1種腸膜明串珠菌發酵稀奶油的研制
2014-10-23 10:47:59周方方吳正鈞陳臣徐致遠劉振民郭本恒
江蘇農業科學 2014年8期
周方方+吳正鈞+陳臣+徐致遠+劉振民+郭本恒
摘要：為提高脫脂奶生產副產品稀奶油的利用率，以1株具有良好的產胞外多糖能力的腸膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）Leuco4為發酵劑，添加10%白砂糖，28 ℃發酵稀奶油得到涂抹型發酵稀奶油制品。該菌發酵的稀奶油在析水性、流動性（黏度）、涂抹性及感官評定方面均優于對照菌株，7 d保質期內產品狀態穩定，幾乎不析水，涂抹性好。該發酵稀奶油不含任何穩定劑、增稠劑及乳化劑，但穩定性好、稠度佳、保水性很好，符合清潔標簽以及健康自然食品要求。
關鍵詞：腸膜明串珠菌；發酵稀奶油；清潔標簽
中圖分類號：TS225.2+3 文獻標志碼：A
文章編號：1002-1302（2014）08-0270-03
腸膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）是乳酸菌中明串珠菌屬的重要菌種，是被美國食品藥品監督管理局（FDA）和美國飼料協會（AAFCO）于1989 年列為可以直接食（飼）用的42 種安全微生物之一，我國衛生部也于2012 年將腸膜明串珠菌腸膜亞種列入《可用于食品的菌種名單》。研究證實，腸膜明串珠菌能使糖類發酵產生多種酸、醇，具有產胞外多糖能力、抗氧化能力、拮抗致病菌等能力[1]。腸膜明串珠菌可以代謝生成胞外多糖（EPS），這類多糖是由α-D-葡萄糖苷構成的同質性多糖，如右旋葡聚糖（dextran）[2-3]，腸膜明串珠菌的蔗糖代謝產物為黏性葡聚糖[1]。在乳品加工領域，右旋葡聚糖及其他類型胞外多糖均可用作增稠劑提高產品黏度，以及用作穩定劑減弱蛋白質的脫水收縮作用，提高產品穩定性。因此，胞外多糖在發酵乳、奶油、面點及調味乳等眾多食品或飲料的生產加工過程中起重要作用。
稀奶油是脫脂鮮牛奶生產過程中的副產品，也是重要的甜品及糕點原料。開發稀奶油加工工藝，創新產品也成為研究熱點。發酵稀奶油是稀奶油加工的一種方式，通過發酵可以延長稀奶油的儲存期，增加風味。現有技術中發酵稀奶油一般是用含以下菌種的混合發酵劑：乳酸鏈球菌、乳脂鏈球菌、丁二酮乳鏈球菌、嗜檸檬酸鏈球菌、副嗜檸檬酸鏈球菌等[4]，可根據風味和產酸需要進行組合。目前還未見使用單株腸膜明串珠菌的專利或報道。現有技術須要用到多種菌株混合發酵，在發酵劑制備中，工藝復雜較難控制。同時為了維持產品形態和口感，發酵產品要添加多種穩定劑等，除增加成本外，也不符合當代社會對自然健康食品的追求。本研究以篩選自云南省傳統乳制品的腸膜明串珠菌為發酵劑進行單株發酵，以簡潔配方、簡單工藝得到口感、風味、質地俱佳且不含任何添加劑的發酵稀奶油產品，以期為稀奶油的利用增加新工藝。
1 材料與方法
1.1 原料、菌株與試劑
稀奶油，光明乳業股份有限公司乳品四廠脫脂乳產品副產品；白砂糖，廣西上上糖業有限公司；脫脂乳粉，新西蘭 Snylait 公司，食品級。
腸膜明串珠菌 Leuco4（CGMCC NO.6432）篩選自云南省傳統乳制品，本實驗室保藏；乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）MD88、腸膜明串珠菌LM79購自美國杜邦公司；M17培養基購自德國Merck 公司；其他試劑均為分析純。
