傳統酸面團中抗霉菌乳酸菌的篩選及其在蒸蛋糕中的應用

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(1.江南大學食品科學與技術國家重點實驗室,江蘇無錫 214122;2.無錫麥吉貝可生物食品有限公司,江蘇無錫 214131;3.江南大學生物工程學院,工業生物技術教育部重點實驗室,江蘇無錫 214122;4.三菱化學食品株式會社,日本東京 100-8251)

傳統酸面團中抗霉菌乳酸菌的篩選及其在蒸蛋糕中的應用

何艷霞1,王鳳2,楊文丹1,陳佳芳1,徐巖3,黃衛寧1,小川晃弘4

(1.江南大學食品科學與技術國家重點實驗室,江蘇無錫 214122;2.無錫麥吉貝可生物食品有限公司,江蘇無錫 214131;3.江南大學生物工程學院,工業生物技術教育部重點實驗室,江蘇無錫 214122;4.三菱化學食品株式會社,日本東京 100-8251)

蒸蛋糕含水量高,不易貯藏。因此,篩選具有抑菌活性的乳酸菌,并將其應用于蒸蛋糕的防腐保鮮具有巨大的應用價值。采用牛津杯法初篩、微量孔板復篩,從傳統酵頭中篩選得到一株對蒸蛋糕中主要腐敗菌具有高抑菌活性的乳酸菌,對該乳酸菌進行分子生物學鑒定,并分析其抑菌活性的有效成分;以該乳酸菌酸面團發酵粉替代低筋粉(替代率分別為0、25%、50%、75%),研究其對蒸蛋糕的質構、感官和微生物的影響。實驗結果:經鑒定該乳酸菌為植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum),對不同蛋白酶的處理表現出不同的敏感性,發酵液對熱穩定,對pH變化最為敏感,推測抑菌作用主要是有機酸。有機酸分析可知,苯基乳酸的含量高達95.91 mg/L。隨著替代率的增加,微生物數顯著降低;當替代率為25%和50%時,可以顯著降低蒸蛋糕的硬度和咀嚼性;當替代率為50%時,蒸蛋糕的感官評價和空白接近,可以被消費者接受。

蒸蛋糕,乳酸菌,抑菌活性,傳統酸面團

乳酸菌是食品加工業不可缺少的主要工業用菌,它賦予了食品獨特的風味[1-2],改善了食品的營養和品質[3],抑制食品中腐敗菌和致病菌的生長[4-5]。乳酸菌發酵酸面團是使用乳酸菌發酵制得的面團。乳酸菌的一些代謝產物如有機酸[6]、乳酸菌素[7]、過氧化氫和特殊的酶系[8]可以起到抑菌作用。已有大量應用實例證明,乳酸菌能提高食品安全性,延長食品保質期[9-10]。因此,對乳酸菌抑菌物質的研究,尤其是對其作用機理和在食品中的應用研究顯得尤為重要。

近年來在中國市場上出現了具有中國傳統特色的蛋糕-蒸蛋糕,因其組織細膩、彈性好、口感綿軟、入口即化且采用蒸制工藝,所以廣受現代人的追捧[11]。但是蒸蛋糕含水量高達28%～33%,幾乎是烤制蛋糕的一倍[12],是糕點中最難貯存的品種之一,因此蒸蛋糕的防霉保鮮值得重視和深入研究。

目前,乳酸菌酸面團發酵技術在面包中的應用研究較多,例如植物乳桿菌發酵紫薯粉對酸面團面包影響[13]、乳酸菌發酵栗粉對無麩質面包的影響[14]和乳酸菌對面包貯藏性的研究[15-16]等。有關在蒸蛋糕中的應用鮮有報道。因此本論文從傳統老酵頭中篩選了具有較高抑菌活性的乳酸菌,研究了其抑菌特性,并用其制備酸面團發酵粉應用于蒸蛋糕中,研究其對蒸蛋糕質構特性、感官特性和微生物的影響。從而為蒸蛋糕的天然生物防腐保鮮提供理論基礎和技術支持。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

