高黏度低后酸酸奶發(fā)酵劑的篩選

黃潤，安穎，高鵬飛，陳世賢，范貴生

（1內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，呼和浩特 010018；2內(nèi)蒙古伊利實業(yè)集團股份有限公司，呼和浩特 010050）

高黏度低后酸酸奶發(fā)酵劑的篩選

黃潤1，安穎2，高鵬飛1，陳世賢2，范貴生1

（1內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，呼和浩特 010018；2內(nèi)蒙古伊利實業(yè)集團股份有限公司，呼和浩特 010050）

對分離到的12株優(yōu)良乳酸菌，進行了單發(fā)酵試驗和復(fù)配發(fā)酵實驗。在單發(fā)酵實驗中分析嗜熱鏈球菌的產(chǎn)粘特性和保加利亞乳桿菌的產(chǎn)酸特性，在復(fù)配發(fā)酵實驗中測定在貯藏期內(nèi)（21 d）酸度、pH值、黏度、脫水收縮性及對其進行感官鑒評。結(jié)果表明，組合PZST4-PZLB5在儲存期間保持了良好的風味和流變學特性，并且后酸化程度較小、產(chǎn)黏高，因而適合作為優(yōu)良的酸奶發(fā)酵劑。

后酸化；黏度；嗜熱鏈球菌；保加利亞乳桿菌；發(fā)酵劑

0 引言

近年來，國內(nèi)乳制品發(fā)展迅速，酸奶產(chǎn)量更是突飛猛進的增長，而發(fā)酵劑是決定酸奶質(zhì)量和品質(zhì)的重要因素[1]。菌種的性能直接關(guān)系到酸奶質(zhì)量的好壞，篩選出黏度、風味、感官、后酸化等性能指標優(yōu)良的菌株，對生產(chǎn)高質(zhì)量的酸奶意義重大[2]。本文研究了嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌的產(chǎn)黏和產(chǎn)酸特性，不同的菌株搭配對酸奶黏度、酸度的影響。

1 實驗

1.1 材料

酸奶發(fā)酵劑，MRS瓊脂培養(yǎng)基，ST固體培養(yǎng)基，TPY培養(yǎng)基，MRS（改良）培養(yǎng)基，MC固體培養(yǎng)基，脫脂乳粉。

1.2 儀器與設(shè)備

Brookfield DV—1 VISCOM ETER黏度儀，數(shù)顯p H計，堿式滴定管，滅菌鍋，離心機，真空冷凍干燥機，無菌操作臺，數(shù)顯恒溫培養(yǎng)箱，紫外分光光度計，顯微鏡。

1.3 滴定酸度的測定

按照GB/T5413-1997，稱取5 g酸奶放入150 mL三角瓶中，加入40 mL冷卻煮沸水，再加入5滴酚酞酒精溶液（質(zhì)量濃度5 g/L），小心搖勻，用濃度為0.1000 mol/L的NaOH標準溶液滴定至微紅色，在30 s內(nèi)不消失為宜，同時做空白試驗。

1.4 脫水收縮性和黏度的測定

準確稱取15.0 g發(fā)酵乳樣品，置于帶有濾紙（中速定性濾紙）的漏斗中，4℃放置2 h后收集濾液并稱重[3]。

將發(fā)酵乳樣品調(diào)溫至20～22℃，采用Brookfield DV-1 VISCOM ETER黏度儀(MA)4#轉(zhuǎn)子進行測定，其中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為100 r/min，扭矩為10%～100%，測定時間為30 s。

1.5 酸奶制作工藝

脫脂乳粉與水按照12︰88（質(zhì)量體積比）的比例混勻→預(yù)熱（60～70℃）→加質(zhì)量分數(shù)為7%白砂糖→混合均勻→殺菌（90℃，15min）→冷卻(30℃以下)→接種→混合均勻→分裝→保溫發(fā)酵（42℃）→pH4.5為發(fā)酵終點→4℃冷藏后熟12 h→成品[4]。

單發(fā)酵試驗中菌粉添加量為2×107mL-1，發(fā)酵終止后置于20℃恒溫箱中貯藏，第0，5，10，15，21天時分別測其酸度和黏度。

復(fù)配發(fā)酵實驗中菌粉添加量為2×107mL-1，嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌以1︰1的比例按照一一對應(yīng)關(guān)系進行復(fù)配，發(fā)酵終止后置于4℃冰箱中貯藏，第0，5，15，21天時分別測其pH值、酸度、黏度、脫水收縮性。

1.6 分離純化菌株

劃線：取0.1 g酸奶發(fā)酵劑菌粉于裝有10 mL滅菌的生理鹽水的試管中，充分混勻后分別在MC和MRS固體培養(yǎng)基上進行劃線，培養(yǎng)條件為37℃（48 h）需氧培養(yǎng)。

