電飯煲與保溫杯發酵酸奶情況的研究

摘 要：在電飯煲和保溫杯中均可進行酸奶的發酵，能夠使菌類的數量達到108的數量級，符合國標的標準。在電飯煲中，初始溫度為68℃時，在第6小時左右，菌類的數量達到峰值2.46*108，如果需要飲用更多的乳酸菌可以在6小時取出，并放入冰箱進入后熟過程。在第7小時左右，蛋白質開始凝結，如果需要飲用口感更好的酸奶可以在第7小時取出，并放入冰箱進入后熟過程。

關鍵詞：家庭酸奶發酵 種群密度 酸堿度

酸奶相比較牛奶，有很多的好處。酸奶比牛奶的營養豐富，其中的礦質元素種類遠高于牛奶。其次，酸奶能解決大部分遠東人群乳糖不耐受的癥狀。并且其中還有很多的乳酸菌，能抗癌、調節血壓、延緩衰老、調節腸道的微生態平衡。酸奶的發酵方式主要分為工業發酵和家庭發酵兩種。目前，多數學者以工業發酵酸奶為研究對象，鮮有研究關注家庭酸奶發酵。本研究擬對“家庭酸奶如何發酵時間較短、生成較多的人體有益活菌”進行研究。

一、研究設計

本研究以電飯煲、保溫杯中酸奶發酵的情況為研究對象。該實驗的自變量是電飯煲、保溫杯兩種不同容器，因變量是酸奶發酵的情況。并且選取了兩個檢測指標來檢測因變量的變化，一是乳酸菌種群密度，二是pH值。

二、實驗過程

1.酸奶發酵過程中乳酸菌種群數量變化曲線繪制實驗。實驗開始時，將1升牛奶與1g菌包中的乳酸菌混勻，裝在1000ml的試劑瓶中，分裝200ml于試劑瓶中并測定一次PH值。然后，在以后10小時內每隔一小時重復如下操作：（1）取25ml樣品于225ml生理鹽水中（10倍稀釋）并測定此時試劑瓶中酸奶PH值。（2）密度梯度稀釋至10-6。（3）取-2、-3、-4、-4、-6、-7、-8中的連續三個梯度進行涂布，每個梯度涂布2個平板。

2.不同條件下酸奶發酵過程探究。

2.1實驗一：電飯煲情況下。將1升牛奶與1g菌包中的乳酸菌混勻。裝在500ml的試劑瓶中。放在恒溫箱中，使溫度與電飯煲溫度相同。分裝100ml于試劑瓶中并測定一次PH值。在以后10小時內，每隔一小時重復以下操作：（1）取25ml樣品于225ml生理鹽水中（10倍稀釋）并測定此時試劑 瓶中酸奶PH值。（2）密度梯度稀釋至10-4。（3）取-2、-3、-4、-5、-6、-7、-8中的連續三個梯度進行涂布，每個梯度涂布2個平板

2.2實驗二：保溫杯條件下。因為保溫杯溫度一直在下降，我們預計達到K值的時間會延后，所以取7h-10h進行測量。開始時，將1升牛奶與1g菌包中的乳酸菌混勻，加熱到47℃。裝在500ml的保溫杯中。然后，在7小時、8小時、9小時和10小時四個時間點，重復如下實驗操作：（1）從保溫杯中取25ml樣品于225ml生理鹽水中（10倍稀釋）。（2）密度梯度稀釋至10-7。（3）取-5、-6、-7三個梯度進行涂布，每個梯度涂布2個平板。（4）取出15ml樣品測量酸奶PH值

三、結果及討論

1.酸奶發酵過程中菌的密度和酸奶的pH值如下表所示：

由表一可以看出，乳酸菌的菌種數量在0h-1h略有所下降，之后緩慢上升，在4h-6h快速上升，在6h左右達到峰值，在6h-8h下降，在8h-9h保持平緩。與我們所預計的實驗結果：菌種數量呈“s”型增長基本符合。0h-1h略有下降的原因可能是牛奶溫度低，乳酸菌的復蘇需要時間。

由表二可以看出，PH值一直下降。10倍稀釋液在4h-6h下降最快，范圍是6.69-4.28。原液在3h-7h下降最快，從7.05-4.64。理論上原液的pH值與10倍稀釋液的pH值相差為1左右。

2.用電飯煲發酵酸奶過程中菌種數量如下表所示：

由上表所示，菌的種群密度先增后減，在6h的時候達到峰值。在6h之前可能是因為電飯鍋溫度一直在下降.不適合此溫度的菌落生命活動受到抑制，適合此溫度的菌落則快速生長，所以前期曲線有增有減。

3.用保溫杯發酵酸奶過程中菌種數量如下表所示：

4.用恒溫培養箱培養和用電飯鍋、保溫杯培養酸奶的對比如下圖：

如圖一、二所示，用恒溫培養箱培養和用電飯鍋培養酸奶中菌種數量都在6h左右達到峰值，但是用電飯鍋培養的最高菌種數量小于用恒溫培養箱培養的最高菌種數量?？梢酝茰y，在家庭制作酸奶過程中在6h左右即可取出。在用電飯鍋發酵酸奶中菌種數量增長比恒溫培養箱培養的軍中數量增長的快是因為用的牛奶溫度不同。由此看出，牛奶溫度較高會縮短菌復蘇的時間，對酸奶發酵有好處。在用保溫杯發酵酸奶的試驗中，pH值曲線和標準pH值曲線4h左右差不多，7h的時候酸奶依舊比較偏向牛奶，在家庭酸奶制作中，如果更注重口味可以在9h或10h取出，如果更注重營養可以在7h取出，我們預測保溫杯發酵酸奶的種群密度的曲線會和用電飯煲發酵酸奶的曲線差不多，可能在7h時達到峰值。同時可以看出用電飯煲和保溫杯發酵酸奶的過程中，種群密度都可以到達108，符合國家標準， 后期菌落下降原因有兩個，其一是酸度下降導致菌的死亡，其二是后期牛奶中糖類等營養物質不足。

四、結果分析和討論

我們的研究填補在家庭酸奶發酵結果沒有具體的實驗數據進行指導，以確定合適取出酸奶最為合適。對家庭酸奶發酵技術有實際指導的意義。在家庭酸奶的制作過程中，用不同的發酵方法，都能在第六小時左右達到峰值，如果注重酸奶的口感可以在第六小時飲用，如果想要喝道更多的活菌，可以在第七小時取出飲用。

但本實驗在控制無關變量上存在不足，即標準曲線的初始溫度與保溫杯和電飯煲中牛奶的初始溫度不同，未符合單一變量原則，可以進一步改進。我們認為，后續的研究可以有如下思路：改變與菌包混合前牛奶的溫度，研究保溫杯酸奶發酵的情況；使電飯煲加熱到不同溫度，研究酸奶發酵的情況。

參考文獻 ：

[1]汪波；許華等；冷藏與冷凍貯藏條件下酸奶質量比較研究[J]；安徽農業科學；2011年34期.

[2]田其英；酸奶的研究進展[J]；食品與發酵科技；2013年01期.