雙歧因子乳酸菌保健飲料的研制

劉秉杰　楊炳坤　江秋梅

摘 要：根據(jù)雙歧桿菌生理特性，通過添加雙歧因子并結(jié)合乳酸菌的保健功能，促進人體腸道雙歧桿菌的生長；同時對雙歧因子分類和原理進行了探討；對乳酸菌保健飲料的配方和工藝流程進行研究。

關(guān)鍵詞：雙歧因子；乳酸菌；作用機理；研制；保健飲料

近幾年來，由于人們生活條件日益改善，對生活質(zhì)量也要求越來越高。因此乳酸菌飲料在我國迅猛的發(fā)展起來。由于乳酸菌飲料經(jīng)過了乳酸菌發(fā)酵，牛奶中的營養(yǎng)素更易吸收。同時，研究發(fā)現(xiàn)雙歧桿菌對人體重要的保健作用，因此，通過在乳酸菌飲料中添加有雙歧因子，能促使人體腸道中的雙歧桿菌增殖，有助于改善人體腸胃功能，改善腸道菌群平衡。本文研究以發(fā)酵乳酸菌飲料為基礎(chǔ)，優(yōu)化篩選添加雙歧因子，并研究出制作該保健飲料的工藝流程。

1 關(guān)于雙歧因子的分類

1.1 低聚果糖

低聚果糖是天然存在的物質(zhì)，具有良好的促進雙歧桿菌增殖活性，能誘導腸道內(nèi)以雙歧桿菌為代表的有益菌大量繁殖，改善腸道微生物環(huán)境，提高人體免疫力，且能結(jié)合腸內(nèi)有毒物質(zhì)，并促進排出體外，此外，還具有降低血清中膽固醇含量、降低血糖和分解致癌物等功能。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，它不會引發(fā)齲齒，同時還作為可溶性膳食纖維來使用。與此之外，它還可以使用在一些需低溫加熱的食品。

1.2 部分蛋白質(zhì)類物質(zhì)和蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物

根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在雙歧因子內(nèi)部有許多蛋白質(zhì)水解物及部分蛋白質(zhì)類物質(zhì)，這些物質(zhì)有利于促進雙歧桿菌的生長。這些蛋白質(zhì)類物質(zhì)或者蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物共同的成分，那就是含硫的肽，這種糖多肽有利于促進雙歧桿菌在腸道中生長，倘若這些含硫的肽的二硫鍵被還原或者是烷基化，則令其失去了活性，就起不到促進雙歧桿菌生長的這一作用。因此，我們可以得知這些蛋白質(zhì)類物質(zhì)及蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物中的二硫鍵與雙歧桿菌健康生長的密切關(guān)系。

1.3 異麥芽低聚糖

異麥芽低聚糖是四糖、五糖，它們是由異麥芽糖結(jié)合一分子的葡萄糖而產(chǎn)生形成的。目前，市面上應(yīng)用比較多，大多數(shù)都使用于各類的飲料及食品中。它可取代蔗糖使用，這是因為它甜味甘美，同時又能降低食品的甜度來達到益于人體健康的目的，它作為天然添加劑添加到糖尿病患者的食品中是比較理想的，并且它不會引起齲齒。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)它還具備耐熱耐高溫性，這種耐熱耐高溫的性能就方便添加在酸性飲料中接受食品高溫滅菌的過程。

