CN111296569A - 一种复合酸奶及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合酸奶及其制备方法和应用，所述复合酸奶，原料组分按质量份数计含有：复原乳或鲜奶50‑65份，藜麦浆20‑36份，姜汁7‑9份，绵白糖6‑8份，乳酸菌复合发酵剂0.2‑0.5份。所述复合酸奶的制备步骤：按所述的原料组分配比将复原乳或鲜奶、藜麦浆、姜汁和绵白糖充分混匀制成混合乳液；将混合乳液杀菌、冷却，再接种乳酸菌复合发酵剂，经过发酵、冷却、后熟制成复合酸奶成品。本发明复合酸奶具有较强的体外抗氧化能力，可有效清除羟基自由基和ABTS自由基，能够有效缓解饮水型砷暴露导致的肝脏毒性。总之，本发明复合酸奶拓展了功能型酸奶的用途，并丰富了功能型酸奶的种类，具有广泛的应用前景。

Description

一种复合酸奶及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及发酵乳制品加工技术领域，具体地说是一种复合酸奶及其制备方法，以及该酸奶在缓解饮水型砷中毒肝损伤中的应用。
背景技术
酸奶是世界上最常食用的发酵乳之一。它是以新鲜乳或复原乳等为原料，经过乳酸菌发酵，生成含有大量活性乳酸菌的凝乳状乳制品。相较于原料乳而言，酸奶不仅保留了原奶中固有的营养成分，也使得部分脂肪、蛋白质等生物大分子分解为更易被人体吸收的物质，而且酸奶中含有的大量活菌，对人体也有一定健康效应。从目前市场产品来看，凝固型酸奶种类繁多，其中不乏与水果、蔬菜和谷物等复配的产品，但藜麦生姜复合酸奶尚未报道。
藜麦是一种原产于南美洲安第斯地区的作物，于20世纪90年代传入我国。藜麦籽粒富含全部人体必需氨基酸、多种植物类固醇、不饱和脂肪酸、矿物质以及膳食纤维等，被称为“粮食之母”和“全营养食品”。此外，藜麦中还富含植物多酚、黄酮类和皂苷等多种生物活性成分，使其具有增强机体免疫，提高抗氧化、抗肿瘤、抗炎、抗菌等功效。生姜是一种“药食同源”的食材，其中含有多种氨基酸、维生素及多种微量元素，还含有姜精油、姜辣素、黄酮类和姜酚等活性成分，这些成分使其具有抗氧化、抗肿瘤、增强免疫等功效，在药品、功能食品以及保健品的开发中被广泛应用。因此，藜麦和生姜复配后发酵的酸奶不仅融合了藜麦和生姜的多种营养和功能成分，丰富了酸奶的种类，提升了藜麦和生姜的深加工价值，而且赋予了复合酸奶一种特殊的保健功效——缓解饮水型砷中毒肝损伤。
砷(As)是一种国际公认的微量有毒元素。砷可通过多种途径进入人体，通过饮用水摄入砷是最主要的途径之一。现有研究认为，砷摄入机体后主要在肝脏中代谢和蓄积，其中，无机砷的甲基化是体内砷代谢的主要途径，该途径主要发生在肝脏，因而肝脏也是砷毒性作用的靶器官之一。研究表明，砷暴露会导致肝脏组织中活性氧(ROS)爆发，引起肝组织氧化应激，进而导致肝脏损伤。研究还发现，用抗氧化剂维生素C、维生素E、姜黄素和茶多酚等干预实验动物砷染毒过程，能够减轻砷摄入引发的毒性效应，但是利用饮食干预砷毒性的研究尚不多见。
鉴于全球约2亿人饮用水砷含量超标的现实，建立对饮水型砷中毒的饮食干预途径是一种有效保护居民健康的新策略，具有广阔的开发前景。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种复合酸奶及其制备方法，将藜麦浆和生姜汁添加于复原乳或鲜奶中，经乳酸菌复合发酵后制备成具有抗氧化活性的酸奶，丰富功能型酸奶的种类。本发明的另一个目的是提供所述复合酸奶的用途，即该酸奶能够用于缓解饮水型砷中毒肝损伤。
