田菁叶粉强化印度奶酪的品质特性与功能性质

《Dairy》：Quality Characteristics and Functional Properties of Paneer Fortified with Sesbania grandiflora Leaf Powder

　　

摘要：田菁（Sesbania grandiflora）（Agathi）是一种营养和药理价值丰富的热带豆科乔木，其叶片含有大量的酚酸、黄酮类化合物、类胡萝卜素、钙和铁。尽管其生物活性已有充分文献记载，但关于田菁叶粉强化印度奶酪（paneer）的综合多参数表征此前尚未见报道，这构成了本研究的重点；印度奶酪是南亚地区消费最广泛的“酸热凝固”乳制品。本研究开发并表征了添加0%（T1，对照组）、0.5%（T2）、1.0%（T3）和1.5%（T4）田菁叶粉的强化印度奶酪，并全面评估了其对近似组成、pH值、仪器颜色（CIE L、a、b*）、总酚含量（TPC）、黄酮含量、抗氧化活性（磷钼法和DPPH法）、质构剖面分析（TPA）、水分活度（aw）、基于HPLC的酚类物质谱、“SDS-PAGE”蛋白质表征、微生物质量及感官接受性的影响。强化处理显著增加了蛋白质（19.00–22.00%）、粗纤维（0.40–2.30%）、灰分（1.20–1.30%）、TPC（2.18–5.82 mg GAE/g dw）、黄酮含量（0.31–1.56 mg RE/g dw）和抗氧化活性（磷钼法：0.03–0.16 mg AAE/g；p < 0.05），且随叶粉添加水平升高而增加，而脂肪和水分则成比例下降。HPLC谱图鉴定出槲皮素（quercetin）和山奈酚（kaempferol）是强化处理组中的主要黄酮类化合物，T4组的总定量多酚报告值为3.35 mg/g干重。TPA结果显示，T3组的硬度与T1组相当（58.3 vs. 62.1 N），同时保持了优异的弹性（0.84）和内聚性（0.68）。水分活度从T1组的0.973显著下降至T4组的0.951，证实了微生物稳定性的增强。“SDS-PAGE”显示强化样品中存在额外的蛋白条带（18–35 kDa），这与植物蛋白的贡献一致，但这本身并不能确认其已结构性地整合到酪蛋白基质中。在整个9天冷藏期内，强化处理组的微生物计数显著降低，其中T3组在整个储存期间均保持在可接受限度内（TPC <6.0 log CFU/g）。感官评价确定T3组（1.0%）为最佳配方，总体可接受性评分最高（8.2/9）。这些发现确立了田菁叶粉强化印度奶酪作为一种有前景的功能性乳制品配方，具有改善的营养和抗氧化特性，可能有助于南亚和东南亚人群的营养强化，但尚需进一步验证其生物利用度和健康效果。

研究背景与目的

印度奶酪（paneer）是南亚地区广泛消费的一种酸热凝固型软质奶酪，营养价值高，但作为纯乳制品，缺乏膳食纤维和生物活性化合物如黄酮和多酚。此外，其在热带条件下货架期短，易受微生物污染。田菁（Sesbania grandiflora）叶片富含蛋白质、钙、铁、类胡萝卜素及多种酚类、黄酮类等生物活性成分，具有抗氧化、抗菌等功效。然而，将田菁叶粉用于强化印度奶酪并进行全面的多参数表征此前未见报道。因此，研究人员开展此项研究，旨在开发不同浓度田菁叶粉强化的印度奶酪，并系统评估其营养成分、理化性质、生物活性、质构、蛋白质特征、微生物稳定性及感官品质，以确定最优强化水平。该论文发表于《Dairy》。

主要技术方法

研究人员采用标准工业法制备印度奶酪，并在牛奶加热至85℃时分别加入0%（T1对照）、0.5%（T2）、1.0%（T3）和1.5%（T4）的田菁叶粉（原料采自斯里兰卡贾夫纳大学农场的成熟植株，经清洗、阴干、研磨过0.5 mm筛制得）。主要分析方法包括：依据AOAC标准测定近似组成；使用数字pH计和水分活度仪测量pH及水分活度（a_w）；采用NR20XE色差仪进行CIE Lab*颜色分析；运用TA.XT plus质构仪进行质构剖面分析（TPA）；通过Folin-Ciocalteu法和AlCl₃比色法测定总酚含量（TPC）和黄酮含量；采用DPPH法和磷钼法评估抗氧化活性；利用高效液相色谱（HPLC）进行酚类物质谱分析；通过SDS-PAGE进行蛋白质表征；在4±1℃冷藏9天内监测微生物指标（总平板计数TPC、酵母和霉菌计数YMC）；并使用9分喜好度评分法进行感官评价。

