干酪乳桿菌N 1115直投式發(fā)酵劑接種量對(duì)發(fā)酵豆乳品質(zhì)的影響

華曉曼，賈冬梅，潘美錫，尹婉迪，孟閃，褚玉，董菊，王玉華,2

(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，長(zhǎng)春130118；2.國(guó)家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系加工研究室，長(zhǎng)春130118)

干酪乳桿菌N 1115直投式發(fā)酵劑接種量對(duì)發(fā)酵豆乳品質(zhì)的影響

華曉曼1，賈冬梅1，潘美錫1，尹婉迪1，孟閃1，褚玉1，董菊1，王玉華1,2

(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，長(zhǎng)春130118；2.國(guó)家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系加工研究室，長(zhǎng)春130118)

將自制的益生菌L.casei N 1115直投式發(fā)酵劑和市售發(fā)酵劑分別發(fā)酵豆乳。L.casei N 1115接菌量為1.75 g/L時(shí)，發(fā)酵豆乳凝乳時(shí)間為7.0 h，凝乳時(shí)的pH值為4.32，滴定酸度70.44°T，持水力34.17%，活菌數(shù)（對(duì)數(shù)值）8.36 mL-1，黏附性5.727（g·s），硬度4.141 N，膠粘性1.148 g·s，凝聚性0.565 g，彈力0.116 g，與市售發(fā)酵劑發(fā)酵豆乳各項(xiàng)指標(biāo)接近。4℃冷藏5 d，pH值降低到4.01，滴定酸度增加到108.58°T，優(yōu)于市售發(fā)酵劑。確定出L.casei N 1115直投式發(fā)酵劑最佳接種量為1.75 g/L。

干酪乳桿菌N 1115；直投式發(fā)酵劑；發(fā)酵豆乳

0 引言

發(fā)酵豆乳是利用乳酸菌發(fā)酵豆?jié){制成的，它不僅擁有大豆本身的營(yíng)養(yǎng)功能，也可以破壞大豆中的抗?fàn)I養(yǎng)因子[1-2]，這使得大豆蛋白質(zhì)的消化率顯著增加，同時(shí)氨基酸和脂肪酸含量也上升，膽固醇和脂肪含量顯著減少[3]。

研究表明，益生菌不僅能調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)，有抗炎、抗癌、抗腫瘤功效，還能夠改善酒精性肝損傷、具有良好的降膽固醇效果[4-6]。L.casei N 1115是經(jīng)由河北省石家莊君樂(lè)寶乳業(yè)有限公司從內(nèi)蒙古傳統(tǒng)牧區(qū)酸奶中篩選出的優(yōu)勢(shì)菌種。該菌株在模擬胃腸道試驗(yàn)中，其耐酸，耐膽鹽特性明顯[7]。本文用自制的L.casei N 1115直投式發(fā)酵劑發(fā)酵豆乳，分析直投式發(fā)酵劑對(duì)發(fā)酵豆乳的品質(zhì)影響，為開(kāi)發(fā)功能性大豆飲品提供理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料

L.casei N 1115（干酪乳桿菌N 1115），市售發(fā)酵劑（亞芯酸奶發(fā)酵劑），MRS培養(yǎng)基。

1.2 方法

1.2.1 直投式發(fā)酵劑制備發(fā)酵豆乳

L.casei N 1115活化培養(yǎng)后，真空冷凍干燥制成直投式發(fā)酵劑。挑選飽滿的大豆，按照大豆∶純水=1∶9加開(kāi)水浸泡8 h，磨漿過(guò)濾之后進(jìn)行煮漿，最后在115℃溫度下滅菌15 min，完成豆乳的制備，冷卻待用。取50 mL離心管分別加入40 mL豆?jié){，加直投式發(fā)酵劑，接菌量質(zhì)量濃度分別為0.25，0.75，1.25，1.75，2.25，2.75 g/L，市售直投式發(fā)酵劑按說(shuō)明書(shū)量（0.25 g/L），并制備三組平行樣品，混勻后在（42±1）℃條件下發(fā)酵至凝乳，4℃冷藏。

1.2.2 凝乳時(shí)間的測(cè)定

每個(gè)半小時(shí)觀察凝乳情況，記錄樣品的凝乳時(shí)間。

1.2.3 持水力的測(cè)定[8]

