發(fā)酵羊乳中乳酸菌低產(chǎn)粘菌株的篩選

烏 素，張富新，蘇 彤，喬 星

(陜西師范大學食品工程與營養(yǎng)科學學院，陜西西安710062)

發(fā)酵羊乳中乳酸菌低產(chǎn)粘菌株的篩選

烏 素，張富新*，蘇 彤，喬 星

(陜西師范大學食品工程與營養(yǎng)科學學院，陜西西安710062)

對從商業(yè)乳酸菌發(fā)酵劑分離純化的11株保加利亞乳桿菌和11株嗜熱鏈球菌在發(fā)酵羊乳中的粘度進行了研究。結(jié)果表明，保加利亞乳桿菌L.b－124菌株和L.b－346菌株、嗜熱鏈球菌S.t－222菌株和S.t－346菌株具有較低的產(chǎn)粘能力，凝乳時間也較短;將L.b－346菌株與S.t－346菌株按桿菌和球菌1∶1比例混合后在43℃下發(fā)酵羊乳時，可獲得較低的發(fā)酵粘度。

乳酸菌，發(fā)酵羊乳，低粘度

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

全脂羊乳粉 陜西富平紅星乳業(yè)有限公司生產(chǎn)的無抗全脂羊乳粉，出口級，水分2.92%，蛋白質(zhì)24.5%;乳酸菌 丹麥丹尼斯克酸奶發(fā)酵劑 YOMIX300、YO－MIX499、YO－MIX883、MY－800，丹麥科漢森酸奶發(fā)酵劑YC－380，荷蘭帝斯曼酸奶發(fā)酵劑CY－124、CY－222、CY－223、CY－346、FVV－21、SVV－11，這些發(fā)酵劑均是由保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)和嗜熱鏈球菌(Stretococcus thermophilus)組成的凍干菌種，經(jīng)陜西師范大學食品工程與營養(yǎng)科學學院畜產(chǎn)品加工實驗室分離純化，得到11株保加利亞乳桿菌(分別命名為L.b－300、L.b－499、L.b－883、L.b－800、L.b－380、L.b－124、L.b－222、L.b－223、L.b－346、L.b－21、L.b－11)和11株嗜熱鏈球菌(分別命名為S.t－300、S.t－499、S.t－883、S.t－800、S.t－380、S.t－124、S.t－222、S.t－223、S.t－346、S.t－21、S.t－11)［12－16］。

GHX－9080B－1型隔水式恒溫培養(yǎng)箱 上海福瑪實驗設(shè)備有限公司;HH－S4型電熱恒溫水浴鍋北京科偉永興儀器有限公司;NDJ－79型旋轉(zhuǎn)式粘度計 同濟大學機電廠;ME21(MSHOT)數(shù)碼生物顯微鏡 廣州明美科技有限公司;SW－CJ－1F型超凈工作臺 蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司;YX280B型手提式不銹鋼蒸汽消毒器 上海三申醫(yī)療器械有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 乳酸菌產(chǎn)粘特性的測定 分別將分離純化的乳酸菌充分活化后，以2%(w/w)的接種量接入12% (w/w)復原羊乳中。在43℃培養(yǎng)發(fā)酵，分別測定凝乳時間、發(fā)酵過程及凝乳時和后發(fā)酵24h時的粘度。

采用旋轉(zhuǎn)式粘度計［17］，根據(jù)粘度范圍，選用二單元1×10轉(zhuǎn)子，在20℃下測試，在第30s時記錄數(shù)據(jù)，分別測量3次數(shù)據(jù)后取平均值。粘度單位為mPa·s。1.2.2 數(shù)據(jù)處理 實驗數(shù)據(jù)采用DPS統(tǒng)計分析軟件進行處理，采用Duncan新復極差法進行顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 保加利亞乳桿菌低產(chǎn)粘菌株的篩選

2.1.1 保加利亞乳桿菌發(fā)酵期間粘度的變化 分別將分離純化的 11株保加利亞乳桿菌(L.b－124、L.b－222、L.b－223、L.b－300、L.b－346、L.b－380、L.b－499、L.b－800、L.b－883、L.b－21、L.b－11)充分活化后，接入復原羊乳中。在43℃培養(yǎng)發(fā)酵，分別測定凝乳時間、發(fā)酵過程及凝乳時和后發(fā)酵24h時的粘度，結(jié)果見圖1和表1。

圖1 不同保加利亞乳桿菌對羊乳發(fā)酵期間粘度變化的影響Fig.1 Effect of Lactobacillus bulgaricus on changes of goat milk viscosity during fermentation

