蝦青素微球?qū)λ崮唐焚|(zhì)與風(fēng)味的影響

王富云，王成財(cái)，王哲銘，江虹銳，閔斗勇，劉小玲，李樹(shù)波

（廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院，廣西 南寧 530004）

蝦青素是一種酮式類胡蘿卜素，分子式為C40H52O4，摩爾質(zhì)量為596 g/mol。蝦青素主要存在于微藻[1]、酵母[2]和甲殼類動(dòng)物[3]中，其中雨生紅球藻是天然蝦青素的豐富來(lái)源，高達(dá)1.5%～3.0%[4]。蝦青素具有抗氧化[5]、抗癌[6]、抗炎[7]、降血糖[8]和預(yù)防心血管疾病[9]等多種生物活性。由于蝦青素分子含有11 個(gè)不飽和共軛雙鍵，容易被光、氧和熱等影響而失去活性[10-11]，目前僅有少量研究將蝦青素作為天然抗氧化劑、色素和膳食補(bǔ)充劑直接應(yīng)用于魚(yú)油保鮮[12]、發(fā)酵乳制品[13]和保健品[14]中。

微膠囊技術(shù)是包埋生物活性物質(zhì)并提高活性穩(wěn)定性的包埋方法之一。Shen Qian等[15]將酪蛋白酸鈉分別與乳清蛋白和可溶性玉米纖維混合配比包埋蝦青素，發(fā)現(xiàn)微膠囊化提高了蝦青素的穩(wěn)定性。Feng Zhaozhao等[5]將羧甲基纖維素鈉和微晶纖維素作為壁材制備蝦青素微膠囊，提高了蝦青素的水溶性和抗氧化活性。目前研究集中在蝦青素的提取和包埋技術(shù)，對(duì)于包埋后的蝦青素在食品中應(yīng)用的研究鮮有報(bào)道[16-17]。

隨著消費(fèi)者對(duì)腸道健康和良好風(fēng)味食品的日益重視，酸奶作為一種營(yíng)養(yǎng)豐富、有益健康和風(fēng)味獨(dú)特的發(fā)酵乳制品，其市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)。將蝦青素等具有生物活性的物質(zhì)應(yīng)用于乳制品中，以食品的形式發(fā)揮其活性功能是目前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。Gomez-Estaca等[13]從蝦廢棄物中提取蝦青素，將明膠-腰果膠復(fù)合物對(duì)蝦青素進(jìn)行包埋后添加至酸奶中，發(fā)現(xiàn)蝦青素微膠囊具有良好的著色能力。Feng Zhaozhao等[5]研究了蝦青素微膠囊對(duì)酸奶色澤、抗氧化活性、乳酸菌總數(shù)和酸度的影響，發(fā)現(xiàn)蝦青素酸奶1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除活性和穩(wěn)定性明顯高于原味酸奶，并且蝦青素對(duì)乳酸菌活菌沒(méi)有抑制作用。然而，關(guān)于蝦青素的腥味對(duì)酸奶風(fēng)味的影響、添加蝦青素對(duì)酸奶質(zhì)構(gòu)的影響，以及在酸奶的低酸度環(huán)境中對(duì)蝦青素穩(wěn)定性的影響鮮見(jiàn)報(bào)道。

本研究通過(guò)由乙基纖維素包埋蝦青素制備蝦青素微球，將蝦青素微球添加至原料乳中進(jìn)行酸奶發(fā)酵，研究蝦青素微球?qū)θ樗峋罹鷶?shù)、酸奶的色澤、質(zhì)構(gòu)、揮發(fā)性有機(jī)物以及酸奶在4 ℃貯藏14 d過(guò)程中蝦青素含量的變化，探究蝦青素微球?qū)λ崛槠焚|(zhì)及風(fēng)味的影響。旨在為開(kāi)發(fā)具有功能特性的蝦青素發(fā)酵乳制品提供一定理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蝦青素（純度≥97%） 美國(guó)Sigma公司；乙基纖維素（45～55 mPa·s） 上海麥克林生化科技有限公司；分離乳清蛋白 河南金潤(rùn)食品添加劑有限公司；鮮牛乳 南寧市雄牛牧業(yè)有限公司；白砂糖 廣西南寧市莊家鋪?zhàn)邮称酚邢薰?；酸奶發(fā)酵劑（含保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌） 北京川秀科技有限公司；MRS培養(yǎng)基 北京索萊寶公司；無(wú)水乙醇（分析純）成都市科隆化學(xué)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

