Preparation and Antioxidant Activity of Turmeric Colostrum Fermented Milk
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摘要: 为开发一种具有较高抗氧化能力的姜黄牛初乳发酵乳，以感官评价为响应值，在单因素的基础上，通过响应面分析法对姜黄牛初乳发酵乳配方进行优化，并对产品的理化指标和抗氧化活性进行分析。结果表明，姜黄牛初乳发酵乳的最佳工艺为：姜黄素微胶囊添加量0.5%、接种量2%、牛初乳添加量30%、蔗糖添加量6%，此时发酵乳感官评分达到91.24；姜黄牛初乳发酵乳的硬度为0.97 N，弹性3.96 mm，胶粘性0.83 N，内聚性0.83，黏度0.62 mJ，酸度为88.63 °T，蛋白质含量3.98 g/100 g，脂肪含量0.46 g/100 g，乳酸菌数6.59×108 CFU/mL，未检出致病菌；在酸奶浓度为25%时，姜黄牛初乳发酵乳对DPPH·、ABTS+·和羟自由基的清除率分别为89.59%、95.39%、63.26%，抗氧化能力明显优于普通发酵乳。Abstract: In order to develop a kind of turmeric bovine colostrum fermented milk with high antioxidant capacity, the formula of turmeric bovine colostrum fermented milk was optimized by response surface analysis on the basis of single factors, with sensory evaluation as the response value, and the physicochemical indexes and antioxidant activity of the product were analyzed. The results showed that the optimal fermentation process of turmeric bovine colostrum was as follows: Curcumin microcapsule dosage of 0.5%, inoculum dosage of 2%, colostrum dosage of 30%, sucrose dosage of 6%, and the sensory score of fermented milk reached 91.24. The hardness of turmeric colostrum fermented milk was 0.97 N, elasticity was 3.96 mm, viscosity was 0.83 N, cohesion was 0.83, viscosity was 0.62 mJ, acidity was 88.63 °T, protein content was 3.98 g/100 g, fat content was 0.46 g/100 g, lactic acid bacteria count was 6.59×108 CFU/mL, no pathogenic bacteria were detected. When the concentration of yogurt was 25%, the scavenging rates of DPPH·, ABTS+· and hydroxyl free radical of turmeric bovine colostrum fermented milk were 89.59%, 95.39% and 63.26%, respectively. The antioxidant capacity of turmeric bovine colostrum fermented milk was significantly better than that of ordinary fermented milk.
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Keywords:
- curcumin microcapsule /
- bovine colostrum /
- acidified milk /
- quality analysis /
- antioxidant activity
