陳曦 ,邢敏 ,李興國 ,焦超芹,郭鸰,費鵬 *
1. 河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院(洛陽 471023);2. 河南科技大學(xué)河南省食品綠色加工與質(zhì)量安全控制國際聯(lián)合實驗室(洛陽 471023);3. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院乳品科學(xué)教育部重點實驗室(哈爾濱 150030)
奶酒,又稱為乳酒,其主要以牛奶、馬奶等為原料,在發(fā)酵劑的作用下經(jīng)發(fā)酵加工而成,根據(jù)制作工藝不同可將其分為發(fā)酵性奶酒和蒸餾型奶酒[1]。奶酒呈乳白色,具有舒適的奶香及酒香味,酒精度較低,是蒙古族具有民族特色的一種傳統(tǒng)飲料酒[2]。研究表明,奶酒含有豐富的氨基酸、維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì),以及多種有益微生物,具有較高營養(yǎng)價值[3]。適量食用奶酒還可促進(jìn)機(jī)體新陳代謝,增強(qiáng)免疫力,對于動脈粥樣硬化、高血壓、高血脂等慢性疾病具有極好輔助治療作用[4]。
牡丹屬芍藥科芍藥屬多年生落葉灌木,是一種藥食兩用植物,其花大,單生,顏色鮮艷,主要呈深紅色、粉紅色和白色[5]。牡丹花富含多酚類、黃酮類、沒食子酸等活性成分,具有清熱解毒、抗腫瘤、抗菌、降血壓等功效,經(jīng)常食用還能起到活血化瘀、美容養(yǎng)顏的作用,因而深受女性人群的青睞[6-8]。同時,其含有的原花色素物質(zhì)具有較好的抗氧化活性,抗氧化能力分別為維生素E、維生素C的10倍、20倍[9]。此外,牡丹花還含有萜烯類、醇類、酯類等天然香味物質(zhì)[10]。由此可見,其在改善食品風(fēng)味及功能性食品的開發(fā)方面具有利用價值。劉鳳梅[11]研制出的牡丹花葡萄酒風(fēng)味獨特,且具有一定保健功效。趙貴紅[12]通過正交試驗研究牡丹花粉山藥酸奶的最佳配方。除此之外,營養(yǎng)型牡丹梨酒、牡丹花櫻桃果酒等產(chǎn)品也已經(jīng)被開發(fā)出來[13-14]。然而關(guān)于牡丹花奶酒的研究尚未見報道。
鑒于此,試驗以牡丹花、鮮牛乳為主要原料,以感官評價指標(biāo)為依據(jù),通過單因素試驗和正交試驗探討白砂糖、酒曲、牡丹花及脫脂乳粉添加量在牡丹花奶酒中最適比例,確定最佳產(chǎn)品配方。通過測定其對3種不同抗氧化體系的清除效果評估其抗氧化活性,以期為牡丹花綜合利用及功能性新型奶酒的開發(fā)提供理論依據(jù)。
牡丹花、白砂糖、酒曲、安家脫脂乳粉(洛陽大張超市)。
硫酸亞鐵(天津凱通化學(xué)試劑有限公司);鄰苯三酚、無水乙醇(天津市德恩化學(xué)試劑有限公司);過氧化氫、DPPH(洛陽昊華化學(xué)試劑有限公司);氫氧化鈉(天津市大陸化學(xué)試劑廠);VC、鄰二氮菲(北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司);D-異抗壞血酸鈉(諸城華源生物工程有限公司)。
P1203型精密電子天平(梅特勒-托利多儀器有限公司);DPH-9272型恒溫培養(yǎng)箱(上海一恒科技有限公司);Bcn-1360型生物超凈工作臺(上海佳勝儀器制造有限公司);冰箱(青島海爾股份有限公司);電磁爐(北京科偉永興儀器有限公司)。
牡丹花的篩選、清洗→研磨→混合→殺菌(94℃,1 min)→發(fā)酵(添加酒曲室溫發(fā)酵50 h)→過濾→殺菌(94 ℃,1 min)→檢測→成品
以感官評分為指標(biāo),采用控制變量法考察白砂糖添加量(8%,10%,12%,14%和16%),酒曲添加量(0.25%,0.50%,0.75%,1.00%和1.25%)、牡丹花添加量(5%,10%,15%,20%和25%)及脫脂乳粉添加量(7.5%,10.0%,12.5%,15.0%和17.5%)對牡丹花奶酒感官品質(zhì)的影響,確定最佳添加量。