CM3600d分光色差計(jì) 日本柯尼卡·美能達(dá)公司；MIX-25渦旋混合儀 杭州米歐儀器有限公司；EMS-30磁力攪拌恒溫水浴鍋 常州愛(ài)華儀器制造有限公司；TLE204E分析天平 梅特勒-托利多儀器上海有限公司；UV-6100紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海美譜達(dá)儀器有限公司；GI80TW高壓蒸汽滅菌鍋 致微（廈門）儀器有限公司；Orion Star A111 pH計(jì) 美國(guó)賽默飛世爾科技公司；SW-CJ-2F超凈工作臺(tái) 蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司；SNJ-760Q智能酸乳機(jī) 濱州市益銘機(jī)械設(shè)備有限公司；JRJ300-D-I剪切乳化攪拌機(jī) 上海標(biāo)本模型廠；YC-3000實(shí)驗(yàn)型噴霧冷凍干燥機(jī) 上海雅程儀器設(shè)備有限公司；Flavour Spec?頂空氣相色譜-離子遷移譜（headspace-gas chromatography-ion mobility spectrometry，HS-GC-IMS） 德國(guó)G.A.S.公司；TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀美國(guó)FTC公司。

1.3 方法

1.3.1 蝦青素微球的制備

采用二次乳化-噴霧冷凍干燥法制備蝦青素微球。將乙基纖維素壁材溶解于無(wú)水乙醇配制成1.67%乙基纖維素溶液。蝦青素溶解于無(wú)水乙醇配制成0.31%蝦青素溶液。分離乳清蛋白溶于去離子水中配制成0.5%乳清蛋白溶液作為乳化劑。60 mL乙基纖維素溶液與40 mL蝦青素溶液混合攪拌均勻后，將10 mL、0.5%的乳清蛋白溶液以1 mL/s速率滴加至乙基纖維素-蝦青素混合溶液中，1 500 r/min攪拌10 min；將190 mL乳清溶液快速倒入上述混合溶液中進(jìn)行第2次乳化，以1 500 r/min繼續(xù)攪拌30 min，得到蝦青素微球乳液。乳液在37 ℃真空條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，去除有機(jī)溶劑。收集上清液，經(jīng)噴霧冷凍干燥，得到蝦青素微球粉末，于4 ℃密封保存，備用。

1.3.2 蝦青素微球酸奶的制備工藝流程

鮮牛乳（蛋白質(zhì)3.2%、脂肪3.5%）→調(diào)配（添加白砂糖8%，添加一定量蝦青素微球）→預(yù)熱（45 ℃，10 min）→均質(zhì)（20 MPa，5 min）→巴氏殺菌（95 ℃，5 min）→冷卻→添加發(fā)酵劑（1 g/L）→發(fā)酵（43 ℃，6 h）→冷藏后熟（4 ℃，12 h）→蝦青素微球酸奶。

蝦青素微球酸奶制備工藝中，按照每100 g酸奶分別含有0、3、6、9、12、15 mg的蝦青素作為蝦青素微球的添加量。

蝦青素酸奶與蝦青素微球酸奶制作工藝的區(qū)別：在調(diào)配步驟中添加等量的蝦青素替代蝦青素微球；空白對(duì)照酸奶與蝦青素微球酸奶制作工藝的區(qū)別：在調(diào)配步驟中只添加8%白砂糖。

1.3.3 蝦青素含量的測(cè)定

參考尹文娟[18]的方法，稍加修改。準(zhǔn)確稱取蝦青素微球酸奶1 g于15 mL離心管中，加入5 mL無(wú)水乙醇，經(jīng)渦旋混合儀以2 500 r/min速率劇烈振蕩2 min，10 000 r/min離心5 min，25 ℃，收集橙色上清液，沉淀物繼續(xù)加入5 mL無(wú)水乙醇，重復(fù)上述過(guò)程直至上清液呈無(wú)色，合并上清液，并記錄體積V（mL）。采用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定上清液在波長(zhǎng)476 nm處的吸光度。每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)測(cè)定3 次。根據(jù)已知蝦青素標(biāo)準(zhǔn)曲線（y=0.050 7x＋0.036 8，R2=0.99）計(jì)算上清液中蝦青素質(zhì)量濃度Cs（μg/mL）。每100 g蝦青素微球酸奶中蝦青素的含量Cy（mg/100 g）按式（1）計(jì)算：