低筋粉 江蘇省南順食品有限公司;白砂糖和奶粉 福臨門食品有限公司;雞蛋和鹽 均為市售食品級;植物油 金龍魚葵花籽油;菱友TM MFC-68 三菱化學食品有限公司;糖醇和丙三醇 珠海市宏泰生物科技有限公司;泡打粉 焙樂道公司;蒸蛋糕 日本三菱化學有限公司;米粉發酵液、酒醅和老面酵頭 采集自中國各個地區(廣西、湖南、貴州和云南等地);菌落總數計數培養基、孟加拉紅培養基、甘油、無水乙醇、異丙醇、瓊脂、氯化鈉、瓊脂糖、胰蛋白酶、胃蛋白酶 國藥集團化學有限公司;MRS肉湯培養基 杭州百思生物技術有限公司;蛋白酶k、苯基乳酸和過氧化氫 美國Sigma公司。

KitchenAid打蛋器 美國Heavy Duty公司;美的中式電蒸鍋 廣州美的電器有限公司;SM-25攪拌機 上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司;蘇州安泰凈化工作臺SW-CJ-2F 蘇州安泰凈化公司;APX-150C型恒溫恒濕培養箱 上海博訊實業有限公司醫療設備廠;JY20002型電子天平 上海良平儀器儀表有限公司;NanoDrop2000分光度計、Legend Micro17型離心機 Thermo公司;PC300 型PCR儀、DYY-8C 型電泳儀 Bio-Rad;T-XT2i質構儀 英國S
Table Micro Systems公司;熒光倒置顯微鏡Zeiss Axio Vert.A1 蔡司中國;Agilent1100 高效液相色譜儀 美國安捷倫公司。

1.2實驗方法

1.2.1 蒸蛋糕的制作 根據表1中的配方準確稱取各種原料,首先將除去低筋粉和奶粉的所有原料攪拌均勻,然后加入低筋粉和奶粉高速打發。將攪拌好的面糊分裝到模具中在蒸鍋中蒸熟即可。室溫冷卻1 h后裝入塑封袋中,放置在室溫(20±2) ℃貯藏待用[17]。

表1 蒸蛋糕配方Table 1 Formulations of steamed cake

1.2.2 蒸蛋糕中主要腐敗菌的分離純化及鑒定 無菌操作下取25 g蒸蛋糕,加入225 mL無菌水中,振蕩器振蕩30 min,再取1 mL稀釋液加入9 mL無菌水中,依次稀釋成10-1,10-2、10-3倍稀釋液,分別取0.1 mL稀釋液接種到菌落總數培養基和營養瓊脂培養基上,每個處理3次重復,置于恒溫培養箱中37 ℃培養48 h,計數并挑取不同形態的單菌落。無菌操作下取不同形態的細菌單菌落于營養瓊脂培養基、YPD和孟加拉紅培養基上劃線純化[18],純化后的單菌落用于顯微鏡鏡檢和分子鑒定。細菌采用16S rRNA基因擴增測序,真菌采用26S rDNA基因擴增測序[19]。

1.2.3 乳酸菌的純化及保藏 將米粉發酵液、酒醅和老面酵頭中分離得到的近500株乳酸菌進行了純化和保藏。乳酸菌的菌株接入MRS液體培養基中,37 ℃培養24 h。菌落在MRS固體培養基上反復劃線純化,并保藏于MRS 斜面上保藏(4 ℃),備用[20]。

1.2.4 具有抑菌活性乳酸菌的初篩

1.2.4.1 產酸菌上清液的制備 從傳統酸面團中分離純化的產酸菌中進行篩選,首先將菌株在37 ℃ 24 h下傳代活化兩次,然后將活化好的菌株接種到MRS液體培養基中培養24 h后,將發酵菌液以10000 r/min 離心 10 min,后經0.22 μm濾膜過濾制得乳酸菌無菌體發酵液(Cell free supernatant,CFS),4 ℃保存備用[21]。

1.2.4.2 指示菌孢子懸液的制備 將從蒸蛋糕中分離得到的霉菌接種在 PDA平板,28 ℃,培養4～7 d后,用無菌水刮取孢子。然后將孢子液經已滅菌的紗布過濾,除去菌絲體即為孢子懸液。采用血球計數板,將孢子濃度調整為105個/mL[22]。

