富鐵酸奶的研究與開發(fā)

□ 王云霞 雙匯技術(shù)中心 宋照軍 河南科技學(xué)院食品學(xué)院

1 引言

本文在研究乳酸菌對微量元素鐵富集程度的基礎(chǔ)上，以鮮奶為原料，經(jīng)富鐵乳酸菌發(fā)酵，生產(chǎn)出富含鐵的酸奶，該產(chǎn)品綜合了鐵和酸奶的營養(yǎng)價值，彌補了牛奶含鐵不足的缺點，營養(yǎng)更全面且更利于吸收，具有改善胃腸功能、通便、提高免疫力及抗衰老等功能，是一種理想的補鐵食品。

2 材料

2.1 菌種

來自市售花花牛酸牛奶，含：保加利亞乳桿菌（Lactobacillus Bulgaria，簡稱ST），嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus，簡稱LA），雙歧桿菌（Bifidobacterium），嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus， 簡稱ST）。

2.2 培養(yǎng)基

MRS培養(yǎng)基：蛋白胨10 g，牛肉膏10 g，酵母膏5 g，磷酸氫二鉀2 g，檸檬酸銨2 g，乙酸鈉5 g，葡萄糖20 g，吐溫 80 1 mL，MgSO4·7H2O 0.2 g，MnSO4·4H2O 0.25 g，H2O 1 000 mL，pH為 6.2～ 6.4，121 ℃滅菌15 min 。

2.3 試劑

FeSO4·7H2O，100 μg/mL 鐵 標準儲備液，10 μg/mL鐵標準工作液，1 mol/L HCl，0.12%鄰二氮菲溶液，10%鹽酸羥胺，10%乙酸鈉，2%高錳酸鉀，濃硫酸，均為分析純。

3 操作要點

3.1 菌種活化

酸奶中的菌種在貯藏過程活力可能會下降，因此需要進行菌種活化，以提其高活力。本試驗分別進行兩次MRS液體培養(yǎng)活化和兩次復(fù)原脫脂乳培養(yǎng)活化，第一次用無菌吸管分別吸取1 mL酸奶于裝有10 mLMRS液體培養(yǎng)基的試管中，39 ℃培養(yǎng)8～10 h。第二次是將活化后的菌液接種到50 mLMRS液體培養(yǎng)基中，39 ℃培養(yǎng)8～10 h。

3.2 富鐵培養(yǎng)

取第二次活化后的菌液以10%的接種量分別接種于不同鐵濃度的100mLMRS液體培養(yǎng)基中，每個處理設(shè)2個重復(fù)，39 ℃培養(yǎng)箱靜置培養(yǎng)8～10 h。

3.3 培養(yǎng)物的處理

培養(yǎng)物→4 000 r/min離心0.5 h，收集上清夜→測吸光度。

3.4 鮮乳預(yù)處理

向檢驗合格的原料乳中添加脫脂乳或稀奶油使原料乳中脂肪含量為3.5%左右，非脂乳固體含量為8.7%左右，蛋白質(zhì)含量為3.5%左右。分別以鮮奶∶白砂糖=100∶8、100∶10和100∶12 3個比例，將白砂糖倒入原料乳中混合均勻。

3.5 殺菌、冷卻

將原料乳按85 ℃、30 min或95 ℃、5 min進行滅菌處理。原料乳滅菌后立即冷卻。

3.6 接種

選擇鐵富集率最高且含鐵量符合膳食標準的富鐵發(fā)酵劑進行接種發(fā)酵，接種量一般在7%左右，因此選擇6%、7%和8%三個水平進行接種，接種后攪拌均勻。

3.7 灌裝與發(fā)酵

接種后的牛奶應(yīng)盡快灌裝，灌裝后馬上封口，放入發(fā)酵室進行發(fā)酵，注意避免振動，發(fā)酵溫度設(shè)定為42℃，發(fā)酵時間選擇4、5和6 h三個水平。

3.8 后熟

酸奶發(fā)酵后，移入冷藏室進行后發(fā)酵。既可防止酸度升高及雜菌污染，又可使凝乳質(zhì)地結(jié)實，在大大提高酸奶穩(wěn)定性的同時還提高了酸奶的風(fēng)味，一般要求0～4℃冷藏12～20 h。

3.9 檢驗

按照GB 19302-2010的要求對各項指標進行檢驗。同時分析測定其鐵富集率，檢驗合格即為成品。

4 殘留無機鐵含量的測定

采用鄰二氮菲比色法。原理：在pH為2～9的溶液中，二價亞鐵離子能與鄰二氮菲生成穩(wěn)定的橙紅色配合物，在510 nm處有最大吸收，其吸光度與鐵的含量成正比，故通過吸光度可測得殘留鐵的含量。

5 討論

研究表明，細菌細胞表面具有非常大的比表面積，很高的代謝活性，少量的細菌細胞就很容易吸附很多的金屬，有的甚至可達細胞干重的90%，這使得細菌對金屬有明顯的富集作用[1]。

目前研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，許多細菌和真菌能夠分泌相對低分子質(zhì)量的鐵載體（siderophore）與鐵離子結(jié)合，供細胞吸收。另外，有機鐵分子內(nèi)電荷趨于中性。乳酸菌在生長過程中產(chǎn)生乳酸，使pH降低，從而有利于產(chǎn)生金屬螯合物，使金屬離子吸附于微生物細胞的表面[2]。

6 結(jié)論

通過本試驗可制得口感和組織狀態(tài)較佳的酸乳制品，與普通酸乳相比感官和理化指標均無差別。其總鐵含量達70 μg/mL，轉(zhuǎn)化鐵為68.04 μg/mL，轉(zhuǎn)化率為97.22%，與普通乳酸菌發(fā)酵酸乳相比，鐵含量提高了約30倍。成人每日飲用150～300 mL該富鐵酸乳可攝入10～20 mg鐵，充分滿足對鐵的生理需要，從而達到增強機體免疫機能，預(yù)防多種疾病發(fā)生的目的。