酸奶中加入混合發(fā)酵菌種發(fā)酵培養(yǎng)條件研究

陳素 陳志冉

1.天津南僑油脂有限公司，天津 300457；2.黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 開封 475003

酸奶中加入混合發(fā)酵菌種發(fā)酵培養(yǎng)條件研究

陳素1陳志冉2

1.天津南僑油脂有限公司，天津 300457；2.黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 開封 475003

在酸奶中加入瑞士乳桿菌、保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌混合做發(fā)酵劑，彌補(bǔ)單一的發(fā)酵菌發(fā)酵乳制品酸味重，風(fēng)味欠佳的缺點(diǎn)，并對(duì)三菌混合發(fā)酵酸奶的工藝進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)果表明，瑞士乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌混合作為發(fā)酵劑無拮抗作用，可混合作為酸乳發(fā)酵劑。發(fā)酵酸乳的最優(yōu)工藝條件為：最佳配比為1∶2∶1，接種量為4%，加糖量為10%，脫脂乳濃度為9%。

酸奶；瑞士乳桿菌；保加利亞乳桿菌；嗜熱鏈球菌研究；發(fā)酵；培養(yǎng)條件

隨著醫(yī)學(xué)、生理學(xué)、生物學(xué)的發(fā)展，人民生活水平不斷提高，興起了一種健康保健新概念——益生菌的保健概念。瑞士乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌研究是益生菌，它在發(fā)酵酸乳的制作過程中能產(chǎn)生多種氨基酸和生物活性肽，具有增進(jìn)人體新稱代謝的生理功能，易消化吸收，有促進(jìn)免疫、激素、酶抑制劑、抗菌、抗病毒、降血脂的作用，食用安全性高，是當(dāng)今國(guó)際食品界研究的熱點(diǎn)。為了彌補(bǔ)單一的瑞士乳桿菌發(fā)酵乳制品酸味重，風(fēng)味欠佳等缺點(diǎn)，采用瑞士乳桿菌、保加利亞乳桿菌與嗜熱鏈球菌混合作為發(fā)酵劑，來改善酸奶的風(fēng)味，拓展酸奶品種新領(lǐng)域。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

瑞士乳桿菌 黃河水院食品實(shí)驗(yàn)室；保加利亞乳桿菌 黃河水院食品實(shí)驗(yàn)室；嗜熱鏈球菌 黃河水院食品實(shí)驗(yàn)室；脫脂乳粉 市售；白砂糖 市售；鄰苯二甲酸氫鉀 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；無水乙醇 上海化學(xué)試劑廠；氫氧化鈉 天津市化學(xué)試劑六廠；酚酞 天津市化學(xué)試劑一廠。

1.2 儀器與設(shè)備

DGG101-1電熱鼓風(fēng)干燥箱 天津天宇機(jī)電有限公司；AB204-N型電光分析天平 梅特勒-拖利多儀器(上海)有限公司；LSY型電熱恒溫水浴鍋 北京醫(yī)療設(shè)備廠；T1000型電子天平 美國(guó)雙杰兄弟(集團(tuán))有限公司；PHSJ-4A型實(shí)驗(yàn)室pH計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司；NDJ-79型旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì) 同濟(jì)大學(xué)機(jī)電廠；LRH-250-A型生化培養(yǎng)箱 廣東省醫(yī)療器械廠。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 pH值的測(cè)定

用經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)室PHSJ-4A型pH計(jì)進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2 酸乳黏度的測(cè)定

酸乳的黏度選用NDJ79型旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)測(cè)定，測(cè)定時(shí)選用×0.1的轉(zhuǎn)子進(jìn)行測(cè)定，剪切速率為2028s-1，室溫下測(cè)定。

1.3.3 滴定酸度的測(cè)定[1]

吸取10mL酸乳，置于150mL三角瓶中，加入40mL去CO2水，再加入0.5mL0.5%的酚酞乙醇溶液，0.1mol/L的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色，在一分鐘內(nèi)不消失為止。消耗0.1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)乘以10，即得酸乳得酸度。

1.3.4 乳酸菌發(fā)酵劑活力的測(cè)定[2]

取5g發(fā)酵劑，置于150mL三角瓶中，用40mL去CO2水稀釋，加入3～5滴0.5%的酚酞指示劑，0.1mol/L的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至微紅色，1min內(nèi)紅色不消失為止，記下消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，發(fā)酵劑的活力按下式計(jì)算。

活力(%)=消耗氫氧化鈉的體積×0.009×100/發(fā)酵乳的質(zhì)量/1.032

1.3.5 正交試驗(yàn)因素水平選擇

實(shí)驗(yàn)取菌種配比、接種量、加糖量和脫脂乳含量作為考察的四個(gè)因素，每個(gè)因素取3個(gè)水平，設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn)如表1。

表1 L9(34)正交試驗(yàn)因素水平表

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵乳最佳接種量的確定[3]