1.2.4.3 抑菌實驗 牛津杯法[23]將培養好的指示菌曲霉和青霉分別吸取0.1 mL于PDA固體培養基上,用涂布器涂抹均勻。將每個固體培養基6等分,于每個區域放置一只高壓滅菌過的牛津杯,即每個培養基放6只。用移液槍吸取 0.20 mL乳酸菌上清液于牛津杯中。操作完成后,放入30 ℃恒溫培養箱中培養4 d,通過抑菌圈大小以判斷抑菌效果。

1.2.5 具有抑菌活性的乳酸菌的復篩 采用微量孔板法[24]。96孔板每孔加入190 μL的乳酸菌無菌體發酵液以及10 μL濃度為104孢子/mL的指示菌懸液。在30 ℃條件下培養48 h后于酶標儀580 nm下測定其吸光值。乳酸菌的抑菌活性以其對指示真菌的抑菌率表示。

抑菌率(%)=(1-ODLAB/ODControl)×100

1.2.6 具有抑菌活性乳酸菌的鑒定 使用細菌基因組DNA 提取試劑盒提取乳酸菌的DNA,用微量紫外分光光度計檢測其OD值(A260/A280)和濃度。對其進行PCR(Polymerase Chain Reaction)擴增,得到的產物通過瓊脂糖凝膠電泳檢測純度,將純度符合要求的16S rRNA 片段送往上海桑尼生物技術有限公司進行測序。得到的菌株序列在GenBank 數據庫中進行BLAST(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/)同源性比對分析。檢索與16S rRNA序列同源性最高的已知分類的菌種,確定其種屬[20]。

1.2.7 乳酸菌抑菌作用的分析 pH的影響:將乳酸菌CFS用1.0 mol/L NaOH和1.0 mol/L乳酸分別將MRS肉湯培養基的初始pH調到為3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0,同時將MRS 液體培養基調制相同的pH為對照,按1.2.4的方法進行測定。

熱處理的影響:將乳酸菌CFS分別在60、80和100 ℃下作用30 min,在121 ℃下作用15 min,同時以乳酸菌CFS作為對照,按1.2.4的方法進行測定。

酶處理的影響:將乳酸菌CFS分別用1.0 mol/L NaOH或1.0 mol/L HCl調至酶的最佳pH(胃蛋白酶pH2.0,胰蛋白酶pH7.4,蛋白酶K pH7.4),分別添加至乳酸菌CFS使其終濃度為1 mg/mL。在 37 ℃下處理4 h,調pH至代謝產物初始pH,同時以乳酸菌CFS為對照,按1.2.4的方法進行測定。

過氧化氫作用的排除:取2.0 mL的菌株發酵液,將其pH調為7.0,加入20 mg過氧化氫酶,輕輕搖晃至溶解,置于37 ℃保溫2 h,再將pH調為排除酸作用時所確定的對照pH,以未經過氧化氫酶處理的發酵液作為對照,測定抑菌活性。

1.2.8 乳酸菌無細胞上清液中有機酸含量的測定 HPLC條件:流動相為0.05%的三氟乙酸/甲醇(A)和0.05%的三氟乙酸/水(B)的混合液,梯度洗脫程序為:0～20 min由10%A線性變化至100%,20～23 min保持100%A,23～25 min由100%A線性變化至10%。流速1 mL/min,檢測波長210 nm,柱溫30 ℃[25]。

1.2.9 具有抑菌活性的乳酸菌在蒸蛋糕中的應用

1.2.9.1 植物乳桿菌酸面團發酵粉的制備 低筋粉與水的比例為1∶1 (m/m),將篩選出的高抑菌活性的植物乳桿菌活化培養至對數生長后期,取其菌液5000 r/min離心10 min,用無菌生理鹽水沖洗兩次后,加入水中,與低筋粉混合均勻,放入恒溫恒濕培養箱中進行培養,培養溫度為38 ℃,培養時間為24 h。

將上述酸面團放入保鮮袋后與-40 ℃預凍,然后真空冷凍干燥48 h。樣品冷凍干燥后進行磨粉,過80目篩,4 ℃儲藏備用[26]。

1.2.9.2 蒸蛋糕全質構分析 將蒸蛋糕于室溫下冷卻1 h后,切割成1.2 cm厚的均勻薄片,采用TA-XT2I質構儀進行全質構分析,實驗參數設定為:測試前速率1.0 mm/s,測試速率1.0 mm/s,測試后速率1.0 mm/s,壓縮程度50%,兩次壓縮間隔時間30 s。測定的指標包括硬度、彈性、內聚性和回復性。