1.2 儀器與設備
APV-1000均質機，美國APV公司；高速攪拌機，上海Flunko公司；恒溫水浴鍋，GFL公司；CA-1480-3型無菌工作臺，上海凈化設備有限公司；Bostwick稠度計，CSC Scientific公司；ZD-2型自動電位滴定儀，上海雷磁儀器廠。
1.3 試驗方法
1.3.1 發酵種子液的制備
取-80 ℃保存的腸膜明串珠菌Leuco 4，在含5%蔗糖的M17平板上活化（28 ℃），并在含5%蔗糖的無菌脫脂乳中逐級擴培，培養溫度為28 ℃，培養時間為30 h，得到發酵種子液，冷卻；發酵種子液中腸膜明串珠菌菌落數為1億CFU/mL。
1.3.2 稀奶油的發酵
稀奶油（加熱到50 ℃，質量分數90%）+白砂糖（質量分數10%）→高速攪拌20 min→加熱到60～65 ℃→均質[一級壓力（16.5±0.5）MPa，二級壓力（3.5±0.5）MPa]→90～95 ℃殺菌，5 min→冷卻至25～30 ℃→接種→28 ℃、100 r/min發酵（每隔1 h振蕩5 min）→冷卻、灌裝。以滴定酸度達到33～36 °T為發酵終點，滴定方法參考 GB 5413.34—2010 《乳和乳制品酸度的測定》。如果發酵結束有乳清析出，則須在灌裝前排掉乳清。
以乳酸乳球菌MD88同樣條件下發酵稀奶油的樣品為對照1（發酵過程中不須振蕩），以腸膜明串珠菌LM79同樣條件下發酵稀奶油的樣品為對照2，分別進行后續指標測定。
1.3.3 產品指標的測定
1.3.3.1 流動性（黏度）測試
用Bostwick稠度計對發酵稀奶油進行流動性（黏度）效果檢驗。將清潔干燥的稠度計放于水平位置，調整水平螺旋使水泡居中。關閉、扣緊容量皿閥門，稱取樣品填滿容量皿，樣品測試在（20±1） ℃下進行，并用刮刀刮平頂部，記錄樣品溫度。按下閥門扣、打開閥門使樣品流下，同時開始計時。30 s時讀取樣品流動在刻度板上的讀數，即稠度值。精確到0.1 cm。每個樣品測試3次，取平均值。
1.3.3.2 析水試驗[5]
對發酵稀奶油進行析水試驗。先對1個空容器稱重，記為mp，在該容器上蓋1個200目的篩子，在篩子上對一定量樣品稱重，記為m1（本試驗取50 g樣品），在30 ℃恒溫箱放置12 h后，取出稱容器總重m2，按如下公式計算析水率。析水率越小，表示持水性越好。
3 結論
本研究表明，由腸膜明串珠菌Leuco4發酵的稀奶油，在流動性和保水性上有很明顯改善。相對傳統單菌發酵稀奶油而言，Leuco4發酵稀奶油口感濃郁，質地更佳。同時該發酵稀奶油中不含任何穩定劑、增稠劑及乳化劑，但仍然質地細膩，保水性良好，符合清潔標簽以及健康自然食品要求。
參考文獻：
[1]李文斌，宋敏麗，高榮琨.腸膜明串珠菌的研究和應用進展[J]. 食品工程，2006（4）：3-4，11.
[2]高莉莉.腸膜明串珠菌發酵生成低聚糖的研究[D]. 北京：北京林業大學，2009：6-9.
[3]張雄杰，孫慶林，達 賴，等. 腸膜明串珠菌胞外多糖的研究進展及其在飼料業中的應用前景[J]. 畜牧與飼料科學，2012，33（9）：59-62.
[4]張和平，張列兵. 現代乳品工業手冊[M]. 北京：中國輕工業出版社，2005：647.
[5]莫蓓紅，肖 楊，苗君蒞，等. 一種奶酪醬及其制備方法：中國，200910195301.3[P]. 2009-09-08.