在11%脫脂乳中加入8%的白砂糖，分別以1%、3%、5%、7%、9%的接種量培養(yǎng)，測(cè)定凝乳時(shí)間、凝乳pH值、黏度、酸度，結(jié)果如圖1。

圖1 最佳接種量確定圖

由圖1可以看出，酸乳的凝乳時(shí)間在5.3～7.2h，pH值在4.1～4.5，黏度在5.3～5.8 mPa!s，酸度均在84～97!T之間，試驗(yàn)結(jié)果表明，接種量對(duì)凝乳的黏度和pH值基本沒有影響，對(duì)凝乳的酸度影響也不是很顯著。接種量對(duì)凝乳時(shí)間有一定影響，由圖中可以看到，隨著接種量的增加，凝乳時(shí)間在不斷地減少，從7.2小時(shí)降至5.3h，可見適量增加接種量可以減少發(fā)酵時(shí)間，但接種量也不宜過多，否則會(huì)造成產(chǎn)酸過快而使乳清分離。綜合考慮，瑞士乳桿菌的接種量以3 %為宜，此時(shí)pH值為4.3，酸度為90.0!T。成品酸乳為乳白色，組織狀態(tài)及發(fā)酵味良好，有極少量的乳清析出。

2.2 瑞士乳桿菌、保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌混合拮抗試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)選用嗜酸性益生菌與酸乳生產(chǎn)中常用的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌作為酸奶發(fā)酵劑，如果發(fā)酵劑菌種之間有拮抗，將會(huì)使發(fā)酵劑失效，達(dá)不到預(yù)期的效果，所以應(yīng)對(duì)發(fā)酵劑菌種進(jìn)行拮抗試驗(yàn)。

表2 L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

將三種菌按1∶1∶1的比例接種于滅菌的脫脂乳培養(yǎng)基上，放入42℃的培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)至凝乳，進(jìn)行鏡檢。油鏡下觀察凝乳中發(fā)酵劑菌狀態(tài)發(fā)現(xiàn)，三種菌形態(tài)清晰，生長(zhǎng)良好，并且三種菌基本保持了1∶1∶1的初始比例，這表明三種菌無拮抗，能夠互利共生，可以混合作為酸乳發(fā)酵劑使用[4]。

2.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

記錄各組的凝乳時(shí)間，將凝固后的酸乳放入4℃冰箱，熟24h后，測(cè)定凝乳的pH值、酸度和黏度，并進(jìn)行感觀評(píng)價(jià)，用SAS軟件將評(píng)分結(jié)果作為考察的響應(yīng)值進(jìn)行分析，確定最佳工藝條件。

由表2可以看出，酸奶凝乳時(shí)間為3.3～4.5 h，短于單菌發(fā)酵凝乳時(shí)間；凝乳pH值4.0～4.3，酸度90.45～111.36!T，說明各組發(fā)酵劑生成酸有較大的差別，2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)凝乳的酸度較高。經(jīng)24h冷藏后，凝乳黏度差別明顯，4號(hào)、7號(hào)、8號(hào)的黏度較大，幾乎沒有乳清析出；1號(hào)、2號(hào)、6號(hào)黏度小，凝乳較稀，有少量的乳清析出。感官評(píng)定5號(hào)得分最高，其次是7號(hào)和2號(hào)。

綜合評(píng)價(jià)，5號(hào)比最佳設(shè)計(jì)組酸奶組織狀態(tài)要好，并且香氣更濃郁，所以酸乳的最佳發(fā)酵培養(yǎng)條件為

瑞士乳桿菌、保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的配比為1∶2∶1，接種量為4%，加糖量為10%，脫脂乳濃度為9%。

3 結(jié)語

3.1 采用瑞士乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌混合作為發(fā)酵劑，通過拮抗試驗(yàn)，無拮抗作用，可混合作為酸乳發(fā)酵劑。

3.2 發(fā)酵酸乳的最優(yōu)工藝條件為：瑞士乳桿菌、保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的配比為1∶2∶1，接種量為4%，加糖量為10%，脫脂乳濃度為9%。

[1] 葉日英，周濃等.攪拌型酸奶的工藝分析[J].食品工業(yè)科技，2000，21(1)：55～56

[2] 李志強(qiáng).酸奶加工工藝及提高凝固型酸奶品質(zhì)的研究[J].動(dòng)物科學(xué)與動(dòng)物醫(yī)學(xué)，2005，19(1)：55～57

[3] 顧瑞霞，王亞威等.發(fā)酵乳－最新研究動(dòng)向[J].中國(guó)乳品工業(yè)，1999，27(3)：44～45

[4] 宮春波，謝麗源等.酸乳中益生細(xì)菌活性影響因素的研究概況[J].飲料工業(yè)，2002，5(3)：32～36

[5] 郭清泉，張?zhí)m威.酸奶發(fā)酵機(jī)理及后發(fā)酵控制措施[J].中國(guó)乳品工業(yè)，2001，29(2)：17～19

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.07.049

陳素（1982-），女，漢族，天津人，本科，工程師，主要從事糧油食品加工與分析檢測(cè)研究工作。