨著木糖醇添加量增加，酸奶的酸度先降低后增加，而持水性先增加后降低，與木糖醇金針菇酸奶的研究結(jié)果相似[29]，原因可能是木糖醇在低溫下其甜度比蔗糖高，添加量多對酸奶的酸甜風味具有影響，進而影響酸奶的整體協(xié)調(diào)性[30]。添加量6%時，感官評分最高，此時酸度為88.4%，持水性最高。故選擇木糖醇添加量為6%。

表4 木糖醇添加量對酸奶品質(zhì)的影響

2.1.3 發(fā)酵溫度對酸奶品質(zhì)的影響

不同發(fā)酵溫度對酸奶品質(zhì)的影響見表5。隨著發(fā)酵溫度升高，酸奶的酸度增加，持水性先增加后略下降。發(fā)酵溫度42 ℃時，適宜乳酸菌生長，酸奶的酸度和持水性都達到較佳狀態(tài)，感官評分最高。故選擇發(fā)酵溫度在42 ℃。

表5 發(fā)酵溫度對酸奶品質(zhì)的影響

2.1.4 發(fā)酵時間對酸奶品質(zhì)的影響

不同發(fā)酵時間對酸奶品質(zhì)的影響見表6。隨著發(fā)酵時間延長，酸奶的酸度不斷增加，持水性也增加，但發(fā)酵時間太長，酸度過大，風味不協(xié)調(diào)。發(fā)酵時間8 h時，酸奶綜合感官評分最高。故選擇發(fā)酵時間為8 h。

表6 發(fā)酵時間對酸奶品質(zhì)的影響

2.2 正交試驗結(jié)果

以藤茶浸提液添加量、木糖醇添加量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間為因素，以感官評分為評價指標，進行正交試驗，重復3次，正交試驗結(jié)果及分析見表7。

表7 正交試驗結(jié)果與分析

由表7可知，根據(jù)極差分析，各因素對木糖醇藤茶酸奶品質(zhì)的影響順序依次為B＞D＞C＞A，即木糖醇添加量＞發(fā)酵時間＞發(fā)酵溫度＞藤茶浸提液添加量，其中木糖醇添加量對產(chǎn)品品質(zhì)影響最大。由極差分析可知，最佳工藝條件為A2B2C2D2，即藤茶浸提液添加量0.8%，木糖醇添加量6%，發(fā)酵溫度42 ℃，發(fā)酵時間8 h。為確定最優(yōu)配方正確性，對A2B2C2D2配方進行5次平行試驗，所得產(chǎn)品綜合評分的平均分為95分，說明該組合為最優(yōu)配方組合。

2.3 DPPH自由基和羥自由基清除能力的測定

參照1.3.6抗氧化能力的測定方法對木糖醇藤茶酸奶、VC、復原酸奶清除DPPH自由基、羥自由基能力進行測定，結(jié)果見圖1和圖2所示。

由圖1和圖2可知，木糖醇藤茶酸奶對DPPH自由基、羥自由基清除率隨著酸奶濃度升高而增強，低濃度（5.0 mg/mL）時，其清除能力和VC相當，隨著濃度升高，其清除能力略低于VC，但均比復原奶酸奶更高。主要原因是藤茶中含有的總黃酮、二氫楊梅素、總多酚、硒等活性成分，能增強酸奶的抗氧化性。

圖1 不同樣品對DPPH自由基清除率的影響

圖2 不同樣品對羥自由基清除率的影響

3 結(jié)論與討論

以藤茶浸提液、鮮奶為原料，以木糖醇代替蔗糖，加入乳酸菌發(fā)酵劑制備木糖醇藤茶酸奶。通過單因素和正交試驗，確定最佳工藝條件，同時考察酸奶的抗氧化能力。結(jié)果表明，木糖醇藤茶酸奶的最佳工藝參數(shù)為藤茶浸提液添加量0.8%、木糖醇添加量6%、發(fā)酵溫度42 ℃、發(fā)酵時間8 h。在此工藝條件下研制的酸奶，色澤淡黃，組織細膩，酸甜可口，口感爽滑，具有良好的酸奶風味和藤茶清香。酸奶濃度5.0 mg/mL時，其對DPPH自由基和羥自由基清除能力與VC能力相當，且隨著濃度增加其清除能力越強，其抗氧化能力顯著高于復原奶酸奶。

藤茶為藥食兩用新資源，富含多種對人體健康有利的營養(yǎng)活性成分，以藤茶浸提液作為酸奶發(fā)酵的基質(zhì)，可大幅提升酸奶的營養(yǎng)價值和保健功效；以木糖醇代替蔗糖作為甜味料發(fā)酵酸奶，不僅適用于普通人群食用，也適用于廣大糖尿病患者，對預防兒童齲齒也具有積極的作用，具有廣闊的市場前景。