乳脂乳球菌復(fù)配發(fā)酵乳貯藏期品質(zhì)變化研究

夏　玉，林　捷*，殷光玲（.湯臣倍健股份有限公司，廣東廣州50000；.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東廣州50000）

乳脂乳球菌復(fù)配發(fā)酵乳貯藏期品質(zhì)變化研究

夏玉1，林捷2*，殷光玲1
（1.湯臣倍健股份有限公司，廣東廣州510000；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東廣州510000）

探討了分離自新疆酸奶疙瘩的一株乳脂乳球菌，在乳制品應(yīng)用中具有的潛在益生價(jià)值。通過測定多肽、滴定酸度、丁二酮、乙醛、黏度、活菌數(shù)等指標(biāo)，研究了乳脂乳球菌復(fù)配菌株發(fā)酵乳在貯藏期間的發(fā)酵特性。結(jié)果表明，在貯藏期發(fā)酵乳各指標(biāo)均顯著高于對(duì)照組，酸度升高了29.59°T，后酸化能力較強(qiáng)。丁二酮含量在整個(gè)貯藏過程中較穩(wěn)定，乙醛、多肽、黏度、胞外多糖的含量在貯藏7 d后達(dá)到最大值。多肽含量最高達(dá)3.34 mg/mL，胞外多糖含量與測定的黏度值呈現(xiàn)正相關(guān)。活菌數(shù)呈下降趨勢，貯藏21 d后，為7.8×107CFU/mL，仍高于發(fā)酵乳標(biāo)準(zhǔn)中活菌數(shù)1×106CFU/mL的要求。

乳脂乳球菌；發(fā)酵乳；貯藏品質(zhì)；多肽

乳酸菌在發(fā)酵乳制品中具有重要作用，主要作為發(fā)酵劑應(yīng)用在發(fā)酵乳工業(yè)中，單菌發(fā)酵特性單一，蛋白水解能力弱，風(fēng)味不足，一般以2種或2種以上菌種復(fù)配使用［1-2］，且開發(fā)保健功能的發(fā)酵乳已成為研究熱點(diǎn)。乳脂乳球菌（Lactococcuslactissubsp.cremoris）屬于乳酸乳球菌乳脂亞種，在產(chǎn)酸、產(chǎn)香及滋氣味等方面均表現(xiàn)良好，具有潛在益生特性［3-4］。研究報(bào)道表明，乳脂乳球菌對(duì)凝集作用敏感程度低，活力和性狀在長期的活化和使用過程中比較穩(wěn)定［5］。研究乳脂乳球菌CH5在脫脂乳中的生長特性，結(jié)果表明，菌株CH5在脫脂乳中延滯期短，能快速進(jìn)入對(duì)數(shù)生長期，產(chǎn)酸速率快［3］。乳脂乳球菌產(chǎn)香性能最好，丁二酮、乙醛產(chǎn)生量顯著高于其他試驗(yàn)菌株［4］。但乳脂乳球菌復(fù)配發(fā)酵及其貯藏期間的發(fā)酵特性研究不多。

本實(shí)驗(yàn)研究了從新疆酸奶疙瘩中分離出來的乳脂乳球菌，與其他菌株復(fù)配發(fā)酵的發(fā)酵乳產(chǎn)品，在4℃冷藏過程中，多肽、丁二酮、酸度等理化指標(biāo)在貯藏期間的變化，為乳脂乳球菌的進(jìn)一步研究和在乳制品中的應(yīng)用提供參考。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

乳脂乳球菌Ls（Lactococcus lactissubsp.cremoris）：實(shí)驗(yàn)室保存菌種，分離自新疆酸奶疙瘩；瑞士乳桿菌（Lactobacillus helveticus）LH-B02、保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）與嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）的商業(yè)混合菌種CY-340：科漢森（中國）有限公司；脫脂奶粉：由新西蘭安佳公司提供；丁二酮（分析純）、三氯乙酸（分析純）：天津市福晨化學(xué)試劑廠；碘（分析純）、碘化鉀（分析純）：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