1.2.9.3 蒸蛋糕感官分析采用九分嗜好評分法 對不同替代比例的酸面團發酵粉的蒸蛋糕感官品質進行評分。測試前產品隨機編號,測試所用感官評定人員為江南大學本校學生,年齡在20～30歲之間,感官評定人員按男女比例3∶7進行分類。篩選20名經過嚴格培訓的評定人員分別對編號后的產品色澤、質構、風味、口感、滋味以及總體可接受度進行評分[28]。

1.2.9.4 儲藏期的測定 菌落總數的測定按GBT4789.2-2010《食品衛生微生物學檢驗菌落總數測定》[29]。

酵母菌和霉菌的計數按GBT4789.15-2010《食品衛生微生物學檢驗霉菌和酵母計數》[30]。

1.3數據分析

所有數據均為三次平行測量的平均值,運用SPSS軟件進行方差分析(ANOVA)和最小顯著差異分析(LSD),顯著差異df水平取p<0.05。

2 結果與分析

2.1蒸蛋糕中主要腐敗菌的分離鑒定

從蒸蛋糕中總共分離出11種霉菌,7種細菌。其中Staphylococcuswarneri和Staphylococcusepidermidis是主要腐敗細菌,Penicillium、Cladosporium和Aspergillus是主要腐敗霉菌,其中青霉最為主要的腐敗霉菌,且蒸蛋糕在貯藏過程中主要以霉變為主。EunjongBaek等[27]發現Cladosporium,Neurospora和Penicillium是烘焙和米制品中的主要霉菌,Legan 等[31]發現青霉是面包霉變的主要霉菌,與本實驗的研究結果相一致。部分霉菌的平板圖如圖1所示,顯微鏡圖如圖2所示。

2.2具有抑菌活性乳酸菌的分離純化、篩選及鑒定

從不同地區的傳統酸面團中分離得到的近150株乳酸菌中篩選對蒸蛋糕中主要霉菌具有抑菌活性的乳酸菌,經過初篩,篩選得到25株具有抑菌活性的菌株。從25株中復篩得到11株具有抑菌活性的菌株(表2),選擇其中抑菌活性最好的菌株DT2-4作為應用菌株進行研究。DT2-4對不同霉菌的抑菌圈如圖3所示。

DT2-4菌株菌落形態為乳白色圓形,表面光滑,中央凸起,邊緣整齊,直徑約1 mm,是典型的乳酸菌菌落特征(圖4a),可初步判斷為乳酸菌,革蘭氏染色鏡檢確定為桿菌(圖4b)。16S rRNA基因測序結果與基因庫中參考菌株Lactobacillusplantarumstrain Z55對比,相似性達100%,所以將其鑒定為植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum,Lp),登錄號為KC887524。

2.3抑菌作用的研究

從圖5分析可知,當pH≥5時,對四種霉菌的抑制作用明顯減弱,與發酵原液之間的差異具有較大的顯著性(p>0.05),當pH<5時,和發酵原液的差異不顯著(p<0.05)。pH對菌液抑菌作用的影響依次為產黃青霉、聚多曲霉、球孢枝孢和黃曲霉。由此可知pH對每種霉菌抑制效果的影響是不一樣的。

表2 DT2-4發酵液對蒸蛋糕中主要霉菌的抑制作用Table 2 Antifungal of lactic acid bacterium DT2-4 culture supernatants to molds isolated from steamed cake

注:牛津杯內徑 7.8 mm,外徑 8.0 mm;+++:抑菌圈直徑>20 mm;++:抑菌圈直徑:14～20 mm;+:抑菌圈直徑:<14 mm;-:無抑菌活性。

圖1 產黃青霉(a)、黃曲霉(b)、球孢枝孢(c)和聚多曲霉(d)培養基平板圖Fig.1 Colonies of Penicillium chrysogenum strain,Spergillus flavus strain,Cladosporiumsphaerospermumstrain and Aspergillus sydowii strain

