雙歧桿菌與乳酸菌混合發(fā)酵乳的研究

張開屏,田建軍,劉靜，劉夢(mèng)洋

(1.內(nèi)蒙古商貿(mào)職業(yè)學(xué)院 工程系，呼和浩特 010018；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，呼和浩特 010018)

雙歧桿菌與乳酸菌混合發(fā)酵乳的研究

張開屏1,田建軍2,劉靜1，劉夢(mèng)洋2

(1.內(nèi)蒙古商貿(mào)職業(yè)學(xué)院 工程系，呼和浩特 010018；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，呼和浩特 010018)

采用正交試驗(yàn)優(yōu)化雙歧桿菌和乳酸菌混合發(fā)酵乳的配方，并測(cè)定其活菌數(shù)。結(jié)果表明，最佳配方組合為胡蘿卜汁添加量為20%，蔗糖添加量為6﹪，果膠添加量為1‰，混合發(fā)酵劑菌種比例（St∶Lb∶Bi）為1∶1∶2。 該產(chǎn)品在4 ℃冷藏15 d，乳酸菌數(shù)和雙歧桿菌的活菌數(shù)分別為3.8×107mL-1和2.2×106mL-1，高于標(biāo)準(zhǔn)的最低限制(≥106mL-1)，在4℃冷藏，其保質(zhì)期可達(dá)到15 d。

雙歧桿菌；乳酸菌；胡蘿卜汁；酸奶

0 引 言

雙歧桿菌為人體腸道中典型的益生性菌群。增加人體腸道中雙歧桿菌的數(shù)量,將有利于人體健康[1-2]。然而,雙歧桿菌制品發(fā)酵周期長,風(fēng)味口感較差。因此在實(shí)際生產(chǎn)中,發(fā)酵劑除含有雙歧桿菌外,一般還添加嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌[3-5],以便縮短發(fā)酵周期,改善產(chǎn)品口味。胡蘿卜含有豐富的胡蘿卜素和鈣、磷、鐵等礦物質(zhì)，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值[6],胡蘿卜保健食品的研究開發(fā)將對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生很大影響。

本研究為了提高酸奶的保健性，選用胡蘿卜作為主要原料，并且在普通乳酸菌的基礎(chǔ)上采用保健性強(qiáng)的雙歧桿菌進(jìn)行發(fā)酵，研究了雙歧桿菌與乳酸菌混合發(fā)酵酸乳的最佳工藝配方，旨在為企業(yè)化生產(chǎn)提供幫助。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 材料

菌種：嗜熱鏈球菌（Streptococcurs Thermophilus.ST），保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus.LB)和嬰兒雙歧桿菌(bifidobacterium.Bi)。

培養(yǎng)基：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%脫脂牛乳培養(yǎng)基，用于乳酸菌和雙歧桿菌的活化與工作發(fā)酵劑制備；乳酸菌計(jì)數(shù)用MRS瓊脂培養(yǎng)基[7]；雙歧桿菌計(jì)數(shù)用改良MRSX-Cal瓊脂培養(yǎng)基[8，9]。

儀器：榨汁機(jī)，無菌操作臺(tái)、高壓滅菌鍋，恒溫培養(yǎng)箱，均質(zhì)機(jī)，pH計(jì)，堿式滴定管，等。

1.2 方法

1.2.1 菌株的活化

使用前將菌株在脫脂乳培養(yǎng)基中活化2～3代，使菌株活力達(dá)到最強(qiáng)。

1.2.2 發(fā)酵劑的制備

當(dāng)菌株活力達(dá)到最強(qiáng)時(shí)，按2%～4%（體積分?jǐn)?shù)）接入脫脂乳培養(yǎng)基中進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，制備發(fā)酵劑。

1.2.3 胡蘿卜汁的制備[10]

選擇新鮮肥大，纖維少的胡蘿卜，洗凈，去皮，然后切成薄片，浸于盛有2%檸檬酸的蒸鍋中煮3 min，除去其“生燜味”，使其組織軟化以利打漿，并鈍化酶的活性，冷卻后，倒入榨汁機(jī)中磨碎打漿，將所得漿料經(jīng)8層紗布過濾兩次，取得純汁。

