添加魔芋低聚糖對(duì)益生菌增殖和酸奶品質(zhì)的影響

李勇超，劉瑞雪，李亞琦，賀青華,張波

（北京聯(lián)合大學(xué)a.應(yīng)用文理學(xué)院；b.功能食品科學(xué)技術(shù)研究院，北京100191）

添加魔芋低聚糖對(duì)益生菌增殖和酸奶品質(zhì)的影響

李勇超a，劉瑞雪a，李亞琦a，賀青華a,張波b

（北京聯(lián)合大學(xué)a.應(yīng)用文理學(xué)院；b.功能食品科學(xué)技術(shù)研究院，北京100191）

研究了魔芋低聚糖對(duì)酸奶中益生菌增殖和感官品質(zhì)的影響。在酸奶發(fā)酵過(guò)程中添加不同比例的魔芋低聚糖，在其0，7，14 d采用平板涂布法檢測(cè)酸奶中益生菌的生長(zhǎng)情況，同時(shí)對(duì)該酸奶的感官進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：在酸奶發(fā)酵過(guò)程中添加魔芋低聚糖，對(duì)酸奶中雙歧桿菌、乳桿菌以及嗜熱鏈球菌有顯著的增殖作用，且魔芋低聚糖添加量為3%時(shí)酸奶中益生菌增殖作用最好，感官品質(zhì)也較好。在酸奶發(fā)酵過(guò)程中添加魔芋低聚糖還可使益生菌活菌數(shù)在貯存過(guò)程中保持較高的水平。結(jié)論：酸奶發(fā)酵過(guò)程中添加魔芋低聚糖可促進(jìn)酸奶中益生菌的增殖、改善酸奶的感官品質(zhì)，并使益生菌活菌數(shù)在貯存過(guò)程中保持較高的水平。

魔芋低聚糖；酸奶；益生菌；感官品質(zhì)

0 引 言

酸奶是以牛奶為原料，添加發(fā)酵菌劑經(jīng)發(fā)酵后的一種牛奶制品。酸奶在發(fā)酵過(guò)程中部分蛋白質(zhì)水解成為肽鏈和氨基酸還可產(chǎn)生一些人體營(yíng)養(yǎng)所必須的多種維生素均易被人體吸收。因此，酸奶是世界公認(rèn)的營(yíng)養(yǎng)食品之一,其獨(dú)特的風(fēng)味倍受大眾喜愛(ài)[1]。酸奶中含有豐富的益生菌具有防癌的作用[2-4]；抑制腸道腐敗菌的生長(zhǎng)[5,6]；酸奶還降低膽固醇的作用[7-8]。

魔芋低聚糖（Konja Coligosaccharide，KOS）由魔芋的主要成分魔芋多糖水解而成，聚合度一般為2～10。魔芋低聚糖具有抗氧化、抗癌、調(diào)節(jié)免疫、改善腸道等功能[9-12]。國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，魔芋低聚糖可促進(jìn)益生菌的增殖，對(duì)人體健康產(chǎn)生積極的作用[13-16]。有研究表明，麥精雙纖維低聚糖對(duì)酸奶中益生菌有顯著促進(jìn)作用，目前關(guān)于魔芋低聚糖對(duì)酸奶中益生菌的增殖及其感官品質(zhì)的影響還未見(jiàn)報(bào)道，本論文主要研究在酸奶中加入不同比例的魔芋低聚糖研究其對(duì)酸奶中益生菌增殖以及其品質(zhì)的影響。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 原料

脫脂奶粉，酸奶發(fā)酵劑，保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌（YO-M IXTM 499），雙歧桿菌（Bi-07 300B），蔗糖。

1.2 試劑

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%生理鹽水。

M 17培養(yǎng)基（g/L）:大豆胨5.0，蛋白胨2.5，酪蛋白胨2.5,酵母粉2.5，牛肉粉5.0,乳糖5.0,抗環(huán)血酸0.5，β-甘油磷酸鈉19.0，硫酸鎂0.25，瓊脂15.0，pH=7.0。將上述成分加入到1 000 mL蒸餾水中，加熱溶解，調(diào)節(jié)pH值，分裝后121℃高壓滅菌15～20min。