[6]韓 瑨，吳正鈞，周方方，等. 一株腸膜明串珠菌及其胞外多糖與應用：中國，201210581248.2[P]. 2012-12-27.endprint
摘要：為提高脫脂奶生產副產品稀奶油的利用率，以1株具有良好的產胞外多糖能力的腸膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）Leuco4為發酵劑，添加10%白砂糖，28 ℃發酵稀奶油得到涂抹型發酵稀奶油制品。該菌發酵的稀奶油在析水性、流動性（黏度）、涂抹性及感官評定方面均優于對照菌株，7 d保質期內產品狀態穩定，幾乎不析水，涂抹性好。該發酵稀奶油不含任何穩定劑、增稠劑及乳化劑，但穩定性好、稠度佳、保水性很好，符合清潔標簽以及健康自然食品要求。
關鍵詞：腸膜明串珠菌；發酵稀奶油；清潔標簽
中圖分類號：TS225.2+3 文獻標志碼：A
文章編號：1002-1302（2014）08-0270-03
腸膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）是乳酸菌中明串珠菌屬的重要菌種，是被美國食品藥品監督管理局（FDA）和美國飼料協會（AAFCO）于1989 年列為可以直接食（飼）用的42 種安全微生物之一，我國衛生部也于2012 年將腸膜明串珠菌腸膜亞種列入《可用于食品的菌種名單》。研究證實，腸膜明串珠菌能使糖類發酵產生多種酸、醇，具有產胞外多糖能力、抗氧化能力、拮抗致病菌等能力[1]。腸膜明串珠菌可以代謝生成胞外多糖（EPS），這類多糖是由α-D-葡萄糖苷構成的同質性多糖，如右旋葡聚糖（dextran）[2-3]，腸膜明串珠菌的蔗糖代謝產物為黏性葡聚糖[1]。在乳品加工領域，右旋葡聚糖及其他類型胞外多糖均可用作增稠劑提高產品黏度，以及用作穩定劑減弱蛋白質的脫水收縮作用，提高產品穩定性。因此，胞外多糖在發酵乳、奶油、面點及調味乳等眾多食品或飲料的生產加工過程中起重要作用。
稀奶油是脫脂鮮牛奶生產過程中的副產品，也是重要的甜品及糕點原料。開發稀奶油加工工藝，創新產品也成為研究熱點。發酵稀奶油是稀奶油加工的一種方式，通過發酵可以延長稀奶油的儲存期，增加風味。現有技術中發酵稀奶油一般是用含以下菌種的混合發酵劑：乳酸鏈球菌、乳脂鏈球菌、丁二酮乳鏈球菌、嗜檸檬酸鏈球菌、副嗜檸檬酸鏈球菌等[4]，可根據風味和產酸需要進行組合。目前還未見使用單株腸膜明串珠菌的專利或報道。現有技術須要用到多種菌株混合發酵，在發酵劑制備中，工藝復雜較難控制。同時為了維持產品形態和口感，發酵產品要添加多種穩定劑等，除增加成本外，也不符合當代社會對自然健康食品的追求。本研究以篩選自云南省傳統乳制品的腸膜明串珠菌為發酵劑進行單株發酵，以簡潔配方、簡單工藝得到口感、風味、質地俱佳且不含任何添加劑的發酵稀奶油產品，以期為稀奶油的利用增加新工藝。
1 材料與方法
1.1 原料、菌株與試劑
稀奶油，光明乳業股份有限公司乳品四廠脫脂乳產品副產品；白砂糖，廣西上上糖業有限公司；脫脂乳粉，新西蘭 Snylait 公司，食品級。
腸膜明串珠菌 Leuco4（CGMCC NO.6432）篩選自云南省傳統乳制品，本實驗室保藏；乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）MD88、腸膜明串珠菌LM79購自美國杜邦公司；M17培養基購自德國Merck 公司；其他試劑均為分析純。