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发酵乳是一种含有活性益生菌的发酵乳制品，以生牛乳为原料，通过杀菌过程后加入发酵剂进行发酵[1]，其具有营养丰富、易消化吸收、改善免疫力等作用[2-6]。发酵乳是世界上最受欢迎的乳制品之一，味道酸甜，是提供有益功能性成分的有效介质。随着消费者越来越熟知酸奶的功能，具有保健功效的酸奶已成为一个热门的研究课题。如添加菊花、枸杞提取液等辅助降血糖功能性酸奶，添加魔芋甘露寡糖、燕麦等提高免疫力的功能性酸奶[7-9]。
姜黄是一种重要的药用草药，在中国、印度和其他国家广泛使用，可作调味品、天然色素和染料[10]。姜黄的主要成分为挥发油和姜黄素，具有较好的抗炎、抗氧化、预防阿尔兹海默症、抗肿瘤等生物活性[11-12]。然而，其强烈的疏水性和稳定的晶体结构，导致其在水溶液中溶解度非常低，这严重限制了其在水基营养制剂中的使用[13]。现有研究表明，利用微胶囊技术封装功能性活性物质，不仅可以解决溶解度等问题，还可以增加营养物质的含量和吸收[14-16]。
牛初乳是健康母牛分娩3 d内从乳腺分泌的淡黄色乳汁，含有许多功能性成分，如免疫球蛋白、乳铁蛋白、生物活性肽等[17-18]，具有增强免疫力、促进组织生长、调节肠道菌群、修复受损组织等功效[19-22]。随着对牛初乳功能性成分的不断深入研究，牛初乳受到越来越多的重视，目前除了牛初乳粉、奶片产品外，其他形式的加工产品极少[23-25]。基于此，本研究将牛初乳、鲜牛乳与姜黄微胶囊为原料，通过与复合菌混合发酵，以感官评价为主要考察指标，响应面优化姜黄牛初乳发酵乳的发酵工艺及抗氧化活性，为进一步研究其他风味发酵乳制品产品的功能提供依据。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
脱脂鲜牛奶、白砂糖、果胶、CMC、单甘酯等 食品级，市售；牛初乳 黑龙江省完达山乳业有限公司；姜黄素微胶囊、普通发酵乳 实验室自制；保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、鼠李糖乳杆菌 北京川秀科技有限公司；MRS培养基、MC培养基 青岛海博生物技术有限公司；DPPH、ABTS 美国Sigma公司；无水乙醇、硫酸亚铁、过氧化氢、维生素C、水杨酸、氢氧化钠 分析纯，辽宁泉瑞试剂有限公司。
AUY220电子天平 上海盛科仪器设备有限公司；DRP-9032恒温培养箱 上海森信实验仪器有限公司；APV2000均质机 上海史恒仪器有限公司；722可见分光光度计 上海仪田精密仪器有限公司；TA.XT.Plus质构仪 英国Sable Micro System公司；SW-CJ-2F超净工作台 上海力辰科技仪器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 工艺流程
1.2.1.1 姜黄牛初乳发酵乳的制备
1.2.1.2 普通发酵乳的制备
脱脂鲜牛奶→添加稳定剂、蔗糖→均质→杀菌→冷却→接种→发酵→后熟
1.2.2 操作要点
牛初乳在63 ℃杀菌30 min，后迅速冷却至35 ℃左右[26]。将鲜牛奶与蔗糖混合预热至60 ℃，15 MPa均质10 min[27]。将均质后的混合乳在90 ℃杀菌15 min[28]，杀菌后迅速冷却至35 ℃左右[26]，并与杀菌后牛初乳充分搅拌，使其混匀，按保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、鼠李糖乳杆菌1：1：2比例接种[29]，混匀后42 ℃发酵，发酵结束后加入姜黄素微胶囊混合均匀，放入4 ℃冰箱后熟14 h，即得姜黄牛初乳酸奶。
1.2.3 单因素实验
1.2.3.1 姜黄素微胶囊添加量对姜黄牛初乳酸奶品质的影响
设定发酵时间8 h，发酵温度42 ℃，接种量3%，牛初乳添加量30%，蔗糖添加量4%，考察不同姜黄素微胶囊添加量（0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%）对姜黄牛初乳酸奶感官评价和酸度的影响。
1.2.3.2 接种量对姜黄牛初乳酸奶品质的影响
设定发酵时间8 h，发酵温度42 ℃，姜黄素微胶囊添加量0.5%，牛初乳添加量30%，蔗糖添加量4%，考察不同接种量（1%、2%、3%、4%、5%）对姜黄牛初乳酸奶感官评价和酸度的影响。
1.2.3.3 牛初乳添加量对姜黄牛初乳酸奶品质的影响