M RS培養(yǎng)基（g/L）：蛋白胨10.0,酵母粉4.0，牛肉粉5.0，葡萄糖20.0，吐溫-80為1.0，K2HPO4·7H2O為2.0,醋酸鈉3H2O為5.0,檸檬酸三銨2.0,mgSO4·7H2O為0.2,M nSO4.4H2O為0.05，瓊脂粉15.0，pH=6.2。將上述成分加入到1 000 mL蒸餾水中，加熱溶解，調(diào)節(jié)pH值，分裝后121℃高壓滅菌。

BBL瓊脂培養(yǎng)基（g/L）：蛋白胨15.0，酵母浸膏2.0，葡萄糖20.0，可溶性淀粉0.5，氯化鈉5.0，西紅柿浸出液400 mL，吐溫-80為1.0,肝粉0.3,瓊脂粉15.0。將上述成分加入到1 000 mL蒸餾水中，加熱溶解，調(diào)節(jié)pH值，分裝后121℃高壓滅菌。

1.3 儀器與設(shè)備

L型玻璃涂布棒，玻璃試管，可調(diào)式移液槍，槍頭。所有的玻璃儀器均在高壓鍋121℃條件下滅菌15min。

恒溫恒濕培養(yǎng)箱,高壓滅菌鍋,搖床,電熱鼓風(fēng)干燥箱，超潔凈工作臺(tái)。

2 方 法

2.1 酸奶的制作

蔗糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%。按照以下的比例，每個(gè)樣品100mL，魔芋低聚糖和蔗糖的配比如表1所示。

表1 酸奶中魔芋低聚糖和蔗糖的添加比例 %

將奶粉融到60～80℃水中，添加蔗糖和魔芋低聚糖后均質(zhì)，巴氏滅菌（90℃5 min）殺菌，冷卻到40～45℃加入發(fā)酵劑，42℃發(fā)酵8 h，4℃保存。

2.2 酸奶品質(zhì)的感官評(píng)價(jià)

組織本校學(xué)生30人對(duì)酸奶進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，對(duì)添加或未添加小魔芋低聚糖的酸奶進(jìn)行對(duì)比品評(píng)，感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示，取平均值作為最終評(píng)價(jià)結(jié)果。

表2 酸奶感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2.3 添加量對(duì)發(fā)酵過(guò)程中益生菌增殖的影響

魔芋低聚糖酸奶根據(jù)2.1制作。稱取1 g酸奶，加入9 mL的無(wú)菌生理鹽水，用恒溫磁力攪拌器均速攪拌2min，制成稀釋度為10-1的樣品，在進(jìn)行梯度稀釋，制成10-2，10-3，10-4，10-5，10-6，10-7，10-8稀釋液。每個(gè)稀釋度吸取100μL的稀釋液分別涂布于M 17培養(yǎng)基、MRS培養(yǎng)基、BBL瓊脂培養(yǎng)基的培養(yǎng)基上，平皿倒置，37℃培養(yǎng)（厭氧袋中培養(yǎng)乳桿菌和雙歧桿菌，好氧培養(yǎng)嗜熱鏈球菌）48 h。選擇菌落數(shù)30～300的平板進(jìn)行活菌計(jì)數(shù)，菌落數(shù)量乘以樣品的稀釋倍數(shù)，即為每毫升樣品中的活菌數(shù)。

2.4 添加量對(duì)貯存期益生菌活菌數(shù)量的影響

分別是在酸奶制作完成的0，7，14 d，按照2.3的方法對(duì)酸奶進(jìn)行培養(yǎng)計(jì)數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 低聚糖添加量對(duì)酸奶感官性質(zhì)的影響

