基于印度酸梅（Aegle marmelos）的益生菌饮料的开发及其营养保健功效的评估

《Women's Reproductive Health》：Development of bael (Aegle marmelos) based probiotic beverage and evaluation of nutraceutical potential

本研究开发了以芒果（Aegle marmelos）为基础的即食益生菌饮料，采用三种不同益生菌组合（T1: Lactobacillus rhamnosus GG；T2: Streptococcus thermophilus与Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus；T3: 三菌协同），在4±1℃冷藏条件下储存21天，评估其物理化学、抗氧化及感官特性。结果显示T1处理在初始pH（3.84）、FRAP抗氧化活性（38.03 μg AAE/g）、DPPH抑制率（52.24%）及维生素C（3.52 mg/100g）、多酚（52.76 mg GAE/g）、黄酮（89.16 mg/g）含量方面均优于其他组，且感官接受度最高（8.45分）。微生物分析表明三菌均存活≥10^8 CFU/ml，且无致病菌污染。GC-MS和UPLC检测出芒果多酚、萜类等抗氧化成分，证实其潜在健康价值。

　　### 解读：基于木棉果的益生菌饮料开发及其存储性能分析

随着人们对健康和生活质量的关注度不断提升，越来越多的消费者开始寻求天然、健康、富含营养的食品和饮料。特别是在食品工业中，功能性食品和饮料的研发成为一大趋势，这些产品不仅满足了人们对营养的需求，还通过添加益生菌等有益成分，提供额外的健康益处。近年来，益生菌饮料因其对肠道健康、免疫调节和整体营养补充的积极作用而受到广泛欢迎。然而，大多数益生菌饮料仍以乳制品为基础，这使得乳糖不耐受人群无法享受其益处。因此，寻找非乳制品的益生菌来源成为当前研究的重要方向。

本研究聚焦于开发一种以木棉果（*Aegle marmelos*）为基础的即食型益生菌饮料，并采用不同的益生菌菌株组合进行比较分析。木棉果是一种原产于印度-马来亚地区的水果，因其丰富的营养价值和潜在的药用价值而受到重视。该水果含有多种生物活性成分，包括维生素C、类黄酮、酚类物质和多种抗氧化剂，这使其成为制作功能性饮料的理想原料。此外，木棉果在传统医学中被广泛使用，具有抗炎、抗糖尿病、保肝等功效，进一步支持其作为健康食品的潜力。

本研究的主要目标是通过不同的益生菌组合，开发出一种能够保持较高益生菌活性、具有良好感官特性和营养价值的木棉果益生菌饮料。研究采用三种不同的益生菌组合：T1为1%体积比的*Lactobacillus rhamnosus* GG；T2为1:1%体积比的*Streptococcus thermophilus*和*L. delbrueckii* subsp. *Bulgaricus*（GY-1）；T3为1:1:1%体积比的LGG、GY-1和*Streptococcus thermophilus*的混合。通过21天的冷藏存储（4±1°C），研究团队评估了这些饮料的理化特性、抗氧化性能和感官属性，以确定最佳的配方组合。

#### 理化特性分析

在理化特性方面，T1表现出最高的初始pH值（3.84），这表明其在发酵过程中对酸度的控制较为温和。同时，T1的总酚类物质含量（52.76 mg GAE/g）和类黄酮含量（89.16 mg/g）也显著高于其他两种处理。这可能是因为*Lactobacillus rhamnosus* GG在发酵过程中能够更有效地保留木棉果中的天然抗氧化成分，而不对其造成过度分解。此外，T1中的维生素C含量（3.52 mg/100 g）也保持较高水平，进一步强化了其作为功能性饮料的营养价值。

总可溶性固形物（TSS）在三种处理之间没有显著差异，这说明木棉果本身的固形物含量较高，且发酵过程对TSS的影响较小。然而，TSS在21天的存储过程中呈现出一定的变化趋势，其中T1的TSS含量在第7天和第14天有所增加，但在第21天出现下降。这种变化可能与益生菌对糖分的代谢有关，同时也可能受到冷藏条件下水分蒸发的影响。值得注意的是，尽管TSS有所波动，但整体变化不显著，表明木棉果益生菌饮料在存储过程中仍能保持较为稳定的口感和质地。

#### 抗氧化性能评估

抗氧化性能是衡量功能性饮料的重要指标之一，它反映了饮料对自由基的清除能力以及对细胞和组织的保护作用。在本研究中，T1在初始阶段表现出最强的抗氧化活性，包括较高的FRAP值（38.03 μg AAE/g）和DPPH抑制率（52.24%）。随着存储时间的延长，这些抗氧化性能略有下降，但仍然保持在较高水平。相比之下，T2和T3的抗氧化活性较低，FRAP值分别为29.593 μg AAE/g和34.50 μg AAE/g，DPPH抑制率分别为29.36%和29.36%。这表明，在不同的益生菌组合中，T1的抗氧化性能最为突出。