1.4 天然植物提取物類

研究報告顯示天然植物提取物中存在大量可以促進雙歧桿菌生長的物質(zhì)，比如茶葉中的茶多酚、魔芋水解液、海帶、菊芋粉等具備這種功能。

1.5 多糖類雙歧因子

雙歧因子中存在有多糖類物質(zhì)，這些物質(zhì)包含有褐藻硫酸糖、胡蘿卜中的含氮多糖、云芝多糖等。

2 雙歧因子乳酸菌保健飲料的研制

2.1 原料和設(shè)備準備

2.1.1 原料

低聚果糖、羧甲基纖維素、低甲氧基果膠、藻酸丙二醇酯、黃原膠、海藻酸鈉、變性淀粉、脫脂奶粉、檸檬酸、磷酸鹽等。

2.1.2 主要儀器和設(shè)備

夾層鍋、恒溫發(fā)酵設(shè)備、均質(zhì)機、高溫瞬時滅菌機、膠體磨、酸度計、灌裝機、冷藏庫。

2.2 研制流程

2.2.1 乳酸菌發(fā)酵奶研制工藝流程：

奶粉+水→水化→滅菌→冷卻→接種→發(fā)酵→發(fā)酵奶液，備用

2.2.2 雙歧因子乳酸菌保健飲料研制工藝流程：

低聚果糖、穩(wěn)定劑、白糖、檸檬酸、山梨酸鉀→溶解→殺菌→混合發(fā)酵奶液→調(diào)配→高壓均質(zhì)→無菌灌裝→冷卻→成品

2.3 添加劑量的研討

選擇合適的糖酸比對雙歧因子乳酸菌保健飲料是否具有良好口感的關(guān)鍵。由于白糖與乳蛋白粒子的親和性相對比較好，為了提高乳蛋白在軟酸菌飲料中的穩(wěn)定性，就采用添加白糖。一般而言都是添加11%-15%的白糖。除了本身乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸外，添加一小部分的檸檬酸，這樣起到調(diào)節(jié)糖酸比的效果，使得成品酸度范圍降至0.3%-0.6%，成品糖酸度的實驗結(jié)果如表1所示：

根據(jù)表1實驗結(jié)果顯示，由于含有比較多的緩沖物質(zhì)，因此乳酸菌飲料中的調(diào)節(jié)PH值大致為3.5-3.9，酸度應(yīng)當為0.43%左右，含糖量為13%。

2.4 研究飲料中懸浮粒的穩(wěn)定性

由于蛋白質(zhì)（氨基酸）上的氨基和羧基所帶有相等的正負電荷，發(fā)生碰撞結(jié)合時就會完全凝聚沉淀，導致乳酸菌飲料中分散乳蛋白粒子凝集沉淀。因此，關(guān)于乳酸菌飲料中懸浮粒的穩(wěn)定性的探討也是一重要課題。

2.4.1 均質(zhì)處理

按照斯托克斯定理，采用均質(zhì)機對乳酸菌飲料進行處理，讓蛋白粒子微細化從而使得粒子沉淀得以控制這一方法就是均質(zhì)處理，這也是一種可以防止乳酸菌飲料沉淀的物理方法。當選用在15～20MPa壓力下和溫度控制在40～50℃時來進行均質(zhì)，所得出的效果最為顯著。

2.4.2 合適的穩(wěn)定劑的選擇

對飲料粘度的提高可以達到抑制蛋白粒子沉淀這一效果也是在斯托克斯定理中提出的。只要采用適宜的、可以增加飲料粘度、對酪蛋白粒子有膠溶效應(yīng)的穩(wěn)定劑，能制止乳酸菌飲料中蛋白粒子沉淀。在研制雙歧因子乳酸菌保健飲料的過程中，經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定劑和磷酸鹽的用量都是隨著乳蛋白質(zhì)的含量和酸度變化而變化的，當乳蛋白質(zhì)的含量比較高，同時酸度也比較高的情況下，穩(wěn)定劑的用量也相應(yīng)增加。具體的實驗結(jié)果如下（表2和表3）：

由上實驗顯示，添加磷酸鹽可達到使溶液中鈣離子與之相互作用，去除97%的游離鈣的效果，從而得到相對比較穩(wěn)定的乳酸菌飲料?？梢姺€(wěn)定劑的使用可以保證乳酸菌飲料中懸浮粒的穩(wěn)定性。

