发酵乳制品的碘强化：产品开发与品质评价

《Foods》：Iodine Fortification of a Fermented Dairy Product: Development and Quality Assessment

【字体：大中小】 时间：2026年06月11日 来源：Foods 5.1

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　　碘缺乏仍是全球重要的营养学问题，发酵乳制品被认为是有前景的碘强化载体(vehicle)。然而碘的化学形态可能影响发酵乳体系的理化与微生物学稳定性。本研究旨在比较碘化钾(potassium iodide, KI)与碘酪蛋白(iodocasein, I?Cas)作

碘缺乏仍是全球重要的营养学问题，发酵乳制品被认为是有前景的碘强化载体(vehicle)。然而碘的化学形态可能影响发酵乳体系的理化与微生物学稳定性。本研究旨在比较碘化钾(potassium iodide, KI)与碘酪蛋白(iodocasein, I?Cas)作为发酵乳制品碘源的效果，并评价其在4?±?1?℃冷藏贮存期间对产品品质及碘保留(iodine retention)的影响。制备三种配方：未强化对照组、添加KI使终产品碘含量为25?μg/100?g的KI组、添加iodocasein达到相同碘水平的I?Cas组，于4?±?1?°C贮存7?d。研究期间检测pH、滴定酸度(titratable acidity)、析乳清率(syneresis)、表观黏度(apparent viscosity)、发酵剂乳酸菌(starter lactic acid bacteria)活菌数、碘保留率及感官特性。结果显示碘源显著影响产品稳定性：KI强化样品在贮存期间表现出更明显的后酸化(post?acidification)、析乳清增加、黏度降低及活菌数下降更显著；相反，iodocasein强化样品的理化与微生物学特征更接近对照组，且碘保留率更高。所研究的强化剂量未显著影响产品基本组成及氨基酸谱。结果表明iodocasein可在保持发酵乳制品品质特征的同时提高碘稳定性，支持其用于开发碘强化功能性乳制品的潜在应用价值。

本文发表于《Foods》，研究背景如下：碘摄入不足会影响甲状腺正常功能及认知发育，食盐加碘虽为主要防控手段，但减钠趋势使食品基碘递送系统受到关注。乳制品天然贡献膳食碘摄入，但原料奶碘含量受饲喂、季节及加工影响波动大；发酵乳是优良的功能因子载体，但其蛋白凝胶网络对配方改变敏感。无机碘源碘化钾(potassium iodide, KI)在酸化蛋白体系中可能干扰离子平衡与凝胶完整性，而蛋白结合态碘——碘酪蛋白(iodocasein, I?Cas，碘结合于酪蛋白casein酪氨酸残基）可能与乳基质兼容性更好，但二者在发酵乳中系统比较研究有限。因此研究人员以未强化对照、KI强化（25?μg碘/100?g产品）及I?Cas强化三组发酵乳为对象，探究不同碘化学形态对产品理化性质、流变学、微生物学、碘保留及感官特性的影响，明确iodocasein在维持发酵乳品质与碘稳定性方面的优势。

主要关键技术方法：研究人员以哈萨克斯坦同一牧场春季—夏季生牛乳为原料，经90?±?2?°C/5?min热处理冷却后分为三份，分别制备未添加碘的对照组(Control)、添加预溶KI溶液组(KI)及添加经分散均质iodocasein悬浮液组(I?Cas)，目标碘含量均为25?μg/100?g，接种Danisco YO?MIX^??495（ Streptococcus thermophilus ＋ Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus ）发酵至pH?4.6?±?0.05，分装100?g无菌杯4?°C贮存7?d，于第1、3、5、7?d取样检测。采用电位法测pH与滴定酸度（ISO/TS?11869:2012），离心法测析乳清率(syneresis)，旋转黏度计测表观黏度，凯氏定氮(ISO?8968?1:2014)、罗兹法测脂肪(ISO?1211:2010)、干法灰化测灰分(ISO?936:1998)获基本组成，平板计数法(ISO?7889:2003)测乳酸菌活菌数(log?CFU/g)，ICP?MS(EN?15111:2007)测碘含量，HPLC?PITC柱前衍生法测氨基酸组成，20人评审组进行1?7?d嗜好性评分与描述性感官评定，数据行双因素ANOVA及Tukey?HSD检验(p?