此外，研究还发现，随着存储时间的延长，总酚类物质和类黄酮含量均有所下降。这可能是由于木棉果中的酚类物质和类黄酮在储存过程中逐渐降解，或者是益生菌的代谢活动对这些成分产生了一定影响。然而，即使在第21天，T1的总酚类物质含量仍高于其他两种处理，说明其在抗氧化性能方面具有更持久的优势。

#### 微生物特性分析

在微生物特性方面，研究团队重点评估了益生菌的存活率和潜在的污染风险。所有三种处理在初始阶段均显示出较高的益生菌存活率，且在存储期间未检测到霉菌、酵母或大肠杆菌等有害微生物的存在，这表明其在加工和存储过程中保持了良好的卫生条件。然而，不同菌株的存活率存在显著差异。T1中的*Lactobacillus rhamnosus* GG在21天后仍能维持≥10^8 CFU/ml的活菌数量，显示出较高的稳定性。相比之下，T2和T3中的菌株在存储后期出现了不同程度的下降，其中T2的*Streptococcus thermophilus*和*L. delbrueckii* subsp. *Bulgaricus*在第21天的存活率显著降低。

值得注意的是，随着存储时间的延长，pH值逐渐下降，而总酸度（以柠檬酸计）则有所上升。这种变化与益生菌的代谢活动密切相关，因为它们在发酵过程中会分解糖分并产生有机酸，从而降低pH值。此外，pH值的降低有助于抑制有害微生物的生长，进一步保证了产品的安全性。然而，过低的pH值也可能对益生菌的存活产生负面影响，尤其是在长期冷藏条件下。

#### 感官评价

在感官评价方面，T1的表现最为突出。根据9点嗜好量表，T1在颜色和外观、味道、质地和整体接受度方面均获得了较高的评分。这表明，T1不仅在营养和健康方面具有优势，还能满足消费者对口感和视觉的偏好。相比之下，T2和T3在某些感官属性上表现稍逊，尤其是在气味和整体接受度方面。尽管如此，所有三种处理在存储期间的感官特性均未出现明显劣化，这表明木棉果益生菌饮料在冷藏条件下仍能保持较好的感官品质。

研究团队指出，T1的高接受度可能与其稳定的理化特性和较高的益生菌存活率有关。此外，T1的风味更加清新，能够更好地与木棉果的天然味道相融合。相比之下，T2和T3的风味可能受到多种益生菌组合的影响，导致某些成分的相互作用，从而影响整体口感。不过，这些差异并未对饮料的可接受性产生太大影响，所有三种处理在感官评价中均获得了较高的分数。

#### 生物活性成分分析

通过GC-MS和UPLC分析，研究团队进一步揭示了木棉果益生菌饮料中的生物活性成分。这些成分包括多种酚类物质、类黄酮、有机酸和生物碱，它们在饮料中发挥着抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种功能。例如，4-甲基儿茶酚和香豆素等化合物被发现具有显著的抗氧化活性，而γ- Elemene则表现出抑制肿瘤细胞生长和诱导细胞凋亡的能力。此外，某些化合物如Tetracosane和Heneicosane具有抗焦虑和抗氧化作用，有助于改善神经系统健康。

UPLC分析还发现了其他重要的生物活性成分，如阿斯帕罗辛酸（Aspulosidic acid）和胡椒碱（Lupeol）。这些成分在木棉果中天然存在，并且在益生菌发酵过程中可能进一步增强其生物活性。例如，阿斯帕罗辛酸已被证明具有抗糖尿病和抑制炎症反应的能力，而胡椒碱则表现出抗炎和抗癌作用。这些发现不仅为木棉果益生菌饮料的健康价值提供了科学依据，也为其在功能性食品领域的应用拓展了可能性。

#### 结论与展望

综上所述，本研究成功开发了一种基于木棉果的即食型益生菌饮料，并通过实验验证了其在存储过程中的理化、抗氧化和微生物特性。结果表明，T1在各项指标中表现最为优异，特别是在抗氧化活性、益生菌存活率和感官接受度方面。这一发现不仅为木棉果在食品工业中的应用提供了新的思路，也为非乳制品益生菌饮料的开发奠定了基础。

此外，研究还指出，木棉果益生菌饮料在冷藏条件下能够保持较高的营养价值和功能性，这使其成为乳糖不耐受人群的理想选择。同时，该饮料的感官特性良好，能够满足不同消费者的口味偏好。未来的研究可以进一步探索不同益生菌组合对饮料功能性的具体影响，以及如何通过优化发酵条件来延长其货架期。此外，木棉果的药用价值也为该饮料的开发提供了广阔的前景，未来可以结合传统医学理论，开发更多具有特定健康功效的木棉果益生菌产品。

总体而言，这项研究不仅为木棉果的高附加值利用提供了科学支持，也为非乳制品益生菌饮料的市场拓展提供了数据依据。随着人们对健康饮食需求的增加，基于木棉果的益生菌饮料有望成为功能性食品市场中的一颗新星。