GBX eFAst Lab水分活度仪测定仪在角豆粉枯草芽孢杆菌改善谷物棒功能性应用

罗马尼亚Dunărea de Jos大学Galați分校食品科学与工程学院Ina Vasilean团队在《The Annals of the University Dunarea de Jos of Galati. Fascicle VI – Food Technology》期刊发表了一项题为"Studies on the use of carob powder and Bacillus subtilis forimproving functionality of the cereal bars"的论文。该研究旨在探究添加枯草芽孢杆菌（Probisis®）和角豆粉对谷物棒理化特性、微生物稳定性及感官品质的影响。

摘要

本研究旨在获取并探究富含纤维的益生菌谷物棒的理化与感官特性。研究测试了不同的谷物棒配方，通过添加枯草芽孢杆菌（Probisis®）活细胞和/或角豆粉，以改善功能特性并增强色泽与风味。测定了谷物棒的近似成分、质构、色泽及抗氧化活性。水分活度低于0.5，保证了产品的微生物稳定性。微生物分析表明，细菌菌株在室温储存28天后在谷物棒中仍保持活性，菌落计数为8.2×10⁸至9.5×10⁸ CFU/g。含角豆粉的谷物棒总酚含量和抗氧化活性较高。感官评价小组对所得谷物棒评价良好，枯草芽孢杆菌对感官属性未产生影响。角豆粉的添加在色泽和质构方面受到认可，但对味道和风味产生了影响。

实验材料与仪器

实验材料

小麦胚芽、膨化苋菜籽、膨化荞麦、蔓越莓干、无盐烤花生、角豆粉、甘油、大米糖浆、藜麦糖浆、乳木果油、抗坏血酸、赤藓糖醇、枯草芽孢杆菌CU1

实验仪器

pH计、GBX eFAst Lab水分活度仪、质构分析仪、色差计、分光光度计。

GBX eFAst Lab水分活度仪

实验过程

谷物棒制备： 将固态原料与脂肪和糖浆混合形成“面团"。添加枯草芽孢杆菌孢子的样品（S0B和SCB）按技术说明书指示，以每100 g谷物棒添加10¹¹孢子的浓度进行添加。混合物放入模具后碾压，经轻机械压力层压均匀。冷却24小时后，切割成9 cm×3 cm×1 cm的条形，每块重35 g，用塑料薄膜包裹，室温储存28天供后续分析。

理化分析： 水分含量按AACC 44-51法测定；总可滴定酸度、pH值和灰分含量按SR ISO 2171:2002和SR ISO 91:2007法测定；水分活度使用GBX eFAst Lab水分活度仪测定。能量值根据欧洲理事会（EU）1169/2011号法规计算。

GBX eFAst Lab水分活度仪

所获谷物棒的理化性质

抗氧化活性与总酚含量： 样品用80%甲醇在室温下磁力搅拌提取2小时，3000 rpm离心10分钟，上清液用于后续测定。总酚含量采用Folin-Ciocalteu法测定，结果以mg没食子酸/100 g表示。DPPH自由基清除能力以IC₅₀（mg样品）表示。TEAC法采用ABTS⁺脱色法测定，结果以mg Trolox当量/100 g表示。

质构分析： 使用CT3-1000质构分析仪，施加1.96 N的力进行测量，所有质构分析均在获得谷物棒后24小时进行。

色泽分析： 使用色差计测量L、a、b参数，并计算色度C和色相角H°。

微生物分析： 室温储存28天后，按ISO 21527-2（2008）评估酵母菌和霉菌，按ISO 21528-2（2017）评估肠杆菌科。孢子的活力评估采用80°C热处理10分钟灭活营养细胞后，在Luria-Bertani琼脂上于35±2°C培养48小时，结果以CFU/g表示。

感官评价： 由12名训练有素的品评员进行，采用9点喜好度评分法（1=“一点也不喜欢"，9=“非常喜欢"），以6分（“我喜欢"）为低可接受水平。另进行5点评分法感官试验。

结论

研究所制备的谷物棒水分含量适宜，与市售产品相近。所有样品水分活度低于0.50，保证了货架期的微生物稳定性。枯草芽孢杆菌CU1细胞被成功掺入谷物棒配方中，室温储存28天后仍保持活性，能够在复杂条件（复杂食品基质、低水分含量）下存活。含枯草芽孢杆菌的谷物棒呈现出评价良好的质构和感官品质。枯草芽孢杆菌的添加未对所得谷物棒的理化、质构特性或抗氧化活性产生影响。基于本研究，可开发具有益生菌功能特性的产品原型。

参考文献：

1. Sun-Waterhouse, D., Teoh, A., Massarotto, C., Wibisono, R., Wadhwa, S. 2010. Comparative analysis of fruit-based functional snack bars. Food Chemistry, 119(4), 1369-1379. 

2. Sridhar, K., et al. 2022. Preparation of microwave-processed oil-free potato snacks with assorted natural flavours: Application of advanced chemometrics. International Journal of Food Science and Technology, 57(6), 3303-3310. 

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