设定发酵时间8 h，发酵温度42 ℃，姜黄素微胶囊添加量0.5%，接种量3%，蔗糖添加量4%，考察不同牛初乳添加量（20%、30%、40%、50%、60%）对姜黄牛初乳酸奶感官评价和酸度的影响。
1.2.3.4 蔗糖添加量对姜黄牛初乳酸奶品质的影响
设定发酵时间8 h，发酵温度42 ℃，姜黄素微胶囊添加量0.5%，牛初乳添加量30%，接种量3%，考察不同蔗糖添加量（2%、4%、6%、8%、10%）对姜黄牛初乳酸奶感官评价和酸度的影响。
1.2.4 响应面优化试验设计
在单因素实验的基础上，根据Box-Behnken组合试验设计原理，以感官评价（Y）为响应值，利用Design-Expert 8.0.6软件进行数据处理，对发酵工艺参数进行优化，响应面优化试验设计与水平见表1。
表 1 响应面试验因素水平表Table 1. Factors and levels table of response surface experiment水平 因素 A姜黄素微胶囊
添加量（%）B接种量
（%）C牛初乳
添加量（%）D蔗糖
添加量（%）−1 0.3 1 20 4 0 0.5 2 30 6 1 0.7 3 40 8 1.2.5 理化指标的测定
蛋白质含量的测定：按照国标GB 5009.5-2016中的凯式定氮法执行[30]；脂肪含量的测定：按照国标GB 5009.6-2016中的碱水解法执行[31]；酸度的测定：按照国标GB 5009.239-2016中的酚酞指示剂法执行[32]。
1.2.6 微生物指标的测定
按照GB 4789-2016《食品微生物学检验》测定发酵乳中乳酸菌数和致病菌数[33]。
1.2.7 感官评价标准
感官评价标准依据GB 19302-2010《食品安全国家标准 发酵乳》进行设定[34]，见表2，参评人数10人，男女比例各占一半，要求对姜黄牛初乳酸奶的气味、色泽、滋味、组织状态进行评分，取平均分作为感官评分。
表 2 感官评价标准Table 2. Sensory evaluation standard评分项目（分） 评分标准 评分（分） 色泽均匀一致，呈淡黄色 16~20 色泽（20） 色泽较均匀，颜色过淡或过浓 11~15 色泽不均匀，颜色异常 1~10 有姜黄及乳香味，且气味协调 16~20 气味（20） 姜黄及乳香味较淡，气味较协调 11~15 气味不协调，无香味 1~10 口感细腻柔和，酸甜可口，无奶腥味 21~30 滋味（30） 口感略粗糙，酸甜适宜，微带腥味 11~20 口感粗糙，酸甜不适宜，腥味重，不可接受 1~10 组织细腻均匀，无乳清析出，无气泡 21~30 组织状态（30） 组织较细腻均匀，少量乳清析出，少量气泡 11~20 组织不均匀，有大量气泡和乳清析出 1~10 1.2.8 质构测定
使用TA.XT.Plus质构仪，选用TA/BE反挤压检测探头，测前速度为1 mm/s，测后速度10 mm/s，测试深度30 mm，触发力为Auto-5.0 g，测试速度为60 mm/s。样品为4 ℃储存12 h的发酵乳，每个样品重复测定3次，结果取平均值。
1.2.9 DPPH自由基清除能力的测定
取1 mL发酵乳稀释成不同倍数，取2.0 mL稀释溶液与2.0 mL 95%乙醇混匀后，加入2.0 mL 0.2 mmol/L DPPH乙醇溶液，摇匀后避光反应30 min，4000 r/min离心10 min，于波长517 nm下测定吸光度[35-36]。
式中：A0：DPPH溶液的吸光度；A1：样液和DPPH溶液混合液的吸光度；A2：样液和95%乙醇混合液的吸光度。
1.2.10 羟自由基清除能力的测定
取1 mL发酵乳稀释成不同倍数，取2.0 mL 6 mmol/L FeSO4溶液与2 mL 6 mmol/L水杨酸-乙醇溶液混匀，加入稀释后的发酵乳，再加入2 mL 20 mol/L H2O2溶液混匀，于37 ℃下恒温水浴60 min，4000 r/min离心10 min，冷却后在波长510 nm处测定吸光度[37]。
式中：A0：不含样液样品与H2O2的吸光度；A1：不含样液，含H2O2的吸光度；A2：含样液与H2O2的吸光度。
1.2.11 ABTS+自由基清除能力的测定
取1 mL发酵乳稀释成不同倍数，取0.5 mL稀释溶液于4.5 mL已稀释完成的ABTS+溶液混匀，避光条件下反应6 min，于734 nm处测定吸光度[38]。
式中：A0：0.5 mL蒸馏水与4.5 mL ABTS+混合液的吸光度；A1：0.5 mL样液与4.5 mL ABTS+混合液的吸光度；A2：0.5 mL样液与4.5 mL无水乙醇混合液的吸光度。
1.3 数据处理