為獲得較為理想的產(chǎn)品,以單因素試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),選取白砂糖添加量、酒曲添加量、牡丹花添加量以及脫脂乳粉添加量4個因素,設(shè)計L9(34)正交試驗對牡丹花奶酒的配方進(jìn)行優(yōu)化,試驗因素與水平見表1。
表1 正交試驗因素水平 單位:%
邀請6人(3男3女)組成評定小組,采用“先漱口、后品嘗”方式對所制成的牡丹花奶酒從色澤、香味、氣味、風(fēng)格4個方面進(jìn)行評分(總共100分),感官評分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。
表2 牡丹花奶酒感官評價表
準(zhǔn)確稱量10 mL牡丹花奶酒與未添加牡丹花的普通奶酒,按照料液比1︰9 g/mL將產(chǎn)品溶解于無水乙醇中進(jìn)行稀釋,混合均勻后4 000 r/min條件下離心10 min,取上清液備用。
1.7.1 牡丹花奶酒對·OH的測定
·OH是活潑性最強(qiáng)、毒性最大的自由基,能夠直接對生物大分子、細(xì)胞膜等造成嚴(yán)重?fù)p傷[15]。參考吳國宏等[16]的方法,采用H2O2/Fe體系反應(yīng)法進(jìn)行測定。依次向試管中加入2 mL、2 mL、6 mL濃度6 mmol/L的FeSO4溶液、H2O2溶液、水楊酸,37 ℃水浴15 min,分別加入0.5 mL的牡丹花奶酒上清液,37 ℃條件下水浴30 min,于510 nm處測定其吸光度,記為A1,使用蒸餾水分別代替水楊酸、樣品溶液,再次測定其吸光度,記為A2、A0。相同方法處理后的普通奶酒作為對照組,·OH清除率計算如式(1)所示。
1.7.2 牡丹花奶酒對O2-清除率的測定
O2-與機(jī)體的氧化損傷有著密切的聯(lián)系,是評價抗氧化活性的一項重要指標(biāo)[17]。采用鄰苯三酚自氧化法進(jìn)行測定,參考盛亞男等[18]的方法并做修改。取Tris-HCl緩沖液(pH 8.2)和3 mmol/L鄰苯三酚溶液于25 ℃條件下預(yù)熱20 min,在試管中分別加入1 mL牡丹花奶酒上清液及預(yù)熱后的Tris-HCl緩沖液4.5 mL、鄰苯三酚溶液0.3 mL,振蕩均勻,25 ℃水浴5 min后加入1 mL 8 mol/L HCl溶液以終止反應(yīng),于330 nm處測定吸光度A1,使用蒸餾水代替鄰苯三酚再次測定,其吸光度記為A0。相同方法處理后的普通奶酒作為對照組,O2-清除率的計算如式(2)所示。
1.7.3 牡丹花奶酒對DPPH清除率的測定
DPPH自由基是一種穩(wěn)定的有機(jī)自由基,產(chǎn)品對其清除率的大小是評價抗氧化活性的另一項重要指標(biāo)[19]。參考任曼妮等[20]的方法,采用DPPH比色法測定并稍作修改。用無水乙醇溶解DPPH使其濃度0.2mmol/L,向樣品管中按順序加入牡丹花奶酒上清液和醇溶DPPH各2 mL;在對照管中依次加入2 mL的牡丹花奶酒上清液和無水乙醇;向空白管按順序添加2 mL醇溶DPPH和無水乙醇?;旌暇鶆虿⒅糜诤诎堤庫o置30 min,于517 nm處檢測其吸光度,依次記為A1,A2,A0。相同方法處理后的普通奶酒作為對照組,按照式(3)計算DPPH自由基的清除率。
試驗結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示,使用SPSS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,顯著性檢驗采用單因素方差分析(p<0.05)。
2.1.1 白砂糖添加量對牡丹花奶酒感官評定的影響