1.2.4 工藝流程

胡蘿卜汁→鮮牛奶→調(diào)配、混合→預(yù)熱均質(zhì)（60℃,15～20 MPa）→殺菌（85～90 ℃，保溫10 min）→冷卻(45 ℃)→接種(3%)→發(fā)酵(42℃)→冷藏后熟(0～5℃)→成品。

1.2.5 酸度測(cè)定方法[14]

吸取樣品10 mL于三角瓶中，加入20 mL煮沸后冷卻至40℃的蒸餾水，混勻后滴入2～4滴酚酞指示液,用濃度為0.1 mol/L的NaOH溶液滴至微紅色，在0.5 min內(nèi)不消逝為終點(diǎn)，所消耗的0.1 mol/L的NaOH的毫升數(shù)乘以10即為酸度（°T）。

1.2.6 菌落計(jì)數(shù)法[8,9]

將胡蘿卜酸奶進(jìn)行無菌梯度稀釋，選取適當(dāng)稀釋度的樣品分別吸出1 mL移入兩個(gè)平皿中，再分別倒入15 mL左右的MRS瓊脂培養(yǎng)基和改良MRS-X-Cal瓊脂培養(yǎng)基搖勻，每個(gè)稀釋度的一個(gè)培養(yǎng)基做2個(gè)平行樣，待全凝固后倒放入37℃的恒溫箱培養(yǎng)24～48 h，計(jì)算活菌數(shù)。

胡蘿卜酸奶4℃冷藏期間菌株的存活能力為[12]

式中：N為7，15，17d的活菌數(shù)；N0為初始時(shí)的活菌數(shù)。

1.2.7 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[13-15]

采用加權(quán)評(píng)分法對(duì)胡蘿卜酸奶的感官質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)定，檢驗(yàn)人數(shù)為10人，檢驗(yàn)結(jié)果取平均值。其中色澤10分，口感30分，香味20分，組織狀態(tài)40分。

2 結(jié)果分析

2.1 不同混合法對(duì)酸奶組織狀態(tài)的影響

方法1：把胡蘿卜汁和其他材料分別于90℃下滅菌10 min；方法2：把胡蘿卜汁與其它材料共同混合后在90℃下滅菌10 min。其后接菌、發(fā)酵、冷藏，結(jié)果如表1所示。

表1 不同混合法下酸奶狀態(tài)

由表1可以看出，方法1中，原材料分別滅菌混合后直接接種發(fā)酵，未能完全混合達(dá)均質(zhì)使料液細(xì)微化，以致分層，呈現(xiàn)絮狀物。因此選擇方法2，所制胡蘿卜酸奶凝固完全，質(zhì)地均一。

2.2 不同胡蘿卜汁質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)酸奶的影響

為確定胡蘿卜的濃度，選用含胡蘿卜汁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，15%，20%，25%，30%的脫脂乳在42℃， 接種量為3%的條件下發(fā)酵4 h，分別記錄乳酸菌數(shù)及雙歧桿菌數(shù)，結(jié)果如表2所示。

由表2可以看出，隨著胡蘿卜汁添加量的增多，乳酸菌與雙歧桿菌的數(shù)量也隨之增加，這是由于胡蘿卜中含有豐富的維生素、礦物質(zhì)及糖類，是微生物生命所必需的，尤其是胡蘿卜中所含的低聚果糖，為雙歧桿菌生長因子，這也是含胡蘿卜汁酸奶中菌數(shù)較多的一個(gè)原因。但當(dāng)胡蘿卜汁質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加到30%或更多時(shí)，酸奶不適合大多數(shù)人的口味，而且顏色較深。所以，本文選用胡蘿卜汁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，20%，25%這3個(gè)水平進(jìn)行研究。

表2 胡蘿卜汁含量對(duì)產(chǎn)品活菌數(shù)的影響

2.3 穩(wěn)定劑對(duì)酸奶的影響

由于胡蘿卜汁的加入，造成酸乳體系組成和結(jié)構(gòu)的改變。為了防止乳清析出，出現(xiàn)蛋白塊，選擇在混合料液中分別添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)1‰的果膠、單甘酯、CMCNa、明膠、黃原膠，在42℃，接種量為3%的條件下發(fā)酵4 h進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果如表3所示。

表3 增稠劑選擇實(shí)驗(yàn)

