Gracilaria gracilis水提物与White Chlorella作为酸奶功能成分：品质、营养及理化性质的影响

《Foods》：Gracilaria gracilis Aqueous Extract and White Chlorella as Functional Ingredients in Yogurt: Effects on Quality, Nutritional and Physicochemical Properties

　　

研究人员评估了Gracilaria gracilis（G. gracilis）水提物和White Chlorella作为酸奶功能成分的效果。研究人员制备了三种配方：对照酸奶（control yogurt，CY）、含G. gracilis提取物的酸奶（GY），以及同时含G. gracilis提取物和White Chlorella的酸奶（GWY）。在发酵后及4℃冷藏21天内，研究人员评估了近似组成、总酚含量（total phenolic content，TPC）、抗氧化活性、颜色、pH、质构和持水力（water-holding capacity，WHC）。GY呈现出相对对照清晰可感知的粉红色（ΔE^* > 3），并在整个贮存期间保持稳定（相对第1天ΔE^* < 0.6）。GY还表现出比CY更低的硬度、稠度、内聚性和WHC，这些差异至少部分可能归因于水提物引入的稀释作用。与GY相比，GWY的蛋白质含量高出32%（3.66 vs. 2.78 g/100 g），并表现出更高的硬度、稠度和WHC，在某些情况下达到与对照相当的值。各配方间TPC无显著差异（p > 0.05），而两种添加藻类的酸奶的抗氧化活性均低于对照。贮存期间仪器颜色变化幅度较小，而质构在21天贮存期内总体保持稳定。

论文解读：Gracilaria gracilis水提物与White Chlorella作为酸奶功能成分的研究

近年来，消费者对更健康、更可持续食品的偏好推动了功能性食品需求显著增长，利用天然来源的功能成分替代或减少合成添加剂已成为食品开发的重要方向。藻类因富含蛋白质、多糖、脂类、维生素、矿物质和色素而被视为有潜力的营养强化原料。其中，大型红藻Gracilaria gracilis因含有藻红蛋白等藻胆蛋白而呈现粉红色，可作为天然食品着色剂，但其色素的热稳定性和光稳定性较差，且常规藻胆蛋白提取流程复杂、成本高。微藻Chlorella vulgaris蛋白含量高，但其深绿色和特殊风味在高浓度添加时会损害产品感官品质。White Chlorella作为一种叶绿素缺陷型C. vulgaris突变株，颜色浅、风味温和，更适合作为食品蛋白源。目前，将大型藻类粗水提物作为天然着色剂与微藻生物质作为蛋白源组合应用于酸奶的研究尚未见报道。因此，研究人员设计并制备了含G. gracilis水提物（单独或联合White Chlorella）的酸奶配方，旨在评估其营养组成、理化性质、颜色稳定性及抗氧化功能，并考察技术可行性。

研究人员以新鲜G. gracilis（由葡萄牙ALGAplus Lda公司提供）为原料，经液氮研磨后以室温水进行固液比1:2的粗提取，获得含有色物质的液体提取物；White Chlorella（由葡萄牙Allmicroalgae公司提供）为商业喷雾干燥粉末。以UHT全脂牛奶和商业天然酸奶（含嗜热链球菌Streptococcus thermophilus和德氏乳杆菌保加利亚亚种Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus）为基础，制备了三种配方：对照酸奶（control yogurt，CY）、含5%（v/v）G. gracilis水提物的酸奶（GY）、同时含5%（v/v）水提物和2%（w/v）White Chlorella的酸奶（GWY），每个配方设三个独立生产批次。发酵至pH约4.3后于6℃冷藏21天。采用元素分析测定蛋白质含量（换算系数6.38），烘箱干燥法测水分，马弗炉灰化测灰分，Dubois法测碳水化合物，Folin-Ciocalteu法测总酚含量（total phenolic content，TPC），ABTS法测抗氧化活性，色度计测CIELAB颜色参数，质构仪背压挤出法测硬度、稠度、内聚性和内聚功，离心法测持水力（water-holding capacity，WHC）。统计分析采用单因素或双因素重复测量方差分析，并用Tukey HSD进行多重比较。

3.1 酸奶近似组成
GY和GWY的碳水化合物和灰分含量低于CY，研究人员认为这与液体水提物引入导致的乳固形物稀释有关。GWY的蛋白质含量（3.66 g/100 g）较GY（2.78 g/100 g）显著提高32%，由于两种添加配方仅White Chlorella存在与否不同，该差异与White Chlorella生物质的高蛋白含量（45.42 g/100 g，干基）一致，但该设计无法独立证明微藻的单独效应。

3.2 酸奶颜色稳定性
GY呈现明显的粉红色，与商用草莓味酸奶的颜色接近（ΔE^* = 2.88），在21天冷藏期间a^*值仅从3.87小幅降至3.55，相对第1天的总色差ΔE^*始终小于0.6，表明颜色稳定。GWY因White Chlorella的残留色素（类胡萝卜素）而呈现浅黄绿色，a^*显著降低、b^*显著增加，粉红色被掩盖，但其自身颜色在贮存期间也保持稳定（ΔE^* < 1.17）。此外，GWY出现部分相分离，White Chlorella沉降于容器底部，显示分散稳定性有待改善。

3.3 酸奶pH变化
发酵后所有配方pH均下降，冷藏期间pH保持相对稳定。由于研究人员未测定滴定酸度和微生物数量，因此无法推断发酵剂菌的活力或产酸动态，只能确认表观pH的稳定性。

3.4 酸奶质构
配方对所有质构参数影响显著，而贮藏时间无显著主效应。GY的硬度、稠度、内聚性和内聚功均为最低，与加入水提物使凝胶网络弱化一致；GWY的这些参数显著高于GY，并在多个时间点与CY无显著差异，提示White Chlorella的蛋白质和固形物有助于增强凝胶结构，但同样不能归因于微藻的独立结构效应。

3.5 持水力（WHC）
WHC受配方、贮藏时间及二者交互作用显著影响。GY的WHC在各时间点均最低，GWY最高，且所有配方在21天贮藏期间WHC逐渐增加；交互作用反映出增加的时间模式不同，GWY的升高比GY和CY更晚。pH稳定与WHC逐渐改善相符。

3.6 总酚含量与抗氧化活性
三种配方的TPC无显著差异（12.4–14.3 mg GAE/100 g），对照酸奶的ABTS自由基清除活性最高（14.5%），两种添加藻类的酸奶反而较低（13.2%、13.3%）。研究人员指出，Folin-Ciocalteu法对牛奶蛋白、游离氨基酸、还原糖等非酚类还原性物质不特异，所测值宜视为总还原能力而非绝对酚含量；添加藻类引入的酚类数量不足以超过酸奶基质本身的还原贡献，且White Chlorella叶绿素含量低，也削弱了抗氧化响应。

本研究证明，将G. gracilis水提物和White Chlorella加入酸奶在技术上是可行的。GY可获得稳定的天然粉红色，但以质构和持水力下降为代价，这与水稀释作用有关；GWY通过引入高蛋白微藻生物质，在蛋白质含量和多个质构参数上优于GY，部分达到对照水平。然而，TPC无组间差异、抗氧化活性反低于对照，以及GWY出现沉降，表明功能性和悬浮稳定性仍需优化。研究局限性包括未进行感官评价和微生物监测、缺少仅添加White Chlorella的对照配方、未定量相分离程度，以及Folin-Ciocalteu法存在非特异性干扰。综上，该研究为藻类源功能成分在酸奶中的应用提供了初步配方数据，后续需结合感官和微生物学研究以评估消费者可接受性和货架期。