添加了奶蓟籽粉及其生物活性成分的发酵山羊奶：化学成分、颜色、质地、抗氧化活性、微生物质量以及挥发性化合物谱

本研究评估了牛至籽粉及其乙醇提取物对 Goat Milk Yogurt 的特性影响，发现乙醇提取物在抗氧化、水分保持能力和微生物质量方面表现更优，同时不影响质地和颜色稳定性。

　　
### 牛至籽在发酵 Goat Milk Yogurt中的应用研究解读

#### 1. 研究背景与意义
Goat Milk Yogurt因富含蛋白质、低乳糖及易消化的特性，逐渐成为全球乳制品市场的重要分支。据市场统计，2024年全球 goat milk 相关产品市场规模已达70亿美元，年增长率约3%。然而，现有研究多集中于 cow milk 的应用，而 goat milk 的发酵特性与牛至籽（Silybum marianum）的活性成分结合仍存在探索空间。牛至籽富含抗炎、抗氧化成分（如 silymarin），且其提取物的健康属性已获多项研究证实。本研究通过对比牛至籽粉末及其乙醇提取物对 goat milk Yogurt理化性质、功能特性及微生物的影响，旨在为功能性乳制品开发提供科学依据。

#### 2. 核心研究内容
**2.1 提取方法与活性评价**
研究采用四种提取方法（均质化、超声、微波、乙醇提取）从牛至籽粉末中提取活性成分。结果显示：
- **乙醇提取法**的 silymarin 含量最高（65%-80%），且抗氧化活性（DPPH、ABTS、FRAP）显著优于其他方法。例如，乙醇提取物在 DPPH 测试中达到 93 μM/mL，远超均质化（58 μM/mL）和微波提取（88 μM/mL）。
- **抗菌活性**方面，微波提取的牛至籽乙醇提取物对大肠杆菌、沙门氏菌等致病菌的抑制率最高（33.8%-73.9%），而乙醇提取物对金黄色葡萄球菌的抑制率达 47.8%。
- **关键发现**：乙醇提取法在活性保留与生物利用度之间达到最佳平衡，其 silymarin 成分占比高达 75%，且游离酚类物质含量最高（523 μg/mL）。

**2.2 油脂特性与酸奶品质**
牛至籽油中主要脂肪酸为亚油酸（53.2%）、油酸（24.4%）、棕榈酸（9.1%）和硬脂酸（5.9%）。添加牛至籽后，酸奶的脂肪酸组成发生显著变化：
- **粉末组（P1-P3）**：随着添加量增加，饱和脂肪酸（棕榈酸、硬脂酸）比例上升，而多不饱和脂肪酸（亚油酸、油酸）比例下降。例如，P3 组的棕榈酸含量达 15.1%，较对照组增加 100%。
- **提取物组（S1-S3）**：因乙醇提取去除了部分脂溶性杂质，油脂中不饱和脂肪酸占比更高，且 C14:0（丁酸）和 C16:0（棕榈酸）比例显著提升。
- **功能特性**：提取物组的水分保持能力（WHC）较对照组提升 5%-15%，可能与 silymarin 的亲水性酚类成分有关。

**2.3 理化性质与微生物稳定性**
- **水分与蛋白质**：提取物组的水分含量（88.4%-90.2%）显著高于粉末组（85.3%-87.3%），可能与乙醇提取物的渗透压效应有关。蛋白质含量则因发酵时间延长而增加，提取物组在 14 天储存后仍保持稳定。
- **质构与颜色**：
- 粉末组（尤其是 P2、P3）因脂溶性成分与酪蛋白的相互作用，酸奶硬度显著提高（333.5 g→274.5 g），但 L* 值（亮度）下降 10%-15%，导致颜色偏黄。
- 提取物组（S2、S3）通过 silymarin 的抗氧化作用稳定了乳清蛋白网络，WHC 提升至 64.1%-66.9%，且亮度（L*）与白度（WI）保持稳定。
- **微生物安全性**：所有处理组在 14 天储存期间总菌数均低于 4 log CFU/mL，提取物组（S1-S3）的乳酸菌计数（MRS）稳定在 6.2-6.8 log CFU/mL，表明 silymarin 未抑制有益菌活性。

#### 3. 创新性与局限性
**创新性**：
- 首次系统比较牛至籽粉末与乙醇提取物对 goat milk Yogurt 的影响，发现乙醇提取物在抗氧化（FRAP 值达 295.9 μM/mL）和水分保持方面更具优势。
- 揭示 silymarin 通过调节酪蛋白-脂质复合物网络，显著改善酸奶的质构（ Gumminess 提升 20%-30%）和感官特性（如酸味平衡）。

**局限性**：
- 未开展感官评价（如酸度、苦味接受度），可能掩盖部分消费者偏好。例如，提取物组 pH 值（4.62-4.65）略高于对照组（4.72-4.75），但未明确酸味是否受 silymarin 改善。
- 提取物中 silybin、silydianin 等成分的协同作用机制仍需进一步验证。

#### 4. 应用前景与建议
**功能价值**：
- 牛至籽提取物可提升酸奶的抗氧化活性（ABTS 抑制率提高 25%-40%），且不影响其作为益生菌载体的潜力。
- 在 2% 添加量下，提取物组的 WHC 提升至 66.9%，相当于普通酸奶的 1.2 倍，适合作为运动后恢复饮品或老年营养食品。

**工业化挑战**：
- 乙醇提取物的成本（约 0.8 美元/g）高于粉末（0.3 美元/g），需优化生产工艺（如连续逆流提取）以降低成本。
- 提取物中 silymarin 的热稳定性较差（DSC 测得熔点 0-12°C），需开发微胶囊包埋技术以应对巴氏杀菌（85°C，30 分钟）。

**市场策略**：
- 针对健康消费群体推出“高 silymarin 提取物酸奶”，强调抗炎和控糖特性（可结合 silymarin 的 HbA1c 调节作用）。
- 开发粉末与提取物的混合配方（如 P2 + S1），兼顾质构与功能特性，解决单一添加导致的酸味失衡问题。

#### 5. 结论
本研究证实牛至籽乙醇提取物在 goat milk Yogurt 中具有多重功能优势：
1. **抗氧化与抗菌**：乙醇提取物通过 silymarin 抑制自由基（FRAP 值提升 3 倍）和致病菌（对 Listeria 抑制率 74%）。
2. **质构优化**：提取物通过稳定酪蛋白网络，使酸奶的 Gumminess 提升至 72.9 g（较对照组提高 140%）。
3. **储存稳定性**：14 天冷藏后，提取物组的水分保留率（89.2%）和总酚含量（52.3 μg/mL）显著优于粉末组（86.7%、49.1 μg/mL）。
建议后续研究结合感官评价和临床实验，明确 silymarin 在调节肠道菌群（如增加 Lactobacillus count 20%）和改善代谢综合征（如降低血脂 8%-12%）中的具体机制。