1.2 儀器與設備
APV-1000均質機，美國APV公司；高速攪拌機，上海Flunko公司；恒溫水浴鍋，GFL公司；CA-1480-3型無菌工作臺，上海凈化設備有限公司；Bostwick稠度計，CSC Scientific公司；ZD-2型自動電位滴定儀，上海雷磁儀器廠。
1.3 試驗方法
1.3.1 發酵種子液的制備
取-80 ℃保存的腸膜明串珠菌Leuco 4，在含5%蔗糖的M17平板上活化（28 ℃），并在含5%蔗糖的無菌脫脂乳中逐級擴培，培養溫度為28 ℃，培養時間為30 h，得到發酵種子液，冷卻；發酵種子液中腸膜明串珠菌菌落數為1億CFU/mL。
1.3.2 稀奶油的發酵
稀奶油（加熱到50 ℃，質量分數90%）+白砂糖（質量分數10%）→高速攪拌20 min→加熱到60～65 ℃→均質[一級壓力（16.5±0.5）MPa，二級壓力（3.5±0.5）MPa]→90～95 ℃殺菌，5 min→冷卻至25～30 ℃→接種→28 ℃、100 r/min發酵（每隔1 h振蕩5 min）→冷卻、灌裝。以滴定酸度達到33～36 °T為發酵終點，滴定方法參考 GB 5413.34—2010 《乳和乳制品酸度的測定》。如果發酵結束有乳清析出，則須在灌裝前排掉乳清。
以乳酸乳球菌MD88同樣條件下發酵稀奶油的樣品為對照1（發酵過程中不須振蕩），以腸膜明串珠菌LM79同樣條件下發酵稀奶油的樣品為對照2，分別進行后續指標測定。
1.3.3 產品指標的測定
1.3.3.1 流動性（黏度）測試
用Bostwick稠度計對發酵稀奶油進行流動性（黏度）效果檢驗。將清潔干燥的稠度計放于水平位置，調整水平螺旋使水泡居中。關閉、扣緊容量皿閥門，稱取樣品填滿容量皿，樣品測試在（20±1） ℃下進行，并用刮刀刮平頂部，記錄樣品溫度。按下閥門扣、打開閥門使樣品流下，同時開始計時。30 s時讀取樣品流動在刻度板上的讀數，即稠度值。精確到0.1 cm。每個樣品測試3次，取平均值。
1.3.3.2 析水試驗[5]
對發酵稀奶油進行析水試驗。先對1個空容器稱重，記為mp，在該容器上蓋1個200目的篩子，在篩子上對一定量樣品稱重，記為m1（本試驗取50 g樣品），在30 ℃恒溫箱放置12 h后，取出稱容器總重m2，按如下公式計算析水率。析水率越小，表示持水性越好。
3 結論
本研究表明，由腸膜明串珠菌Leuco4發酵的稀奶油，在流動性和保水性上有很明顯改善。相對傳統單菌發酵稀奶油而言，Leuco4發酵稀奶油口感濃郁，質地更佳。同時該發酵稀奶油中不含任何穩定劑、增稠劑及乳化劑，但仍然質地細膩，保水性良好，符合清潔標簽以及健康自然食品要求。
參考文獻：
[1]李文斌，宋敏麗，高榮琨.腸膜明串珠菌的研究和應用進展[J]. 食品工程，2006（4）：3-4，11.
[2]高莉莉.腸膜明串珠菌發酵生成低聚糖的研究[D]. 北京：北京林業大學，2009：6-9.
[3]張雄杰，孫慶林，達 賴，等. 腸膜明串珠菌胞外多糖的研究進展及其在飼料業中的應用前景[J]. 畜牧與飼料科學，2012，33（9）：59-62.
[4]張和平，張列兵. 現代乳品工業手冊[M]. 北京：中國輕工業出版社，2005：647.
[5]莫蓓紅，肖 楊，苗君蒞，等. 一種奶酪醬及其制備方法：中國，200910195301.3[P]. 2009-09-08.
