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2008-07-04 | 螺旋藻酸奶的制作工艺及功能性研究

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 摘要:螺旋藻是具有营养价值和保健价值极高的佳品,人们称它具有人体极易消化吸收的优质蛋白,全价浓缩人体最需的各种维生素。设定螺旋藻酸奶的配方,并通过建立动物病理模型与试饲动物组比较、测定各组动物的血脂、血红蛋白和抗疲劳游泳试验。这种酸奶有显著降低血脂(TC、TG)功能(P≤0.05~0.01),它还有较好的增加血红蛋白(Hb)和抗疲劳作用(P≤0.05~0.01)。但普通酸奶没有明显的保健功能,螺旋藻保健酸奶具有良好的开发前景。

关键词:酸奶;螺旋藻;抗疲劳

 

酸奶将原来牛奶中丰富的营养成份(如酪蛋白、乳脂、乳糖等)经过乳酸菌的一系列改造、加工后,变成易被消化的蛋白质、氨基酸、肽类、乳脂糜粒、乳酸等,并能改善某些人的乳糖不适应症,提高产品的保藏性和赋予良好的风味。此外乳酸菌及其分解产物还能产生特殊的保健功效,如降低血胆固醇、改善胃肠微生态平衡(整肠作用)、治肝脏疾病、防癌抗癌、提高免疫功能、抗衰老等。因此酸奶对于正常人群调节机体的生理代谢功能,预防疾病来讲,不失为一种很好的营养保健食品。而且由新鲜牛奶发酵成的酸奶由于其丰富的营养、特殊的风味、爽滑的质构和良好的生理功能,倍受人们青睐。

然而对于那些处于亚健康状态中的老、弱、幼特定人群以及具有某些病症(如高脂血症、肠功能混乱症、慢性肝病等)的患者来讲仅仅用常规普通酸奶来调节和防治疾病其作用是十分有限的。为了增强酸奶对亚健康状态人群的保健作用,本研究对酸奶原料的采用和配比作一定的研究和改进,也就是说在酸奶的制作过程中增添某些经预先设定的保健原配料,期望在某些方面具有明显的、稳定的防治功能,并且兼有较广泛的补养健身作用。本研究通过实验前期的摸索研究和慎重筛选,选定采用螺旋藻这种保健原配料制成酸奶,并对这种保健酸奶进行功能性研究。

 

1. 材料和方法

1.1 材料和设备

1.1.1 原辅料    伊利脱脂奶粉,蔗糖,云南螺旋藻

1.1.2 食品改良剂   乙基麦芽酚   琼脂

1.1.3 菌种    嗜热链球菌,保加利亚乳杆菌

1.1.4 设备    电热恒温培养箱,高压灭菌锅,研体磨,高压均热机,打浆机,离心分离机,搅拌机,多功能食品加工机,721分光光度计,微量进样器,冰箱及常用实验试剂、仪器和设备等。

1.1.5 实验动物    小白鼠和小白鼠常规配合饲料

1.1.6 其他材料    血清甘油三脂(TG)测定实验盒,血清总胆固醇(TC)测定试剂,胆盐,木瓜蛋白酶等。

2. 方法

2.1螺旋藻酸奶的制备

    工艺流程

   

操作要点:螺旋藻酶解液的制取:在pH值为6.5左右的螺旋藻浆液中加入1%木瓜蛋白酶(酶活力为1.0*106 单位/g),酶解温度为55±5℃持续2~3h,螺旋藻在酸奶中的含量是参照人每天的摄入量,再依据人与小鼠间按体表积折算的等效剂量比值得出小鼠每天应摄入的剂量。再做小鼠食欲量预测试,求得螺旋藻在酸奶中的含量应为3.2%(酸奶占总饲料25%);奶液和蔗糖液:奶液由脱脂奶粉置于55~65℃的温液中充分搅拌(奶粉:水=1:7)复水而得。蔗糖液为酸奶的8%;调配混合、均质、杀菌;将螺旋藻酶样液、奶液、蔗糖液按比例配合,充分混匀后(此时物料在55~65℃左右)经均质机均质(压力为15~20千帕)。再将均质液置于90℃持续5分钟进行杀菌;加香、接种、发酵、冷藏:当物料温度降至40~44℃时的发酵罐中加入10ml/kg的乙基麦芽酚和5g/kg的琼脂。再将5%工作发酵剂(嗜热链球菌:保加利亚乳杆菌=1:1)接于物料中并置于42~43℃的恒温培养箱中发酵3h,酸度在80~90ºT、pH值达4.5~4.7时终止发酵,并立即放入0~4℃冰箱中冷藏12~20h(后发酵)。通过这后发酵使之形成良好的风味和适当的硬度,并使酸度增加,保质期延长。