采用Origin软件进行数据的录入与处理，Design Expert 8.06软件用于响应面的数据及方差分析，SPSS用于方差分析，差异显著性判断标准为P<0.05。实验数据均为3次平行试验的均值。
2. 结果与分析
2.1 单因素实验
2.1.1 姜黄素微胶囊添加量对姜黄牛初乳酸奶品质的影响
由图1可以看出，酸度和感官评分随姜黄素微胶囊添加量的增加，呈先升高后降低的趋势，姜黄素微胶囊添加量0.5%时发酵乳的色泽、气味、滋味、组织状态最佳，感官评分最高为90.33，酸度为89.71 °T。因为姜黄素被β-环糊精包埋，掩盖了其中草药味，发酵乳的颜色类似于芒果或香蕉的黄色；添加量大于0.5%时，姜黄气味过重，颜色较深，导致感官评分降低。因此选择姜黄素微胶囊添加量0.3%、0.5%、0.7%进行响应面试验。
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图 1 姜黄素微胶囊添加量对发酵乳酸度及感官评价的影响Figure 1. Effects of curcumin microcapsule addition amount on acidity and sensory evaluation of fermented milk2.1.2 接种量对姜黄牛初乳酸奶品质的影响
由图2可知，酸度随着接种量的增加逐渐增大，感官评分则先升高后降低。接种量2%时发酵乳的色泽、气味、滋味、组织状态最佳，感官评分最高为90.33，酸度为85.91 °T。这可能是由于乳糖在发酵过程中被菌种分解产生乳酸等有机酸，导致酸度增大。当接种量过小于2%时，乳酸菌产酸能力弱，发酵乳发酵时间较长且组织不均匀，酸味不够；接种量大于2%时，糖类转化为乳酸量逐渐增多，酸味突出，凝乳速度过快，乳清析出明显，酸奶品质不佳。因此选择接种量1%、2%、3%进行响应面试验。
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图 2 接种量对发酵乳酸度及感官评价的影响Figure 2. Effects of inoculation amount on acidity and sensory evaluation of fermented milk2.1.3 牛初乳添加量对姜黄牛初乳酸奶品质的影响
由图3可知，随酸度着牛初乳添加量的增加逐渐下降，感官评分则先升高后降低。牛初乳与鲜牛乳配比3:7（牛初乳添加量30%）时发酵乳的色泽、气味、滋味、组织状态最佳，感官评分最高为92.67，酸度为87.37 °T。这可能是因为牛初乳中有一种天然的乳过氧化酶抑菌体系，对于乳酸菌的生长有抑制作用，所以牛初乳在发酵过程中比在普通牛奶产酸更慢，导致酸度降低；牛初乳添加量过少，乳香味淡，添加量过多，乳腥味过重，组织状态不稳定，气味不协调，造成感官评分降低。因此选择牛初乳添加量20%、30%、40%进行响应面试验。
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图 3 牛初乳添加量对发酵乳酸度及感官评价的影响Figure 3. Effects of colostrum supplementation on acidity and sensory evaluation of fermented milk2.1.4 蔗糖添加量对姜黄牛初乳酸奶品质的影响
由图4可知，酸度随着白砂糖的添加而上升，感官评分则先升高后降低。蔗糖添加量6%时发酵乳的色泽、气味、滋味、组织状态最佳，感官评分最高为93.67，酸度为87.63 °T。可能是糖分的不断加入为乳酸菌的生长提供了足够的碳源，促使乳酸菌产酸，导致酸度升高。当添加量低于6%时，则发酵不彻底，甜味不够，酸奶整体口感不协调；添加量高于6%，糖类转化为乳酸量逐渐增加，抑制了发酵过程，导致甜味突出，口感差。因此选择蔗糖添加量4%、6%、8%进行响应面试验。
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图 4 蔗糖添加量对发酵乳酸度及感官评价的影响Figure 4. Effects of sucrose supplemental level on acidity and sensory evaluation of fermented milk2.2 响应面试验
2.2.1 响应面试验设计及结果
选取四个因素作为考察因子，即姜黄素微胶囊添加量（A）、接种量（B）、牛初乳添加量（C）和蔗糖添加量（D），以感官评分为响应值（Y），采用Box-Behnken设计原理，优化发酵乳的发酵工艺，如表3所示。
