聚葡萄糖對褐色乳飲料品質及其抗氧化活性的影響

蘇樂樂，丁霄，張澤，吳欣怡，徐紫依，陳義勇*

常熟理工學院生物與食品工程學院（常熟 215500）

褐色乳飲料是以脫脂牛奶為主要原料，經過干酪乳桿菌長時間發酵，經稀釋、調配、灌裝等工藝生產的淺褐色的乳酸菌飲料[1-3]。研究發現褐色乳酸菌飲料具有較好抗氧化、延緩衰老的作用[4]。

聚葡萄糖作為一種熱量值低、溶解度高、穩定性好的水溶性膳食纖維，在冷凍面團[5]、酸奶[6]、饅頭[7]等領域廣泛應用，具有潤腸通便[8]、延緩淀粉老化[9]等功效。關于聚葡萄糖在褐色乳飲料的應用研究還未見報道。因此以聚葡萄糖為研究對象，褐色乳飲料制備工藝為切入點，通過檢測聚葡萄糖褐色乳飲料滴定酸度、持水力、感官特性、抗氧化活性等指標，探討聚葡萄糖對褐色乳飲料品質及其抗氧化活性的影響，為聚葡萄糖褐色乳飲料的研究開發提供技術和理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

脫脂奶粉（恒天然商貿（上海）有限公司）；聚葡萄糖（上海闊泉生物有限公司）；發酵菌種（嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌，江蘇梁豐食品集團有限公司提供）；氫氧化鈉、鐵氰化鉀、三氯乙酸、氯化鐵、乙醇、過氧化氫、硫酸亞鐵、水楊酸（江蘇強盛功能化學股份有限公司）；DHG-9030A電熱恒溫鼓風干燥箱（上海三發科學儀器有限公司）；DH600OII電熱恒溫培養箱（天津市泰斯特儀器有限公司）；LDZX-50KBS立式高壓蒸汽滅菌器（上海申安醫療器械廠）；pH計（瑞士METTLER TOLEDO公司）；722紫外分光光度計（上海三發科學儀器有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 聚葡萄糖褐色發酵乳飲料的制備

以10%的脫脂乳粉和5%的葡萄糖溶解于純凈水中制成還原乳，然后分別按照不同添加量（0.2%，0.4%，0.6%，0.8%和1.0%）添加聚葡萄糖，在18 MPa、65℃條件下均質后升溫至95 ℃，保溫3 h褐變，然后冷卻，發酵菌種以質量分數為1.5%的接種量接種于滅菌還原乳中，混勻后40 ℃條件下發酵3 h，冷卻后4 ℃冷藏備用。

1.2.2 滴定酸度測定[10]

分別取10 mL不同聚葡萄糖添加量的褐色發酵乳飲料于250 mL三角瓶中，然后加入20 mL蒸餾水混合均勻，再加入0.5 mL酚酞指示劑，用NaOH標準溶液（0.1 mol/L）滴定至微紅色，保持30 s內不褪色，將消耗的氫氧化鈉標準溶液的毫升數乘以10，即得滴定酸度（吉爾涅爾度），做3次平行測定。

1.2.3 持水力測定[11]

用天平精密稱取潔凈的干燥好的空的50 mL離心管，質量記為M；分別取10 mL不同聚葡萄糖添加量的褐色發酵乳飲料，置于50 mL離心管中，并精確稱量其質量記為M1；在4 ℃的條件下離心（3 000 r/min，10 min），離心完畢后，靜置10 min后棄去上清液，稱量總質量記為M2，做3次平行測定。根據式（1）計算持水力。

1.2.4 感官分析

對不同聚葡萄糖添加量的褐色發酵乳飲料進行感官品質的評定。選擇20位具有區分樣品指標之間細微差別能力的品評員，依靠觸覺、味覺、嗅覺及視覺分別從組織狀態、口感、滋味以及色澤四個方面來鑒定褐色乳飲料的外觀形態、色澤氣味、硬度等，按照表1的標準進行評分，滿分為100分，得到的最終分數為20位品評員感官分數的平均值。