選取白砂糖添加量為8%,10%,12%,14%和16%,分析白砂糖添加量對牡丹花奶酒感官評定的影響。結(jié)果如圖1所示,白砂糖添加量12%為最佳。
圖1 白砂糖添加量對牡丹花奶酒感官評定的影響
2.1.2 酒曲添加量對牡丹花奶酒感官評定的影響
選取酒曲添加量0.25%,0.50%,0.75%,1.00%和1.25%,分析酒曲添加量對牡丹花奶酒感官評定的影響。結(jié)果如圖2所示,酒曲添加量0.50%為最佳。
2.1.3 牡丹花添加量對牡丹花奶酒感官評定的影響
選取牡丹花添加量5%,10%,15%,20%和25%,分析牡丹花添加量對牡丹花奶酒感官評定的影響,結(jié)果如圖3所示。
牡丹花添加量15%的奶酒感官評分最高,之后隨著牡丹花添加量增加,感官評分逐漸趨于平緩,這主要是由于牡丹花的香味沒有酒味那么強(qiáng)烈,對整體風(fēng)味變化不明顯所致。因此,牡丹花添加量15%為最佳。
圖2 酒曲添加量對牡丹花奶酒感官評定的影響
圖3 牡丹花添加量對牡丹花奶酒的感官評定的影響
2.1.4 脫脂乳粉添加量對牡丹花奶酒感官評定的影響
選取脫脂乳粉添加量7.5%,10.0%,12.5%,15.0%和17.5%,分析脫脂乳粉添加量對牡丹花奶酒感官評定的影響。結(jié)果如圖4所示,脫脂乳粉添加量10.0%為最佳。
圖4 脫脂乳粉添加量對牡丹花奶酒的感官評定影響
根據(jù)單因素試驗結(jié)果,利用正交試驗對牡丹花奶酒的配方進(jìn)行優(yōu)化,其試驗結(jié)果見表3所示。
由表3可以看出,4個因素對牡丹花奶酒感官評分影響的強(qiáng)弱順序依次為牡丹花添加量>脫脂乳粉添加量>酒曲添加量>白砂糖添加量,且產(chǎn)品的最佳組合為A2B2C2D2,即白砂糖添加量12%、酒曲添加量0.5%、牡丹花添加量15%、脫脂乳粉添加量10%。在此最優(yōu)組合下,牡丹花奶酒的3次水平驗證試驗的感官評分分別為90.00,93.00和93.00分,均高于正交試驗表中得分。
表3 正交試驗結(jié)果表
2.3.1 牡丹花奶酒對·OH的清除作用
牡丹花奶酒與普通奶酒對·OH清除率的測定結(jié)果如圖5所示。與普通奶酒相比,牡丹花奶酒對·OH清除能力顯著增加(p<0.05),其清除率為32.61%。試驗發(fā)現(xiàn),牡丹花瓣提取物能夠顯著清除·OH并抑制DNA損傷,且濃度越大,抑制作用越強(qiáng)[21]。因此,結(jié)果表明,牡丹花的添加可以增強(qiáng)產(chǎn)品清除·OH的能力。
圖5 牡丹花奶酒對·OH的清除率
2.3.2 牡丹花奶酒對O2-的清除作用
由圖6可知,牡丹花奶酒對O2-清除率為20.16%,顯中著含高有于的普多通酚奶、酒類(黃p酮<、0.0原5)花。色這素可等能活是性由物于質(zhì)牡對丹O花2-具有較好清除能力所致,其中牡丹黃酮類化合物對O2-清除能力可達(dá)85.1%~92.8%,且高于對·OH清除能力[22]。因此,牡丹花的加入能夠明顯提高普通奶酒對O2-清除能力。
2.3.3 牡丹花奶酒對DPPH自由基清除作用
以普通奶酒為對照,評估牡丹花奶酒對DPPH的清除效果,結(jié)果見圖7。牡丹花奶酒對DPPH的清除率為22.45%,顯著高于對照組(p<0.05),且為對照組的17倍。由此可知,牡丹花奶酒具有更強(qiáng)的清除DPPH能力。
圖6 牡丹花奶酒對O2-清除率
探討牡丹花奶酒的最佳配方及其抗氧化活性。結(jié)果表明,牡丹花奶酒的最佳配方為白砂糖添加量12%、酒曲添加量0.5%、牡丹花添加量15%、脫脂乳粉添加量10%。此外,抗氧化試驗結(jié)果顯示牡丹花的加入使得產(chǎn)品對·OH、O2-、DPPH自由基的清除能力有顯著增強(qiáng)作用。牡丹花奶酒不僅實現(xiàn)牡丹花的多方向利用,豐富產(chǎn)品種類,還具有一定抗氧化活性,因此具有良好發(fā)展前景。