表1 保加利亞乳桿菌在羊乳發(fā)酵凝乳時和后發(fā)酵24h時的粘度變化Table 1 Changes of viscosity in coagulation and post－fermentation 24h during Lactobacillus bulgaricus fermentation

由圖1可以看出，在羊乳發(fā)酵過程中，乳的粘度隨發(fā)酵時間的延長有逐漸增大的趨勢，但不同菌株在發(fā)酵期間的粘度變化有較大的差異。L.b－222和L.b－499菌株在發(fā)酵3h后乳的粘度迅速上升，明顯高于其它菌株(P＜0.05)，表明L.b－222和L.b－499菌株在發(fā)酵期間具有較高的產(chǎn)粘特性，而其它菌株在整個發(fā)酵期間粘度較低，且相互間粘度差異不大(P＞0.05)。同時從表1可見，不同保加利亞乳桿菌菌株在凝乳時和后發(fā)酵24h時的粘度也各不相同，L.b－222和L.b－499菌株在凝乳時和后發(fā)酵24h具有較高的粘度，其它菌株在凝乳時和后發(fā)酵24h粘度均較低，但L.b－124和L.b－346菌株均具有較短的凝乳時間。因此，L.b－124和L.b－346菌株可作為低粘度的優(yōu)選菌株。

2.1.2 發(fā)酵溫度對保加利亞乳桿菌產(chǎn)粘特性的影響 分別將分離純化的保加利亞乳桿菌L.b－124和L.b－346菌株充分活化后，接入復原羊乳中，在37、40、43、45℃培養(yǎng)發(fā)酵，分別測定凝乳時間、發(fā)酵過程及凝乳時和后發(fā)酵24h時的粘度，結(jié)果見圖2和圖3。

圖2 發(fā)酵溫度對保加利亞乳桿菌L.b－124菌株在發(fā)酵期間粘度的影響Fig.2 Effect of temperature on viscosity for L.b－124 in goat milk fermentation

圖3 發(fā)酵溫度對保加利亞乳桿菌L.b－346菌株在發(fā)酵期間粘度的影響Fig.3 Effect of temperature on viscosity for L.b－346 in goat milk fermentation

由圖2和圖3可以看出，在羊乳發(fā)酵過程中，不同發(fā)酵溫度對發(fā)酵期間的粘度有一定的影響。對L.b－124菌株，在43℃發(fā)酵時，發(fā)酵2h后粘度迅速增大。但發(fā)酵6h后，其發(fā)酵粘度較低，明顯低于其它發(fā)酵溫度(P＜0.05);同時對L.b－346菌株，在43℃發(fā)酵時，其發(fā)酵粘度均處于較低水平。此外，L.b－124和L.b－346菌株在43℃發(fā)酵凝乳時和后發(fā)酵24h時，粘度也均較低，其凝乳時間較短。因此，L.b－124和L.b－346菌株在43℃下發(fā)酵時，可獲得較低的粘度。

2.2 嗜熱鏈球菌低產(chǎn)粘菌株的篩選

2.2.1 嗜熱鏈球菌發(fā)酵期間粘度的變化 分別將分離純化的11株嗜熱鏈球菌(S.t－124、S.t－222、S.t－223、S.t－300、S.t－346、S.t－380、S.t－499、S.t－800、S.t－883、S.t－21、S.t－11)菌株充分活化后，接入復原羊乳中，在43℃培養(yǎng)發(fā)酵，分別測定凝乳時間、發(fā)酵過程及凝乳時和后發(fā)酵24h時的粘度，結(jié)果見圖4和表2。

由圖4可以看出，在羊乳發(fā)酵過程中，乳的粘度隨發(fā)酵時間的延長有逐漸增大的趨勢，但不同菌株在發(fā)酵期間的粘度變化有一定的差別。S.t－499、S.t－883和S.t－21菌株在發(fā)酵3h后乳的粘度迅速上升，表明S.t－499、S.t－883和S.t－21菌株在發(fā)酵期間具有較高的產(chǎn)粘能力;S.t－222、S.t－223、S.t－346、S.t－380和S.t－11菌株在整個發(fā)酵期間粘度增加較慢，發(fā)酵粘度明顯低于其它菌株(P＜0.05)。從表2可知，不同菌株在凝乳時和后發(fā)酵24h時的粘度也有較大的差別，其中S.t－124、S.t－300、S.t－499、S.t－800、S.t－883和S.t－21菌株在凝乳時和后發(fā)酵24h時具有較高的粘度，S.t－222、S.t－223、S.t－346、S.t－380和S.t－11菌株在凝乳時和后發(fā)酵24h時粘度無明顯差別(P＞0.05)，但S.t－222和S.t－346菌株的凝乳時間較短。因此，S.t－222菌株和S.t－346菌株可作為低粘度的優(yōu)選菌株。