表 3 响应面试验设计及结果Table 3. Experimental design and results for respond surface analysis实验号 A B C D 感官评分（分） 1 1 0 −1 0 82.77 2 0 1 −1 0 73.08 3 0 0 −1 −1 65.38 4 1 −1 0 0 79.81 5 1 0 1 0 81.73 6 0 0 0 0 89.42 7 −1 1 0 0 68.27 8 −1 −1 0 0 70.15 9 0 1 1 0 79.81 10 1 0 0 −1 74.04 11 0 0 1 −1 80.77 12 −1 0 0 −1 61.54 13 0 1 0 1 78.85 14 0 −1 0 −1 69.23 15 0 1 0 −1 69.22 16 −1 0 0 1 72.12 17 0 0 −1 1 76.92 18 0 −1 0 1 75.00 19 1 1 0 0 76.90 20 1 0 0 1 77.87 21 0 −1 1 0 80.76 22 0 0 1 1 79.81 23 −1 0 −1 0 64.32 24 0 0 0 0 92.31 25 0 −1 −1 0 74.08 26 0 0 0 0 93.27 27 0 0 0 0 90.38 28 0 0 0 0 93.67 29 −1 0 1 0 80.75 利用Design-Expert软件，采用Box-Behnken设计原理，优化姜黄牛初乳发酵乳的工艺，如表3所示。对表3中试验数据进行分析，得到响应面回归模拟方程：Y=91.81+4.66A−0.2417B+3.92C+3.37D−0.2575AB−4.37AC−1.69AD+0.0125BC+0.965BD−3.13CD−9.34A2−8.73B2−5.60C2−10.53D2。
如表4所示，对二次多项回归方程进行显著性分析。模型P<0.0001，说明该模型极显著，失拟项（P=0.7604>0.05），不显著，表明该模型具有可行性。模型回归系数R2=0.9834，校正决定系数R2Adj=0.9667，说明实验误差小，可用于优化姜黄牛初乳酸奶的工艺。
表 4 回归方程方差分析Table 4. Analysis of variance for regression model方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P 模型 2028.47 14 144.89 59.07 <0.0001** A 261.05 1 261.05 106.43 <0.0001** B 0.7008 1 0.7008 0.2857 0.6014 C 184.71 1 184.71 75.31 <0.0001** D 135.95 1 135.95 55.42 <0.0001** AB 0.2652 1 0.2652 0.1081 0.7471 AC 76.30 1 76.30 31.11 <0.0001** AD 11.39 1 11.39 4.64 0.0491* BC 0.0006 1 0.0006 0.0003 0.9875 BD 3.72 1 3.72 1.52 0.2381 CD 39.06 1 39.06 15.93 0.0013** A2 565.50 1 565.50 230.55 <0.0001** B2 493.88 1 493.88 201.35 <0.0001** C2 203.30 1 203.30 82.88 <0.0001** D2 718.83 1 718.83 293.06 <0.0001** 残差 34.34 14 2.45 失拟项 20.74 10 2.07 0.6101 0.7604 纯误差 13.60 4 3.40 总和 2062.81 28 由分析结果可知，因素一次项中A、C、D对发酵乳感官评分的影响极显著（P<0.01），B对感官评分影响不显著（P>0.05），根据因素的F值，确定各因素对发酵乳品质影响顺序为：姜黄素微胶囊添加量>牛初乳添加量>蔗糖添加量>接种量。
2.2.2 响应面分析
根据Design-Expert对回归方程分析，各因素对发酵乳感官评分的交互作用的响应面三维图，如图5所示，曲面图陡峭程度越大，交互作用越强，曲面图陡峭程度越小，交互作用越弱，因此各交互作用对发酵乳感官评分的影响从大到小以此为AC>CD>AD>BD>AB>BC，其中AC、CD对感官评分影响极显著（P<0.01），AD对感官评分影响显著（P<0.05），与表4结果一致。利用Design-Expert分析得到最佳姜黄素微胶囊添加量0.536%、接种量1.99%、牛初乳添加量32.497%、蔗糖添加量6.216%，此条件下姜黄牛初乳发酵乳的感官评分达到92.906。考虑实际操作情况，将最佳工艺参数调整为：姜黄素微胶囊添加量0.5%，接种量2%，牛初乳添加量30%，蔗糖添加量6%。在此条件下进行3次重复试验，得到姜黄牛初乳发酵乳的感官评分为91.24±1.33，与预测值的相对偏差较小，说明利用响应面优化的姜黄牛初乳发酵乳的工艺参数是可行的。
