南瓜（Cucurbita pepo L.）籽植物基酸奶的开发：感官可接受性、冷藏微生物稳定性及营养谱评价

《Food Chemistry Advances》：Development of Yoghurt from Pumpkin ( Cucurbita pepo L.) Seeds: Evaluation of its Sensory Characteristics and Nutritional Profile

　　

南瓜（Cucurbita pepo L.）籽是必需营养素和生物活性化合物的宝贵来源，但在食品应用中仍未被充分利用。本研究旨在以南瓜籽乳开发植物基酸奶，并评价其感官、理化、微生物学和营养特性。南瓜籽酸奶（pumpkin seed yoghurt，PSY）采用标准酸奶发酵技术由南瓜籽制备，并评估其感官和理化特征、微生物质量、近似组成、氨基酸谱、矿物质组成、抗营养因子（antinutritional factors），以及通过气相色谱-质谱联用（Gas Chromatography–Mass Spectrometry，GC-MS）分析脂肪酸谱。感官评价表明，其在颜色、滋味、香气、稠度和总体喜好方面具有良好消费者可接受性。理化分析显示pH为5.25，呈弱酸性，可滴定酸度（titratable acidity）为0.67，持水性（water-holding capacity）为77.8%。微生物分析显示微生物载量相对较低至稳定。近似组成分析显示脂肪是主要宏量营养素，其次是蛋白质和碳水化合物。氨基酸谱显示谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸和亮氨酸水平较高，必需氨基酸含量相对联合国粮食及农业组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations，FAO）推荐量可观。钾是最丰富的矿物质，而有利的钠/钾比和钙/磷比提示潜在心血管和骨骼健康益处。抗营养因子，包括草酸、植酸、单宁和皂苷，检测浓度较低，表明适合食用。GC-MS分析鉴定出饱和与单不饱和脂肪酸酯的平衡组成。这些发现表明，南瓜籽酸奶是一种营养丰富、潜在可接受、冷藏储存下稳定，并有前景的功能性植物基酸奶，具有促进南瓜籽可持续利用的潜力。

研究背景与目的：酸奶通常由乳经乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）发酵制成，全球市场巨大，并因益生菌和营养功能而需求增长。但调味酸奶常含添加糖，乳糖不耐受人群可能出现腹胀，且乳制品生产面临经济与可持续性问题。植物基乳替代品因乳糖不耐受、纯素饮食偏好和可持续性关注而增长。南瓜籽富含蛋白质、不饱和脂肪、镁、锌和抗氧化物质，是潜在乳替代原料，但大量未被利用并常被丢弃。研究人员旨在开发南瓜籽酸奶（pumpkin seed yoghurt，PSY），并评价其感官、理化、微生物、营养、抗营养、氨基酸、矿物质和脂肪酸特征，以探索其功能性和南瓜籽可持续利用潜力。

关键技术方法概述：南瓜果实采自尼日利亚 Ado-Ekiti, Ekiti State 当地农场，凭证标本号 UHAE2025104；发酵剂来自立陶宛 MB Keto Bakery，含 Streptococcus thermophilus 和 Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus，约1:1，10⁹–10¹¹ CFU/g。南瓜籽去壳后按1:5湿磨、过滤，85°C 15 s巴氏消毒，冷却至43°C，接种2%（v/v）发酵剂，43±2°C过夜至pH约5.2，4°C冷藏；乳基酸奶（dairy-based yoghurt，DBY）以全脂奶粉替代作对照。感官用25名18–22岁半训练评价员和9点嗜好标度；理化测pH、总滴定酸度（total titratable acidity，TTA）、持水性（water-holding capacity，WHC）和Hunter L*a*b*；另做抗营养、近似组成、28 d微生物平板计数、氨基酸自动分析、气相色谱-质谱联用（Gas Chromatography–Mass Spectrometry，GC-MS）及原子吸收分光光度法（Atomic Absorption Spectrophotometry，AAS）/UV-Vis矿物质分析。

