大豆多糖在常溫褐色乳酸菌飲品中的應(yīng)用

廖文艷++徐致遠(yuǎn)++劉振民

摘要：研究瑞士乳桿菌接種量、發(fā)酵時(shí)間對(duì)pH值即酸度的影響，果膠、大豆多糖添加量對(duì)褐色乳酸菌飲料黏度以及感官的影響；并以離心沉淀率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究大豆多糖添加量、pH值對(duì)大豆多糖體系穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明：在等量接種量時(shí)瑞士乳桿菌發(fā)酵速度明顯快于干酪乳桿菌，可以有效提高生產(chǎn)效率；與果膠相比，以大豆多糖為穩(wěn)定劑的乳飲料黏度更低，感官評(píng)定結(jié)果最佳；大豆多糖在褐色乳飲料中的穩(wěn)定作用受添加量與pH值影響較大，添加量為4.0～4.5 g/L，pH值為3.60～3.75 可以獲得較好的穩(wěn)定性及口感。

關(guān)鍵詞：大豆多糖；褐色乳飲料；黏度；穩(wěn)定性

中圖分類號(hào)： TS275.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2016）12-0303-03

收稿日期：2015-07-13

基金項(xiàng)目：國家科技支撐計(jì)劃（編號(hào)：2012BAD28B07）。

作者簡介：廖文艷（1984—），女，江西豐城人，碩士研究生，從事乳制品研究與開發(fā)工作。E-mail：mimiliao1984@163.com。

通信作者：劉振民，博士，教授級(jí)高級(jí)工程師，主要從事乳制品研發(fā)工作。E-mail：liuzhenmin@brightdairy.com。

近年來，以養(yǎng)樂多為代表的褐色乳酸菌飲料紅遍大江南北，該類產(chǎn)品口感清新爽口，營養(yǎng)保健功能逐步被大眾認(rèn)可。味全、蒙牛、伊利等公司先后推出低溫褐色乳酸菌飲品。目前，市場上低溫褐色乳酸菌飲品一般在冷藏條件下可以保藏約 21 d，因此運(yùn)輸、銷售全程必須在冷藏條件下進(jìn)行，那些偏僻、遙遠(yuǎn)、無法保證冷鏈的落后地區(qū)無法直接購買到該類產(chǎn)品。常溫褐色乳酸菌飲品經(jīng)過超高溫瞬時(shí)處理（UHT）殺菌，使得該類產(chǎn)品可以脫離冷鏈、無需冷藏，從而拓展銷售半徑，打破低溫乳酸菌飲品只能在冷鏈配套完善的發(fā)達(dá)地區(qū)銷售的局面，讓更多的國人受益。但是常溫褐色乳酸菌飲品須在常溫下保藏6個(gè)月，同時(shí)需要口感清爽，因此產(chǎn)品的穩(wěn)定體系尤其重要。

目前，低溫活性褐色乳酸菌飲料通常是不添加穩(wěn)定劑[1-2]或者是單獨(dú)使用穩(wěn)定劑羧甲基纖維素鈉，果膠、大豆多糖等也可以復(fù)配使用[3-6]，但是對(duì)常溫滅菌型的褐色乳酸菌飲料穩(wěn)定性的研究較少。本研究針對(duì)常溫滅菌型褐色乳酸菌飲品制作工藝，研究瑞士乳桿菌接種量、發(fā)酵時(shí)間對(duì)pH值及酸度的影響；同時(shí)結(jié)合感官評(píng)定試驗(yàn)，比較果膠以及大豆多糖添加量對(duì)產(chǎn)品黏度的影響；以離心沉淀率為判斷指標(biāo)，探討大豆多糖添加量以及pH值對(duì)最終產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響，為研究褐色活性乳酸菌飲品的穩(wěn)定性提供理論參考。

1材料與方法

1.1材料與儀器

主要材料：脫脂奶粉、白砂糖，由上海光明乳業(yè)牧場提供；葡萄糖；干酪乳桿菌，由丹尼斯克（中國）有限公司提供；瑞士乳桿菌，由科漢森（北京）貿(mào)易有限公司提供；大豆多糖，由福建省泉州味博食品有限公司提供。

主要儀器：303A—2 電熱恒溫培養(yǎng)箱；恒溫水浴鍋，山東省龍口市電爐制造廠；APV 1000型高壓均質(zhì)機(jī)，丹麥APV公司；KAT25高速組織分散機(jī)，德國IKA公司。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1發(fā)酵乳基料的制備主要流程：脫脂奶粉、葡萄糖、水→攪拌（45 ℃，30 min）→保溫（90～95 ℃，2 h）→冷卻（35～37 ℃）→接種發(fā)酵（35～37 ℃）→破乳→攪拌均勻→冷卻至4～10 ℃。

1.2.2常溫褐色乳酸菌飲料的制備主要流程：白砂糖+水+穩(wěn)定劑→70 ℃水溶解→冷卻到30 ℃→發(fā)酵乳基料→攪拌→調(diào)酸→均質(zhì)→125 ℃殺菌 4 s→冷卻→灌裝（10～20 ℃）→入庫冷藏（2～6 ℃）。

