使用阿卡西亚努比卡树皮提取物和凝乳酶凝固的苏丹白奶酪的比较品质评估

《JOURNAL OF FOOD QUALITY》：Comparative Quality Assessment of Sudanese White Cheese Coagulated With Acacia nubica Bark Extract and Rennet

苏丹白干酪中Acacia nubica树皮提取物作为植物凝乳剂的研究：评估其凝乳活性（最高90.01 RU/mL）、对蛋白质和脂肪含量的影响，发现微生物总数接近欧盟安全标准（≤8 log CFU/g），感官评价显示颜色得分高但风味得分低。结论指出经纯化和处理可有效提升其商业应用潜力。

　　本研究围绕一种源自自然界的植物凝乳剂——*Acacia nubica*（努比亚金合欢）树皮提取物，在苏丹白奶酪制作中的应用展开。随着对植物基凝乳剂需求的增长，寻找可持续、无动物源的凝乳替代品成为了一个重要的研究方向。在许多干旱和半干旱地区，传统的动物凝乳酶（如牛或羊的胃液）因成本高、供应不稳定或不符合某些宗教饮食标准而受到限制。因此，研究者开始探索天然植物提取物作为替代品的潜力，以满足当地乳制品生产的需求，同时减少对环境的影响和资源的依赖。

*Acacia nubica* 是一种适应性强的灌木植物，广泛分布在非洲和阿拉伯半岛的干旱地区。这种植物不仅具有生态价值，还具备经济价值。其树皮中含有丰富的单宁酸，这些物质在传统工艺中被用于制作皮革和染料，同时也有潜在的药用价值。近年来，研究者发现其树皮中可能含有能够促进牛奶凝固的酶类物质，这一发现激发了将其作为天然凝乳剂的研究兴趣。在苏丹的部分地区，人们已知将浸泡过该植物茎秆的少量牛奶用于制作奶酪，这一做法在一定程度上为当地乳制品加工提供了启示。

本研究的背景源于对传统凝乳酶在某些地区使用受限的担忧。例如，*Calotropis procera*（乳木果）的乳汁和*Solanum dubium*（马铃薯豆）的果实虽然在某些情况下能有效凝固牛奶，但存在季节性限制、味道不佳、处理复杂等缺点。相比之下，*Acacia nubica* 树皮全年可得，且初步测试表明其提取物没有明显的苦味，且提取过程相对简单，这使得其成为一种具有潜力的凝乳酶替代品。此外，使用植物基凝乳剂还能满足伊斯兰教法对“清真”（halal）的要求，为宗教敏感地区提供了一种合法且环保的选择。

为了评估*Acacia nubica*树皮提取物作为凝乳剂的可行性，研究人员在苏丹的阿尔-卡达菲省采集了树皮样本，并在实验室条件下进行了水提取。提取液在pH 5.5、4°C的条件下储存，随后被用于不同浓度（0.03%、0.05%、0.07%）的凝乳实验。实验过程中，研究人员使用了三种牛奶来源：牛乳和山羊乳，分别制作了三组白奶酪样本，并与使用传统动物凝乳酶制作的对照组进行比较。实验的目的是评估这种植物提取物在凝乳活性、奶酪成分、微生物安全性以及感官品质方面的表现，以判断其是否适合商业化使用。

实验结果显示，随着*Acacia nubica*树皮提取物浓度的增加，其凝乳活性显著提升。在0.07%的浓度下，凝乳活性达到了90.01 RU mL?1，表明其在凝乳效率方面具有较强的潜力。这一结果与其他植物凝乳酶（如*Cynara cardunculus*、*Pergularia tomentosa*、*Withania coagulans*、*Moringa oleifera*）的研究数据相比较，显示出一定的竞争力。然而，与一些高效凝乳酶相比，其活性仍较低，这提示需要进一步优化提取工艺，以提高其性能。

在奶酪成分方面，使用*Acacia nubica*树皮提取物制作的奶酪表现出与传统凝乳酶不同的特点。对于牛乳奶酪而言，使用0.07%的提取物时，蛋白质含量达到了17.2%，高于对照组，表明该提取物能够有效保留蛋白质。然而，山羊乳奶酪的蛋白质含量则相对较低，这可能与山羊乳中αs?-酪蛋白含量较少、β-酪蛋白较多有关，而这些蛋白在植物蛋白酶的作用下更容易被分解，导致蛋白质回收率下降。此外，*Acacia nubica*树皮提取物还提高了奶酪的水分含量，而降低了脂肪含量。这种成分变化可能影响奶酪的口感和质地，但也可能带来其他优势，例如提升奶酪的湿润度和延展性。