稱量空離心管的質(zhì)量為W1，取待測(cè)樣品30 mL加入到離心管中，稱出質(zhì)量W0。將離心管放入高速離心機(jī)，以3 000 r/ min離心20 min，取出離心管，靜置10 min后，倒掉上清液，稱得質(zhì)量W，平行測(cè)定3次。酸奶的持水力（W HC）=(W-W1/ W0-W1)×100%。1.2.4 酸奶活菌數(shù)的測(cè)定

參照國(guó)標(biāo)方法GB4789.2-2010[9]測(cè)定，每個(gè)樣品平行測(cè)定3次。

1.2.5 pH的測(cè)定

DELLA 320精密pH計(jì)測(cè)定樣品的pH值，每個(gè)樣品平行測(cè)定3次。

1.2.6 滴定酸度的測(cè)定

參照國(guó)標(biāo)方法GB5413.34-2010[10]測(cè)定，每個(gè)樣品平行測(cè)定3次。

1.2.7 質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

用TA—XT2質(zhì)構(gòu)儀和A/BE探頭測(cè)定樣品質(zhì)構(gòu)特性。樣品高度為40 mm，測(cè)試深度為30%，測(cè)試速度為1.0mm/s，測(cè)定發(fā)酵發(fā)酵豆乳黏附性、硬度、膠粘性、凝聚性和彈性。

1.2.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)結(jié)果均以平均數(shù)加減標(biāo)準(zhǔn)差(Mean ±SD)表示，至少測(cè)定3次。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，ONE－W AY ANOVA進(jìn)行方差分析，各組間平均數(shù)多重比較采用Duncan法，顯著性水平設(shè)定為0.05。

2 結(jié)果與討論

2.1 結(jié)果

2.1.1 直投式發(fā)酵劑接種量對(duì)發(fā)酵豆乳凝乳時(shí)品質(zhì)的影響

使用自制的L.casei N 1115直投式發(fā)酵劑按不同接菌量發(fā)酵豆乳，觀察發(fā)酵豆乳的凝乳時(shí)間。在凝乳時(shí)測(cè)定發(fā)酵豆乳pH、滴定酸度、持水力和活菌數(shù)等各項(xiàng)指標(biāo)。結(jié)果如表1所示。

可以看出，接菌量越大，凝乳時(shí)間越短。發(fā)酵豆乳發(fā)酵過(guò)程是益生菌在豆乳中的生長(zhǎng)繁殖過(guò)程，益生菌在發(fā)酵過(guò)程中分解乳糖產(chǎn)生乳酸等有機(jī)酸，導(dǎo)致豆乳的pH值下降,植物蛋白在其等電點(diǎn)附近發(fā)生凝集,逐漸凝固形成凝固型發(fā)酵豆乳。因此，益生菌添加量越大，植物蛋白變性的速度越快，凝乳時(shí)間就越短。益生菌繁殖的快，pH就越低，滴定酸度也就越大。接菌量越小，持水力越大是由于植物蛋白在變性過(guò)程中，植物蛋白微膠粒與水相連形成三維網(wǎng)狀體系骨架，最終凝乳，凝乳時(shí)間的延長(zhǎng)可以固定住更多的水分，使之有較高的持水力。不同接菌量的發(fā)酵豆乳在凝乳后益生菌活菌數(shù)均達(dá)到108CFU/g以上，之間沒(méi)有顯著性差異，這可能因?yàn)樘砑拥氖窍嗤囊嫔瑔我痪N發(fā)酵使得活菌數(shù)差異不明顯。市售直投式發(fā)酵劑按其要求添加與自制直投式發(fā)酵劑接菌量2.25 g/L最為接近。

表1 不同接種量發(fā)酵豆乳凝乳時(shí)間、pH值、滴定酸度、持水力和活菌數(shù)分析

2.1.2 發(fā)酵豆乳冷藏過(guò)程中pH值變化

將凝乳后的發(fā)酵豆乳放到4℃冰箱中冷藏，測(cè)定不同接菌量的發(fā)酵豆乳在發(fā)酵24，48，72，96 h和120 h，冷藏5天pH值的變化情況，如表2所示。

