契达干酪是世界上消费最多的一种干酪,在干酪成熟过程中伴随着一系列复杂的生化反应,产生了多种生物活性物质,使其具有较高的营养价值。乳源性抗氧化物质具有阻止自由基生成、清除已形成自由基和活性氧的功能,从而防止这些物质对机体大分子的损伤。牛乳发酵可以进一步促进酪蛋白中抗氧化物质的释放,发酵产生的酪蛋白衍生物可清除自由基和提高人类淋巴细胞过氧化氢酶活性和谷胱甘肽水平,这使干酪的抗氧化活性远高于液态乳。益生菌作为一种微生物,除了能将周围某些特定物质分解成可利用的小分子物质,自身还有很多益生功能。
东北农业大学食品学院,乳品科学教育部重点实验室的陈 萍、刘 璐、李晓东*等人在保证菌株的耐酸、耐盐性良好,适用于干酪生产的前提下,以水解性和抗氧化活性为指标,筛选出水解能力较强和抗氧化能力较强的益生菌,将其分别添加到契达干酪中,比较分析干酪在成熟过程中活菌数和抗氧化活性的变化,探究益生菌自身的抗氧化能力和水解能力对干酪抗氧化性的影响。
1 益生菌的初筛
益生菌耐酸实验结果
9 株益生菌均有一定的耐酸能力,当作用1 h 后,L. casei 1.0407、L. helveticus 1.0612和L. rhamnosus 1.0911的存活率在50%以上,作用4 h 后,这3 株均的存活率仍在10%以上。
益生菌耐盐实验结果
当NaCl质量浓度为2 g/100 mL时,除L. helveticus 1.0618外,其他菌株存活率均在90%以上,且无显着差异。NaCl质量浓度为8 g/100 mL时,B. bifidum 07-300B的存活率最高,L. acidophilus 1.0357、L. casei 1.0407、L. helveticus 1.0612和L. rhamnosus 1.0911这4 株菌的存活率无显着差异(P>0.05),具有良好的耐盐性。
益生菌蛋白水解能力分析
9 株菌中蛋白水解能力最好的4 株菌依次为L. helveticus 1.0612、L. plantarum 1.0320、L. rhamnosus 1.0385和L. acidophilus 1.0357。
益生菌抗氧化能力分析
DPPH自由基清除率最高的4 株菌依次为L. casei 1.0407、L. rhamnosus 1.0911、L. plantarum1.0320和L. acidophilus 1.0357,还原能力最好的4 株菌依次为L. rhamnosus 1.0911、L. rhamnosus 1.0205、B. bifidum 07-300B和L. casei 1.0407。
2 契达干酪成分分析
3 组干酪的成分含量均在标准范围内,实验组契达干酪盐含量显着高于空白组(P<0.05),可能是由于实验室规模制作干酪存在着参数的不可控性。除盐分外其他成分均无显着性差异,但盐含量也在标准范围内。由此而知添加益生菌对干酪组成成分没有显着影响(P>0.05),可进行下一步研究。
3 契达干酪活菌数的测定结果
3 组干酪在成熟过程中活菌数均呈下降趋势,下降率分别为47.40%、22.18%和21.91%,但益生菌干酪的活菌数显着高于空白组(P<0.05),且在成熟末期, 两组益生菌干酪活菌数均高于7.0(lg(CFU/g)),达到益生菌食品的菌数要求,具有益生功能。结果表明选实验添加的L. helveticus 1.0612和L. rhamnosus 1.0911在干酪中均有良好的存活率。
4 水溶性提取物抗氧化性的测定结果
DPPH自由基清除能力
3 组干酪在成熟过程中,DPPH自由基的清除能力均先增大再减小,最后趋于平稳,并在第4个月时达到最大,分别为44.38%、47.30%和51.05%,且三者间存在显着差异(P<0.05)。从成熟的0~4 个月内,3 组干酪DPPH自由基清除率均显着升高,并在第5个月呈显着下降趋势(P<0.05),而在后3 个月中,每组的DPPH自由基清除率变化不显着,但添加L. helveticus 1.0612干酪的DPPH自由基清除率显着高于添加L. rhamnosus 1.0911干酪和空白组(P<0.05)。
羟自由基清除能力
在前4 个月的成熟过程中,3 组契达干酪的羟自由基清除能力均随时间的延长而显着增加,在第5、6个月内显着下降(P<0.05),在后3 个月内无显着变化。3 组干酪在第4个月时羟自由基清除能力达到最大,分别为43.86%、46.19%和49.97%。在第5~7个月内,添加L. helveticus 1.0612干酪的羟自由基清除率显着高于其他两组(P<0.05)。
还原能力
3 组干酪还原能力在前5 个月均显着增加,在第6、7个月内显着下降(P<0.05),在最后3 个月内无显着变化,并在第5个月时达到最大值。在整个成熟过程中,添加益生菌的契达干酪还原能力显着高于空白组(0.46)(P<0.05),其中Batch-3(0.66)又显着高于Batch-2(0.56)(P<0.05),这是因为干酪随着成熟期的延长,蛋白质逐渐降解生成小分子肽和氨基酸等。
5 质构分析结果
空白干酪硬度显着高于益生菌干酪(P<0.05),这可能是因为L. helveticus 1.0612和L. rhamnosus 1.0911的加入增加了蛋白的水解程度,使干酪在成熟过程中产生大量水溶性物质,酪蛋白原来的网状结构被破坏,干酪结构变得松散,硬度下降。3 组契达干酪的胶黏性和咀嚼性无显着差异。
6 感官评价结果
添加L. helveticus 1.0612的干酪苦味评分显着低于其他两组(P<0.05),可能是因为添加L. helveticus 1.0612后增强了酪蛋白的水解程度,产生了具有苦味的氨基酸或短肽,苦味肽的分子质量一般较小,且具有疏水性,因此苦味肽一定程度上也具有抗氧化性。
结 论
契达干酪成熟过程中,3 组干酪抗氧化能力均先升高、再降低、最后趋于平缓,其中DPPH自由基和羟自由基清除能力均在第4个月时达到最大,还原能力在第5个月时达到最大。L. helveticus 1.0612和L. rhamnosus 1.0911的添加可显着提高契达干酪的抗氧化活性(P<0.05),在契达干酪中添加水解能力较强的菌株,相比于添加本身具有良好抗氧化活性的菌株,可能会加剧干酪的蛋白水解,生成具有抗氧化能力的短肽和氨基酸,从而提高干酪的抗氧化活性。通过对益生菌干酪质构、感官的分析得出L. helveticus 1.0612和L. rhamnosus 1.0911的加入对契达干酪的品质无显着影响,但L. helveticus 1.0612的添加在增加干酪抗氧化活性的同时,会加剧酪蛋白水解,增加干酪的苦味感。