1.3.4 pH值的測(cè)定

采用pH計(jì)測(cè)定蝦青素微球酸奶和空白對(duì)照酸奶在43 ℃發(fā)酵過(guò)程中pH值的變化。每隔2 h取20 mL酸奶樣品測(cè)定pH值。每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)測(cè)定3 次。

1.3.5 酸奶中乳酸菌活菌數(shù)的測(cè)定

蝦青素微球酸奶發(fā)酵6 h后于4 ℃條件下密封貯藏21 d，每7 d取1 mL樣品，采用稀釋涂布法涂布至MRS瓊脂培養(yǎng)基，于37 ℃恒溫培養(yǎng)48 h，測(cè)定乳酸菌活菌數(shù)[19]。每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)測(cè)定3 次。

1.3.6 感官評(píng)價(jià)

參考徐艷等[20]的方法，稍加修改。對(duì)蝦青素微球酸奶的氣味、色澤、組織狀態(tài)和滋味進(jìn)行感官分析，感官評(píng)價(jià)由10 名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的酸奶品評(píng)員組成（男女各5 名），評(píng)價(jià)結(jié)果取平均值作為最終得分，感官評(píng)價(jià)滿分為100 分。蝦青素微球酸奶感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 蝦青素微球酸奶感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory analysis of yogurt containing astaxanthin microspheres

1.3.7 色度測(cè)定

為了探究蝦青素微球?qū)λ崮躺珴傻挠绊?。采用分光色差?jì)測(cè)定蝦青素微球酸奶的顏色，色差計(jì)測(cè)定條件為光源D65，標(biāo)準(zhǔn)觀察角2°。將蝦青素微球酸奶樣品與蒸餾水以1∶9（V/V）混合均勻，然后用色差計(jì)測(cè)量，每個(gè)酸奶樣品重復(fù)測(cè)量3 次，記錄L*、a*、b*值[21]。

1.3.8 質(zhì)構(gòu)分析

取2 mL蝦青素微球酸奶樣品至平皿（直徑20 mm，高10 mm）中，采用配備有100 N測(cè)力傳感器的質(zhì)構(gòu)儀對(duì)樣品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定。設(shè)置十字頭速率1.0 mm/s，壓縮距離5 mm（30%壓縮），記錄蝦青素微球酸奶的硬度、咀嚼性、膠黏性和黏聚性，每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)測(cè)定5 次。

1.3.9 HS-GC-IMS分析

采用HS-GC-IMS測(cè)定蝦青素微球?qū)λ崮虛]發(fā)性有機(jī)物的影響，分析時(shí)間21 min。稱取3 g樣品于20 mL頂空樣品瓶中，于40 ℃孵育8 min，采用自動(dòng)頂空進(jìn)樣，進(jìn)樣量250 μL。FS-SE-54-CB-1色譜柱（15 m×0.53 mm，0.5 μm），柱溫60 ℃，載氣/漂移氣為N2（純度≥99.999%），進(jìn)樣口溫度40 ℃，色譜柱流量50 mL/min，孵化器轉(zhuǎn)速500 r/min，漂移器流量250 mL/min。通過(guò)指紋圖譜分析蝦青素、蝦青素酸奶、空白對(duì)照酸奶和蝦青素微球酸奶樣品中的揮發(fā)性有機(jī)物的差異和聯(lián)系。每組樣品重復(fù)檢測(cè)3 次。