圖2 產黃青霉(b)、黃曲霉(a)、球孢枝孢(c)、聚多曲霉(d)顯微鏡圖(40×)Fig.2 Morphology of Penicillium chrysogenum strain,Spergillus flavus strain,Cladosporium sphaerospermumstrain and Aspergillus sydowii strain

圖3 DT2-4對產黃青霉(a)、黃曲霉(b)、球孢枝孢(c)、聚多曲霉(d)的抑菌圈Fig.3 Inhibitory effect of lactic acid bacterium DT2-4on Penicillium chrysogenum strain,Spergillus flavus strain,Cladosporium sphaerospermum strain and Aspergillus sydowii strain

圖4 植物乳桿菌的平板圖(a)和顯微鏡圖(b)(40×)Fig.4 Colonies(a)and morphology(b)of Lp(40×)

圖5 不同pH對菌株CFS抑菌活性的影響Fig.5 Effects of pH on the anti-bacterial activity of CFS注:G:產黃青霉；B:球孢枝孢；H:黃曲霉；S5:聚多曲美，下同。相同圖案的柱子上小寫字母不同表示差異顯著(p<0.05),下同。

圖6是將菌株DT 2-4的發酵液分別在60、80、100 ℃處理30 min,121 ℃處理15 min后的抑菌效果,在60 ℃和80 ℃處理后對四種指示菌的抑菌性沒有顯著性差異,在121 ℃處理后與原液有一定的顯著差異,可能是高溫使某些抑菌物質失活。總體來看,溫度對黃青霉、聚多曲霉、球孢枝孢和黃曲霉的抑菌活性影響較小。

圖6 熱處理對乳酸菌DT2-4CFS抑菌活性的影響Fig.6 Influence of heat treatment on the effect ofDT2-4 CFS to indicator bacteria

圖7為采用胰蛋白酶、胃蛋白酶和蛋白酶K酶解菌株2-4后測得的抑菌率。經過胰蛋白酶、胃蛋白酶和蛋白酶K酶解后,植物乳桿菌發酵液對四種指示菌的抑菌活性有一定的提高,可能是經過蛋白酶酶解后形成了新的具有抑菌活性的小分子的多肽或蛋白質[32]。除胰蛋白酶對黃曲霉的抑制作用無顯著性差異外,其他幾種酶對各種霉菌的抑制作用均有顯著性差異。

表3 株乳酸菌CFS中有機酸和苯乳酸含量Table 3 Organic acid and phenyllactic acid contents of strain DT2-4 CFS

圖7 酶處理對菌株CFS抑菌活性的影響Fig.7 Effects of proteases treatmenton the anti-bacterial activity of DT2-4 CFS

由圖8可知,MRS發酵液經過過氧化氫處理后抑菌活性變化不顯著,說明過氧化氫不是主要抑菌物質。

圖8 排除過氧化氫后的抑菌效果Fig.8 Inhibitory effects after eliminating hydrogen peroxide

通過抑菌性質的研究發現有機酸是該植物乳桿菌抑菌作用的主導因素,李院[33]從市售醬菜中篩選得到三株對醬菜中分離的青霉菌有抑制作用的乳酸菌,pH調節對抑菌活性影響較大,不同蛋白酶處理乳酸菌發酵濃縮液的抑菌活性會有不同影響,但是三種加熱處理并不改變抑菌效果。石金鑫等[10]篩選得到的菌株PC3和SC3對擴展青霉和黑曲霉均有較強的拮抗作用,對青霉和黑曲霉抑制活性物質主要為酸性物質。馬妙蓮[34]篩選分離得到六株對指示霉菌有抑菌作用的乳酸菌,其抑菌作用的主要成分初步確定為有機酸混合物。

