入侵种冰叶日中花果皮提取物强化酸奶的理化、营养及抗氧化特性研究

【字体: 时间:2025年05月19日 来源:Applied Food Research 4.5

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  为解决人工食品添加剂健康隐患及功能性食品开发需求,研究人员开展冰叶日中花(Carpobrotus edulis)果皮提取物强化酸奶研究。发现其可提升酸奶抗氧化性、WHC,降低 syneresis,增加矿物质,为入侵物种资源化及功能食品开发提供新方向。

  
在食品工业追求天然化与功能化的浪潮中,人工添加剂引发的健康风险(如肠道紊乱、免疫问题)日益凸显,消费者对 “清洁标签” 食品的需求迫切。与此同时,功能性食品市场规模持续扩大,如何将生态威胁转化为资源成为可持续发展的重要命题。冰叶日中花作为一种入侵性盐生植物,其果实富含酚类、黄酮等生物活性物质,却长期未被开发为食品功能成分。在此背景下,葡萄牙研究人员开展了将其果皮提取物应用于酸奶强化的研究,相关成果发表于《Applied Food Research》,为入侵物种资源化利用与功能性乳制品开发提供了新思路。

研究团队采用水、乙醇、乙醇 - 水混合溶剂提取冰叶日中花果皮和果肉成分,通过 Folin-Ciocalteu 法、铝氯化物法测定总酚(TPC)和总黄酮(TFC)含量,利用 DPPH 和 ABTS?+ 自由基清除实验评估抗氧化活性(RSA),并通过 UHPLC-ESI-MS/MS 分析提取物的化学成分。随后,将筛选出的果皮提取物按特定浓度添加到酸奶中,检测酸奶在储存 0 天和 7 天时的理化性质(pH、持水能力 WHC、脱水收缩率 syneresis、色泽)、营养成分(水分、灰分、蛋白质、矿物质)及抗氧化性能的变化。

3.1 抗氧化特性


研究发现,果皮提取物的 TPC 和 TFC 显著高于果肉,其中乙醇提取物的 TPC 达 98.4 mg GAE/g DW,TFC 达 5.74 mg QE/g DW,抗氧化活性最强(DPPH 和 ABTS?+ 的 IC??分别为 0.414 mg/mL 和 0.202 mg/mL)。这表明果皮中的酚类和黄酮类化合物是其抗氧化能力的主要贡献者。

3.2 体外细胞毒性


对 HepG2、RAW 264.7 和 S17 细胞的毒性实验显示,除氢乙醇提取物对 HepG2 细胞存活率略有降低(68%)外,其他提取物处理的细胞存活率均高于 80%,表明提取物整体毒性较低,具备食品应用安全性。

3.3 植物化学成分分析


UHPLC-ESI-MS/MS 检测到果皮提取物中含有 30 余种次生代谢物,包括苹果酸、柠檬酸、奎宁酸等有机酸,以及二甲基四羟基黄酮及其糖苷衍生物。乙醇提取物中各代谢物峰面积最大,说明乙醇对活性成分的提取效率更高。

3.4 强化酸奶的理化性质


  • 色泽与 pH:氢乙醇提取物降低了酸奶初始亮度(L*),乙醇提取物在储存 7 天后总色差(ΔE)显著增加,但肉眼难以察觉。pH 在储存期间略有上升,乙醇和水提取物组变化较明显。
  • 持水能力与脱水收缩率:水和氢乙醇提取物在初始储存时显著提高 WHC(水提取物组达 54.53%),降低 syneresis(水提取物组 45.46%),但储存 7 天后效果下降,可能与蛋白质 - 多酚相互作用减弱有关。

3.5 营养特性


  • 矿物质含量:水提取物显著提高酸奶中 Na、Mg 含量,氢乙醇提取物增加 Mn 含量,而 K 含量在乙醇和氢乙醇提取物组初始储存时降低,7 天后恢复。有毒元素如 Pb、Cd 未检出,Ni 含量在安全范围内。
  • 蛋白质与水分:提取物对蛋白质含量无显著影响,乙醇提取物组初始水分略低,可能与提取物基质相互作用有关。

3.6 酸奶的抗氧化特性


水和乙醇提取物强化的酸奶在 DPPH 和 ABTS?+ 实验中表现出更强的抗氧化活性,尽管储存期间水提取物组活性下降,但乙醇提取物组活性有所上升,可能与多酚 - 蛋白质复合物的缓慢释放有关。

研究表明,冰叶日中花果皮提取物可有效提升酸奶的抗氧化性能、持水能力及矿物质含量,且安全性良好。尽管储存稳定性仍需优化,但其作为天然功能添加剂的潜力显著。该研究不仅为入侵植物的资源化利用提供了新途径,也为开发富含多酚的功能性乳制品奠定了基础,契合循环经济与可持续食品创新的发展趋势。未来可进一步优化提取物配方与储存条件,推动其商业化应用。

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