為進(jìn)一步驗(yàn)證蝦青素微球?qū)λ崮虤馕兜挠绊?，將蝦青素、空白對(duì)照酸奶、蝦青素酸奶和蝦青素微球酸奶采用定向成對(duì)比較檢驗(yàn)法評(píng)價(jià)樣品的氣味特性。評(píng)定小組為10 人檢驗(yàn)團(tuán)隊(duì)（男女各5 名），均經(jīng)過(guò)感官培訓(xùn)，能夠正確辨別和描述氣味，具有嗅覺(jué)分析的經(jīng)驗(yàn)。樣品的氣味特性指標(biāo)為腥味、青草味、奶香味、酸味。每種味道的參比物質(zhì)分別為腥味（水產(chǎn)品）、青草味（順式-3-己烯醛）、奶香味（鮮奶）、酸味（乙酸）。對(duì)氣味定量描述的數(shù)字評(píng)估方法為0～5分別表示不存在、可識(shí)別、氣味弱、氣味中等、氣味較強(qiáng)和氣味強(qiáng)。

1.3.10 蝦青素微球酸奶穩(wěn)定性的測(cè)定

研究乙基纖維素作為壁材在蝦青素微球酸奶貯藏過(guò)程中對(duì)蝦青素穩(wěn)定性的保護(hù)。將蝦青素微球酸奶置于4 ℃商用保鮮展示柜中（光照強(qiáng)度680 lx）貯藏14 d，每2 d按照1.3.3節(jié)方法測(cè)定酸奶中蝦青素的含量。將添加相同蝦青素含量的蝦青素酸奶作為對(duì)照組。每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)測(cè)定3 次。蝦青素微球酸奶在貯藏過(guò)程中蝦青素保留率按式（2）計(jì)算：

1.4 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 蝦青素微球添加量對(duì)酸奶pH值和活菌數(shù)的影響

圖1 蝦青素微球?qū)λ崮贪l(fā)酵過(guò)程中的pH值（A）和貯藏期乳酸菌活菌數(shù)（B）的影響Fig. 1 Effect of astaxanthin microspheres on pH of yogurt during fermentation (A) and the number of viable lactic acid bacteria in yogurt during 21-day-storage (B)

如圖1A所示，蝦青素微球酸奶在發(fā)酵2～4 h內(nèi)pH值快速下降。發(fā)酵4～6 h酸奶pH值下降速率減慢；發(fā)酵第6小時(shí)添加蝦青素微球的酸奶pH值為4.16～4.18，顯著高于空白對(duì)照酸奶（pH 4.09，P＜0.05）。蝦青素微球在酸奶發(fā)酵6 h時(shí)，對(duì)酸奶pH值降低具有顯著抑制作用（P＜0.05），說(shuō)明添加蝦青素微球?qū)λ崮讨杏袡C(jī)酸的產(chǎn)生具有抑制作用。

益生菌的活菌數(shù)量達(dá)到1.0×106CFU/mL以上才能有足夠的益生活性[22]。從圖1B可以看出，在21 d貯藏期內(nèi)，蝦青素微球酸奶的活菌總數(shù)維持在106～107CPU/mL范圍內(nèi)；貯藏第21天，蝦青素微球酸奶的乳酸菌活菌數(shù)（1.5×107CFU/mL）顯著高于空白對(duì)照酸奶（5.5×106CFU/mL，P＜0.05）。說(shuō)明蝦青素微球在酸奶貯藏期內(nèi)有助于乳酸菌活菌數(shù)的維持。Feng Zhaozhao等[5]發(fā)現(xiàn)用羧甲基纖維素鈉和微晶纖維素包埋的蝦青素微膠囊酸奶中的乳酸菌總數(shù)與原味酸奶中的乳酸菌總數(shù)無(wú)顯著差異（P＞0.05），蝦青素微膠囊酸奶在發(fā)酵和貯藏過(guò)程中的酸度略高于原味酸奶，說(shuō)明微膠囊化蝦青素對(duì)乳酸菌沒(méi)有抑制作用。馮朝朝[19]報(bào)道了添加微膠囊化類胡蘿卜素的酸奶對(duì)DPPH自由基清除能力和穩(wěn)定性高于普通酸奶。本研究蝦青素屬于類胡蘿卜素的一種，經(jīng)過(guò)乙基纖維素包埋的蝦青素有助于乳酸菌數(shù)量的維持，這可能是由于蝦青素微球的添加提高了乳酸菌的代謝穩(wěn)定性或酸奶的抗氧化能力，從而對(duì)乳酸菌起到保護(hù)作用。