[6]韓 瑨，吳正鈞，周方方，等. 一株腸膜明串珠菌及其胞外多糖與應用：中國，201210581248.2[P]. 2012-12-27.endprint
摘要：為提高脫脂奶生產副產品稀奶油的利用率，以1株具有良好的產胞外多糖能力的腸膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）Leuco4為發酵劑，添加10%白砂糖，28 ℃發酵稀奶油得到涂抹型發酵稀奶油制品。該菌發酵的稀奶油在析水性、流動性（黏度）、涂抹性及感官評定方面均優于對照菌株，7 d保質期內產品狀態穩定，幾乎不析水，涂抹性好。該發酵稀奶油不含任何穩定劑、增稠劑及乳化劑，但穩定性好、稠度佳、保水性很好，符合清潔標簽以及健康自然食品要求。
關鍵詞：腸膜明串珠菌；發酵稀奶油；清潔標簽
中圖分類號：TS225.2+3 文獻標志碼：A
文章編號：1002-1302（2014）08-0270-03
腸膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）是乳酸菌中明串珠菌屬的重要菌種，是被美國食品藥品監督管理局（FDA）和美國飼料協會（AAFCO）于1989 年列為可以直接食（飼）用的42 種安全微生物之一，我國衛生部也于2012 年將腸膜明串珠菌腸膜亞種列入《可用于食品的菌種名單》。研究證實，腸膜明串珠菌能使糖類發酵產生多種酸、醇，具有產胞外多糖能力、抗氧化能力、拮抗致病菌等能力[1]。腸膜明串珠菌可以代謝生成胞外多糖（EPS），這類多糖是由α-D-葡萄糖苷構成的同質性多糖，如右旋葡聚糖（dextran）[2-3]，腸膜明串珠菌的蔗糖代謝產物為黏性葡聚糖[1]。在乳品加工領域，右旋葡聚糖及其他類型胞外多糖均可用作增稠劑提高產品黏度，以及用作穩定劑減弱蛋白質的脫水收縮作用，提高產品穩定性。因此，胞外多糖在發酵乳、奶油、面點及調味乳等眾多食品或飲料的生產加工過程中起重要作用。
稀奶油是脫脂鮮牛奶生產過程中的副產品，也是重要的甜品及糕點原料。開發稀奶油加工工藝，創新產品也成為研究熱點。發酵稀奶油是稀奶油加工的一種方式，通過發酵可以延長稀奶油的儲存期，增加風味。現有技術中發酵稀奶油一般是用含以下菌種的混合發酵劑：乳酸鏈球菌、乳脂鏈球菌、丁二酮乳鏈球菌、嗜檸檬酸鏈球菌、副嗜檸檬酸鏈球菌等[4]，可根據風味和產酸需要進行組合。目前還未見使用單株腸膜明串珠菌的專利或報道。現有技術須要用到多種菌株混合發酵，在發酵劑制備中，工藝復雜較難控制。同時為了維持產品形態和口感，發酵產品要添加多種穩定劑等，除增加成本外，也不符合當代社會對自然健康食品的追求。本研究以篩選自云南省傳統乳制品的腸膜明串珠菌為發酵劑進行單株發酵，以簡潔配方、簡單工藝得到口感、風味、質地俱佳且不含任何添加劑的發酵稀奶油產品，以期為稀奶油的利用增加新工藝。
1 材料與方法
1.1 原料、菌株與試劑
稀奶油，光明乳業股份有限公司乳品四廠脫脂乳產品副產品；白砂糖，廣西上上糖業有限公司；脫脂乳粉，新西蘭 Snylait 公司，食品級。
腸膜明串珠菌 Leuco4（CGMCC NO.6432）篩選自云南省傳統乳制品，本實驗室保藏；乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）MD88、腸膜明串珠菌LM79購自美國杜邦公司；M17培養基購自德國Merck 公司；其他試劑均為分析純。
1.2 儀器與設備