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图 5 两因素交互作用对姜黄牛初乳发酵乳感官评分的响应面图Figure 5. Response surface diagram of the interaction of two factors on sensory score of curcuma colostrum fermented milk2.3 理化指标测定结果
由表5可知，经检测，响应面优化得出的最优发酵工艺下制备的姜黄牛初乳发酵乳和普通发酵乳的蛋白质、脂肪、酸度均符合国家标准。
表 5 理化指标测定结果Table 5. Determination results of physical and chemical indexes指标 《食品安全国家标准
发酵乳》普通发酵乳 姜黄牛初乳
发酵乳蛋白质（g/100 g） ≥2.3 3.87±0.03 3.98±0.04 脂肪（g/100 g） 脱脂产品≤0.5 0.34±0.02 0.46±0.01 酸度（°T） 70.0 87.24±0.86 88.63±1.13 2.4 微生物指标的测定
姜黄牛初乳发酵乳乳酸菌总数为6.59×108 CFU/mL，普通发酵乳乳酸菌总数为2.6×107 CFU/mL，符合GB 19302-2010《食品安全国家标准 发酵乳》的要求。
2.5 质构特性分析
姜黄牛初乳发酵乳和普通发酵乳的质构性质参数见表6。姜黄牛初乳发酵乳的硬度、胶黏性和黏度都高于普通发酵乳，内聚性与普通发酵乳接近，但弹性却低于普通发酵乳，这可能是由于添加的姜黄素微胶囊与酪蛋白和乳清蛋白相互作用，增强了发酵乳的硬度、胶粘性和黏度[39]。
表 6 姜黄牛初乳发酵乳与普通发酵乳的质构性质比较Table 6. Comparison of texture properties between curcuma colostrum fermented milk and common fermented milk样品 硬度（N） 弹性（mm） 胶黏性（N） 内聚性 黏度（mJ） 普通发酵乳 0.91±0.06a 4.30±0.01a 0.76±0.07a 0.83±0.05a 0.28±0.02b 姜黄牛初乳
发酵乳0.97±0.08a 3.96±0.05b 0.83±0.03a 0.83±0.02a 0.62±0.04a 2.6 姜黄素微胶囊发酵乳抗氧化能力测定
通过测定DPPH·、ABTS+·和羟自由基清除能力，比较姜黄牛初乳发酵乳和普通发酵乳（不添加姜黄素微胶囊）的抗氧化能力，阳性对照为VC。由如图6可知，随着质量浓度的增加，姜黄牛初乳发酵乳对DPPH·、ABTS+·和羟自由基的清除率增大，其清除能力略低于VC，但明显高于普通发酵乳，在其质量浓度为25 mg/mL时，姜黄牛初乳发酵乳对DPPH·、ABTS+·、羟自由基清除率分别为89.59%、95.39%、63.26%，主要原因是姜黄素是多酚类化合物，本身就是一种强抗氧化剂，与乳酸菌自身的抗氧化性产生协同作用，因此姜黄牛初乳发酵乳表现出更高的抗氧化能力[40]。
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图 6 普通发酵乳和姜黄牛初乳发酵乳对DPPH·、ABTS+·和羟基自由基清除率的影响Figure 6. Effects of common fermented milk and curcuma colostrum fermented milk on DPPH·, ABTS+· and hydroxyl free radical scavenging rates3. 结论
以姜黄素微胶囊与牛初乳、鲜牛奶为原料，通过单因素和响应面试验，优化最佳发酵工艺条件为姜黄素微胶囊添加量0.5%、接种量2%、牛初乳添加量30%、蔗糖添加量6%，其中姜黄素微胶囊添加量对发酵乳感官评分影响最大，此条件下姜黄牛初乳发酵乳感官评分为91.24，酸度为88.63 °T，蛋白质含量为3.98 g/100 g，脂肪含量为0.46 g/100 g，乳酸菌数6.59×108 CFU/mL，未检出致病菌。姜黄牛初乳发酵乳抗氧化活性比普通发酵乳高，表明添加姜黄素微胶囊可有效提高酸奶的抗氧化活性，有利于实现姜黄素等低水溶性功能因子在酸奶行业的应用，具有良好的发展前景。