2.2 蝦青素添加量對(duì)酸奶感官評(píng)價(jià)分析的影響

圖2 蝦青素微球添加量對(duì)酸奶感官評(píng)價(jià)的影響Fig. 2 Influence of astaxanthin microspheres on sensory analysis of yogurt

隨著蝦青素微球添加量的增加，酸奶的顏色由淺紅色向橙紅色轉(zhuǎn)變（圖2A）。與空白對(duì)照酸奶相比，添加量6 mg/100 g的蝦青素微球酸奶L*值顯著降低，a*值和b*值顯著提高（表2，P＜0.05），呈現(xiàn)令人喜愛(ài)的橙紅色（圖2A）。當(dāng)蝦青素添加量為6 mg/100 g時(shí)，蝦青素微球酸奶感官評(píng)價(jià)最高，分值為89.82（圖2B）。當(dāng)蝦青素添加量大于6 mg/100 g時(shí)，蝦青素酸奶的紅橙色逐漸加深并且呈現(xiàn)出較弱的腥味，導(dǎo)致其感官評(píng)分顯著降低（P＜0.05）。Feng Zhaozhao等[5]研究表明通過(guò)微膠囊化技術(shù)能夠減小蝦青素的不良風(fēng)味。本研究感官評(píng)價(jià)結(jié)果表明，乙基纖維素作為壁材制備的蝦青素微球以蝦青素含量6 mg/100 g添加到酸奶中仍可保持酸奶原有的整體風(fēng)味。有研究報(bào)道，每天攝入4 mg蝦青素對(duì)健康有益[23]。市售的蝦青素膠囊建議每天攝入6 mg或12 mg。結(jié)合本研究的感官評(píng)價(jià)分析結(jié)果，選擇蝦青素添加量為6 mg/100 g的蝦青素微球酸奶進(jìn)行后續(xù)的酸奶揮發(fā)性有機(jī)物和蝦青素貯藏穩(wěn)定性研究。

表2 蝦青素微球酸奶的顏色與質(zhì)構(gòu)Table 2 Color and texture parameters of yogurt containing astaxanthin microspheres

2.3 蝦青素微球?qū)λ崮藤|(zhì)構(gòu)特性的影響

從表2可以看出，蝦青素微球酸奶的硬度、咀嚼性、膠黏性和黏聚性與空白對(duì)照酸奶相比，均無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。說(shuō)明蝦青素微球?qū)λ崮痰馁|(zhì)構(gòu)特性無(wú)影響。

2.4 蝦青素微球?qū)λ崮田L(fēng)味的影響

采用HS-GC-IMS，對(duì)蝦青素、空白對(duì)照酸奶、添加量為6 mg/100 g的蝦青素酸奶和添加量為6 mg/100 g的蝦青素微球酸奶進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)物差異分析。HS-GC-IMS圖譜中的每個(gè)信號(hào)點(diǎn)表示一種揮發(fā)性有機(jī)物，一種揮發(fā)性有機(jī)物可能產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)亮點(diǎn)，代表單體或二聚體和三聚體，這取決于揮發(fā)性有機(jī)物的濃度，信號(hào)響應(yīng)越強(qiáng)，揮發(fā)性有機(jī)物濃度越高，不同揮發(fā)性有機(jī)物在圖譜中的信號(hào)位置不同，而同一物質(zhì)在圖譜中同一位置有相應(yīng)信號(hào)[24]。如圖3A和表3所示，蝦青素樣品的揮發(fā)性有機(jī)物有8 種；蝦青素酸奶的揮發(fā)性有機(jī)物有18 種；空白對(duì)照酸奶和蝦青素微球酸奶揮發(fā)性有機(jī)物均有24 種，且組成相似，蝦青素微球的添加對(duì)酸奶揮發(fā)性有機(jī)物的種類沒(méi)有影響。從主成分分析（principal component analysis，PCA）可以看出，PC1貢獻(xiàn)率為67%，PC2貢獻(xiàn)率為27%（圖3B），總貢獻(xiàn)率為94%，能較好地反映原始數(shù)據(jù)的信息，HS-GC-IMS實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以代表全部樣品的整體信息。PCA圖呈明顯的區(qū)域分布特點(diǎn)，空白對(duì)照酸奶和蝦青素微球酸奶樣品氣味成分相似，二者與蝦青素和蝦青素酸奶有明顯的氣味區(qū)別。

