GBX eFAst Lab水分活度仪在scoby细菌纤维素芒果酱中的应用

2024年9月，马来西亚博特拉大学Nyuk Ling Chin团队在《Journal of the Science of Food and Agriculture》期刊上发表题为“Application of scoby bacterial cellulose as hydrocolloidson physicochemical, textural and sensory characteristics of mango jam"研究，探讨scoby细菌纤维素作为亲水胶体对芒果酱理化、质构和感官特性的影响。

摘要

背景： 细菌和酵母共生培养（scoby）的表膜是康普茶发酵的副产品。虽然一部分用作发酵剂，剩余部分常被丢弃，但它可以作为细菌纤维素的来源。

结果： 研究评估了来自红茶、绿茶和乌龙茶康普茶发酵的scoby在芒果酱制作中的亲水胶体作用。结果表明，添加20至100 g kg⁻¹的scoby后，果酱品质得到提升，水分活度下降22.22%至0.679，水分含量下降37.06%至19.92%，pH下降5.9%至3.19。在颜色分析中，scoby的存在使果酱更亮，L值从30.98升高至31.82–40.83。添加scoby的果酱具有更高的凝胶强度和粘附性，其中红茶康普茶scoby的效果最为突出。在感官测试中，九点喜好度评分中总体接受度得分超过70%，其中40 g kg⁻¹绿茶康普茶scoby果酱被评为

欢迎。结论： Scoby对果酱的稳定性、外观和质地均有贡献，显示出作为清洁标签食品成分的潜力。

实验材料与仪器

实验材料

原料：芒果、蔗糖、柠檬酸、scoby（来自红茶、绿茶和乌龙茶康普茶发酵）

实验仪器

 质构分析仪、色差仪、 pH计、GBX eFAst Lab水分活度仪、折射计、水分分析仪

GBX eFAst Lab水分活度仪

实验过程

scoby的制备： 通过红茶、绿茶和乌龙茶康普茶发酵获得scoby表膜，收集后备用。

芒果酱的制作： 将芒果果肉与蔗糖、柠檬酸混合，分别添加0（对照组）、20、40、60、80、100 g kg⁻¹的三种类型scoby，经蒸煮浓缩制备芒果酱。

理化特性测定： 分别测定水分活度、水分含量、pH、可溶性固形物（Brix）和颜色参数（L、a、b、ΔE）。

添加不同种类、不同浓度红茶菌膜（SCOBY）以及未添加亲水胶体的对照组芒果酱的理化分析

GBX eFAst Lab水分活度仪

质构特性测定： 使用质构分析仪测定硬度（Hardness，N）、剪切功（Work of shear，N·s）、粘性（Stickiness，N）和粘附功（Work of adhesion，N·s）。

感官评价： 采用九点喜好度评分法，评价颜色、气味、风味、可涂抹性和总体接受度。

数据分析： 采用方差分析（ANOVA）和Tukey检验比较样本间差异（P<0.05），并进行主成分分析（PCA）评估各参数的相关性。

实验结论

scoby的添加使芒果酱水分活度降至0.679，水分含量降至19.92%，pH降至3.19，处于中间水分食品范围（aw 0.6–0.85，水分含量10%–50%）。水分活度低于FDA规定的潜在危险阈值0.85，可限制多数腐败微生物的生长。pH的下降归因于scoby的酸性性质（来自康普茶中的乙酸、葡萄糖酸和葡萄糖醛酸）。颜色分析显示，scoby的添加使L值从30.98升高至31.82–40.83，亮度提升归因于scoby本身的透光性以及红茶、绿茶和乌龙茶中的茶多酚和类黑精等有色植物化学物质的存在。

在质构方面，scoby的添加使硬度从66.79 N升高至119.14 N，粘性从-71.03 N增加至-93.64 N。红茶康普茶scoby的效果最为显著，这与其较高的抗拉强度和弹性模量以及较低的水化含量有关。硬度和粘附功与scoby浓度呈正比，归因于细菌纤维素聚合链间相互作用的增加。

感官评价显示，含scoby的果酱在可涂抹性、颜色和总体接受度上优于对照组，得分均在九点喜好度量的“有点喜欢"至“中等喜欢"范围内（>6.5）。40 g kg⁻¹绿茶康普茶scoby果酱得分最高（均值为7.38）。主成分分析表明，质构参数（粘性、剪切功、硬度、粘附功）和理化参数（水分含量、Brix、水分活度）是影响scoby配方果酱品质的重要属性。

参考文献

1.Okiyama A, Motoki M, Yamanaka S. Bacterial cellulose. IV. Application to processed foods. Food Hydrocolloids. 1993;6:503-511. 

2. Liu Z, Lin D, Lopez-Sanchez P, Yang X. Characterizations of bacterial cellulose nanofibers reinforced edible films based on konjac glucomannan. Int J Biol Macromol. 2020;145:634-645.