为了实现上述目的，本发明通过如下技术方案实现：
一种复合酸奶，原料组分按质量份数计含有：复原乳50-65份，藜麦浆20-36份，姜汁7-9份，绵白糖6-8份，乳酸菌复合发酵剂0.2-0.5份；所述的复原乳可以用鲜奶代替，所述的鲜奶是新鲜牛奶或羊奶。
所述的复原乳是称取脱脂奶粉，加入煮沸后冷却至约40℃的饮用水，混匀制得；脱脂奶粉和饮用水的质量比为1-1.2:4。
所述的藜麦浆是将藜麦籽粒清洗干净后室温下浸泡8-10小时，捞出藜麦籽粒加水磨浆，浆液经四层无菌纱布过滤分离后，滤液经68-70℃糊化2-3小时所得；藜麦和水的质量比为1:8-10。
所述的姜汁是取新鲜生姜，洗净并切碎，用榨汁机榨汁，然后向姜汁中立即添加0.03-0.05％(质量体积比，g/mL)维生素C护色，四层无菌纱布过滤，然后加果胶酶澄清，80-85℃保温5分钟灭酶，静置3-5小时，弃沉淀后所得。
所述的乳酸菌复合发酵剂为市售乳酸菌复合发酵剂，由保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌按质量比1:1:1:1:1的比例组成。
复合酸奶的制备方法，包括如下步骤：
按上述原料组分配比将复原乳或鲜奶、藜麦浆、姜汁和绵白糖充分混匀制成混合乳液，混合乳液经杀菌、冷却，再接种乳酸菌复合发酵剂，经过发酵、冷却、后熟等步骤制成复合酸奶成品。
所述杀菌是将混合乳液置于95-100℃温度下持续5-7分钟。
所述的发酵是将接种乳酸菌复合发酵剂后的混合乳液在42-43℃条件下静置8小时。
所述的后熟是将发酵好的酸奶置于0-4℃冷藏24小时左右。
本发明所述酸奶对羟基自由基和ABTS自由基具有较高的清除率，该酸奶可在制备能够缓解饮水型砷中毒肝损伤的功能型乳制品中应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明选用生姜、藜麦与复原乳或鲜奶复配后发酵酸奶，显著提升了酸奶的抗氧化活性，且酸奶天然无副作用，人们可长期食用。
通过毒理学试验与功能学评价证明本发明复合酸奶能明显抑制饮水型砷暴露致肝损伤模型动物的血清谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性升高、肝脏H2O2和MDA含量升高，以及肝脏GSH含量和T-SOD活性下降，可提高肝脏抗氧化能力，有效缓解饮水型砷暴露导致的肝脏毒性。
附图说明
图1是不同质量浓度复合酸奶对羟基自由基清除率的影响。
图2是不同质量浓度复合酸奶对ABTS自由基清除率的影响。
图3是复合酸奶对慢性饮水砷摄入引起小鼠血清AST活性变化的影响。
图4是复合酸奶对慢性饮水砷摄入引起小鼠血清ALT活性变化的影响。
图5是复合酸奶对慢性饮水砷摄入引起小鼠肝脏GSH含量变化的影响。
图6是复合酸奶对慢性饮水砷摄入引起小鼠肝脏T-SOD活性变化的影响。
图7是复合酸奶对慢性饮水砷摄入引起小鼠肝脏MDA含量变化的影响。
图8是复合酸奶对慢性饮水砷摄入引起小鼠肝脏H2O2含量变化的影响。
图3-8中的*P<0.05表示与蒸馏水对照组间差异显著；#P<0.05表示与砷染毒组间差异显著。
具体实施方式：
发明人对本发明提供的技术方案进行了详细研究实验，下述实施例用于进一步说明本发明的技术效果，并不限制本发明的范围。
下述实施例以本发明的技术方案为基础，公布了具体的实施方式。
实施例1功能型复合酸奶制备
制备功能型复合酸奶的方法，包括如下步骤：