研究结果：
3.1. Sensory Evaluation of PSY（PSY感官评价）：通过25名半训练评价员的9点嗜好标度评价，DBY在颜色、稠度、滋味、香气和总体可接受性上均高于PSY；PSY各项为中等评分，尤其在滋味和总体可接受性上较低，但仍显示一定消费者可接受性。结论是植物基PSY可被接受，但需进一步改善感官品质。
3.2. Physicochemical Analysis of PSY（PSY理化分析）：测定显示pH为5.25，TTA为0.67，WHC为77.8%，颜色L*为81.28、a*为-5.71、b*为4.34。结论是PSY呈弱酸性，WHC与部分商业植物基酸奶范围一致，颜色可能受南瓜籽乳和加工影响。
3.3. Anti-nutritional Content of PSY（PSY抗营养含量）：检测到草酸0.12%、单宁12.53 mg/100 g、植酸32.86 mg/100 g、皂苷0.17%。结论是这些抗营养因子水平较低，提示适合食用；但本研究未评价其对矿物质吸收的实际影响。
3.4. Proximate Composition of PSY（PSY近似组成）：湿样中脂肪6.87%、碳水化合物5.47%、蛋白质4.61%、水分80.48%、灰分0.24%、粗纤维0.68%。脂肪为主要宏量营养素，蛋白质略低于传统乳基酸奶，碳水化合物和粗纤维体现植物来源特征。原文指出其碳水水平可能适合需维持血糖的糖尿病患者，但未评价生理效应。
3.5. Microbiological Assessment of PSY（PSY微生物评价）：在28 d冷藏期内，PSY总活菌数由Day 0的2.57×10⁹ CFU/mL升至Day 21的2.86×10⁹ CFU/mL，Day 28为2.72×10⁹ CFU/mL；DBY在Day 14超过可计数范围。PSY的LAB计数波动较大，Day 28达2.56×10⁹ CFU/mL，DBY为2.42×10⁹ CFU/mL；PSY真菌计数Day 21峰值1.76×10⁹ CFU/mL。结论是PSY在冷藏7–14 d内最稳定，28 d时部分指标趋于与DBY相当，但计数为单板描述性比较，未鉴定致病性。
3.6. Amino Acid Profile of PSY（PSY氨基酸谱）：自动氨基酸分析显示谷氨酸15.44、天冬氨酸8.23、精氨酸8.02、亮氨酸7.35 g/100 g蛋白质最高；多种必需氨基酸（essential amino acids，EAA）相对FAO参考模式较高。总氨基酸76.09、总EAA 33.02、总非必需氨基酸（non-essential amino acids，NEAA）43.07、总含硫氨基酸（total sulfur-containing amino acids，TSAA）2.80、总芳香族氨基酸（total aromatic amino acids，TArAA）9.05，预测蛋白质效率比（predicted protein efficiency ratio，P-PER）为2.47。结论是PSY氨基酸谱良好，具潜在营养意义，但生理效应未测定。
3.7. GC-MS Analysis of PSY（PSY的GC-MS分析）：鉴定12种化合物，其中6种相似度高于90%，2种为89%，4种低于89%为暂定鉴定。饱和脂肪酸中山嵛酸5.92%、硬脂酸5.89%、异棕榈酸5.81%、棕榈酸4.43%、十三烷酸2.63%；单不饱和部分包括十八碳烯酸酯21.21%、油酸19.60%、油酸酯12.89%。结论是PSY脂肪酸酯组成较平衡，单不饱和比例较高，具潜在营养优势，但加工可能改变脂质分布。
3.8. Mineral Content of PSY（PSY矿物质含量）：AAS和UV-Vis测定显示钾120.11、钠90.33、钙40.57、磷21.27、镁16.00、锌0.76、铁0.56、硒0.09 mg/100 g。钾最丰富，其次为钠和钙。结论是PSY可作为矿物质来源，但具体健康影响未评价。
3.9. Calculated Mineral Nutritional Parameters of PSY（PSY计算矿物质营养参数）：总矿物质289.69 mg/100 g，钠/钾比0.75，钙/磷比1.91，总宏量矿物质288.28 mg/100 g，宏量/微量矿物质比204:1；钾占41.5%，钠31.2%，钙14.0%，磷7.3%。结论是PSY电解质平衡较有利，提示心血管和骨骼健康潜力，并支持其功能食品潜力。

讨论部分总结：各结果共同表明，PSY具有较好的氨基酸、脂肪酸和矿物质营养特征，抗营养因子较低，感官可接受性中等，冷藏7–14 d微生物较稳定；其营养特征受南瓜籽固有组成和发酵加工影响。研究限制包括未评价营养素生物利用度、生理效应和消费者优化，微生物结果无独立生物学重复且未鉴定具体微生物。研究结论翻译：本研究显示，南瓜籽酸奶（PSY）具有均衡且有营养价值的氨基酸谱，谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸和亮氨酸水平较高。存在广泛的必需氨基酸，包括亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、组氨酸和苏氨酸，表明PSY对膳食必需氨基酸摄入有实质性贡献。此外，PSY显示出与植物基酸奶一致的良好的理化特性。微生物分析提示，PSY在冷藏条件下可能在7–14天内最稳定。结果还表明，PSY含有营养显著的脂质部分，其特征是单不饱和脂肪酸比例高。此外，矿物质分析显示，PSY富含宏量矿物质，尤其是钾、钙、镁和磷，具有有利的Na/K比和最佳Ca/P比，提示良好的电解质平衡以及对心血管和骨骼健康的潜在益处。这些发现表明，PSY是一种营养密集型功能食品，具有均衡的矿物质谱和富含必需脂肪酸的脂质组成。总之，宏量和微量矿物质的存在，结合有利的脂肪酸和氨基酸谱，以及相对较低水平的抗营养因子，提示PSY可能具有作为植物基酸奶替代品的潜力。然而，建议进一步研究以评估产品优化、消费者接受度以及PSY中营养素的生物利用度和生理效应。