1.3穩(wěn)定性測試方法[7]

稱取樣品40 g，放入離心管中進(jìn)行離心，取出離心管，倒去上清液，測定殘余物的質(zhì)量，每個(gè)樣品設(shè)置3個(gè)重復(fù)樣，離心條件：4 000 r/min，10 min；離心沉淀率=（離心后沉淀物質(zhì)量/樣品質(zhì)量）×100%。

2結(jié)果與分析

2.1瑞士乳桿菌接種量對(duì)pH值以及酸度的影響

乳酸菌具有降解大分子酪蛋白為小分子的高效系統(tǒng)，可分泌將大分子酪蛋白水解成多肽的胞外蛋白酶[8]。低溫的褐色乳酸菌飲品均是基于此原理，采用干酪乳桿菌作為乳酸菌經(jīng)過72～120 h長時(shí)間的發(fā)酵，將蛋白質(zhì)分解成小分子，在低pH值的環(huán)境中，通過小分子蛋白質(zhì)分子表面的正電荷斥力達(dá)到體系穩(wěn)定的目的。72～120 h的時(shí)間無論是對(duì)低溫乳酸菌還是常溫乳酸菌飲品，發(fā)酵時(shí)間太長，限制產(chǎn)品的產(chǎn)能，不利用產(chǎn)品的成長。瑞士乳桿菌作為乳酸菌的1種，具有超強(qiáng)的蛋白質(zhì)水解能力，發(fā)酵速度快。

[JP2]由圖1、圖2可知，瑞士乳桿菌接種量由3.5×103 CFU/mL增加至3.5×105 CFU/mL，pH值達(dá)到3.53，發(fā)酵時(shí)間由32 h縮短至28 h，相同發(fā)酵時(shí)間的干酪乳桿菌的pH值為4.95。3.5×103 CFU/mL瑞士乳桿菌添加量發(fā)酵32 h酸度可達(dá)到230 °T，3.5×105 CFU/mL瑞士乳桿菌添加量發(fā)酵32 h酸度可達(dá)到240 °T，而干酪乳桿菌發(fā)酵32 h酸度只有72 °T。干酪乳桿菌發(fā)酵時(shí)間會(huì)影響產(chǎn)品體系粒徑，增加發(fā)酵時(shí)間可以降低粒徑。瑞士乳桿菌從發(fā)酵32 h后酸度或者是pH值變化均不大，相比干酪乳桿菌發(fā)酵周期72 h，瑞士乳桿菌的發(fā)酵周期32 h縮短了56%，且瑞士乳桿菌的蛋白水解能力優(yōu)于干酪乳桿菌。但相同的發(fā)酵時(shí)間，產(chǎn)品體系穩(wěn)定性可能比干酪乳桿菌發(fā)酵的體系更穩(wěn)定，還需要進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證。

2.2大豆多糖對(duì)黏度的影響

褐色乳酸菌飲料是一類黏度低、清爽可口的飲料。為降低[CM（25]黏度，活性乳酸菌飲料通用的做法是不添加穩(wěn)定劑[1-2]。

但是，本研究所制備的是1種常溫的褐色乳酸菌飲品，因貨架期在6～8個(gè)月，對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定性要求很高，不添加穩(wěn)定劑產(chǎn)品在貨架期內(nèi)容易出現(xiàn)分層的現(xiàn)象。因此，為降低黏度通常使用高甲氧基果膠作為體系的穩(wěn)定劑，高甲氧基果膠都是從國外進(jìn)口，價(jià)格昂貴，而且供貨緊張。本試驗(yàn)在pH值為365、瑞士乳桿菌接種量為3.5×104 CFU/mL、發(fā)酵時(shí)間 24 h、飲品蛋白質(zhì)含量為1.0%的條件下，通過測定褐色乳飲料的黏度，比較不同添加量的大豆多糖與果膠對(duì)黏度的影響。

由圖3可知，大豆多糖與果膠添加量自0.1 g/L增加到 1.0 g/L，果膠體系的黏度明顯升高，添加量從0.1 g/L增至0.3 g/L間隔往上增加，黏度增加125%。大豆多糖體系的黏度沒有明顯變化，在相同的條件下，使用大豆多糖的體系與使用果膠的體系相比黏度低，可見使用大豆多糖作為褐色乳飲料的穩(wěn)定劑，可以獲得比果膠更清爽的口感。

2.3大豆多糖對(duì)褐色乳酸菌飲料感官的影響

本試驗(yàn)在瑞士乳桿菌接種量為3.5×104 CFU/mL、發(fā)酵時(shí)間24 h、蛋白質(zhì)含量為1.0%，pH值為3.7時(shí)，分別使用 4 g/L 的大豆多糖、果膠為穩(wěn)定劑，制備常溫褐色乳飲料，并通過感官評(píng)定的方法，分別比較了果膠、大豆多糖對(duì)褐色乳飲料感官指標(biāo)的影響。感官評(píng)定由20位評(píng)價(jià)員完成，各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分為1～5分，統(tǒng)計(jì)20位評(píng)定員的總分，指標(biāo)得分高者則接受度高，綜合評(píng)分分為優(yōu)、良、中3個(gè)水平。由表1可知，大豆多糖的接受度明顯優(yōu)于果膠，大豆多糖的低黏度性質(zhì)賦予產(chǎn)品更清爽的特性，為產(chǎn)品的口感、風(fēng)味贏得了更多消費(fèi)者的喜愛。