1.2儀器與設(shè)備

AL104型電子分析天平：深圳市衡通偉業(yè)科技儀器有限公司；DL-5型低速大容量離心機(jī)：上海優(yōu)浦科學(xué)儀器有限公司；UVmin-1240型分光光度計(jì)：日本島津儀器有限公司；pHs-2F型pH計(jì)：上海精科實(shí)業(yè)有限公司；AHYQHH-1型恒溫水浴鍋：常州澳華儀器有限公司；SNB-1型黏度計(jì)：上海方瑞儀器有限公司。

1.3方法

1.3.1發(fā)酵乳制備

脫脂奶粉12 g/100 mL在45℃水合30 min，進(jìn)行巴氏殺菌（90℃，5 min），冷卻至40℃，接種活化菌種（接種量為2.5%，菌株CY-340∶Ls∶LH-B02為1∶4∶1），41℃發(fā)酵7 h結(jié)束后，立即冷卻攪拌均勻，于4℃條件下貯藏21 d，間隔取樣測定理化指標(biāo)。以菌株CY-340發(fā)酵乳為對(duì)照組。

1.3.2發(fā)酵乳指標(biāo)測定

pH值的測定采用pHs-2F型pH計(jì)；滴定酸度測定參照GB 5413.34—2010《乳和乳制品酸度的測定》；丁二酮含量參考文獻(xiàn)［6］的方法測定；乙醛含量參考文獻(xiàn)［7］的方法測定；黏度測定采用SNB-1黏度計(jì)；多肽含量參考文獻(xiàn)［8］的方法測定；胞外多糖的測定參照羅玲泉等［9-10］的方法進(jìn)行提取，采用苯酚-硫酸法測定；活菌數(shù)測定參照GB 4789.35—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳酸菌檢驗(yàn)》。

2　結(jié)果與分析

2.1發(fā)酵乳在貯藏期pH、酸度的變化

發(fā)酵乳是活菌乳制品，pH控制在4.0～4.5時(shí)，乳酸菌細(xì)胞內(nèi)pH值能夠維持在中性附近，發(fā)酵結(jié)束后，產(chǎn)品在貯存、食用前，菌體仍然生長繁殖，當(dāng)發(fā)酵乳pH值為3.5時(shí)，菌體內(nèi)pH值為4.4，發(fā)酵乳菌體新陳代謝活動(dòng)受到抑制，發(fā)生后酸化現(xiàn)象，出現(xiàn)的尖酸味會(huì)導(dǎo)致感官品質(zhì)下降，縮短貨架期［11-12］。研究表明，乳酸菌代謝產(chǎn)生乳酸與乳糖酶有關(guān)，保加利亞乳桿菌可以有效保護(hù)乳糖酶活性，是后酸化產(chǎn)酸較強(qiáng)的菌株［12］。

圖1　發(fā)酵乳在貯藏期間pH變化Fig.1 Change of pH of fermented milk during storage

由圖1可知，在貯藏期間，對(duì)照組的pH值變化不顯著（P＞0.05），穩(wěn)定在4.2左右，樣品酸度適中無明顯酸澀味出現(xiàn)，樣品組pH值整體＜4.2且呈曲折下降趨勢，pH由3.92降至3.74，貯藏3 d后pH上升，可能與菌體自溶后產(chǎn)生的堿中和部分氫離子相關(guān)。樣品發(fā)酵乳相對(duì)于對(duì)照后酸化強(qiáng)，具有強(qiáng)耐酸性，有利于腸道定植益生菌的開發(fā)，在實(shí)際生產(chǎn)中，可減弱后酸化，保持良好風(fēng)味。

圖2　發(fā)酵乳在貯藏期間酸度變化Fig.2 Change of acidity of fermented milk during storage

由圖2可知，隨著時(shí)間的延長，酸度呈逐漸上升趨勢。4℃貯藏21 d后，樣品酸度升高了29.59°T，對(duì)照組酸度升高26.08°T。酸度與pH影響菌體細(xì)胞內(nèi)酶活性，從而影響菌體對(duì)基質(zhì)的利用率與產(chǎn)蛋白酶能力，良好風(fēng)味的發(fā)酵乳酸度一般在80～120°T［13］。