2.4.3 需要添加足夠量的白糖

根據(jù)化學成分可發(fā)現(xiàn)，大部分的糖里的羥基含量比較多，其中白糖就是一個很好的例子，白糖的添加可以起到良好的分散作用。因此可見在調(diào)配稀釋型乳酸菌飲料中，使用濃度較高的糖可以穩(wěn)定蛋白質(zhì)膠粒的。

2.5 產(chǎn)品技術(shù)指標

2.5.1 理化指標

可溶性固形物（以折光計）≥12g/100g；酸度：30～70°T；蛋白質(zhì)≥1.0g/100g；低聚果糖：0.1～0.3 g/100g；總砷（以As計）≤0.2 mg/L ；鉛（Pb）≤0.05 mg/L ；銅（Cu）≤5.0mg/L。

2.5.2 微生物指標

乳酸菌數(shù)量≥1×106CFU/mL；大腸菌群≤3 MPN/100mL；酵母數(shù)≤50 CFU/mL；霉菌數(shù)≤30 CFU/mL；致病菌（沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌）：不得檢出。

3 雙歧因子乳酸菌保健飲料對人體的保健作用

3.1 具有雙向調(diào)節(jié)體內(nèi)菌群的作用

當人體食用雙歧因子乳酸菌保健飲料后，由于攝入了低聚果糖，體內(nèi)雙歧桿菌的數(shù)量就大量的繁殖，產(chǎn)生使腸道內(nèi)部PH值降低的有機酸來抑制各種病菌的生殖繁衍（如沙門氏菌），這樣就達到減少腸內(nèi)腐敗物質(zhì)和病菌的積累生長。同時，促進腸胃蠕動消化，防止腹瀉和便秘等疾病的發(fā)生。

3.2 具有極好生理價值的蛋白質(zhì)

在對牛乳進行發(fā)酵的過程中，乳酸菌產(chǎn)生蛋白質(zhì)水解酶，使原料乳中部分蛋白水解，這使酸乳與一般乳相比含有更多的肽和人體必需的氨基酸，從面使酸乳中的蛋白質(zhì)更易被機體合成細胞時所利用，具有更好的生化可利用性。乳酸菌飲料中的菌株產(chǎn)生許多抗菌物質(zhì)，從而抑制多種致病菌在人體內(nèi)的繁殖。同時乳酸菌飲料中的乳酸菌也在腸道中營造了一種不利于一些致病菌增殖的環(huán)境，從而協(xié)調(diào)人體腸道中微生物菌群的平衡，提高人體新陳代謝水平，增強免疫力和抗病力。

3.3 可令血脂降低

低聚果糖是隨著乳酸菌飲料的飲用而攝入的，它是一種具有良好水溶性的膳食纖維，可以有效的降低血清膽固醇、游離脂肪酸、甘油三脂等的數(shù)量，同時也可以改善由于高血脂引發(fā)的高血壓，動脈硬化等疾病。

3.4 防止肥胖

減肥已經(jīng)成為目前最熱門的話題之一了，而雙歧因子乳酸菌保健飲料則也有防止肥胖這一功效。消化道中的胃酸和消化酶基本不能消化分解低聚果糖，很少可以被人體所吸收的。據(jù)研究顯示，人體攝入低聚果糖后，由于不易吸收，所以不會引發(fā)肥胖，該飲品是理想，健康的“減肥藥”。

4 結(jié)束語

上述對雙歧因子乳酸菌保健飲料的研制做了探討，了解到雙歧因子作為一種保健因子，能增強人體腸道的健康，已日益受到人們重視。為了使其更好地發(fā)揮作用，我們不僅要對乳酸菌飲料和雙歧因子有相應(yīng)的認識，同時還要進一步探討協(xié)同促進生長效果的研究工作，為尋找物美價廉的雙歧因子奠定基礎(chǔ)，從而達到發(fā)展完善雙歧因子乳酸菌保健飲料效果目的。

參考文獻

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