圖3 蝦青素、蝦青素酸奶、空白對(duì)照酸奶和蝦青素微球酸奶的HS-GC-IMS譜圖（A）和PCA圖（B）Fig. 3 HS-GC-IMS spectra (A) and principal component analysis (B) of astaxanthin, yogurt containing astaxanthin, plain yogurt and yogurt containing astaxanthin microspheres

表3 蝦青素、蝦青素酸奶、空白對(duì)照酸奶和蝦青素微球酸奶的揮發(fā)性有機(jī)物Table 3 Analysis of volatile organic compounds of astaxanthin, yogurt containing astaxanthin, plain yogurt and yogurt containing astaxanthin microspheres

2.5 蝦青素、蝦青素酸奶、蝦青素微球酸奶中揮發(fā)性有機(jī)物組成差異分析

圖4 蝦青素、蝦青素酸奶、空白對(duì)照酸奶和蝦青素微球酸奶的HS-GC-IMS指紋圖譜Fig. 4 HS-GC-IMS fingerprints of astaxanthin, yogurt containing astaxanthin, plain yogurt and yogurt containing astaxanthin microspheres

GC-IMS指紋圖譜分析了蝦青素、蝦青素酸奶、蝦青素微球酸奶和空白對(duì)照酸奶的揮發(fā)性有機(jī)物組成的差異性，通過(guò)初步對(duì)比可以看出，4 種樣品有各自的特征峰區(qū)域；與蝦青素相比，空白對(duì)照酸奶、蝦青素酸奶和蝦青素微球酸奶有共同的風(fēng)味區(qū)域（圖4）。A區(qū)域?yàn)槲r青素特征峰區(qū)域，主要特征物質(zhì)包括己醛、環(huán)己酮、乙酸乙酯、丁二酮和1-丁醇。B區(qū)域?yàn)槲r青素酸奶特征峰區(qū)域，主要特征物質(zhì)包括己醛、2-庚酮、2-戊酮和丁醛。C區(qū)域?yàn)槲r青素微球酸奶特征峰區(qū)域，主要特征物質(zhì)包括1-戊醇、戊醛、乙酸異丙酯和丁醛。在乳制品中，酮類物質(zhì)是酸奶中乳酸菌的新陳代謝或不飽和脂肪酸或氨基酸的氧化、降解產(chǎn)生，其中2,3-丁二酮具有強(qiáng)烈的奶油、焦糖香氣[25]。醇類化合物主要通過(guò)氨基酸代謝、脂肪酸的降解、乳糖代謝和甲基酮降解等途徑生成[26]。酯類物質(zhì)是酸奶中重要的風(fēng)味物質(zhì)，通過(guò)脂肪酸水解和微生物代謝生成，并且酯類的風(fēng)味閾值較低，對(duì)酸奶風(fēng)味具有較大的影響[27]。乙酯類化合物具有水果花香味，可減少酸奶中由氨基酸產(chǎn)生的苦味和脂肪酸的酸味；醛類物質(zhì)是乳酸菌在酸奶發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的特征風(fēng)味物質(zhì)，其中乙醛具有清爽的芳香味[26]；己醛具有魚(yú)腥味和青草味，常與其他易揮發(fā)性物質(zhì)相互作用，對(duì)不良性氣味起到協(xié)同增效作用[28]。在本研究中，與蝦青素相比，蝦青素酸奶中己醛、環(huán)己酮、乙酸乙酯、丁二酮和1-丁醇揮發(fā)性有機(jī)物響應(yīng)信號(hào)減弱。與蝦青素酸奶相比，蝦青素微球酸奶中己醛、2-庚酮、2-戊酮和丁醛揮發(fā)性有機(jī)物響應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度顯著減弱。與空白對(duì)照酸奶相比，蝦青素微球酸奶中1-戊醇、戊醛、乙酸異丙酯和丁醛揮發(fā)性有機(jī)物響應(yīng)信號(hào)較強(qiáng)，說(shuō)明蝦青素微球酸奶的這4 種揮發(fā)性有機(jī)物的含量高。1-戊醇、戊醛和丁醛是乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的發(fā)酵乳風(fēng)味，乙酸異丙酯具有特殊水果香味，這些風(fēng)味對(duì)酸奶本身的風(fēng)味均無(wú)不良影響。