分離：選取單個菌落挑一半菌落進行革蘭氏染色，鏡檢觀察，另一半菌落接種ST或MRS液體培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為37℃（24 h）需氧培養(yǎng)，獲得目標菌株的純菌液，然后在MC或MRS培養(yǎng)基上進行劃線純化，培養(yǎng)條件為37℃（48 h）需氧培養(yǎng)[5-7]。

純化：將再次劃線分離得到的單個菌落重復(fù)上次的過程，直到革蘭氏染色鏡檢結(jié)果和菌落形態(tài)觀察沒有雜菌為止。

1.7 凍干菌粉[8，9]

（1）挑取純菌落在液體培養(yǎng)基中活化兩代，活化第一代后開始按體積分數(shù)為2%的接種量進行傳菌，每次活化時間為24 h，溫度為37℃。

（2）將活化好的菌種接入裝有3 L培養(yǎng)基的三角瓶中，37℃培養(yǎng)24 h后分裝于離心管中，離心收集菌體（8 800 g，25 min），按菌泥重的1︰10（質(zhì)量體積比）添加保護劑，充分混勻后傾倒于滅菌的不銹鋼盤中。

（3）將盤子放入真空凍干機中凍干，凍干時間為24 h，真空度小于13.3 Pa。

（4）凍干后下機，將凍干菌粉裝于鋁箔袋中封口，置于-20℃保藏。

2 結(jié)果與討論

2.1 單發(fā)酵酸乳結(jié)果

2.1.16 株嗜熱鏈球菌單發(fā)酵酸乳的黏度變化曲線

分別接種6株嗜熱鏈球菌發(fā)酵酸乳（接種量為2× 107mL-1），發(fā)酵終止后置于20℃恒溫箱中貯藏，第0，5，10，15，21天時分別測其黏度，結(jié)果如圖1所示。

由圖1可以看出，不同的嗜熱鏈球菌單發(fā)酵酸乳在20℃條件下貯藏10 d后黏度均達到500 Pa·s以上，且不同的球菌產(chǎn)黏的速率不同，在整個貯藏的過程中黏度始終在增大。其中PZST3在第0天時黏度最低，但它的增大幅度較大，在貯藏結(jié)束后PZST3黏度最大達到837 Pa·s，PZST6最小。

圖1 不同嗜熱鏈球菌單發(fā)酵酸乳在貯藏期內(nèi)黏度的變化

2.1.25 株保加利亞乳桿菌單發(fā)酵酸乳酸度變化曲線

分別接種5株保加利亞乳桿菌發(fā)酵酸乳（接種量為2×107mL-1），發(fā)酵終止后置于20℃恒溫箱中貯藏，第0，5，10，15，21天時分別測其酸度，結(jié)果如圖2所示。

圖2 不同保加利亞乳桿菌單發(fā)酵酸乳在貯藏期內(nèi)酸度的變化

由圖2可以看出，不同的保加利亞乳桿菌單發(fā)酵酸乳在0～5 d的貯藏過程中酸度快速上升，且不同的桿菌產(chǎn)酸速率也有所不同；在5～21 d的貯藏過程中不同桿菌的酸度變化均緩慢，產(chǎn)酸速率達到穩(wěn)定狀態(tài)。其中貯藏21 d后PZLB3的酸度最大，PZLB1、PZLB4的酸度最小。

單發(fā)酵試驗分析了嗜熱鏈球菌的產(chǎn)黏特性和保加利亞乳桿菌的產(chǎn)酸特性，為后續(xù)試驗提供了理論依據(jù)[10，11]。

2.2 復(fù)配發(fā)酵酸乳結(jié)果

2.2.1 不同的發(fā)酵組合在貯藏結(jié)束后pH值的變化

不同的發(fā)酵組合以相同的pH值為發(fā)酵終點，貯藏21 d后pH值有明顯的降低，結(jié)果如圖3所示。

以pH值為4.5為發(fā)酵終點，成熟后置于4℃的條件下貯藏，不同的組合pH值降低的值不同，其中組合PZST2-PZLB4，PZST2-PZLB，ZST3-PZLB2，PZST3-PZLB3，PZST3-PZLB4，PZST3-PZLB5，PZST4-PZLB1，PZST4-PZLB2，PZST4-PZLB5，PZST5-PZLB1的pH值降低的值小于0.3。

2.2.2 不同的發(fā)酵組合在貯藏期內(nèi)酸度的變化

不同的發(fā)酵組合在4℃的貯藏條件下酸度在第0，5，15，21天時的變化情況，其中后酸化度表示酸乳在貯藏期內(nèi)酸度的增加值即21 d時的酸度與0 d時酸度的差值，結(jié)果如表1所示。

表1 不同組合發(fā)酵乳在貯藏期酸度和后酸化度的變化情況°T

圖3 不同組合在21 d貯藏結(jié)束后pH值下降值的比較

由表1可以看出，30組復(fù)配發(fā)酵酸乳在0～15 d過程中酸度均呈上升趨勢，15 d后有些組合（PZST1-PZLB2和PZST2-PZLB4）有下降趨勢。其原因可能是到了冷藏后期，乳酸菌處于衰退期自身不能產(chǎn)酸，而菌體本身裂解，產(chǎn)生堿類物質(zhì)使酸度減低[12]。