①藜麦浆的制备：称取6g藜麦籽粒，清洗干净，室温下浸泡8小时后捞出，加60mL饮用水磨浆，浆液经四层无菌纱布过滤分离后，滤液68℃糊化2.5小时，得藜麦浆；
②生姜汁的制备：新鲜生姜洗净并切成厚度为0.2-0.4cm的细丝，使用家用榨汁机榨汁，添加0.03％(质量体积比,g/mL)维生素C护色，四层无菌纱布过滤，加适量果胶酶澄清，85℃保温5分钟灭酶，静置3小时，弃沉淀，得生姜汁；
③复原乳的制备：称取10g脱脂奶粉(雀巢公司生产)，加煮沸后冷却至约40℃的饮用水至50mL，搅拌混匀，得复原乳。
④混合乳液的制备：添加藜麦浆30mL、姜汁7mL、复原乳50mL和绵白糖6g于发酵瓶中，并用煮沸后冷却的饮用水补充至100mL，搅拌混匀。
⑤混合乳液的杀菌、冷却、接种与发酵：将上述混合乳液置于95℃保温7分钟，冷却至室温，加入0.5g的乳酸菌复合发酵剂，在43℃发酵8小时。
⑥酸奶后熟：将发酵好的酸奶冷却，置于4℃冷藏24小时，即得功能型复合酸奶。
实施例2功能型复合酸奶制备
制备功能型复合酸奶的方法，包括如下步骤：
①藜麦浆的制备：称取8g藜麦籽粒，清洗干净，室温下浸泡8小时后捞出，加64mL饮用水磨浆，浆液经四层无菌纱布过滤分离后，滤液70℃糊化3小时，得藜麦浆；
②生姜汁的制备：新鲜生姜洗净并切成厚度为0.2-0.4cm的细丝，使用家用榨汁机榨汁，添加0.05％(质量体积比,g/mL)维生素C护色，四层无菌纱布过滤，加适量果胶酶澄清，80℃保温5分钟灭酶，静置4小时，弃沉淀，得生姜汁；
③复原乳的制备：称取11.6g脱脂奶粉(雀巢公司生产)，加煮沸后冷却至约40℃的饮用水至50mL，搅拌混匀，得复原乳。
④混合乳液的制备：添加藜麦浆35.6mL、姜汁8.66mL、复原乳50mL和绵白糖7.00g于发酵瓶中，并用煮沸后冷却的饮用水补充至100mL，充分混匀。
⑤混合乳液的杀菌、冷却、接种与发酵：将上述混合乳液置于95℃保温5分钟，然后冷却至室温，加入0.4g的乳酸菌复合发酵剂，在43℃发酵8小时。
⑥酸奶后熟：将发酵好的酸奶冷却，置于4℃冷藏24小时，即得功能型复合酸奶。
实施例3功能型复合酸奶制备
制备功能型复合酸奶的方法，包括如下步骤：
①藜麦浆的制备：称取6g藜麦籽粒，清洗干净，室温下浸泡8小时后捞出，加48mL饮用水磨浆，浆液经四层无菌纱布过滤分离后，滤液70℃糊化2.5小时，得藜麦浆；
②生姜汁的制备：新鲜生姜洗净并切成厚度为0.2-0.4cm的细丝，使用家用榨汁机榨汁，添加0.03％(质量体积比,g/mL)维生素C护色，四层无菌纱布过滤，加适量果胶酶澄清，85℃保温5分钟灭酶，静置3小时，弃沉淀，得生姜汁；
③鲜奶的准备：快速量取袋装鲜牛奶(伊利公司生产)65mL备用。
④混合乳液的制备：添加藜麦浆20mL、姜汁7mL、鲜乳65mL和绵白糖8g于发酵瓶中，并用煮沸后冷却的饮用水补充至100mL，搅拌混匀。
⑤混合乳液的杀菌、冷却、接种与发酵：将上述混合乳液置于95℃保温5分钟，冷却至室温，加入0.4g的乳酸菌复合发酵剂，在43℃发酵8小时。
⑥酸奶后熟：将发酵好的酸奶冷却，置于4℃冷藏24小时，即得功能型复合酸奶。
实施例4本发明复合酸奶抗氧化活性测试
1、主要材料与试剂
本发明制备的复合酸奶(实施例1)及对照酸奶(体系中以饮用水代替生姜汁及藜麦浆，其余制作工艺相同)。
H2O2、FeSO4、水杨酸、ABTS和过硫酸钾，均为分析纯。
2、实验方法
(1)羟基自由基(·OH)清除率的测定：