在魔芋低聚糖酸奶制作完成后，放置于4℃冰箱中冷卻后進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。參與感官評(píng)價(jià)的30名人員都對(duì)味覺(jué)、嗅覺(jué)較為靈敏。表3為本品的感官評(píng)分，此次酸奶的感官評(píng)分包括色澤、氣味和滋味以及酸奶的組織形態(tài)。

表3 魔芋低聚糖酸奶的感官評(píng)分

酸奶的氣味和滋味主要取決于酸奶的酸味。酸奶的酸味是乳酸菌發(fā)酵的產(chǎn)物，酸奶的酸味強(qiáng)弱可代表乳酸菌發(fā)酵的程度及菌種的活性。根據(jù)spss統(tǒng)計(jì)軟件分析，酸奶的氣味和滋味與魔芋低聚糖的添加量有著明顯的相關(guān)性。從評(píng)價(jià)人員給予酸奶氣味和滋味的評(píng)分來(lái)看，魔芋低聚糖添加量為3%時(shí)酸奶的氣味和滋味最佳。

3.2 低聚糖添加量對(duì)發(fā)酵過(guò)程中的影響

圖1為魔芋低聚糖對(duì)酸奶中益生菌的影響。由圖1可以看出，不同魔芋低聚糖添加量對(duì)3種益生菌活菌數(shù)出現(xiàn)了相似的變化，適當(dāng)添加魔芋低聚糖對(duì)酸奶中益生菌數(shù)量有明顯的增殖作用。隨著魔芋低聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，三種益生菌的活菌數(shù)顯著增加，當(dāng)魔芋低聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%時(shí)，益生菌的含量相對(duì)低于魔芋低聚糖3%時(shí)的活菌數(shù)。

圖1 魔芋低聚糖對(duì)酸奶中益生菌的影響

表4 不同魔芋低聚糖添加量對(duì)貯存期益生菌活菌數(shù)量的影響

3.3 添加量對(duì)貯存期益生菌活菌數(shù)量的影響

酸奶發(fā)酵結(jié)束后置于4℃冰箱中儲(chǔ)存。分別在7 d和14 d計(jì)數(shù)酸奶中的活菌數(shù)，以此來(lái)評(píng)價(jià)不同魔芋低聚糖添加量對(duì)貯存期益生菌活菌數(shù)量的影響。研究發(fā)現(xiàn)，酸奶中的活菌數(shù)與魔芋低聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有明顯的相關(guān)性，如表4所示。酸奶在14 d的貯存過(guò)程中，活菌數(shù)整體呈下降趨勢(shì)，但添加魔芋低聚糖的酸奶中的活菌數(shù)始終高于未加魔芋低聚糖的酸奶，且添加3%的魔芋低聚糖的酸奶的活菌數(shù)最高。

4 結(jié) 論

上述的實(shí)驗(yàn)研究表明，酸奶發(fā)酵過(guò)程中加入魔芋低聚糖不僅可以促進(jìn)酸奶中益生菌的生長(zhǎng)繁殖、改善酸奶的感官品質(zhì)，而且可保證在貯存過(guò)程中益生菌活菌數(shù)保持較高的水平。

[1]ALLGEYER L C,M ILLER M J,LEE SY.D rivers of liking for yogurt drinks with prebiotics and probiotics[J].Journal of Food Science, 2010,75(4):S212-S219.

[2]HEKMAT S,MCMAHON D J.Survival of Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium bifidumin ice cream for use as a probiotic food [J].Journal of Dairy Science,1992,75(6):1415-1422.

[3]RAVULA R R,SHAH N P.Effect of acid casein hydrolysate and cysteine on the viability of yogurt and probiotic bacteria in fermented frozen dairy desserts[J].Australian Journal of Dairy Technology,1998,53 (3):175-179.

[4]湯志慶.酸乳消費(fèi)者行為研究[J].乳業(yè)科學(xué)與技術(shù)，2006，116（1）：23-24。

[5]SHAM IR R,DONOVAN SM.Introduction to the second global summiton the health effects of yogurt[J].Nutrition Reviews,2015,73 (1),1-3.