研究结果如下：

3.1. pH：所有样品贮存期pH逐渐下降、滴定酸度上升，为典型后酸化(post?acidification)。Control组pH?1?d为4.64?±?0.02、7?d降至4.26?±?0.03，滴定酸度由78.4?±?1.4?°T升至100.3?±?1.9?°T；KI组变化最显著(pH?4.63→4.17，滴定酸度81.2→108.2?°T)；I?Cas组变化较缓和且接近Control。第5、7?d时KI组pH显著低于其余两组(p?

3.2. Rheological Properties（流变学性质）：贮存期各样品析乳清率递增、表观黏度递减。Control组析乳清率1?d?10.7?%→7?d?19.7?%，黏度1874→1581?mPa·s（降约15.6?%）；KI组析乳清率13.5?%→24.6?%、黏度1748→1427?mPa·s（降18.4?%），水合保持最差；I?Cas组析乳清率11.6?%→20.4?%、黏度1906→1667?mPa·s（降12.5?%），最接近Control。结论：KI为低分子化合物不加固蛋白网络致凝胶弱化、乳清析出多；iodocasein以蛋白载体参与网络可能增强蛋白—蛋白相互作用，降低syneresis、较好维持黏度。

3.3. Physicochemical Properties（理化基本组成）：三组蛋白质、脂肪、碳水化合物（差减法）、灰分含量无显著差异(p?>?0.05)，氨基酸谱亦无显著差异。结论：25?μg碘/100?g水平下两种碘强化剂不改变发酵乳基本营养组成与氨基酸构成。

3.4. Changes in Lactic Acid Bacteria Counts During Storage（贮存期乳酸菌计数变化）：Control组活菌数1?d?8.23?log?CFU/g→7?d?7.70?log?CFU/g（降0.53?log）；KI组8.11→7.44?log?CFU/g（降0.67?log，降幅最大）；I?Cas组8.26→7.84?log?CFU/g（降0.42?log，最稳定）。结论：无机碘对发酵剂菌株存活不利，iodocasein与乳基质兼容性好，可更好维持starter culture活力。

3.5. Iodine Detection and Quantification（碘含量检测）：两强化组碘含量随贮存下降，但KI组损失大于I?Cas组，I?Cas组碘保留率更高且与较低析乳清相关联。结论：蛋白结合态碘被嵌入酪蛋白网络，随乳清流失少，micronutrient retention优于KI。

3.6. Hedonic Sensory Evaluation（感官嗜好性评价）：第1?d三组总体可接受性均较高（"中等喜欢"～"非常喜欢"），Control与I?Cas在质地、整体接受度略优；第7?d Control感官评分降幅最大（质地4.0、整体4.1），KI组中等（质地≈4.4、整体≈4.3），I?Cas组最稳定（颜色≈4.9、整体≈4.5），无明显碘异味。结论：iodocasein强化样品冷藏贮存期间感官特性保持最佳，具良好消费者接受度。

3.7. Amino Acid Composition（氨基酸组成）：必需与非必需氨基酸含量三组无统计学差异(p?>?0.05)，与添加量极低及同源原料一致；iodocasein碘化修饰主要影响casein分子间作用与水合而非总氨基酸谱。结论：该剂量碘强化不改变产品氨基酸营养价值。

讨论与结论翻译总结：本研究证实碘强化形式影响发酵乳制品冷藏贮存表现，iodocasein强化样品相较KI表现出更低析乳清(syneresis)、更佳黏度保持及更高碘稳定性，且活菌数变化更接近未强化对照，提示蛋白结合碘与乳基质相互作用有助于维持结构与营养属性。研究所用强化水平未明显改变产品基本组成或氨基酸谱，表明iodocasein适合作为发酵乳制品膳食碘补充开发的配料。未来需在更多发酵乳基质、更长贮存期及体内生物可及性(bioaccessibility/bioavailability)方面进一步研究。

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