許本發(fā)等認為優(yōu)良酸奶發(fā)酵劑應(yīng)具有后酸化低的特點[13]，后酸化弱的發(fā)酵劑應(yīng)在貯藏3周后滴定酸度僅增加7.5～10°T[14-16]。組合PZST1-PZLB2，PZST2-PZLB1，PZST2-PZLB2，PZST3-PZLB1，PZST3-PZLB2，PZST4-PZLB1，PZST4-PZLB2，PZST4-PZLB4，PZST4-PZLB5，PZST5-PZLB1，PZST5-PZLB2，PZST5-PZLB4，PZST5-PZLB5，PZST6-PZLB3，PZST6-PZLB4，PZST6-PZLB5的后酸化度均低于10°T。

2.2.3 不同的發(fā)酵組合在貯藏期內(nèi)黏度的變化

不同的發(fā)酵組合在4℃的貯藏條件下黏度在第0，5，15，21天時的變化情況如表2所示。

李全陽等通過對攪拌型酸奶流變學特性的研究認為，一般的酸奶測定粘度達400 Pa·s以上就具有較好的入口黏度[17]。不同組合發(fā)酵酸乳的黏度值在整個貯藏過程中均有顯著性差異(P＜0.01)。

由表2可以看出，同一組合在21 d的貯藏期內(nèi)，黏度一直在上升；不同組合在第0天時差距不大，但在后期的貯藏過程中差距明顯加大；且不同組合在0～5 d的過程中黏度均有較明顯的上升，其中黏度達到700 Pa·s的組合有PZST4-PZLB5，PZST5-PZLB4，PZST5-PZLB3；在第15天時黏度達到900 Pa·s的組合有PZST4-PZLB5，PZST3-PZLB1，PZST2-PZLB1，PZST5-PZLB5；在第21天時黏度達到1000 Pa·s的組合有PZST4-PZLB5，PZST5-PZLB5，其中組合PZST4-PZLB5黏度可達到1178 Pa·s。

2.2.4 不同的發(fā)酵組合在貯藏期內(nèi)脫水收縮性的變化

脫水收縮性是反映酸乳持水性的重要指標，不同組合發(fā)酵的酸乳其凝膠體系中所束縛水的質(zhì)量分數(shù)不同[18]，造成不同組合的脫水收縮性有顯著性差異。

不同的發(fā)酵組合在4℃的貯藏條件下脫水收縮性在第0，5，15，21天時的變化情況如表3所示。

由表3可以看出，酸乳在成熟后第0天時不同組合間脫水收縮性有顯著性差異(P＜0.01)，但在以后的貯藏期中不同組合間差異不顯著；同一個組合在貯藏期內(nèi)其脫水收縮性比較穩(wěn)定。

表2 不同組合發(fā)酵乳在貯藏期內(nèi)黏度的變化情況（Pa·s）

表3 不同組合發(fā)酵乳在貯藏期內(nèi)脫水收縮性的變化情況

3 結(jié)論

綜合所有組合在4℃（21 d）貯藏期內(nèi)pH的變化、后酸化度、黏度、脫水收縮性的數(shù)據(jù)分析得出，PZST4-PZLB5在4℃的貯藏條件下粘度達到1178 Pa·s，酸度僅增加9.25°T，因此PZST4-PZLB5是具有高黏性低后酸特性的優(yōu)良發(fā)酵劑組合。

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Screening of the starter cultures with high viscosity and weak post-acidification in yoghourt fermentation

HUANG Run1,AN Ying2,GAO Peng-Fei1,CHEN Shi-xian2,FAN Gui-sheng1
(1.College of food science and engineering,Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot 010018,China; 2.Inner Mongolia Yili Industrial Group Co.Ltd.,Hohhot 010050,China)

The single fermentation and co-fermentation were detected using the total 12Lactic acid bacteriaswitch were isolated.The viscosity characteristics of the fermented yoghurt byStreptococcus thermophilusand the acid production characteristics ofLactobacillus bulgaricuswere determined in the single fermentation test and several other characteristics of the fermented yoghourt were also tested such as the acidity,pH value, viscosity and the syneresis characteristic all of which were detected during the storage periods as well.And the results showed that the sample fermented by PZST4-PZLB5 displayed good flavor,rheological properties,higher viscosity and weak post-acidification which showed that the combination of PZST4 and PZLB5 were suitable to be starter culture.

post-acidification；viscosity；Streptococcus thermophilus；Lactobacillus bulgaricus；starter cultures；yoghourt

TS252.54

A

1001-2230（2011）05-0014-04

2010-10-18

黃潤（1984-），男，碩士研究生，研究方向為乳品微生物。

范貴生