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图 1 姜黄素微胶囊添加量对发酵乳酸度及感官评价的影响
Figure 1. Effects of curcumin microcapsule addition amount on acidity and sensory evaluation of fermented milk
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图 2 接种量对发酵乳酸度及感官评价的影响
Figure 2. Effects of inoculation amount on acidity and sensory evaluation of fermented milk
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图 3 牛初乳添加量对发酵乳酸度及感官评价的影响
Figure 3. Effects of colostrum supplementation on acidity and sensory evaluation of fermented milk
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图 4 蔗糖添加量对发酵乳酸度及感官评价的影响
Figure 4. Effects of sucrose supplemental level on acidity and sensory evaluation of fermented milk
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图 5 两因素交互作用对姜黄牛初乳发酵乳感官评分的响应面图
Figure 5. Response surface diagram of the interaction of two factors on sensory score of curcuma colostrum fermented milk
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图 6 普通发酵乳和姜黄牛初乳发酵乳对DPPH·、ABTS+·和羟基自由基清除率的影响
Figure 6. Effects of common fermented milk and curcuma colostrum fermented milk on DPPH·, ABTS+· and hydroxyl free radical scavenging rates
表 1 响应面试验因素水平表
Table 1 Factors and levels table of response surface experiment
水平 因素 A姜黄素微胶囊
添加量（%）B接种量
（%）C牛初乳
添加量（%）D蔗糖
添加量（%）−1 0.3 1 20 4 0 0.5 2 30 6 1 0.7 3 40 8 
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表 2 感官评价标准
Table 2 Sensory evaluation standard
评分项目（分） 评分标准 评分（分） 色泽均匀一致，呈淡黄色 16~20 色泽（20） 色泽较均匀，颜色过淡或过浓 11~15 色泽不均匀，颜色异常 1~10 有姜黄及乳香味，且气味协调 16~20 气味（20） 姜黄及乳香味较淡，气味较协调 11~15 气味不协调，无香味 1~10 口感细腻柔和，酸甜可口，无奶腥味 21~30 滋味（30） 口感略粗糙，酸甜适宜，微带腥味 11~20 口感粗糙，酸甜不适宜，腥味重，不可接受 1~10 组织细腻均匀，无乳清析出，无气泡 21~30 组织状态（30） 组织较细腻均匀，少量乳清析出，少量气泡 11~20 组织不均匀，有大量气泡和乳清析出 1~10
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表 3 响应面试验设计及结果
Table 3 Experimental design and results for respond surface analysis
