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基于萝卜微绿素的乳酸菌饮料开发与优化:抗氧化增强、消费者接受度及动力学货架期模型研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月23日 来源:Food Chemistry: X 6.5
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为解决传统乳制品功能单一和植物基功能性饮品市场空白问题,研究人员通过响应面法(RSM)优化了含萝卜微绿素(Sango radish microgreens)的拉西(lassi)配方,获得最佳配比(9.189%微绿素汁+60%达希(dahi)+15.311%水),使总酚(44.14 mg GAE/100 g)、黄酮(22.62 mg QUE/100 g)等生物活性物质显著提升,感官评分达8.29/9。通过阿伦尼乌斯(Arrhenius)和零级反应模型预测5°C下货架期为9.33天(t1/2),为开发兼具营养与商业潜力的功能性乳饮提供新范式。
随着健康饮食理念的普及,功能性食品市场蓬勃发展,但传统乳制品如拉西(lassi)存在营养单一、抗氧化能力有限等问题。与此同时,微绿素(microgreens)作为新兴超级食品,其生物活性物质含量是成熟蔬菜的4-40倍,但如何将其与传统乳制品结合仍面临配方优化与稳定性挑战。针对这一需求,来自Lovely Professional University的研究团队创新性地将萝卜微绿素(Sango radish microgreens)引入发酵乳体系,相关成果发表于《Food Chemistry: X》。
研究采用三大关键技术:1) D-optimal混料设计优化微绿素汁(5-9.5%)、达希(dahi, 60-64.5%)和水的配比;2) 通过DPPH/FRAP法测定抗氧化活性;3) 结合阿伦尼乌斯方程和零级反应模型建立5-25°C下的动力学货架期预测体系。实验使用30人感官小组进行9分制评价,并监测15天储存期内微生物与生化指标变化。
3.1 配方优化
通过17组实验确定最佳配方含9.189%微绿素汁,使总酚(44.14 mg GAE/100 g)和花青素(37.91 μmol/100 g)显著高于对照组,感官评分达8.29。RSM分析显示微绿素与达希的交互作用对黄酮保留具有协同效应(P<0.05)。
3.4 生物活性物质稳定性
5°C储存15天后,抗坏血酸保留率最高(56.75 mg/100 g),较25°C组高19%。动力学模型显示花青素降解符合零级反应(R2=0.998),活化能(Ea)为20.622 kJ/mol,证实低温对色素稳定性的保护作用。
3.7 微生物控制
5°C条件下总菌落数(5.75 log cfu/mL)显著低于25°C(6.54 log cfu/mL),酵母霉菌计数验证了冷藏对延长货架期的关键作用。
3.8 货架期模型
基于微生物增长的t1/2值(9.33天)和感官衰减速率,确定5°C为最优储存温度,Ball模型计算的Z值(0.114°C)揭示感官指标对温度异常敏感。
该研究首次系统论证了微绿素在发酵乳体系中的应用潜力,通过多指标响应优化解决了功能性与感官接受度的平衡难题。建立的动力学模型为同类产品开发提供标准化评估方法,而成本分析(每升生产成本约0.78美元)证实其商业化可行性。值得注意的是,微绿素中硫代葡萄糖苷(glucosinolates)与乳蛋白的相互作用机制,以及不同菌株发酵对生物活性物质的影响,仍是未来值得深入探索的方向。这些发现不仅为传统乳制品升级提供新思路,更推动了植物-动物双蛋白融合食品的创新进程。
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