草莓香精對發酵乳品質的影響

◎ 羅湘蓉，黃寶瑩，范安妮，趙 玲

（廣東產品質量監督檢驗研究院，廣東 佛山 528000）

乳酸菌是一類能在可利用的碳水化合物發酵過程中產生大量乳酸的細菌，被廣泛地應用于發酵制品和生物制品領域。發酵乳是乳酸菌應用最廣泛的食品載體，在歐洲僅發酵乳就占了整個歐洲功能性食品市場的約65%。風味發酵乳多使用香精、色素來提高其風味。通過前期研究，發現多種食品添加劑對乳酸菌產生抑菌活力，其中一種草莓香精抑菌活力較高，對德氏乳桿菌保加利亞亞種、嗜熱鏈球菌、長雙歧桿菌的抑菌濃度分別為1.563%、3.125%、3.125%。本文主要研究此草莓香精對發酵乳的發酵過程和保質期內的酸度、pH值和活乳酸菌數的影響。研究結果可為發酵乳加工工藝、保存方法、質量控制提供理論基礎和數據支撐。

1 材料與設備

1.1 實驗材料

脫脂奶粉，草莓香精（液體）。

1.2 培養基

MC瓊脂，青島海博生物技術有限公司；MRS培養基，廣東環凱微生物科技有限公司。

1.3 儀器與設備

CL-40M高壓滅菌鍋，ALP公司；GHP-9160 隔水式恒溫培養箱，上海一恒科技有限公司；AC2-6S1生物安全柜，ESCO公司；3-30K低溫高速離心機，德國SIGMA；pH計，上海儀電科學儀器股份有限公司。

1.4 實驗菌株

嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus，簡稱ST），FSCC225005；德氏乳桿菌保加利亞亞種（Lactobacillus bulgaricus， 簡 稱 LB），CICC 6045； 長 雙 歧 桿 菌（Bifidobacteriumlongum，簡稱BL），GIM1.248。

2 實驗方法

2.1 發酵乳生產工藝

2.1.1 工藝流程

脫脂乳復原、溶解→定容→滅菌→冷卻→投添加劑→接種→攪拌→發酵→冷卻→后熟→成品。

2.1.2 操作要點

①滅菌：90 ℃，滅菌10 min。②冷卻、投添加劑：冷卻至43 ℃，加入草莓香精，攪拌均勻。③接種：制備107CFU/mL的LB、ST和BL，以1∶1∶10比例混合[1]，接種2%混合菌種，攪拌5 min。④發酵：溫度43 ℃，發酵6 h。⑤冷卻、后熟：發酵后馬上放到4 ℃冰箱冷卻，并后熟24 h。

2.2 pH值的測定

用pH計測定，使用前用pH值為9.18、6.86、4.00的磷酸緩沖液校準。

2.3 酸度的測定

參照GB 5413.34-2010《食品安全國家標準乳和乳制品酸度的測定》中第二法測定。按GB19302-2010《食品安全國家標準發酵乳》要求，風味發酵乳酸度應大于70.00T。

2.4 乳酸菌數測定

參照GB 4789.35-2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗乳酸菌檢驗》，對乳酸菌總數、雙歧桿菌數和嗜熱鏈球菌數進行測定，前者減去后兩者即為德氏乳桿菌保加利亞亞種的數量。按照GB 19302-2010的要求，發酵乳的乳酸菌數不得低于106CFU/mL。

2.5 持水力的測定

吸取發酵乳樣品15 mL于離心管中，并對空離心管進行稱重（m1），加入發酵乳樣品后的質量（m2），5 000 r/min離心15 min，靜置10 min，去上清液后稱重（m3）。持水性計算公式為：

3 結果與討論

以不添加任何香精制作的發酵乳作為空白對照，其發酵過程中pH值和LB、ST、BL的數量變化如圖1所示。為方便比較，取LB、ST、BL活菌數的對數作縱坐標制作曲線。在發酵乳發酵過程中，原料奶的變化可以概括為2點：①化學成分的變化。包括糖代謝、蛋白質代謝、脂肪代謝、維生素含量變化和礦物質變化，如形成不穩定的酪蛋白磷酸鈣復合體等。②物理性質的變化。pH從6.5左右降低到4.7左右，形成軟質的凝乳。隨著發酵時間延長，乳酸菌利用原料乳中的乳糖作為其生長與增殖的能量來源，將乳糖轉化為乳酸， pH值也隨之降低。

圖1 空白對照發酵乳發酵期間pH值和乳酸菌數的變化圖

對比圖1與圖2，4條曲線變化相似。添加0.500%草莓香精，發酵1 h時，LB、ST、BL都處于適應期，乳酸菌數量變化不大，pH值也基本保持不變。發酵過程中LB、ST、BL 3種菌的數量比例稍有變化，發酵終點6 h時，LB、ST、BL的數量比約為2.2∶3.7∶1。實驗結果表明，添加0.500%草莓香精對乳酸菌產生了輕微的影響，導致其活乳酸菌數偏低，發酵過程乳酸菌比例發生輕微變化，產酸較慢，pH值偏高。

圖2 添加0.500%草莓香精發酵乳發酵期間pH值和乳酸菌數的變化圖

對比圖1和圖3，4條曲線走向完全不同。添加3.125%草莓香精的發酵乳在發酵期間3種菌的數量比例變化很大，LB、ST在數量上始終沒有追上BL，而空白對照中分別于2 h和3 h就已超過BL。且3種乳酸菌增長速度過慢，在發酵6 h時，LB、ST、BL的數量比約為2.3∶3∶4，在數量上遠遠低于空白對照，pH值為5.66，原料乳仍呈現液體狀，并未凝固，發酵失敗。實驗結果表明，添加3.125%草莓香精對發酵乳發酵期間乳酸菌數和其之間比例影響較大，抑制了乳酸菌的正常生長，致使其發酵失敗，原料乳草莓香味太濃郁，感官評價各方面也不達標。

圖3 添加3.125%草莓香精發酵乳發酵期間pH值和乳酸菌數的變化圖

4 結語

在推薦使用量的上限范圍即0.500%草莓香精對乳酸菌復合發酵過程的增殖和代謝產生了輕微的影響，導致其乳酸菌比例發生變化，與空白對照相比，乳酸菌總數偏低，pH值偏高。在MIC濃度下，即3.125%草莓香精對3種乳酸菌的增殖和代謝都產生了嚴重影響，導致產酸不足，原料乳并未凝固，發酵失敗。因為草莓香精對LB、ST、BL的MIC不一樣，可能是草莓香精對3種菌都產生了直接影響，也可能是對其中一兩種菌產生直接影響，擾亂了其共生作用，從而對其余菌種產生間接影響。實驗結果表明，草莓香精會對酸奶發酵過程和保質期間的品質產生不良影響，在實際生產過程中要注意控制使用量。

[1]黃寶瑩，佘之蘊，蘇妙儀，等.食品添加劑對兩種乳酸菌的抑菌作用[J].中國乳品工業，2015（8）：16-18，47.

[2]佘之蘊，黃寶瑩，劉海卿，等.牛津杯法測定食品添加劑對五種益生菌的抑菌活力[J].食品工業，2016（1）：171-174.