圖9是苯基乳酸的標準樣品色譜圖,其峰值的保留時間為22.907 min。圖10是菌株DT2-4發酵液色譜圖,表3是利用高效液相色譜法測定菌株DT2-4 中苯基乳酸、乳酸、乙酸、檸檬酸、蘋果酸結果。由表3可知,菌株DT2-4產苯基乳酸的能力較強。產生其他酸的能力一般。Valerio等[35]對在發酵食品中作為發酵劑或非發酵劑的幾乎所有代表乳酸菌進行了研究,根據在MRS培養基中的苯乳酸和羥基苯乳酸的產生情況將乳酸菌分為3個類群:第一大類:既產生苯乳酸又產生羥基苯乳酸的乳酸菌,苯乳酸濃度范圍為26. 56～76. 36 mg/L、羥基苯乳酸的濃度范圍為12. 74～52. 78 mg/L;第二大類:只產生苯乳酸的乳酸菌,濃度為28. 22～94. 62 mg/L;第三大類:苯乳酸和羥基苯乳酸均不產生的乳酸菌,苯乳酸≤16. 6 mg/L、羥基苯乳酸≤3. 64 mg/L。按照此分類方法,菌株DT2-4應屬于第2類群,其產量與第2類群中苯基乳酸產量最高的Leuconostocmesenteroidessubsp. mesenteroides ITMY30(94. 62 mg/L)相近。表明該菌株產苯基乳酸的能力比較好。李興峰[36]等人從泡菜中篩選得到一株高產苯基乳酸的植物乳桿菌,經過發酵條件的優化確定該菌株30 ℃下在MRS培養基中培養72 h后苯乳酸的含量可達91 mg/L。已有相關文獻證明苯基乳酸是一種新型的光譜生物防腐劑,對多種致病菌(革蘭氏陽性和陰性細菌)以及引起食品腐敗的真菌(如青霉和曲霉)都有抑制作用[37-38]。說明苯基乳酸的抑菌作用對該菌株的抑菌活性的貢獻較大,使該菌株具有較高的抑菌能力。

圖9 苯基乳酸標品色譜圖Fig.9 The chromatograms of phenyllactic acid

圖10 菌株DT2-4 CFS中有機酸測定色譜圖Fig.10 The determination of organic acidsin the chromatograms of DT2-4 CFS

2.4具有抑菌活性的乳酸菌在蒸蛋糕中的應用

2.4.1 蒸蛋糕全質構分析 硬度是蛋糕芯部達到一定形變所需的力,是評價蛋糕質構的主要指標,它與蛋糕品質呈負相關,硬度值越小,蛋糕更加柔韌、綿軟,口感更佳。從表4中可以看出,當發酵粉替代率為25%和50%時,其硬度均顯著小于空白組,當替代率為75%時,硬度大于空白組,主要因為發酵后面粉的淀粉和蛋白質發生變化,持氣能力減弱,導致最后產品收縮與硬度增加。由于低筋粉經過發酵后,淀粉和蛋白質被分解,導致最終蒸蛋糕產品彈性,內聚性,膠著性和咀嚼性下降。這與張思佳等[39]發現發酵酸面團可以降低面包的硬度的研究結果相一致。

表4 不同發酵粉替代率對蒸蛋糕質構的影響Table 4 Effect of fermented cake flour substitution at various levels on texture parameters of steamed cakes

注:小寫字母不同表示差異顯著(p<0.05)。

2.4.2 蒸蛋糕感官分析 從圖11可以看出,當替代率為25%和50%時,蒸蛋糕的質地,氣味和色澤沒有顯著性差異,在滋味和整體可接受度有差異。75%替代率的蒸蛋糕與其他實驗組存在明顯差異。因為乳酸菌發酵,導致蒸蛋糕呈現較為明顯的酸味。從整體感官評定可以看出25%和50%的添加量的蒸蛋糕的整體可接受度和空白相近,可以被消費者接受。

圖11 不同替代比例的發酵粉對蒸蛋糕感官評定的影響Fig.11 Effect of fermented cake flour substitutionat various levels on sensory characteristics of steamed cakes

2.4.3 微生物的變化 由表5可得,在室溫條件(20±2) ℃,隨著貯藏時間延長,所有實驗組的菌落總數和真菌數都呈現出上升趨勢。經過5 d貯藏后,其菌落總數已經超過國標范圍(<1500 cfu/g)。添加發酵粉實驗組的菌落總數均小于空白組,且隨著發酵粉替代率增加,菌落總數呈現下降趨勢。