表2 發(fā)酵豆乳冷藏期間pH值變化

由表2可以看出，在冷藏期間，相同接菌量的發(fā)酵豆乳，隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，pH值呈下降的趨勢(shì)。72 h后，逐漸趨于平緩，樣品間pH值差異不顯著。這是由于益生菌發(fā)酵乳糖產(chǎn)生乳酸，引起pH值下降，但是過(guò)低的pH值反過(guò)來(lái)又抑制益生菌的繁殖，導(dǎo)致產(chǎn)酸速度減慢，使得pH值趨于穩(wěn)定。相同的冷藏時(shí)間，接菌量越大，pH值越低，各組間差異顯著。說(shuō)明發(fā)酵劑添加量對(duì)pH值影響極大。冷藏期間，發(fā)酵豆乳進(jìn)入后熟過(guò)程，其中市售按標(biāo)注量添加與自制發(fā)酵劑1.75 g/L和2.25 g/L基本一致。

2.1.3 發(fā)酵豆乳冷藏過(guò)程中滴定酸度的變化

將凝乳后的發(fā)酵豆乳放到4℃冰箱中冷藏，測(cè)定不同接菌量的發(fā)酵豆乳在發(fā)酵24，48，72，96 h和120 h，冷藏5 d滴定酸度的變化情況，如表3所示。

表3 發(fā)酵豆乳冷藏期間滴定酸度變化 °T

由表3可以看出，接菌量越大，滴定酸度越大；冷藏時(shí)間越長(zhǎng)，滴定酸度越大。與冷藏期間pH值的變化不完全相同，這是因?yàn)橐嫔l(fā)酵產(chǎn)生的乳酸為弱酸，不完全電離，存在電離平衡。pH值測(cè)定的是電離平衡時(shí)，游離的H+濃度，而滴定酸度則是反映酸奶中的產(chǎn)酸程度，因此，pH值趨于穩(wěn)定，并不代表益生菌已經(jīng)死亡不產(chǎn)酸，滴定酸度與pH值之間的趨勢(shì)并不完全相同。其中市售按標(biāo)注量添加與自制發(fā)酵劑1.75 g/L和2.25 g/L基本一致，并且1.75 g/L的接菌量4℃冷藏期間的滴定酸度低于市售發(fā)酵豆乳，說(shuō)明自制發(fā)酵豆乳后酸化不嚴(yán)重，優(yōu)于市售發(fā)酵豆乳。

2.1.4 直投式發(fā)酵劑接種量對(duì)發(fā)酵豆乳的質(zhì)構(gòu)特性的影響

對(duì)發(fā)酵豆乳進(jìn)行質(zhì)構(gòu)特性分析，發(fā)現(xiàn)接菌量對(duì)質(zhì)構(gòu)特性的影響顯著，如表4所示。其中市售按標(biāo)注量添加與自制發(fā)酵劑1.75 g/L和2.25 g/L基本一致。

表4 發(fā)酵豆乳的質(zhì)構(gòu)特性

2.2 討論

本研究結(jié)果表明真空冷凍干燥法制備的L.casei N 1115直投式發(fā)酵劑發(fā)酵豆乳時(shí)，按市售的接菌量投入要比市售發(fā)酵劑發(fā)酵豆乳凝乳時(shí)間長(zhǎng)，這是因?yàn)槭惺郯l(fā)酵劑是由嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌兩種菌株聯(lián)合發(fā)酵，由于球菌和桿菌的共同作用會(huì)很快的凝乳。而自制發(fā)酵劑只有L.casei N 1115一種菌株，因此要達(dá)到與市售發(fā)酵豆乳相同的凝乳時(shí)間，自制直投式發(fā)酵劑的接菌量隨之加大。試驗(yàn)中也證明了隨著接菌量的增加，凝乳時(shí)間隨之降低。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB 19302-2010[11]發(fā)酵乳中規(guī)定，發(fā)酵乳制品滴定酸度>70°T，所以本文滿足發(fā)酵發(fā)酵豆乳國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的接菌量為1.75 g/L，2.25 g/L和2.75 g/L。比較市售發(fā)酵劑按標(biāo)注量添加與自制發(fā)酵劑發(fā)酵發(fā)酵豆乳在凝乳時(shí)間，持水力，質(zhì)構(gòu)特性，活菌數(shù)以及儲(chǔ)藏過(guò)程中pH和滴定酸度的變化等指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)自制發(fā)酵劑添加量為1.75 g/L和2.25 g/L與市售發(fā)酵劑相一致。考慮到實(shí)際的經(jīng)濟(jì)利益，最終選擇發(fā)酵發(fā)酵豆乳益生菌接菌量為1.75 g/L。