表1 聚葡萄糖褐色發酵乳飲料品質的感官評分標準

1.2.5 抗氧化性的測定

1.2.5.1 DPPH自由基清除能力的測定[12]

分別稱取1 g不同聚葡萄糖添加量的發酵褐色乳飲料于50 mL小燒杯中，加入9 mL 95%乙醇溶液充分混合均勻，移取2 mL樣品與乙醇的混合溶液于25 mL試管中，然后分別加入2 mL 0.16 mmol/L的DPPH溶液，在25 ℃水浴條件下加熱30 min，517 nm處測定試樣的吸光度，記為Ai，用蒸餾水代替上述過程中樣品與乙醇的混合溶液測得空白吸光度A0，用95%乙醇代替上述過程中的DPPH溶液，測得樣品本底吸光度，記為Aj，每個樣品做3個平行，按式（2）計算DPPH自由基清除率。

1.2.5.2 羥基自由基清除能力的測定[12]

分別稱取1 g不同聚葡萄糖添加量的發酵褐色乳飲料于50 mL小燒杯中，加入9 mL 95%乙醇溶液充分混合均勻，移取4 mL樣品與乙醇的混合溶液于25 mL試管中，然后分別加入0.5 mL 8.8 mmol/L的H2O2溶液、0.5 mL 9 mmol/L的FeSO4溶液和0.5 mL 9 mmol/L水楊酸溶液，振蕩搖勻，在37 ℃水浴條件下加熱30 min，在510 nm處測定試樣的吸光度，記為Ai，用蒸餾水代替上述體系中的樣品與乙醇的混合溶液測得空白吸光度A0，用蒸餾水代替上述過程中的H2O2溶液，測得樣品本底吸光度，記為Aj，每個樣品做3個平行，按式（3）計算OH自由基清除率。

1.2.5.3 Fe3+還原力的測定[13]

分別稱取1 g不同聚葡萄糖添加量的褐色發酵乳飲料于50 mL小燒杯中，加入9 mL 95%乙醇溶液充分混合均勻，取2 mL樣品混合溶液，然后分別加入2 mL 1%的鐵氰化鉀溶液和0.2 mol/L磷酸鹽緩沖液（pH 6.6），在50 ℃條件下保溫20 min，然后加入2 mL 10%三氯乙酸溶液，混勻，在轉速3 000 r/min的條件下離心10 min，然后取2 mL上清液，加入2 mL蒸餾水和0.4 mL 0.1%三氯化鐵溶液，室溫反應10 min，于700 nm測定吸光度。

1.3 數據分析

采用SAS軟件AVOVA（p＜0.05）程序進行顯著性分析，Duncan程序進行多重比較。

2 結果與討論

2.1 聚葡萄糖對褐色發酵乳飲料滴定酸度的影響

聚葡萄糖對褐色發酵乳飲料滴定酸度的影響結果見圖1。從圖1可以看出，與空白對照組相比，添加不同添加量的聚葡萄糖褐色發酵乳飲料的滴定酸度有明顯的提高（p＜0.05），聚葡萄糖添加量在0.2%~1.0%范圍內，乳飲料的滴定酸度差異不顯著，當聚葡萄糖添加量為1.2%時，滴定酸度有明顯的增加（p＜0.05），達到最大值90 °T，說明聚葡萄糖在一定程度上能促進發酵菌種產酸。

圖1 聚葡萄糖對褐色發酵乳飲料滴定酸度的影響

2.2 聚葡萄糖對褐色發酵乳飲料持水力的影響

聚葡萄糖對褐色發酵乳飲料持水力的影響見圖2。由圖2可知，與空白對照組相比，添加不同添加量的聚葡萄糖褐色發酵乳飲料的持水力有明顯的提高（p＜0.05），當聚葡萄糖添加量小于0.4%時，褐色乳飲料的持水力呈上升趨勢，這可能是由于添加聚葡萄糖后促進水與酪蛋白的結合能力，進而提高了蛋白質的持水力[14]。當添加量達到0.4%時，聚葡萄糖發酵乳飲料的持水力達到最高82%。當聚葡萄糖添加量大于0.4%時，褐色乳飲料的持水力呈現下降的趨勢。原因可能是添加的聚葡萄糖可以引起發酵乳飲料中蛋白質構象改變，形成蛋白凝膠，凝膠的微觀結構遭到破壞，增加乳飲料的黏度，從而影響酪蛋白結合水的能力，進一步導致持水力下降[15]。