圖4 不同嗜熱鏈球菌對羊乳發(fā)酵期間粘度變化的影響Fig.4 Effect of Streptococcus thermophilus on changes of goat milk viscosity during fermentation

表2 嗜熱鏈球菌在凝乳時和后發(fā)酵24h的粘度變化Table 2 Changes of viscosity in coagulation and post－fermentation 24h during Streptococcus thermophilus fermentation

2.2.2 發(fā)酵溫度對嗜熱鏈球菌產(chǎn)粘特性的影響 分別將分離純化的嗜熱鏈球菌S.t－222和S.t－346菌株充分活化后，接入復原羊乳中，在37、40、43、45℃培養(yǎng)發(fā)酵，分別測定凝乳時間、發(fā)酵過程及凝乳時和后發(fā)酵24h時的粘度，結(jié)果見圖5和圖6。

由圖5、圖6可以看出，在羊乳發(fā)酵過程中，乳的粘度隨發(fā)酵時間的延長有逐漸增大的趨勢，但不同發(fā)酵溫度下發(fā)酵粘度有一定的差別。在發(fā)酵前3h，不同發(fā)酵溫度對其粘度幾乎無影響(P＞0.05)，對于S.t－222菌株，在43℃發(fā)酵5h后，其粘度最低(P＞0.05)，而S.t－346菌株在43℃發(fā)酵6h后，其粘度最低(P＞0.05)。同時S.t－222和S.t－346菌株在43℃下發(fā)酵時，其凝乳時的粘度均最低(P＞0.05)，而在后發(fā)酵24h時，不同發(fā)酵溫度對粘度無明顯影響(P＞0.05)，且在43℃發(fā)酵時，S.t－222和S.t－346菌株的凝乳時間均較短。因此，S.t－222和S.t－346菌株在43℃下發(fā)酵時，可獲得較低的粘度。

圖5 發(fā)酵溫度對嗜熱鏈球菌S.t－222菌株發(fā)酵期間粘度的影響Fig.5 Effect of temperature on viscosity for S.t－222 in goat milk fermentation

圖6 發(fā)酵溫度對嗜熱鏈球菌S.t－346菌株發(fā)酵期間粘度的影響Fig.6 Effect of temperature on viscosity for S.t－346 in goat milk fermentation

2.3 乳酸菌低產(chǎn)粘菌株組合的篩選

2.3.1 乳酸菌菌株組合在發(fā)酵期間粘度的變化 分別將保加利亞乳桿菌L.b－124、L.b－346菌株和嗜熱鏈球菌S.t－222、S.t－346菌株充分活化后，按桿菌與球菌1∶1配比混合后，接入復原羊乳中。在43℃下培養(yǎng)發(fā)酵，分別測定其凝乳時間、凝乳過程中和后發(fā)酵24h時的粘度，結(jié)果見圖7。

圖7 乳酸菌菌株組合對羊乳發(fā)酵期間粘度的影響Fig.7 Effect of combination of lactic acid bacteria on viscosity during goat milk fermentation

由圖7可以看出，在羊乳發(fā)酵過程中，不同菌株組合在發(fā)酵期間的粘度變化有一定的差別，L.b－346和S.t－346菌株組合在羊乳發(fā)酵過程中粘度較低，尤其是在發(fā)酵4h后，其粘度明顯低于其它組合(P＜ 0.05)。同時L.b－346和S.t－346菌株組合在凝乳時和后發(fā)酵24h的粘度均較低，且凝乳時間較短，因此，L.b－346和S.t－346菌株組合可作為產(chǎn)低粘度的優(yōu)選組合。

2.3.2 發(fā)酵溫度對乳酸菌菌株組合產(chǎn)粘特性的影響分別將保加利亞乳桿菌L.b－346菌株和嗜熱鏈球菌S.t－346菌株充分活化后，按桿菌與球菌1∶1進行配比混合后，接入復原羊乳中。在37、40、43、45℃培養(yǎng)發(fā)酵，分別測定凝乳時間、發(fā)酵過程及凝乳時和后發(fā)酵24h時的粘度，結(jié)果見圖8和表3。