实验号 A B C D 感官评分（分） 1 1 0 −1 0 82.77 2 0 1 −1 0 73.08 3 0 0 −1 −1 65.38 4 1 −1 0 0 79.81 5 1 0 1 0 81.73 6 0 0 0 0 89.42 7 −1 1 0 0 68.27 8 −1 −1 0 0 70.15 9 0 1 1 0 79.81 10 1 0 0 −1 74.04 11 0 0 1 −1 80.77 12 −1 0 0 −1 61.54 13 0 1 0 1 78.85 14 0 −1 0 −1 69.23 15 0 1 0 −1 69.22 16 −1 0 0 1 72.12 17 0 0 −1 1 76.92 18 0 −1 0 1 75.00 19 1 1 0 0 76.90 20 1 0 0 1 77.87 21 0 −1 1 0 80.76 22 0 0 1 1 79.81 23 −1 0 −1 0 64.32 24 0 0 0 0 92.31 25 0 −1 −1 0 74.08 26 0 0 0 0 93.27 27 0 0 0 0 90.38 28 0 0 0 0 93.67 29 −1 0 1 0 80.75
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表 4 回归方程方差分析
Table 4 Analysis of variance for regression model
方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P 模型 2028.47 14 144.89 59.07 <0.0001** A 261.05 1 261.05 106.43 <0.0001** B 0.7008 1 0.7008 0.2857 0.6014 C 184.71 1 184.71 75.31 <0.0001** D 135.95 1 135.95 55.42 <0.0001** AB 0.2652 1 0.2652 0.1081 0.7471 AC 76.30 1 76.30 31.11 <0.0001** AD 11.39 1 11.39 4.64 0.0491* BC 0.0006 1 0.0006 0.0003 0.9875 BD 3.72 1 3.72 1.52 0.2381 CD 39.06 1 39.06 15.93 0.0013** A2 565.50 1 565.50 230.55 <0.0001** B2 493.88 1 493.88 201.35 <0.0001** C2 203.30 1 203.30 82.88 <0.0001** D2 718.83 1 718.83 293.06 <0.0001** 残差 34.34 14 2.45 失拟项 20.74 10 2.07 0.6101 0.7604 纯误差 13.60 4 3.40 总和 2062.81 28
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表 5 理化指标测定结果
Table 5 Determination results of physical and chemical indexes
指标 《食品安全国家标准
发酵乳》普通发酵乳 姜黄牛初乳
发酵乳蛋白质（g/100 g） ≥2.3 3.87±0.03 3.98±0.04 脂肪（g/100 g） 脱脂产品≤0.5 0.34±0.02 0.46±0.01 酸度（°T） 70.0 87.24±0.86 88.63±1.13
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表 6 姜黄牛初乳发酵乳与普通发酵乳的质构性质比较
Table 6 Comparison of texture properties between curcuma colostrum fermented milk and common fermented milk
样品 硬度（N） 弹性（mm） 胶黏性（N） 内聚性 黏度（mJ） 普通发酵乳 0.91±0.06a 4.30±0.01a 0.76±0.07a 0.83±0.05a 0.28±0.02b 姜黄牛初乳
发酵乳0.97±0.08a 3.96±0.05b 0.83±0.03a 0.83±0.02a 0.62±0.04a
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