2.4大豆多糖添加量對(duì)穩(wěn)定性的影響

本試驗(yàn)在瑞士乳桿菌接種量為3.5×104 CFU/mL、發(fā)酵時(shí)間24 h、飲品蛋白質(zhì)含量為1.0%，pH值為3.7時(shí)，以離心沉淀率為指標(biāo)，分別比較大豆多糖添加量為3、4、6、8、10 g/L時(shí)，制備的常溫褐色乳酸菌飲料的穩(wěn)定性。由圖4可知，隨著大豆多糖添加量的增加，離心沉淀率變小，當(dāng)添加量大于 4 g/L，離心沉淀率變化不明顯，考慮成本的因素，當(dāng)大豆多糖添加量為4.0～4.5 g/L 即可。

[FK（W12][TPLWY4.tif]

2.5pH值對(duì)穩(wěn)定性的影響

本試驗(yàn)在瑞士乳桿菌接種量為3.5×104 CFU/mL、發(fā)酵時(shí)間24 h、飲品蛋白質(zhì)含量為1.0%，大豆多糖添加量為 4 g/L 條件下，以離心沉淀率為指標(biāo)，分別比較pH值為3.3、3.5、3.7、3.9、4.1時(shí)，制備的常溫褐色乳酸菌飲料的穩(wěn)定性。由圖5可知，隨著pH值的增加，離心沉淀率先降低隨后升高；當(dāng)pH值為3.65時(shí)，有較低的離心沉淀率，結(jié)合產(chǎn)品的口感考慮，pH值為360～3.75較好。

[FK（W12][TPLWY5.tif]

3結(jié)論

通過菌株的優(yōu)化，使用瑞士乳桿菌可將發(fā)酵時(shí)間從72 h縮短為24 h，生產(chǎn)周期縮短了2/3，提高了生產(chǎn)效率。

比較大豆多糖以及果膠對(duì)黏度的影響，結(jié)果顯示果膠和大豆多糖的添加量相同時(shí)，大豆多糖的黏度明顯低于果膠；大豆多糖的黏度隨添加量的增加，增加不明顯；果膠的黏度隨添加量的增加快速增加，添加量從0.1 g/L增至0.3 g/L，黏度增加125%。這于感官試驗(yàn)結(jié)果分析一致，添加量相同的大豆多糖與果膠，人們對(duì)大豆多糖的喜好度明顯高于果膠的體系的喜好度。

隨著大豆多糖的添加量的增加，離心沉淀率降低，但是降低不明顯，大豆多糖添加量為4 g/L，產(chǎn)品穩(wěn)定性較好。綜合成本分析，大豆多糖添加量為4.0～4.5 g較佳。

隨著pH值的增加，離心沉淀率先降低后增加，結(jié)合口感以及離心沉淀率分析，產(chǎn)品的pH值較合適的范圍為3.60～3.75。

[HS2][HT8.5H]參考文獻(xiàn)：[HT8.SS]

[1]周諶，劉振民，廖文艷，等. 無穩(wěn)定劑乳酸菌飲品穩(wěn)定體系研究[J]. 中國乳品工業(yè)，2014，42（3）：33-35.

[2]廖文艷，徐致遠(yuǎn)，劉振明. 褐色乳酸菌飲料工藝條件優(yōu)化[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（5）：225-227.

[3]吳文平. 不同穩(wěn)定劑對(duì)活性乳酸菌飲料的穩(wěn)定性研究[J]. 食品研究與開發(fā)，2012，33（6）：105-108.

[4]李海燕. 高甲氧基果膠對(duì)活菌型乳酸菌飲料穩(wěn)定性的研究[J]. 食品科技，2015，40（2）：100-110.

[5]徐致遠(yuǎn)，吳艷，郭本恒，等. 一種褐色益生菌乳飲料的研制[J]. 食品工業(yè)科技，2010，31（8）：242-244.

[6]何楚瑩，陳衛(wèi)，徐致遠(yuǎn)，等. 水溶性大豆多糖在褐色乳飲料中的應(yīng)用[J]. 食品工業(yè)科技，2012，33（19）：279-281，340.

[7]姚晶，孟祥晨. 羧甲基纖維素鈉及酸性乳飲料加工工藝對(duì)其穩(wěn)定性及粒徑分布的影響[J]. 中國乳品工業(yè)，2008，36（7）：40-43.

[8]白鳳翎，張柏林，趙宏飛. 乳酸菌蛋白代謝研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué)，2010，31（19）：381-384.