2.2發(fā)酵乳在貯藏期丁二酮、乙醛含量變化

乳酸菌在碳水化合物的代謝過程中能產(chǎn)生乙醛、丁二酮、乙偶姻、3-羥基-2-丁酮等多種芳香化合物，這些化合物的含量與發(fā)酵乳的感官風(fēng)味呈現(xiàn)正相關(guān)［14］。王琴等［15］指出丁二酮、乙醛含量不是越高越好，當(dāng)和其他風(fēng)味物質(zhì)的含量及比例在一定范圍時(shí)，才會(huì)得到比較好的感官評(píng)價(jià)，并且乙醛含量應(yīng)在23～41 mg/kg風(fēng)味較佳。

圖3　發(fā)酵乳在貯藏期間丁二酮含量變化Fig.3 Change of butanedione content of fermented milk during storage

由圖3～圖4可知，在整個(gè)貯藏期間，樣品的丁二酮含量（16.10～18.26）μg/mL，乙醛含量（25.30～46.14）μg/mL，且均顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。在貯藏期7 d前，樣品丁二酮、乙醛含量呈上升趨勢，后趨于穩(wěn)定。樣品貯藏7 d后，乙醛含量達(dá)到最大46.14 μg/mL，之后呈下降趨勢，高于對(duì)照組最大值28.43 μg/mL。此時(shí)體系中的pH值為3.77，有研究指出當(dāng)pH達(dá)到4.2時(shí)，乙醛幾乎不再產(chǎn)生［16］，試驗(yàn)中在低pH條件下，仍有較強(qiáng)的產(chǎn)香性能，可能與乳脂乳球菌作為優(yōu)勢菌，強(qiáng)的耐酸特性相關(guān)，菌株在儲(chǔ)存初期，活力較強(qiáng)，羰基化合物累積較多，儲(chǔ)存后期，代謝減弱，增長減緩甚至下降。試驗(yàn)中乙醛、丁二酮含量的變化趨勢與劉景等［17］的研究結(jié)果基本一致，但是含量高于劉景的研究，與試驗(yàn)中選用的菌株產(chǎn)香性能密切相關(guān)。

圖4　發(fā)酵乳在貯藏期間乙醛含量變化Fig.4 Change of acetaldehyde content of fermented milk during storage

2.3發(fā)酵乳在貯藏期間黏度、胞外多糖變化

發(fā)酵乳凝膠主要以酪蛋白為構(gòu)成主體，通過絮凝相互鏈接形成一種立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而不同類型的凝膠構(gòu)成又有較為明顯的差異，可以以表觀黏度表現(xiàn)。胞外多糖（exopoly saccharides，EPS）主要是在原料乳體系的pH＜5.0之后乳酸菌代謝產(chǎn)生，能改善產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)，通過增加乳的黏稠度可預(yù)防凝膠破裂和乳清析出［18］。

圖5　發(fā)酵乳在貯藏期間黏度變化圖Fig.5 Change of viscosity of fermented milk during storage

圖6　發(fā)酵乳在貯藏期間胞外多糖含量變化Fig.6 Change of extracellular polysaccharide content of fermented milk during storage

由圖5～圖6可知，在貯藏期間黏度與胞外多糖變化趨勢一致，先增大后減小，且含量遠(yuǎn)高于對(duì)照組，對(duì)照組黏度在貯藏期間基本無變化，維持在955.5～1 473 mPa·s，樣品組黏度在貯藏7 d時(shí)最大值達(dá)2 206 mPa·s；胞外多糖含量在貯藏7 d時(shí)最高達(dá)176.25 mg/L；樣品表現(xiàn)出較佳的質(zhì)構(gòu)。胞外多糖在發(fā)酵乳的黏稠性方面有積極作用，貯藏期間，乳酸菌進(jìn)一步代謝，添加的蔗糖在一系列酶作用后生成胞外多糖累積，發(fā)酵后期，菌株的代謝減弱，活菌數(shù)減少，合成的胞外多糖降低，乳清析出，黏度逐漸降低。