[6]田其英.酸奶的研究進(jìn)展[J].食品與發(fā)酵工藝,2013,49(1):91-94.

[7]MANN G V,SPOERRY A.Study of surfactant and cholsteremia in the massi[J].American Journal of Clinical Nutrition.1974,27：464-469.

[8]HARRISON V G,PEAT G.Serum cholesterol and bowel flora in the new born[J].American Journal of Clinical Nutrition,1975,28: 1351-1355.

[9]WU W T,ChEN H L.Konjac glucomannan and inulin systematically modulate antioxidant defense in rats fed a high-fat fiber-free diet[J]. Journal of agricultural and food chemistry,2011,59(17):9194-9200.

[10]WU W T,ChENG H C,ChEN H L.Ameliorative effects of konjac glucomannan on human faecalβ-glucuronidase activity,secondary bile acid levels and faecal water toxicity towards Caco-2 cells[J].British journal of nutrition,2011,105(04):593-600.

[11]ZhANG L,WU Y,WANG L,et al.Effects of Oxidized Konjac glucomannan(OKGM)on growth and immune function of Schizothorax prenanti[J].Fish&shellfish immunology,2013,35(4):1105-1110.

[12]SUWANNAPORNA P,THEPWONGB K,TESTERER,et al.Tolerance and nutritional therapy of dietary fibre from konjac glucomannan hydrolysates for patients with inflammatory bowel disease(IBD)[J]. Bioactive Carbohydratesand Dietary.2013,2:93-98.

[13]TESTER R,AL-GHAZZEW IF,SHEN N.et al.The use of konjac glucomannan hydrolysates to recover healthy microbiota in infectedvaginas treated withanantifungal agent[J].Benef Microbes.2012,3(1): 61-66.

[14]AL-GHAZZEWIFH,TESTER R F.Efficacy of cellulase and mannanase hydrolysates of konjac glucomannan to promote the growth of lactic acid bacteria[J].J Sci Food Agric.2012,92(11):2394-2396.

[15]CONNOLLY M L,LOVEGROVE J A,TUOHY K M.Konjac glucomannan hydrolysate beneficially modulates bacterial composition and activity within the faecal microbiota[J].Journal of Functional Foods,2010,2(3):219-224.

[16]TESTER R F,AL-GHAZZWW I F H.Mannans and health,with a special focus on glucomannans[J].Food Research International,2013, 50(1):384-391.

Effect of konja coligosaccharide on the growth of probiotics and quality in yoghourt

LIYong-chao,LIU Rui-xue,LIYa-qi,HE Qing-hua,ZHANG Bo

(a.College of Arts and Science，b.Research Institute for Science and Technology of Functional Food,Beijing Union University，Beijing 100191，China)

To explore effect of konja coligosaccharide(KOS)on the growth of probiotics and quality in yoghourt.In yogurt fermentation process,the yogurtadd different proportions of konja coligosaccharide,after yogurt fermentation 0 day,7 day,14 day to use flat coating method to detect the growth of probiotics,meanwhile,the sensory quality of yogurt was evaluated.Results:Konja coligosaccharide of probiotics in yoghurt promoting effect is obvious,and the content of konja coligosaccharide is 3% when the effect is the best,the sensory quality of yohurt is well.Conclusion:konja coligosaccharide can promote probiotics and improve the sensory quality of yogurt.

konja coligosaccharide;yoghourt;probiotics;sensory quality

R 151.4+1，TS252.54

A

1001-2230（2016）05-0062-03

2015-10-20

“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題（2012BAD33B06），北京聯(lián)合大學(xué)校級(jí)科研項(xiàng)目（2015年）。

李勇超（1991-），男，碩士研究生，研究領(lǐng)域?yàn)樯锘钚晕镔|(zhì)的功能與毒理。

張波