采用水杨酸法测定本发明复合酸奶对羟基自由基(·OH)的清除率；
·OH清除率(％)按照下式计算：
·OH清除率(％)＝1－(Ax－Ax0)/A0×100％；
Ax表示测定样品吸光度值；Ax0表示测定样品对照吸光度值；A0表示空白对照吸光度值
(2)ABTS自由基清除率的测定：
称取ABTS和过硫酸钾配制ABTS自由基储备液，然后用蒸馏水稀释约50倍左右，使其在734nm波长下的吸光度值在0.68-0.72之间，此为ABTS自由基工作液。在试管中分别加入1.0mL不同质量浓度的复合酸奶和7.0mL ABTS自由基工作液，以1.0mL双蒸水代替酸奶样品作对照，充分混匀后室温下黑暗静置6min，8000rpm条件下离心10min，取上清液在734nm处测定吸光值。
ABTS自由基清除率(％)＝(A0－Ax)/A0×100％；
其中：A0为对照的吸光值，Ax为加酸奶样品测得的吸光值。
3、实验结果
从图1可知，本发明复合酸奶和对照酸奶对羟基自由基的清除率与酸奶质量浓度成正比，在相同浓度下，复合酸奶清除羟基自由基的能力显著高于对照组(P<0.05)。例如，在15g/100mL浓度(本实施例最高浓度)时，复合酸奶对羟基自由基的清除率达到89.84％，而对照酸奶对羟基自由基清除率仅为50.62％。由此表明，复合酸奶有较强的羟基自由基清除率。
从图2可知，本发明复合酸奶和对照酸奶对ABTS自由基的清除率与酸奶浓度成正比，在相同浓度下，复合酸奶清除ABTS自由基的能力显著高于对照酸奶(P<0.05)。例如，在15g/100mL浓度时，复合酸奶对ABTS自由基的清除率高达87.55％，而对照酸奶对羟基自由基清除率仅为46.66％。由此表明，复合酸奶有较强的ABTS自由基清除率。
实施例5本发明复合酸奶缓解砷致肝脏损伤作用研究
1、实验材料
1.1实验动物
SPF级雄性ICR小鼠，体重18±2g，购于山西医科大学实验动物中心，生产许可证号：SCXK(晋)2019-0004；使用许可证号：SYXK(晋)2019-0007。小鼠饲养于山西大学清洁级动物房，动物房温度23±1℃，相对湿度60±5％。
1.2主要材料与试剂
本发明制备的复合酸奶(实施例2)。
亚砷酸钠、氯化钠、考马斯亮蓝和戊巴比妥钠等，均为分析纯试剂。
谷丙转氨酶(ALT)测定试剂盒、谷草转氨酶(AST)测定试剂盒、还原型谷胱甘肽(GSH)测定试剂盒、总超氧化物歧化酶(T-SOD)测定试剂盒、过氧化氢(H2O2)测定试剂盒、丙二醛(MDA)测定试剂盒，均购于南京建成生物工程研究所。
2、实验方法
2.1动物分组与处理
雄性ICR小鼠24只，适应性喂养一周后，按体重随机分为4组，每组6只。分组如下：(1)蒸馏水对照组：饮蒸馏水，隔天灌胃一次16.65mL/kg·BW的生理盐水；(2)砷染毒组：饮含10mg/L砷(用亚砷酸钠配制)的水，隔天灌胃一次16.65mL/kg·BW的生理盐水；(3)砷+酸奶组：饮含10mg/L砷的水，隔天灌胃一次16.65mL/kg·BW的复合酸奶；(4)复合酸奶对照组：饮蒸馏水，隔天灌胃一次16.65mL/kg·BW的复合酸奶。实验周期60天，实验期间记录小鼠的摄食、饮水量和体重变化，观察动物形态、活动特征以及死亡等情况。
2.2小鼠解剖与取材
用1％戊巴比妥钠麻醉小鼠，称重后眼眶取血，迅即解剖，取出肝脏组织用预冷的生理盐水漂洗，拭干表面浮水，称肝脏重量。取100mg肝组织装入玻璃匀浆管中，加入组织块9倍质量的预冷生理盐水，冰浴中匀浆，匀浆液于3000rpm 4℃离心15min，上清液用于测试。