研究结果

3.1 近似组成与水分活度

研究表明，强化处理对印度奶酪的所有近似组成参数均有显著影响（p < 0.05）。水分含量从T1的60.00%降至T2的55.00%，T3和T4稳定在约57.00%。脂肪含量从T1的25.00%显著降至T3和T4的19.50%。蛋白质含量从T1的19.00%逐步增至T4的22.00%。灰分含量从1.20%升至1.30%。粗纤维含量变化最为显著，从T1的0.40%增至T4的2.30%。水分活度从T1的0.973显著降至T4的0.951。这些变化归因于叶粉中纤维、蛋白质和矿物质的引入及其对乳基质的稀释效应。

3.2 pH值

pH值从T1的5.50显著升至T4的6.20，所有处理均符合BIS标准（5.3–6.5）。pH升高可能源于叶粉中碱性植物化学物质对柠檬酸的缓冲作用，并对质构、微生物稳定性和风味产生影响。

3.3 仪器颜色分析

强化处理导致所有CIE颜色坐标发生显著变化（p < 0.05）。L值（亮度）从68.36降至57.30。a值从+1.43转为负值，其中T2的绿色度最强（-5.16）。b*值（黄度）从15.16升至T3的峰值27.82后略降至23.77。所有强化处理的色差值ΔE均大于12，视觉上与对照明显不同。

3.4 生物活性化合物含量、HPLC酚类谱与抗氧化活性

所有生物活性参数均呈单调递增趋势（p < 0.05）。TPC从2.18增至5.82 mg GAE/g dw。黄酮含量从0.31增至1.56 mg RE/g dw。HPLC鉴定出槲皮素和山奈酚为主要黄酮，没食子酸和绿原酸为主要酚酸。DPPH IC₅₀值从12.40降至4.73 mg/mL，磷钼法总抗氧化能力从0.03增至0.16 mg AAE/g，表明抗氧化活性显著增强。

3.5 质构剖面分析与SDS-PAGE蛋白质表征

TPA显示硬度呈非线性变化：T1（62.1 N）> T3（58.3 N）≈ T2（55.4 N）> T4（48.7 N），其中T3与T1无显著差异。T3的弹性（0.84）和内聚性（0.68）显著高于其他处理。SDS-PAGE在强化样品中检测到18–35 kDa的额外蛋白条带，与田菁叶蛋白分子量范围一致。

3.6 微生物质量与货架期

在9天冷藏期内，所有处理的微生物计数均随时间增加，但强化处理组始终低于对照组。第9天，T1的TPC（6.19 log CFU/g）超过BIS限值（6.0 log CFU/g），而所有强化处理组均保持在限值以下。然而，所有处理的酵母和霉菌计数在第9天均超过了BIS的5.0 log CFU/g限值。

3.7 感官特性

感官评价显示，T3（1.0%）在所有属性上得分最高，包括外观（7.5）、香气（8.2）、质地（8.2）、颜色（8.4）、风味（8.5）、味道（7.5）和总体可接受性（8.2）。T2得分中等，而T4在多个属性上得分显著下降，尤其是风味和口感。

总结与结论

本研究表明，添加1.0%田菁叶粉（T3）是生产营养强化、富含抗氧化剂且感官可接受的功能性印度奶酪的最佳水平。该强化处理显著提高了蛋白质、粗纤维、总酚、黄酮含量及抗氧化活性，降低了水分活度，改善了微生物稳定性，并在不牺牲质构的前提下获得了最高的感官评分。然而，所有处理的酵母和霉菌计数在第9天均超标，提示需进一步改进以延长货架期。未来研究应聚焦于扩大感官评价、直接矿物质定量、生物可及性与生物利用度研究、商业加工条件下的货架期验证以及大规模生产的可行性评估。