在微生物安全性方面，实验发现使用*Acacia nubica*树皮提取物制作的奶酪的总可培养菌落数（TVBC）和酵母/霉菌数量均略高于对照组。尽管这些数值仍处于苏丹国家标准允许的范围内（即不超过8 log cfu g?1），但接近欧盟和国际食品法典委员会（Codex）的微生物安全标准，这表明在实际应用中需要加强提取和储存过程的卫生管理。例如，提取液应经过无菌过滤，奶酪在凝固后需要进行温和的热处理或消毒步骤，以减少微生物污染。同时，研究者建议在原料采集、处理和储存过程中采用严格的卫生控制措施，以确保最终产品的安全性和品质。

在感官评价方面，由*Acacia nubica*树皮提取物制作的奶酪在颜色方面表现良好，但其风味、口感和整体接受度显著低于传统凝乳酶制作的奶酪。实验采用10人组成的感官评估小组，使用4分制评分体系对奶酪的各个属性进行打分。结果显示，虽然颜色评分较高，但风味和整体接受度评分明显偏低。这可能与提取物中某些成分（如苦味肽和单宁酸）的残留有关，这些成分可能影响奶酪的口感和味道。此外，实验还指出，当前的感官评估样本量较小，仅由10名参与者完成，这不足以代表广泛的消费者偏好。因此，未来的感官测试应扩大样本量，以确保结果的可靠性。

从工业应用的角度来看，*Acacia nubica*树皮提取物具有一定的商业化潜力。该提取物的生产成本较低，且在干旱地区易于获取，使其成为一种经济实惠的替代品。根据研究数据，每100升牛奶的凝乳酶成本约为0.07美元，仅为进口动物凝乳酶成本的40%。此外，通过超声波辅助提取和10 kDa超滤技术，可以提高提取效率并减少运输成本。然而，研究也指出，目前的提取工艺仍需优化，以确保提取物的纯度和活性，同时解决可能的苦味问题。例如，采用冷乙醇洗涤或引入非苦味的乳酸菌共培养技术，可能有助于改善风味，从而提高消费者接受度。

研究还强调了在实际应用中需要注意的几个关键点。首先，植物提取物的使用必须经过严格的卫生处理，以避免微生物污染，这包括对树皮进行氯化清洗、提取液的无菌过滤以及采用“障碍技术”（hurdle technology）来降低微生物风险。其次，为了提高凝乳酶的性能，可能需要进一步的纯化步骤，如超滤和离子交换，以去除苦味物质和杂质。最后，研究建议进行更大规模的感官测试，以验证该凝乳剂在实际市场中的接受度。目前的实验结果表明，虽然*Acacia nubica*树皮提取物在某些方面表现良好，但其风味和口感仍需改进，才能满足消费者对奶酪品质的期望。

总体而言，这项研究为干旱地区的乳制品工业提供了一种新的可能性。*Acacia nubica*树皮提取物不仅具有成本效益和可持续性，还能在一定程度上提升奶酪的蛋白质和水分含量，有助于提高产量和品质。然而，为了实现商业化，还需要解决微生物安全和感官品质问题。研究者建议未来的工作应集中在以下几个方面：一是进一步优化提取工艺，以提高凝乳酶的纯度和活性；二是改进感官评价，通过更大规模的测试来确认其市场潜力；三是进行更全面的微生物控制，确保最终产品的安全性。此外，研究还提到，随着全球对可持续食品生产的需求增加，植物基凝乳剂的开发可能成为未来乳制品行业的重要趋势。

从更广泛的角度来看，这项研究不仅对苏丹的乳制品行业具有现实意义，也对全球其他干旱或资源有限的地区具有借鉴价值。随着环保意识的增强和对动物源产品需求的下降，寻找替代性的植物凝乳剂将成为乳制品行业的重要课题。*Acacia nubica*树皮提取物作为一种天然、可再生资源，其应用可能为全球乳制品生产带来新的机遇。同时，研究也提醒我们，植物凝乳剂的开发和应用需要综合考虑多个因素，包括活性、安全性、成本效益以及消费者接受度，以确保其在实际生产中的可行性。

综上所述，*Acacia nubica*树皮提取物作为一种新型的植物凝乳剂，在某些方面表现出了良好的应用前景。它能够提高奶酪的蛋白质和水分含量，同时具备较低的成本和较高的可得性。然而，为了实现商业化，还需要在微生物控制和感官品质优化方面进行进一步研究和改进。未来的研究可以探索更高效的提取和纯化方法，以提高凝乳活性并减少不良风味的产生。此外，扩大感官评估的样本量，并进行长期的市场测试，将有助于更准确地评估该凝乳剂的消费者接受度和市场潜力。如果这些问题能够得到妥善解决，*Acacia nubica*树皮提取物有望成为一种可行的、环保的凝乳酶替代品，为干旱地区的乳制品生产提供新的解决方案。