2.3生化指标测定
按照试剂盒说明书检测小鼠血清中AST和ALT的活力，及肝匀浆中GSH、H2O2、MDA含量和T-SOD活力，并采用考马斯亮蓝法测定组织中蛋白质含量。
3、实验结果
3.1动物的一般状况
整个实验期间，小鼠行为、摄食与饮水均正常，外形无明显异常，未出现死亡，染毒结束后各组小鼠体重无明显差异。
3.2生化指标检测结果
AST和ALT是表示肝功能的基础指标，AST和ALT酶活性上升表示肝功能出现异常或者损伤，从图3和图4可知，小鼠饮水砷暴露60天后，血清中AST和ALT活性明显升高，而砷+复合酸奶组血清AST和ALT活性显著低于砷染毒组，与蒸馏水对照组无明显差异。由此表明，本发明复合酸奶能够有效保护实验动物的肝脏功能。
对小鼠肝脏中氧化胁迫指标进行分析，结果如图5-图8所示，与对照组相比，砷染毒组小鼠肝脏中GSH含量、T-SOD活性显著降低，H2O2和MDA含量显著升高，说明饮水型砷中毒肝损伤动物造模成功；与砷染毒组相比，本发明复合酸奶干预可有效地降低肝脏H2O2和MDA含量，并提升肝组织GSH含量和T-SOD活性。由此表明，本发明复合酸奶能够有效提高实验动物的抗氧化能力，缓解慢性饮水砷摄入引起的肝脏氧化损伤。
4、实验结论
饮用含10mg/L砷的水溶液60天后，小鼠肝脏出现氧化损伤，肝脏功能异常，经本发明复合酸奶干预后，各项检测指标均恢复至正常范围，因此，本发明复合酸奶能够有效缓解砷致肝脏毒性。

Claims (10)

1.一种复合酸奶，其特征在于：原料组分按质量份数计含有：复原乳或鲜奶50-65份，藜麦浆20-36份，姜汁7-9份，绵白糖6-8份，乳酸菌复合发酵剂0.2-0.5份。
2.如权利要求1所述的一种复合酸奶，其特征在于：所述的复原乳是称取一定量脱脂奶粉，加入煮沸后冷却至约40℃的饮用水，混匀制得；脱脂奶粉和饮用水的质量比为1-1.2:4。
3.如权利要求1所述的一种复合酸奶，其特征在于：所述的藜麦浆是将藜麦籽粒清洗干净后室温下浸泡8-10小时，捞出藜麦籽粒加水磨浆，浆液经四层无菌纱布过滤分离后，滤液经68-70℃糊化2-3小时所得；藜麦和水的质量比为1:8-10。
4.如权利要求1所述的一种复合酸奶，其特征在于：所述的姜汁是取新鲜生姜，洗净并切碎，用榨汁机榨汁，然后向姜汁中立即添加微量维生素C护色，四层无菌纱布过滤，然后加果胶酶澄清，80-85℃保温5分钟灭酶，静置3-5小时，弃沉淀后所得。
5.如权利要求1所述的一种复合酸奶，其特征在于：所述的乳酸菌复合发酵剂为市售乳酸菌复合发酵剂。
6.如权利要求1所述的一种复合酸奶的制备方法，其特征在于包括如下步骤：按权利要求1所述的原料组分配比将复原乳或鲜奶、藜麦浆、姜汁和绵白糖充分混匀制成混合乳液；将混合乳液杀菌、冷却，再接种乳酸菌复合发酵剂，经过发酵、冷却、后熟步骤制成复合酸奶成品。
7.如权利要求6所述的一种复合酸奶的制备方法，其特征在于：所述杀菌是将混合乳液置于95-100℃温度下持续5-7分钟。
8.如权利要求6所述的一种复合酸奶的制备方法，其特征在于：所述的发酵是将接种乳酸菌复合发酵剂后的混合乳液在42-43℃条件下静置8小时。
9.如权利要求6所述的一种复合酸奶的制备方法，其特征在于：所述的后熟是将发酵好的酸奶置于0-4℃冷藏24小时。
10.如权利要求1所述的复合酸奶在制备能够缓解饮水型砷中毒肝损伤的功能型乳制品中的应用。
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