圖8 發(fā)酵溫度對L.b－346菌株和S.t－346菌株組合在羊乳發(fā)酵期間粘度的影響Fig.8 Effect of temperatures on viscosity for L.b－346 and S.t－346 in goat milk fermentation

表3 發(fā)酵溫度對L.b－346菌株和S.t－346菌株組合在凝乳時和后發(fā)酵24h粘度的影響Table 3 Effect of temperatures on viscosity for L.b－346 and S.t－346 in coagulation and post－fermentation 24h

由圖8可以看出，在羊乳發(fā)酵過程中，發(fā)酵溫度對L.b－346和S.t－346菌株組合發(fā)酵期間的粘度有一定的影響。在43℃下發(fā)酵時，L.b－346和S.t－346菌株組合的發(fā)酵粘度較低，尤其是在發(fā)酵5h后，其發(fā)酵粘度明顯低于其它發(fā)酵溫度(P＜0.05)。同時從表3可以看出，L.b－346和S.t－346菌株組合在43℃發(fā)酵凝乳時和后發(fā)酵24h時粘度最低，且凝乳時間最短，因此，43℃可作為L.b－346和S.t－346菌株組合的適宜發(fā)酵溫度。

3 結(jié)論

對分離純化的11株保加利亞乳桿菌和11株嗜熱鏈球菌在羊乳發(fā)酵乳粘度的研究表明，保加利亞乳桿菌L.b－124、L.b－346菌株和嗜熱鏈球菌S.t－222、S.t－346菌株在單菌株發(fā)酵時粘度較低。當L.b－346和S.t－346菌株以1∶1比例混合，在43℃下發(fā)酵時，可獲得較低的粘度，且發(fā)酵凝乳時間較短。

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Screening low－viscosity strains of lactic acid bacteria in fermented goat milk

WU Su，ZHANG Fu－xin*，SU Tong，QIAO Xing
(College of Food Engineering and Nutritional Science，Shaanxi Normal University，Xi’an 710062，China)

The viscosity of 11 Lactobacillus bulgaricus strains and 11 Streptococcus thermophilus strains from the commercial starter cultures was studied in fermented goat milk.The results showed that Lactobacillus bulgaricus L.b－124 strain and L.b－346 strain，Streptococcus thermophilus S.t－222 strain and S.t－346 strain had lower viscoproduction capacity and shorter coagulation time.When L.b－346 strain and S.t－346 strain were mixed in 1∶1 ratio and fermented in goat milk at 43℃，the lower viscosity was obtained.

lactic acid bacteria;fermented goat milk;low－viscosity

TS252.1

A

1002－0306(2012)08－0207－04

羊乳營養(yǎng)價值較高，富含蛋白質(zhì)、脂肪、乳糖、礦物質(zhì)以及多種維生素［1］，具有乳脂肪球和酪蛋白膠粒較小的特點［2］，易于人體吸收，被譽為“乳中精品”［3］，深受消費者歡迎。羊乳適宜于生產(chǎn)各種發(fā)酵乳制品［4］，保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌是最常用的乳酸菌菌種［5］，在發(fā)酵過程中，乳酸菌經(jīng)過分解乳中的乳糖產(chǎn)生乳酸，使乳的pH降低，能有效抑制腸道中有害微生物生長繁殖，發(fā)酵乳中含有大量的活性乳酸菌也對人體具有很好的營養(yǎng)保健作用［6］，同時羊乳經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后還可有效消除膻味，提高羊乳產(chǎn)品的質(zhì)量品質(zhì)［7］。乳酸菌在發(fā)酵過程也會產(chǎn)生一些胞外多糖(EPS)，使發(fā)酵乳的粘度增大，這固然對促進乳的凝固具有一定的積極作用［8－9］，但在生產(chǎn)活性乳酸菌乳粉時會造成不利影響，當發(fā)酵乳粘度過高時，易造成噴霧干燥過程中堵塞噴嘴，造成進料困難，當粘度過高時，在噴霧干燥過程中不容易充分干燥［10－11］。因此，本實驗從乳酸菌產(chǎn)粘角度出發(fā)，篩選具有低產(chǎn)粘能力的菌株，為活性乳酸菌羊乳粉生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

2011－08－15 *通訊聯(lián)系人

烏素(1986－)，女，碩士研究生，研究方向:畜產(chǎn)品加工原理與技術(shù)。

陜西省農(nóng)業(yè)科技攻關(guān)項目(2009K01－08);陜西省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新項目(2010NKC－10);公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201103038)。