2.2 实验动物的分组及各组动物饲料的配料

取小白鼠48只(20±2g/只)将其随机分组,每组8只雌雄各半。

A组(降血脂正常对照组):喂饲小白鼠常规配合饲料。

B组(高脂血症动物模型对照组):喂饲参照文献配制的高脂饲料。

C组(普通酸奶高脂饲料组):普通酸奶25%+高脂饲料75%。

D组(螺旋藻酸奶高脂饲料组):螺旋藻酸奶25%+高脂饲料75%。

E组(血红蛋白测定与游泳试验正常对照组):喂饲小白鼠常规配合饲料。

F组(螺旋藻酸奶血红蛋白测定与游泳试验组):螺旋藻酸奶25%+常规配合饲料75%。

各组饲料和纯水任小鼠自由摄入。

2.3 小鼠血清总胆固醇(TC)和甘油三脂(TG)的测定方法。

将A、B、C、D四组小鼠喂养15天后断头取血分别置于各试管中,离心15分钟(2500转/分),取血清备测。

取血清试剂盒标准液和生理盐水各20ul分别置于血脂样品液、试剂盒标准液和生理盐水空白液中,各管再加入相应的工作试剂(测CT为2ml,测TG为1ml于37℃水浴10分钟,空白校零,用721分光光度计在500nm波长下读取各管的吸光度值(OD值)),并按下列公式计算:

(即试剂盒TC标准液浓度)

(即试剂盒TC标准液浓度)

2.4 小鼠血红蛋白(Hb)测定方法

将E、F组小鼠喂养16天后进行尾静脉采血20mm3置于约5滴1%HCL的血红蛋白计比色液中,立即摇匀,经室温5~10分钟,使血红蛋白充分酸化,在沙利氏血红蛋白计盒中,对着光线边比色边用蒸馏水小心稀释,直到比色溶液颜色与标准色板相同为止,读取比色管内液体凹面的最低处(切面)所示的刻度。即为每100ml血液中血红蛋白(Hb)的含量(g/100ml)。

经静脉采血后的小鼠继续放回原鼠笼中饲养7天,再进行抗疲劳游泳试验。

2.5 小鼠抗疲劳游泳试验方法

将经采血后已饲养7天的E、F组小鼠先称体重,再分别在其尾部负重体重5%的铅皮,放入30℃水中强迫游泳,出从入水至体力耗尽沉入水中持续9秒不浮出水面的时间。

3. 结果

3.1 各组小鼠血清胆固醇(TC)和甘油三脂(TG)的测定结果(见表1)

根据T值法显著性检验的统计意义:P≤0.05为二组差别有显著意义;P≤0.01为二组差别有非常显著意义;P>0.05为二组差别无显著意义。

与A组比较:*P≤0.05     **P≤0.01

与B组比较:?P≤0.05     ??P≤0.01     ºP>0.05

3.2 各组小鼠血红蛋白(Hb)含量和抗疲劳游泳试验的测定结果(见表2)

表2    各组小鼠血红蛋白(Hb)含量和抗疲劳游泳时间(n=8   x±s)

组别

Hb(g/100ml)

抗疲劳游泳时间(min)

E组

10.3±1.2

27.5±1.64

F组

14.4±1.1""

36.9±2.14""

与E组比较:#P≤0.05     ##P≤0.05     P>0.05

4. 小结与讨论

4.1.1 螺旋藻保健型酸奶与降血脂功能的相关性

在降血脂功能性实验结果表明:

A组与B组的血脂(TC、TG)含量有非常显著差异(P≤0.01),这表明本实验高脂血症动物模型组(B组)建立成功。

B组与C、D组的TC量比较结果表明:D组(含螺旋藻酸奶)与B组的高脂血症小鼠TC比较均有非常显著性差异(P≤0.01),说明这种保健型酸奶降血清胆固醇(TC)有效。而B组与C组(普通酸奶)的TC值无显著性差异(P>0.05)。

