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为解决大蒜提取物在乳制品应用中的难题，研究人员开展将微囊化大蒜提取物（EGE）融入功能软质奶酪制造的研究。结果表明，EGE 可增强奶酪抗氧化活性，改善质地和感官特性。该研究为特色乳制品开发提供新思路。
在美食的世界里，大蒜一直是备受青睐的调味食材，它不仅能增添独特风味，还富含多种对人体有益的生物活性成分，如黄酮类、酚类、多糖、皂苷以及含硫有机化合物等 ，具有抗癌、抗菌、抗炎等诸多功效。然而，在食品加工领域，大蒜提取物却面临着诸多挑战。一方面，其强烈的气味和味道在一些食品应用中不受欢迎，特别是在乳制品行业，会影响产品的口感和消费者接受度；另一方面，大蒜中的活性成分，尤其是含硫有机化合物，在高温、氧气和光照等环境因素影响下，容易分解或氧化，导致生物活性丧失 。这使得大蒜提取物在乳制品中的应用受到极大限制，如何解决这些问题，成为食品科学领域亟待攻克的难题。
为了突破这些困境，来自埃及国家研究中心食品工业与营养研究所乳品系（Dairy Department, Institute of Food Industries and Nutrition Research, National Research Centre）的研究人员 Tarek Nour Soliman、Ahmed Behdal Shazly 等人开展了一项极具创新性的研究。他们致力于将微囊化大蒜提取物（Encapsulated Garlic Extract，EGE）融入功能软质奶酪的制造过程，旨在开发出既保留大蒜健康益处，又能满足消费者口味需求的新型乳制品。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为食品科学领域带来了新的突破和发展方向。
研究人员采用了多种关键技术方法。在制备大蒜提取物时，先去除成熟蒜瓣外皮，切碎研磨成糊状，经乙醇浸泡、振荡、离心后，再用旋转真空蒸发器回收溶剂得到提取物。微胶囊制备则是利用超声和机械搅拌，将乳清蛋白分离物（Whey Protein Isolate，WPI）、阿拉伯胶（Gum Arabic，GA）与大蒜提取物混合，通过调节 pH 值引发复合凝聚，最后经冻干获得微胶囊粉末 。在奶酪制作过程中，研究人员以超滤（Ultrafiltration，UF）浓缩的牛奶为原料，添加不同形式（游离态 FGE 和微囊化 EGE）和浓度的大蒜提取物，经巴氏杀菌、接种发酵剂、添加凝乳酶等步骤制成软质奶酪，并在 4℃下储存 30 天 。期间，运用多种分析方法对奶酪的各项性质进行检测，如化学分析测定成分、DPPH 自由基清除实验评估抗氧化活性、扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，SEM）观察微观结构等。
微囊化大蒜提取物的特性研究
研究人员首先对微囊化大蒜提取物进行了深入研究。在复合凝聚产率和包封效率方面，发现当游离大蒜提取物（Free Garlic Extract，FGE）添加量为 80 或 120mg/g WPI/GA 凝聚物时，复合凝聚产率相近；而添加量增至 160mg/g 时，产率略有下降，但差异不显著 。随着 FGE 添加量增加，包封效率从 96.78±1.72% 分别降至 92.15±2.37% 和 84.75±1.1% ，表明包封效率与 FGE 添加量相关。
在微胶囊的表征上，FGE 浓度对微胶囊的粒径、zeta 电位和多分散指数（Polydispersity Index，PDI）影响显著 。随着大蒜提取物（Garlic Extract，GE）浓度增加，zeta 电位降低，PDI 和粒径增大 。在 SEM 图像中，EGE 微粒呈不规则凹形，表面无明显缺陷，且因湿度大而团聚 ，这显示出 WPI/GA 之间的强相互作用，且微粒形态不受静电力强度影响。
UF - 软质奶酪的性质变化
在软质奶酪的化学组成变化方面，与对照奶酪相比，添加 FGE 的 UF - 软质奶酪成分无显著差异；而添加 EGE 的奶酪，其总固体和总蛋白含量随 EGE 增加而逐渐上升，在添加 3.35% EGE 时差异显著 ，这与 WPI/GA 凝聚物水平增加有关。
生化变化上，添加 FGE 使软质奶酪 pH 略有下降，而添加 EGE 则导致 pH 显著降低 。在储存过程中，所有奶酪 pH 均下降，且 FGE 在储存期间表现出较高抗菌效果，抑制了 pH 下降速度 。添加 FGE 对奶酪蛋白水解（以水溶性氮与总氮的比值 WSN/TN 衡量）在储存第一天无影响，而添加 EGE 的奶酪 WSN/TN 比值显著高于添加 FGE 的奶酪 。在储存过程中，所有奶酪的蛋白水解程度不断增加。此外，添加 FGE 和 EGE 的软质奶酪抗氧化活性均高于对照奶酪 ，且 EGE 在相同浓度下比 FGE 表现出更强的 DPPH 自由基清除活性 ，这得益于微囊化技术对多酚的保护作用。
在质地特性方面，添加 FGE 和 EGE 均使软质奶酪硬度和胶粘性增加，其中 EGE 强化的奶酪差异显著 。在储存过程中，奶酪硬度和弹性逐渐增加，在第 30 天差异显著；而粘性逐渐降低，在第 30 天，部分添加 EGE 的奶酪组差异显著。
微观结构上，对照 UF - 软质奶酪具有开放、异质的蛋白质结构；添加 FGE 的奶酪与对照相似，但表面更致密、间隙更少；添加 EGE 的奶酪则呈现出粗糙的片状结构 。
在颜色参数方面，添加 FGE 对奶酪白度影响不大，但降低了绿度，增加了黄度；添加 EGE 则显著降低了奶酪的白度和绿度，增加了黄度。
感官评价结果显示，添加 FGE 和 EGE 均改善了软质奶酪的质地特性，在第 1 天与对照相比差异显著 。在外观、口感和整体质量方面，添加 FGE 和 EGE 的奶酪优于对照，尤其是添加 0.2% EGE 的奶酪 。不过，在储存 30 天后，所有感官属性评分均下降，其中奶酪外观的下降幅度显著。
研究表明，利用 WPI 和 GA 通过复合凝聚技术成功实现了对疏水性乙醇大蒜提取物的微囊化，有效提高了其稳定性，保护了抗氧化活性，并掩盖了大蒜的气味和味道 。在 UF - 软质奶酪的应用中，EGE 比 FGE 表现更优 。添加 EGE 会使奶酪白度和绿度显著下降，而添加 FGE 时黄度更明显 。在外观、风味和整体质量方面，添加 FGE 和 EGE 的奶酪优于对照，特别是添加 0.2% EGE 的奶酪 。该研究为功能性食品制造和食品强化开辟了新途径，制备的负载 GE 的凝聚物粉末可作为合适的补充剂应用于多种食品中，对推动食品科学领域的发展具有重要意义。它不仅为解决大蒜提取物在食品应用中的难题提供了有效方案，还为开发具有独特功能特性的乳制品提供了新的思路和方法，有望满足消费者对健康与美味兼具的食品的需求。