3 結(jié)論

本論文使用自制的L.casei N 1115直投式發(fā)酵劑發(fā)酵豆乳，觀察接種量對(duì)發(fā)酵豆乳品質(zhì)的影響。通過(guò)發(fā)酵豆乳后各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定，與市售按標(biāo)注添加量的發(fā)酵豆乳品質(zhì)的對(duì)比，確定出L.casei N 1115直投式發(fā)酵劑最佳接菌量為1.75 g/L。

[1]王浩，李理.牛奶組分對(duì)發(fā)酵豆乳風(fēng)味的影響[J].中國(guó)乳品工業(yè), 2011,39(3):34-37.

[2]唐民民.雙歧桿菌發(fā)酵豆乳的研制[J].大豆通報(bào),2006(2):28-30.

[3]閻進(jìn)福.飲料學(xué)[M].北京:經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)出版社,1992:9.

[4]KIRPICH I,FENGW,WANG Y H,etal.Ethanoland dietary unsat?urated fat(corn oil/linoleic acid enriched)cause intestinal inflamma?tion and i mpaired intestinalbarrier defense in mice chronically fed alco?hol[J].Alcohol,2013,47(3):257-264.

[5]WANG Y H,LIU Y L,KIRPICH I,etal.Lactobacil?lus rhamnosusGG reduceshepatic TNF-α p roduc?tion and inflammation inchronicalcohol-induced liver injury[J].The Journal of N utritional Bioche mistry, 2013,24(9):1609-1615.

[6]張曉磊，武巖峰，樸春紅，等.益生菌發(fā)酵豆乳對(duì)高脂血癥小鼠降血脂及緩解肝損傷的作用[J].現(xiàn)代食品科技,2016,網(wǎng)絡(luò)預(yù)發(fā)表.

[7]盧曉莉，王世杰，陸淳，等.副干酪乳桿菌N 1115的耐酸耐膽鹽特性研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè),2011,5: 32-35.

[8]HASSAN A N,FRANK JF,K A SCHMIDT K A,et al.Texture property of yogurtmade w ith encapsulat?ed nonropy lactic culture[J].Dairy Science,1996（79）：2098-2103.

[9]GB 4789.2—2010,食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定[S].2010.

[10]GB 5413.34-2010,乳和乳制品酸度的測(cè)定[S].2010.

[11]GB 19302-2010,食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵乳[S].2010.

In fluence o f quality o f fer mented soy milk w ith inocu lation a mount o f Lactobacil?luscasei N 1115 direct vat set

HUA Xiaoman1,JIA Dongmei1,PAN Meixi1，YIN W andi1，MENG Shan1，
CHU Yu1，DONG Ju1，WANG Yuhua1,2
（1.College of Food Science and Engineering,Jilin Agricultural University,Changchun 130118,China；
2.National Processing Labo ratory for Soybean Industry and Technology,Changchun 130118,China）

Soy milk was fermented by L.casei N 1115 DVS and commercial fermentation probiotics.The inoculation amount of L.casei N 1115 DVSwas1.75 g/Lw ith curd time of 7.0 h,pH of 4.32,titratable acidity of 70.44°T,water holding capacity of 34.17%,viable count of 8.36 lgCFU/ mL,adhesiveness of 5.727 g·s,hardness of 4.141 N,gum miness of 1.148（g·s）,cohesiveness of 0.565 g and resilience of 0.116 g w hen fermentation w as co mp leted close to the indicationsof commercial fermented soy milk.The pH w as reduced to 4.01 and titrat?able acidity w as increased to 108.58°T during storage at 4℃,w hich w asbetter than commercial fermented soy milk.The best inoculation amountof L.casei N 1115 DVSwas1.75 g/L.

L.casei N 1115;DVS;fermented soy milk

TS252.54

A

1001-2230（2017）01-0012-03

2016-06-09

科技部“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2013BAD18B07）；吉林省教育廳吉林省高校新世紀(jì)科學(xué)技術(shù)優(yōu)秀人才項(xiàng)目（201439）。

華曉曼（1989-），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称肺⑸锱c生物技術(shù)。

王玉華