B组与C、D组的TG含量比较结果与TC含量相类似,但B组与D组的TG值仅显示显著性差异(P≤0.05),而不是非常显著性差异(P≤0.01),这表明此种保健型酸奶降胆固醇(TC)的效果要优于降甘油三脂(TG)的效果。而C组(普通酸奶)降TG值亦同样无显著性差异(P>0.05)。这表明普通酸奶在TC和TG的含量虽有所降低,但从统计学角度来验证没有显著性差异(改变不显著)。

但应该指出的是表1中的实验结果表明,食用这种酸奶的小鼠又同时连续食用含动物脂肪很高的高脂饲料时,它的血脂不会降到正常水平,只有因食物中动物脂肪偏高而引起的一般性高脂血症才会发挥它们较好的降血脂效果,这也是保健食品不同于药物作用的特征所在。

4.1.2 含螺旋藻保健型酸奶与血红蛋白含量(Hb)的关系

含螺旋藻保健型酸奶(H组)与正常对照组(G组)比较:

H组与G组呈非常显著性差异(P≤0.01),表明螺旋藻酸奶(H组)能很好地增加血红蛋白的含量。

4.1.3 含螺旋藻保健型酸奶与抗疲劳的关系

H组(含螺旋藻保健型酸奶)与G组(正常对照组)比较也表明:H组与G组非常显著性差异(P≤0.01),这表明螺旋藻酸奶(H组)有很好的抗疲劳功能。

4.2 讨论

这种保健型酸奶所产生的保健功能除与酸奶有一定的关系外,更重要的是加入螺旋藻这种保健原配料。

螺旋藻系蓝藻门的一类低等浮游性单细胞微藻,形状呈螺旋状而得名。目前常用的是钝顶螺旋藻和极大螺旋藻,藻体内含有叶绿素、藻蓝蛋白色素、藻蓝蛋白、藻红蛋白及异蓝藻素。据分析螺旋藻产品含有55%~70%的优质蛋白,还有脂肪、碳水化合物及纤维素等。此外还含有糖的矿物质。尤其是富含铁、钾、镁、B族维生素及γ-亚麻酸等。

总之,螺旋藻是具有营养价值和保健价值极高的佳品,人们称它具有人体极易消化吸收的优质蛋白,全价浓缩人体最需的各种维生素。含丰富的γ-亚麻酸、动物淀粉性多糖类——糖原、超氧化物歧化酶(SOD)、补血造血的天然血红素资源——叶绿素,上述这些物质就是螺旋藻酸奶能降血脂、增加血红蛋白和抗疲劳的功能因子。这也是螺旋藻被世界卫生组织(WHO)称为“人类21世纪的最佳保健品”,被我国卫生部批准为“新资源营养食品”的原因所在。但其不良腥味是螺旋藻本身存在的最大缺点,因此,本研究在制作螺旋藻酸奶中通过酶解发酵和添加食品改良剂等综合方法能较好地除去它们的不良腥味。酶解法是通过木瓜蛋白酶对螺旋藻蛋白质的适度降解,这可降低其藻腥味。酸奶发酵可以进一步破坏藻腥味的化学结构,同时产生芳香物质,改善其风味。添加食品改良剂乙基麦芽酚也可减少腥味的不良影响,乙基麦芽酚本身具有持久天然糖和水果香气,味也甜,可作为香味增效剂,这不但能使酸奶中的香气柔和,还可以协调某些固有的粗糙气味。

 

随着人民生活水平的提高,广大消费者对酸奶要求也越来越高,酸奶已经向着口味多样化,营养更加丰富的特点方向发展。酸奶本身是一种营养价值相当高的食品,同时在人体保健方面也具有作为营养强化载体的先天优势,增加营养以及预防疾病等方面都有一定的功效,特别是搅拌型酸奶,可以轻而易举地添加多种保健成分,而且因为发酵后不经过加热在低温下储藏,没有营养素受热分解之虞。研究证明,这些营养成分对酸奶中的各种乳酸菌没有任何不良影响,在储藏中不会降低活菌数目。所有的这些都使得酸奶成为了乳制品行业中的生力军,也是乳制品中发展最快最迅猛的一个产品。本研究将螺旋藻制成保健型酸奶进行功能性实验结果表明:这种酸奶具有良好的降血脂功能,它还具有较好的增加血清蛋白(Hb)含量和抗疲劳的功能。它们具有良好的保健酸奶开发前景。

 

 

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