2.6 蝦青素微球酸奶的氣味定量分析

表4 蝦青素、蝦青素酸奶、空白對(duì)照酸奶和蝦青素微球酸奶氣味定量描述結(jié)果Table 4 Sensory scores for odors of astaxanthin, yogurt containing astaxanthin, plain yogurt and yogurt containing astaxanthin microspheres

如表4所示，空白對(duì)照酸奶和蝦青素微球酸奶幾乎無(wú)腥味和青草味；蝦青素具有較強(qiáng)的腥味和青草味，蝦青素酸奶有較弱的腥味和青草味。蝦青素?zé)o奶香味，空白對(duì)照酸奶比蝦青素酸奶和蝦青素微球酸奶濃厚，蝦青素微球酸奶略優(yōu)于蝦青素酸奶。蝦青素?zé)o酸味，但蝦青素酸奶、空白對(duì)照酸奶和蝦青素微球酸奶均具有酸味。樣品風(fēng)味品評(píng)綜合分值顯示空白對(duì)照酸奶和蝦青素微球酸奶最優(yōu)，其次是蝦青素酸奶，蝦青素?fù)]發(fā)性風(fēng)味最差。說(shuō)明將蝦青素微球添加到酸奶后未產(chǎn)生不良的風(fēng)味，該結(jié)果與GC-IMS實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

2.7 蝦青素酸奶穩(wěn)定性分析

圖5 貯藏期蝦青素微球酸奶中蝦青素保留率Fig. 5 Retention rates of astaxanthin in yogurt containing astaxanthin microspheres during storage

如圖5所示，蝦青素酸奶和蝦青素微球酸奶在4 ℃、光照條件下貯藏14 d后，蝦青素微球酸奶中蝦青素的保留率為89.35%，比添加未包埋蝦青素的酸奶中蝦青素保留率（55.04%）提高了1.62 倍。Villalobos-Castillejos等[29]發(fā)現(xiàn)蝦青素在pH 4條件下貯藏的半衰期為5.05 h。周慶新等[30]利用乳清蛋白和阿拉伯膠為壁材通過(guò)復(fù)凝聚法對(duì)蝦青素進(jìn)行微膠囊化，發(fā)現(xiàn)蝦青素酯微膠囊在pH 4.0左右的食品介質(zhì)環(huán)境中具有良好的穩(wěn)定性。目前，蝦青素在酸奶中穩(wěn)定性的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。在本研究中，乙基纖維素作為壁材對(duì)蝦青素進(jìn)行包埋，考察蝦青素微球在酸奶中的穩(wěn)定性。結(jié)果表明，蝦青素微球酸奶中蝦青素的貯藏穩(wěn)定性高的主要原因是乙基纖維素壁材阻止了光、氧以及低pH值環(huán)境對(duì)蝦青素的破壞，從而增強(qiáng)了蝦青素的穩(wěn)定性。

3 結(jié) 論

當(dāng)蝦青素含量為6 mg/100 g時(shí)，蝦青素微球酸奶具有良好的著色效果和正常的酸奶風(fēng)味。添加蝦青素微球?qū)λ崮痰挠捕?、咀嚼性、膠黏性和黏聚性的影響無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。酸奶中的揮發(fā)性有機(jī)物主要有酮類、酯類、醛類、醇類和雜環(huán)類五類，添加蝦青素微球的酸奶未產(chǎn)生新的揮發(fā)性有機(jī)物。與蝦青素和蝦青素酸奶相比，蝦青素微球酸奶中對(duì)腥味有貢獻(xiàn)的己醛響應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度顯著變?nèi)?，微球顯著提高了蝦青素在酸奶中的穩(wěn)定性，并對(duì)乳酸菌活菌數(shù)的保持有促進(jìn)作用。因此，蝦青素微球能夠很好地將蝦青素應(yīng)用于酸奶加工中。隨著人們對(duì)蝦青素功能活性認(rèn)識(shí)的提升，蝦青素微球在食品工業(yè)中具有良好的發(fā)展前景。