石榴汁粉对酸奶发酵及其品质影响的研究

发布时间：2020-04-06 21:45

【摘要】：背景:酸奶是老少皆宜的发酵乳制品,其具有易消化吸收、改善肠道环境和增强体质等功效。然而对于一些已经处于亚健康的老、弱、幼等特定人群以及患有某些病症的患者来说,普通的酸奶还不能达到预期的效果。为了提高酸奶的健康益处,科研人员对于功能性酸奶的开发一直没有间断。石榴富含多酚类物质,是优良的抗氧化物质来源。食用石榴有助于抗衰老并降低冠心病、中风等发病率。怀远石榴具有季节性,采收期集中,并且石榴果实普遍外观不规则、表皮的斑痕和裂纹会严重影响消费者的购买欲。同时,由于石榴食用不便,故其鲜果销量有限。因此,对石榴进行加工,有利于石榴资源的增值化。目的:研究不同石榴汁粉(PJP)替代量对酸奶发酵过程指标、酸奶贮存期间品质变化和酸奶功能特性的影响,旨在为石榴在酸奶中的应用提供理论依据和新的思路。方法:1.通过对酸奶pH、酸度、表观粘度、乳酸菌活力和组分变化的检测,研究不同PJP替代量对酸奶发酵过程指标的影响;2.通过对酸奶贮存期间营养成分、基础品质、质构特征、流变学特征、抗氧化活性和微观结构的检测,研究不同PJP替代量对酸奶贮存期间品质变化的影响;3.通过体外消化模拟实验和动物实验,研究酸奶的体外消化特性以及体内抗氧化和调节肠道菌群的效果。结果:1.对酸奶发酵过程的研究表明,PJP替代蔗糖虽然会推迟酸奶凝固时间、乳酸菌活力指数增长时间和活力最大值时间,但是能够显著提高酸奶中乳酸菌的活力最大值,并缩短酸奶发酵时间。对照组、含有1%PJP酸奶(LD)、含有3%PJP酸奶(MD)和含有5%PJP酸奶(HD)组分别在300 min、240 min、260 min和280 min达到pH值4.6±0.1,并且在发酵完成时石榴酸奶的乳酸菌活力是对照酸奶的6~7倍。2.对酸奶贮存期间的研究表明,添加PJP能够显著提高酸奶的品质和健康益处。石榴酸奶在贮存期间具有更高的游离氨基酸和可溶性蛋白质含量。同时PJP促进了乳酸菌的产酸,使石榴酸奶的粘度和持水力显著增加。石榴酸奶具有更高胶体强度,其蛋白凝胶网络也更加均一致密,并表现出更强的粘弹性。此外,石榴酸奶在贮存期间具备更高的多酚含量和抗氧化能力。在贮存初期,HD的总多酚含量、FRAP、DPPH·清除率和ABTS自由基清除率分别是对照组的1.8倍、2.2倍、1.8倍和1.7倍。3.酸奶体外消化分析结果表明,石榴酸奶体外消化过程中游离氨基酸含量显著高于对照酸奶。在肠消化结束时,对照组、LD、MD和HD的DH分别是62.47%、64.28%、67.86%和71.27%,表明PJP替代蔗糖能够提高酸奶的生物可利用率。4.动物实验结果表明,石榴酸奶能够有效提高血液中的总抗氧化能力(T-AOC)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)以及肝脏中的T-AOC,并且减少了血液和肝脏的丙二醛(MDA)。石榴酸奶对小鼠抗氧化能力的提升效果与PJP替代量正相关。HD组小鼠血液中T-AOC和GSH-Px分别是对照组的1.7倍和1.25倍,而HD组血液和肝脏中的MDA分别降低至对照组的75.3%和71.1%。石榴酸奶对小鼠结肠中的肠道菌群有较好的调节效果,HD组小鼠结肠中乳杆菌属和双歧杆菌属含量分别是对照组小鼠的8.5倍和6.1倍,而拟杆菌属和肠球菌属分别是对照组小鼠的55.2%和10.2%。综上所述,添加PJP能够缩短酸奶发酵时间、提高酸奶发酵完成时的乳酸菌活力、提高酸奶贮存期间的品质和健康益处,同时,添加PJP的酸奶具有更高的生物可利用率、更好的体内抗氧化功效和结肠肠道菌群调节效果。因此,PJP石榴汁粉可以作为一种优良的功能性添加剂运用到酸奶中。
【图文】：

乳酸菌,活力,表观粘度,酸度

合肥工业大学专业硕士研究生学位论文OD 值分别为 1.368、1.508 和 1.726。可能是 PJP 中多酚类的存在造成了各组酸奶在发酵过程中乳酸菌活力变化曲线的差异。大量研究表明，多酚的独特结构使其具有抑菌、抗病毒等多种生理功能，植物多酚已经在体外实验中表现出抗菌活性，其对细菌、病毒和真菌具有直接抑制作用，或者是对微生物的毒力因子具有抑制效果[75, 76]。在发酵初期，PJP 中的多酚类物质抑制了乳酸菌的生长和繁殖，从而导致乳酸菌的指数增长期和活力最大值推迟，随后由于 PJP 中含有比单一的蔗糖更加丰富的营养成分，因此在发酵后期乳酸菌可以达到更高的活力。酸奶凝固主要是由于乳酸菌分解乳糖产生乳酸，乳酸将酪蛋白胶粒中的胶体不可溶性磷酸钙转变成可溶性磷酸钙，因此降低了酸奶基质中的酪蛋白胶粒的稳定性，并且乳酸的存在会降低酸奶基质的 pH，在 pH 达到酪蛋白等电点时，酪蛋白凝集交联沉淀，从而使酸奶凝固[77]。乳酸的产生于乳酸菌活力有直接关联，因此乳酸菌的指数增长期和活力最大值推迟导致酸奶凝固时间的推迟。

拉曼光谱图,酸奶,拉曼光谱,样品

因此在酸奶后熟阶段添加 PJP 的酸奶会产生更高的乳备更高的酸度和表观粘度。n 发酵开始和结束时各取一组酸奶样品，使用 785 nm的拉曼位移范围内进行拉曼光谱扫描，得到的酸奶样图 3.2 和表 3.1 所示。示，四种酸奶分别在拉曼位移为 440 cm-1（1）、4、790 cm-1（4）、1060 cm-1（5）时出现了具有差异 3.1 所示。从表 3.1 中可以看出，PJP 替代量和 5 个特 5 个特征峰中，各特征峰的强度从高到低分别是 HD是在 440 cm-1（1）和 485 cm-1（2）拉曼位移的特征峰征峰强度造成的差异。HD、MD 和 LD 在 600 cm-1（差异，但显著高于 Control 的强度。表 3.1 可以看出，各组酸奶在 300 min 发酵开始和结似度，，并且各特征峰强度也类似，因此我们可以认为n 发酵过程中没有显著的变化。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS252.54

【参考文献】