2.4發(fā)酵乳貯藏期間多肽含量變化

乳蛋白在發(fā)酵過程中生成的多肽物質(zhì)具有增強(qiáng)免疫力、改善心血管等多種益生功能，且含量與體系中蛋白酶的活力有直接聯(lián)系［19］。由圖7可知，對(duì)照組的多肽含量在貯藏期間無顯著性差異，保持較低水平，樣品多肽含量高于對(duì)照組，且隨著貯藏時(shí)間延長，先上升后下降。多肽含量變化范圍2.37～3.34 mg/mL，7 d后達(dá)到最大值，為對(duì)照組近2倍。多肽主要是乳蛋白在蛋白酶與肽酶的作用下水解呈小分子肽，乳脂乳球菌本身具有較強(qiáng)的蛋白水解能力，與瑞士乳桿菌復(fù)合協(xié)同，增強(qiáng)了蛋白水解能力，貯藏初期，菌株活力較強(qiáng)，乳蛋白在酶作用下，多肽含量逐漸升高，后期，隨著酸度的上升，pH值進(jìn)一步下降，抑制菌株繁殖，且后期菌株生長競爭營養(yǎng)物質(zhì)，測定的多肽反而下降。

圖7　發(fā)酵乳貯藏期間多肽含量變化Fig.7 Change of polypeptide content of fermented milk during storage

2.5發(fā)酵乳貯藏期間活菌數(shù)變化

圖8　發(fā)酵乳貯藏期間活菌數(shù)變化Fig.8 Change of viable counts in fermented milk during storage

由圖8可知，活菌數(shù)在貯藏期間緩慢下降趨勢，后期下降速率較前期大。菌株在發(fā)酵后期營養(yǎng)物質(zhì)有限，菌體自溶，酸度上升，抑制了生長。樣品與對(duì)照之間活菌數(shù)差異不顯著（P＞0.05）。樣品活菌數(shù)從4.3×108CFU/mL降至7.8×107CFU/mL，但仍然遠(yuǎn)高于國標(biāo)中發(fā)酵乳活菌數(shù)1×106CFU/mL的要求。

3　結(jié)論

在貯藏期間，乳脂乳球菌復(fù)配菌株發(fā)酵乳相對(duì)對(duì)照組，后酸化能力較強(qiáng)，4℃條件下貯藏21 d酸度升高了29.59°T，丁二酮、乙醛含量在貯藏期間較穩(wěn)定，且多肽含量在貯藏7 d后達(dá)到最大值3.34 mg/mL，顯著高于對(duì)照組的含量。胞外多糖與黏度值的變化趨勢一致，表明胞外多糖對(duì)發(fā)酵乳的黏性及組織狀態(tài)有直接聯(lián)系。活菌數(shù)呈下降趨勢，貯藏21 d后，為7.8×107CFU/mL，仍高于發(fā)酵乳標(biāo)準(zhǔn)中的活菌數(shù)1×106CFU/mL的要求。

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Changes of the quality of fermented milk withLactococcus lactisssp.cremorisduring storage

XIA Yu1，LIN Jie2*，YIN Guangling1
（1.BY-HEALTHCo.，Ltd，Guangzhou510000，China；2.CollegeofFoodScience，SouthChinaAgriculturalUniversity，Guangzhou510000，China）

The potential application in milk products ofLactococcus lactisssp.cremorisisolated from Xinjiang yogurt bumps was discussed.The fermentation characteristics of compound strains fermented milk ofLactococcus lactisssp.cremorisduring storage were researched via the determination of polypeptide，titration acidity，butanedione，acetaldehyde，viscosity，viable count and so on.The results showed that each index of fermented milk was significant higher than the control group，the acidity increased 29.59°T，and the capacity of post-acidification was strong.The butanedione content remained stable during the whole storage，the contents of acetaldehyde，polypeptide，extracellular polysaccharide and viscosity reached to the maximum after 7 d.The maximum content of polypeptide was up to 3.34 mg/ml.The extracellular polysaccharide content was positively related with viscosity.The viable count was on a declining trend，and it was up to 7.8×107CFU/ml after storage for 21 d，but it was still higher than the viable count（1×106CFU/ml）in the National Standard.

Lactococcus lactisssp.cremoris；fermented milk；storage quality；poly peptide

TS252.54；TS201.3

A

0254-5071（2015）11-0091-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.11.021

2015-09-28

廣東省科技攻關(guān)項(xiàng)目（2012B010300019）

夏玉（1988-），女，碩士，研究方向?yàn)楣δ苄允称返难芯颗c開發(fā)。

林捷（1966-），女，副教授，碩士，研究方向?yàn)閼?yīng)用微生物與食品質(zhì)量與安全控制。