圖2 聚葡萄糖對褐色發酵乳飲料持水力的影響

2.3 聚葡萄糖對褐色發酵乳飲料感官品質的影響

聚葡萄糖對褐色發酵乳飲料感官品質的影響見圖3。由圖3可知，與空白對照組相比，聚葡萄糖明顯提升了褐色發酵乳飲料的感官品質（p＜0.05）。當聚葡萄糖添加量在0.2%~0.8%范圍內，隨著聚葡萄糖添加量的增加，褐色發酵乳飲料的感官品質進一步提升，當聚葡萄糖添加量達到0.8%時，乳飲料的感官評分最高，具有均勻細膩、酸甜柔和、乳香味濃郁的特點。當聚葡萄糖添加量大于0.8%時，褐色發酵乳飲料的感官品質有一定程度的下降，原因可能是過量的聚葡萄糖會破壞褐色乳飲料的組織結構，使褐色乳飲料的持水力降低，導致口感降低。由此可知，聚葡萄糖在一定的添加量范圍內可以顯著提高發酵乳飲料的風味、口感、色澤及組織狀態，但超過一定的添加量會降低發酵乳飲料的感官品質。

圖3 聚葡萄糖對褐色發酵乳飲料感官的影響

2.4 聚葡萄糖對褐色乳飲料抗氧化活性的影響

2.4.1 聚葡萄糖對褐色乳飲料清除DPPH自由基能力的影響

聚葡萄糖對褐色乳飲料清除DPPH自由基能力的影響見圖4。從圖4可以看出，與對照組相比，隨著聚葡萄糖添加量的不斷增加，褐色乳飲料對DPPH自由基的清除率明顯增大（p＜0.05），原因可能與褐色乳飲料發酵過程中形成多肽物質有關[16]。說明添加聚葡萄糖能夠提高褐色乳飲料對DPPH自由基的清除能力。

圖4 聚葡萄糖對褐色乳飲料清除DPPH自由基能力的影響

2.4.2 聚葡萄糖對褐色乳飲料清除羥基自由基能力的影響

聚葡萄糖對褐色乳飲料清除羥基自由基能力的影響見圖5。從圖5可以看出，與對照組相比，隨著聚葡萄糖添加量的不斷增加，褐色乳飲料對羥基自由基的清除率明顯增大（p＜0.05），當聚葡萄糖添加量達到1.2%時，褐色乳飲料對羥基自由基的清除率達到93.7%。表明聚葡萄糖在一定程度上能夠提高褐色乳飲料對羥基自由基的清除能力。

圖5 聚葡萄糖對褐色乳飲料清除羥基自由基能力的影響

2.4.3 聚葡萄糖對褐色乳飲料Fe3+還原能力的影響

聚葡萄糖對褐色乳飲料Fe3+還原能力的影響見圖6。從圖6可以看出，與對照組相比，隨著聚葡萄糖添加量的不斷增加，褐色乳飲料對Fe3+還原能力明顯增大（p＜0.05），當聚葡萄糖添加量達到1.2%時，褐色乳飲料對Fe3+還原能力達到最大，A700達到1.4，表明聚葡萄糖在一定程度上能夠提高褐色乳飲料對Fe3+的還原能力。

圖6 聚葡萄糖對褐色乳飲料Fe3+還原能力的影響

3 結論

試驗以聚葡萄糖為研究對象，以聚葡萄糖褐色乳飲料滴定酸度、持水力、感官特性和抗氧化活性為指標，探討聚葡萄糖對褐色乳飲料品質及其抗氧化活性的影響，結果表明：添加適量的聚葡萄糖在一定程度上能促進發酵菌種產酸，有利于提高聚葡萄糖褐色乳飲料持水力，顯著改善褐色乳飲料的風味、口感、色澤及組織狀態等感官品質，能夠提高褐色乳飲料對DPPH自由基、羥基自由基的清除能力及對Fe3+的還原能力。綜合聚葡萄糖褐色乳飲料滴定酸度、持水力、感官特性和抗氧化活性等指標，當聚葡萄糖添加量為0.8%，聚葡萄糖褐色乳飲料具有適宜的滴定酸度、較好的持水力和較高的抗氧化活性，感官品質最佳。