APV-1000均質機，美國APV公司；高速攪拌機，上海Flunko公司；恒溫水浴鍋，GFL公司；CA-1480-3型無菌工作臺，上海凈化設備有限公司；Bostwick稠度計，CSC Scientific公司；ZD-2型自動電位滴定儀，上海雷磁儀器廠。
1.3 試驗方法
1.3.1 發酵種子液的制備
取-80 ℃保存的腸膜明串珠菌Leuco 4，在含5%蔗糖的M17平板上活化（28 ℃），并在含5%蔗糖的無菌脫脂乳中逐級擴培，培養溫度為28 ℃，培養時間為30 h，得到發酵種子液，冷卻；發酵種子液中腸膜明串珠菌菌落數為1億CFU/mL。
1.3.2 稀奶油的發酵
稀奶油（加熱到50 ℃，質量分數90%）+白砂糖（質量分數10%）→高速攪拌20 min→加熱到60～65 ℃→均質[一級壓力（16.5±0.5）MPa，二級壓力（3.5±0.5）MPa]→90～95 ℃殺菌，5 min→冷卻至25～30 ℃→接種→28 ℃、100 r/min發酵（每隔1 h振蕩5 min）→冷卻、灌裝。以滴定酸度達到33～36 °T為發酵終點，滴定方法參考 GB 5413.34—2010 《乳和乳制品酸度的測定》。如果發酵結束有乳清析出，則須在灌裝前排掉乳清。
以乳酸乳球菌MD88同樣條件下發酵稀奶油的樣品為對照1（發酵過程中不須振蕩），以腸膜明串珠菌LM79同樣條件下發酵稀奶油的樣品為對照2，分別進行后續指標測定。
1.3.3 產品指標的測定
1.3.3.1 流動性（黏度）測試
用Bostwick稠度計對發酵稀奶油進行流動性（黏度）效果檢驗。將清潔干燥的稠度計放于水平位置，調整水平螺旋使水泡居中。關閉、扣緊容量皿閥門，稱取樣品填滿容量皿，樣品測試在（20±1） ℃下進行，并用刮刀刮平頂部，記錄樣品溫度。按下閥門扣、打開閥門使樣品流下，同時開始計時。30 s時讀取樣品流動在刻度板上的讀數，即稠度值。精確到0.1 cm。每個樣品測試3次，取平均值。
1.3.3.2 析水試驗[5]
對發酵稀奶油進行析水試驗。先對1個空容器稱重，記為mp，在該容器上蓋1個200目的篩子，在篩子上對一定量樣品稱重，記為m1（本試驗取50 g樣品），在30 ℃恒溫箱放置12 h后，取出稱容器總重m2，按如下公式計算析水率。析水率越小，表示持水性越好。
3 結論
本研究表明，由腸膜明串珠菌Leuco4發酵的稀奶油，在流動性和保水性上有很明顯改善。相對傳統單菌發酵稀奶油而言，Leuco4發酵稀奶油口感濃郁，質地更佳。同時該發酵稀奶油中不含任何穩定劑、增稠劑及乳化劑，但仍然質地細膩，保水性良好，符合清潔標簽以及健康自然食品要求。
參考文獻：
[1]李文斌，宋敏麗，高榮琨.腸膜明串珠菌的研究和應用進展[J]. 食品工程，2006（4）：3-4，11.
[2]高莉莉.腸膜明串珠菌發酵生成低聚糖的研究[D]. 北京：北京林業大學，2009：6-9.
[3]張雄杰，孫慶林，達 賴，等. 腸膜明串珠菌胞外多糖的研究進展及其在飼料業中的應用前景[J]. 畜牧與飼料科學，2012，33（9）：59-62.
[4]張和平，張列兵. 現代乳品工業手冊[M]. 北京：中國輕工業出版社，2005：647.
[5]莫蓓紅，肖 楊，苗君蒞，等. 一種奶酪醬及其制備方法：中國，200910195301.3[P]. 2009-09-08.
[6]韓 瑨，吳正鈞，周方方，等. 一株腸膜明串珠菌及其胞外多糖與應用：中國，201210581248.2[P]. 2012-12-27.endprint