隨著發酵粉替代率的增加,酵母菌和霉菌總數呈下降趨勢。5 d貯藏期后,空白組和25%的實驗組真菌總數超過國標范圍(<100 cfu/g),替代率為50%的實驗組在第7 d才超過國標范圍,第9 d時所有實驗組都超過國標。從蒸蛋糕表觀觀察可知,經過7 d貯藏期后,空白組表皮出現霉點,而替代率為25%,50%實驗組在第9 d出現霉點,替代率為75%的實驗組直至第10 d才出現霉點。說明發酵粉替代率的增加,可以延緩蒸蛋糕發霉。綜上所述,添加乳酸菌發酵粉可以抑制蒸蛋糕中微生物的生長,從而延長蒸蛋糕保質期。這與Samapundo等[40]的研究相一致,其主要原因是發酵粉中含有大量有機酸從而降低了其pH,延長了蒸蛋糕保質期。

表5 蒸蛋糕在貯藏期間微生物的變化Table 5 Effect of fermented cake flour substitution at various levels on microorganism of steamed cakes

3 結論

從蒸蛋糕中分離得到10種霉菌,7種細菌,且發現蒸蛋糕的腐敗以霉變為主,其中Penicillium、Cladosporium和Aspergillus是主要腐敗霉菌。以分離得到的主要霉菌為指示菌,經過牛津杯初篩、微量孔板法復篩從傳統酵頭中分離得到1株具有高抑菌活性的乳酸菌。經16S rRNA基因測序鑒定為植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)。

對乳酸菌抑菌活性有效成分的分析顯示,抑菌活性成分對熱穩定,對蛋白酶的處理表現出不同的敏感性,對pH變化最為敏感,推測抑菌作用主要是有機酸起主導作用。有機酸分析可知,苯基乳酸的含量為95.91 mg/L,與只產苯基乳酸的乳酸菌類群中產苯乳酸最高產量94.62 mg/L相近。

TPA結果表明,當替代率為25%和50%時,可以顯著降低蒸蛋糕硬度和咀嚼性。微生物研究結果表明,隨著乳酸菌發酵粉替代率增加,其抑菌活性增加。綜合感官評分結果顯示,當乳酸菌發酵粉的替代率為50%時,蒸蛋糕品質和空白接近,可以被消費者接受。將乳酸菌發酵粉應用于蒸蛋糕,不僅可以延長蒸蛋糕的保質期,而且提高了蒸蛋糕的質構,具有潛在的市場前景。

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Screeningofantifungallacticacidbacteriafromtraditionalsourdoughanditsapplicationinthesteamedcake

HEYan-xia1,WANGFeng2,YANGWen-dan1,CHENJia-fang1,XUYan3,HUANGWei-ning1,AkihiroOgawa4

(1.State Key of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China;2.Magibake International Co.,Ltd.,Wuxi 214131,China;3.Key Laboratory of Industrial Biotechnology of Ministry of Education,School ofBiotechnology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China;4.Mitsubishi-Kagaku Foods Corporation,Tokyo 100-8251,Japan)

To isolate and identify lactic acid bacteria which could inhibit mainly molds from steamed cake. The antifungal activity was determined by oxford cup method firstly and then 96-microwells plates method,and analysis of the active components of bacteriostatic activity of lactic acid bacteria,and the molecular biology identification of lactic acid bacteria. The sourdough fermented flour was used to substitute for the cake flour(0,25%,50%,75%)and studied the influence of it on the quality,structure,the senses and the shelf life of steamed cake. Results indicated that the culture supernatant of lactic acid bacteria treatmenting with different proteases had different effects on the antibacterial activity. It was very sensitive to pH,while three heat treatments did not hardly affect the inhibitory efficiency. Organic acid analysis showed that the content of phenyl lactic acid was 95.91 mg/L. The lactic acid bacteria was identified asL.plantarum. Adding sourdough fermented flour can significantly reduce the hardness and chewiness of steamed cake when replacement rate was 25% and 50%. With the increasing of replacement rate,bacteriostatic activity increased. Sensory results showed that when the replacement rate was 50%,it had no significant changes,which can be accepted by consumers.

steamed cake;lactic acid bacteria;antibacterial activity;traditional sourdough

TS201.3

A

1002-0306(2017)19-0088-08

10.13386/j.issn1002-0306.2017.19.017

2017-03-22

何艷霞(1991-)，女，碩士研究生，研究方向：烘焙科學、加工配料與食品添加劑，E-mail:yanxiachrissa@163.com。