由表3可以看出，果膠是較好的穩(wěn)定劑，效果較好。所以本研究選用果膠作為胡蘿卜酸奶的穩(wěn)定劑。

2.4 最佳工藝配方的正交實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)以胡蘿卜汁、蔗糖、果膠添加量和不同菌種比例（St∶Lb∶Bi）的混合發(fā)酵劑，進(jìn)行了4因素3水平的正交試驗(yàn)，即采用L9（34）正交試驗(yàn)確定各參數(shù)，因素水平如表4所示；實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

表4 L9（34）因素水平

由表5可以看出，菌種比例和胡蘿卜汁添加量為主要影響因素，其次為果膠添加量，最后為蔗糖添加量，各因素對(duì)胡蘿卜酸奶感官質(zhì)量的影響主次順序?yàn)镈＞A＞C＞B。胡蘿卜酸奶生產(chǎn)的最佳工藝配方為A2B3C1D2，即：胡蘿卜汁添加量為20%，蔗糖添加量為6%，果膠添加量為1‰，菌種比例（St∶Lb∶Bi）為1∶1∶2。

2.5 胡蘿卜酸奶冷藏期間菌株存活能力實(shí)驗(yàn)

按表5所得結(jié)果配制酸奶，在42℃發(fā)酵結(jié)束后,轉(zhuǎn)至4℃條件下冷藏保存,以稀釋平板計(jì)數(shù)法 （MRS和MRS-X-Cal）測(cè)定貯藏過程中乳酸菌和雙歧桿菌在冷藏胡蘿卜酸奶中的存活情況。結(jié)果如表6和表7所示。

表5 L9（34）正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表6 冷藏天數(shù)對(duì)產(chǎn)品活菌數(shù)的影響

注：A為乳酸菌（108mL-1），B為雙歧桿菌（107mL-1）。

表7 菌株的存活情況

由表6和表7可以看出，隨著冷藏天數(shù)的延長，乳酸菌數(shù)和雙歧桿菌雙歧桿菌數(shù)量減少，在冷藏15 d期間乳酸菌數(shù)保持在3.8×107mL-1，雙歧桿菌活菌數(shù)量保持在2.2×106mL-1，存活率分別為88.59%和80.20%。冷藏17 d時(shí)，雙歧桿菌活菌數(shù)量下降為8.6×105mL-1。根據(jù)活性益生菌產(chǎn)品的要求，該產(chǎn)品在4℃條件保質(zhì)期為15 d。

3 結(jié) 論

(1)胡蘿卜酸奶的最佳工藝配方為A2B3C1D2，即胡蘿卜汁添加量為20%，蔗糖添加量為6%，果膠添加量為1‰，混合發(fā)酵劑菌種比例（St∶Lb∶Ba）為1∶1∶2。

(2)該產(chǎn)品在4℃冷藏15 d，乳酸菌數(shù)保持在3.8×107mL-1， 雙歧桿菌活菌數(shù)保持在2.2×106mL-1。

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Studies on the yoghurt fermented by Bifidobacteria and Lactobacteria together

ZHANG Kai-ping1,TIAN Jian-jun2,LIU-Jing1,LIU Meng-yang2
(1.Engineering Department,Inner Mongolia Business Vocational College,Hohhot 010018,China;
2.College of Food Science and Engineering,Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot 010018,China)

The optimum formula of the milk Fermented byBifidobacteriaandLactobacteriatogether was optimized by orthogonal experiment and the number of living bacteria was counted in this paper.The results indicated that the optimum formula was the content of Carrot juice 20%,the content of sugar 6%,the content of pectin 1‰，the proportion of starts （St∶Lb∶Bi） 1∶1∶2.After 15 d storage at 4 ℃,the number of livingbifidobacteriaandlactobacteriaof the fermented milk was 3.8×107mL-1and 2.2×106mL-1respectively,it was much larger than the minimum standard(≥106mL-1).As a result that the shelf life of the yoghurt was15day at 4 ℃.

Bifidobacterium;Lactobacteria;Carrot juice;Yoghurt

TS252.54

A

1001-2230（2011）11-0007-03

2011-08-02

張開屏（1977-），女，講師，研究方向?yàn)樾螽a(chǎn)品教學(xué)科研。

田建軍