《Food Chemistry Advances》:Nutraceutical Enrichment of Yogurt with
Premna serratifolia Leaf Extract: Impact on Antioxidant Potency, Physicochemical Properties, and Structural Stability
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酸奶是一种理想的乳基载体,但植物基强化常挑战其结构完整性。本研究评估了以山牡荆(Premna serratifolia)叶提取物作为天然功能成分优化酸奶品质的营养化利用价值。在14天冷藏贮藏期内,考察了0%(ME0)、2%(ME2)和4%(ME4)添加量对理化
酸奶是一种理想的乳基载体,但植物基强化常挑战其结构完整性。本研究评估了以山牡荆(Premna serratifolia)叶提取物作为天然功能成分优化酸奶品质的营养化利用价值。在14天冷藏贮藏期内,考察了0%(ME0)、2%(ME2)和4%(ME4)添加量对理化、生物活性及物理特性的影响。P. serratifolia显著增强抗氧化能力(p < 0.05);第7天时,ME4的DPPH自由基清除活性最高(27.70 ± 0.16%),高于对照组(17.28 ± 0.13%)。除功能益处外,该提取物充当天然稳定剂,通过提高持水能力并显著降低乳清析出至最低值来增强结构稳定性(p < 0.05)。值得注意的是,ME4在14天贮藏期内提供最稳健的黏度与结构完整性。感官评价确定ME4为最优配方,保持平衡风味特征与更高消费者接受度(p < 0.05)。这些发现表明,P. serratifolia提取物可作为强效抗氧化强化剂和高值功能乳制品的天然基质增强剂。
研究背景方面,酸奶是全球重要发酵乳制品,因营养密度、益生菌潜力和作为生物活性物质递送载体而受重视。随着消费者对营养保健品需求增长,乳制品行业尝试用植物源成分强化酸奶,既希望获得健康益处,也希望替代合成稳定剂。已有研究涉及高蛋白种子、橄榄、辣木、菠菜来源叶绿素等植物添加剂,可提升抗氧化能力和理化稳定性。但植物多酚常干扰乳凝胶流变特性和感官接受度;在植物基酸奶替代体系中,复制传统乳体系结构与感官属性仍存在生物技术难题。山牡荆(Premna serratifolia,印尼和马来西亚称Buas-buas)分布于热带亚洲、北澳大利亚和太平洋岛屿,其独特植物化学架构以特定环烯醚萜苷、苯乙醇苷和缩合单宁为主,既有氢供体抗氧化能力,又对酪蛋白胶束具有结构交联亲和性。因此,存在科学空白:常见草本强化剂难以同时提升生物活性和作为天然基质增强剂而不破坏乳凝胶结构。研究人员由此开展本研究,评价热水水提P. serratifolia叶提取物对酸奶抗氧化活性、营养质量和结构稳定性的双重作用,论文发表于《Food Chemistry Advances》。
主要关键技术方法方面,植物材料为印尼三宝垄Gunungpati地区P. serratifolia叶,经Universitas Negeri Semarang生物学实验室鉴定;乳基来自印尼中爪哇Ungaran奶农合作社鲜牛乳并标准化脂肪与总固形物。提取物采用热水浸提:叶粉以1:50和1:25(w/v)比例于90°C处理10分钟,得ME2与ME4用提取液。酸奶批次由843 mL鲜牛乳、15 g蔗糖、40 g脱脂乳粉和固定0.2%(w/v)果胶构成,分别添加0%、2%、4%提取液,均质、85°C巴氏杀菌30分钟、42°C接种多菌株发酵剂(Streptococcus thermophilus、Lactobacillus bulgaricus、Lactobacillus acidophilus、Bifidobacterium)发酵4.5小时,4°C贮藏并于第1、7、14天检测。所有处理采用不透光HDPE容器避光贮藏,以隔离外界氧化触发因素。
研究结果如下。
- 2.
Materials and Methods显示,研究人员通过明确原料来源、固定果胶基线、避光冷藏设计,使P. serratifolia的结构稳定效应可被独立评估。
2.2 Preparation of P. serratifolia Leaf Extract显示,热水提取叶粉得率14.2% ± 0.35%干物质,总酚含量(TPC)48.65 ± 1.20 mg GAE/g提取物,总黄酮含量(TFC)22.14 ± 0.85 mg QE/g提取物,说明水提可回收酚类与功能性黏液多糖。
2.3 Yogurt Production and Formulation显示,ME0、ME2、ME4配方一致仅提取液浓度不同,发酵与贮藏协议统一,使后续差异可归因于植物提取物本身。
2.4 Physicochemical Analysis显示,研究人员通过pH、滴定酸度(TA)、表观黏度、乳清析出(syneresis)、持水能力(WHC)和凯氏定氮等参数监测质量。TA按VNaOH、NNaOH与样品体积计算;syneresis按析出乳清重/初始样品重计算;WHC按沉淀物与初始样品重关系计算;蛋白质由凯氏法测氮后换算。
结论与意义方面,P. serratifolia叶提取物在酸奶中兼具营养强化与结构增强功能:ME4抗氧化最高,WHC提升且syneresis最低,黏度与凝胶结构最稳,感官接受度最优。该研究为东南亚未充分利用生物多样性用于高值功能乳制品提供证据,显示植物多酚可通过氢键和疏水作用与casein micelle网络相互作用,成为合成稳定剂天然替代路径。
讨论部分总结,研究人员指出常见植物提取物常损害乳体系流变与感官,而P. serratifolia因环烯醚萜苷、苯乙醇苷和缩合单宁组成,可能与酪蛋白胶束发生氢键和疏水关联,强化蛋白质网络,从而同时提高DPPH抗氧化能力、降低syneresis、改善WHC和黏度。固定果胶与避光贮藏设计排除了其他凝胶剂和光氧化干扰,使提取物的基质增强贡献更明确。ME4被确定为功能与感官平衡最佳配方。
研究结论部分译为:P. serratifolia叶提取物显著提升酸奶抗氧化潜力与结构稳定性;ME4在14天冷藏期内提供最高DPPH清除率、最低syneresis、最高WHC和最稳健黏度;感官上ME4保持平衡风味与更高消费者接受度(p < 0.05)。该提取物可作为potent抗氧化强化剂和天然matrix-reinforcing agent,用于高值functional dairy products;研究支持利用本地生物多样性开发营养保健品富集酸奶,并为植物酚类与casein micelle相互作用提供应用依据。