添加益生元對復(fù)合益生菌枸杞酸奶發(fā)酵的影響

蔣萌蒙,王向軍,孫瑞林,王娟

(1.河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院,鄭州 451450;2.河南出入境檢驗檢疫局,鄭州 450003)

添加益生元對復(fù)合益生菌枸杞酸奶發(fā)酵的影響

蔣萌蒙1,王向軍2,孫瑞林1,王娟1

(1.河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院,鄭州 451450;2.河南出入境檢驗檢疫局,鄭州 450003)

研究了木糖醇、菊粉、低聚果糖、低聚異麥芽糖和蔗糖的混合對復(fù)合益生菌枸杞酸奶發(fā)酵的影響,實驗測試了復(fù)合益生菌枸杞酸奶的產(chǎn)酸速率、質(zhì)構(gòu)、感官、pH值、益生菌菌落數(shù)等指標(biāo).結(jié)果表明:4種益生元成分均對復(fù)合益生菌枸杞酸奶的發(fā)酵有促進(jìn)作用,其中6%低聚果糖添加后對益生菌增殖效果最佳,產(chǎn)酸速率最快,發(fā)酵出的酸奶口感、質(zhì)地也較為理想.

益生元;枸杞酸奶;益生菌

0 引言

經(jīng)研究表明,將益生菌Lactobacillus casei Zhang應(yīng)用到枸杞酸奶發(fā)酵中所產(chǎn)生的新型益生菌酸奶,具有較高的營養(yǎng)和風(fēng)味品質(zhì).目前,國內(nèi)已經(jīng)有對益生菌Lactobacillus casei Zhang在發(fā)酵乳中的應(yīng)用進(jìn)行了研究[1-3],但未見益生元對益生菌Lactobacillus casei Zhang枸杞酸奶發(fā)酵產(chǎn)生影響的相關(guān)報道.

益生菌的蛋白水解能力普遍相對較弱,常采用混合發(fā)酵劑制作酸奶,但這樣制作出的酸奶品質(zhì)不穩(wěn)、乳酸菌數(shù)目下降.因此,利用添加益生元來促進(jìn)乳酸菌的增殖、改善益生菌酸奶品質(zhì)具有重要意義.

本研究選取木糖醇、菊粉、低聚果糖和低聚異麥芽糖4種益生元成分[4],通過測定復(fù)合益生菌枸杞酸奶的產(chǎn)酸速率、質(zhì)構(gòu)特性、乳酸菌活菌數(shù)、感官等指標(biāo),研究不同益生元對該酸奶品質(zhì)的影響,為益生菌Lac?tobacillus casei Zhang應(yīng)用于枸杞酸奶的生產(chǎn)提供理論技術(shù)支持.

1 實驗

1.1 材料與設(shè)備

干枸杞,牛奶,白砂糖(食品級),YO-MIX883(內(nèi)含保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌),益生菌Lactobacil?lus.casei Zhang,MRS-V(萬古霉素10 mg/L)固體培養(yǎng)基,M17培養(yǎng)基,酸化MRS培養(yǎng)基,自制;木糖醇,菊粉,低聚果糖,低聚異麥芽糖.

恒溫培養(yǎng)箱(型號為DNP-9272),剪切乳化機(jī)(型號為AE300L-P),粉碎機(jī)(型號為JYL-C012),高壓均質(zhì)機(jī)(型號GJB30-40),質(zhì)構(gòu)儀(型號為TMS-PRO).

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

(1)枸杞汁的制備工藝流程

選料→清洗→熱燙(3~5 min)→煮制(料水比1︰10,15 min)→破碎→過濾(8層紗布)→殺菌(100℃,30 min)→冷卻→備用

(2)益生菌發(fā)酵枸杞酸奶生產(chǎn)工藝流程[5-6]

牛奶→加6%枸杞汁混勻→加入白砂糖和益生元混合物→剪切乳化→預(yù)熱至55℃→高壓均質(zhì)(20 MPa,5 min)→殺菌(100℃,3 min)→冷卻(43℃)→添加0.15%復(fù)合益生菌菌種(益生菌L.casei Zhang:YO-MIX883=1∶2)→罐裝→發(fā)酵(酸度為72oT時停止發(fā)酵)→冷卻(4℃)→儲藏(4℃).

1.2.2 益生元添加量感官試驗[7-8]

因木糖醇、菊粉、低聚果糖、低聚異麥芽糖4種益生元成分自身有一定甜度,添加時需要先將其與白砂糖復(fù)配調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)奶鸲群?再加入至牛奶、枸杞汁混合液中發(fā)酵.用這樣的方法考察益生元促進(jìn)益生菌的發(fā)酵功效更具實際的應(yīng)用性.根據(jù)筆者前期試驗結(jié)果,益生元與白砂糖復(fù)配的最佳甜度選擇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%的蔗糖甜度,其中固定白砂糖的量為5%,通過感官評價方法篩選出4種益生元的最佳添加量.本研究設(shè)計如表1所示.

表1 不同益生元添加量的設(shè)計水平 %

1.3 檢驗方法

1.3.1 滴定酸度的測定

參考GB5413-34-2010所述方法對發(fā)酵乳滴定酸度進(jìn)行測定.

1.3.2 產(chǎn)酸速率[9]

平均產(chǎn)酸速率/(oT.h-1)=終點(diǎn)滴定酸度/發(fā)酵時間

滴定酸度達(dá)72oT時為發(fā)酵酸奶的發(fā)酵終點(diǎn),從接種到此時的時間間隔記為發(fā)酵時間.

1.3.3 酸奶質(zhì)構(gòu)測定

本研究采用TMS-PRO型質(zhì)構(gòu)儀測定復(fù)合益生菌發(fā)酵枸杞酸奶產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特征,其測定參數(shù)為:直徑為25.4 mm的球型擠壓探頭,2.5 N力量感應(yīng)元,測試速度100 mm/min;起始力0.02 N;穿刺距離16 mm.

1.3.4 活菌數(shù)的測定[10]

將復(fù)合益生菌發(fā)酵的枸杞酸奶用滅菌生理鹽水梯度稀釋至一定倍數(shù)后,采用各選擇培養(yǎng)基平板傾注法,測定保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、乳酸菌和益生菌L.casei Zhang的活菌數(shù)[11].

益生菌L.casei Zhang:采用MRS-V(萬古霉素10 mg/L)固體培養(yǎng)基,37℃需氧培養(yǎng)48 h.

嗜熱鏈球菌:M17培養(yǎng)基稀釋平板計數(shù)法、革蘭氏染色.

保加利亞乳桿菌:酸化MRS培養(yǎng)基(pH=5.5)稀釋平板計數(shù)法、革蘭氏染色.

乳酸菌的測定參考GB4789.35-2010乳酸菌菌落總數(shù)的測定方法進(jìn)行.

1.3.5 感官評價

(1)組成感官評價小組.年齡在18~25歲之間,均接受過《食品感官分析》課程培訓(xùn).

(2)復(fù)合益生菌發(fā)酵枸杞酸奶的感官評價[12].該酸奶感官評價指標(biāo)參照標(biāo)準(zhǔn)如表2所示.

2 結(jié)果與分析

2.1 枸杞酸奶中益生元添加量的選擇

表2 復(fù)合益生菌發(fā)酵枸杞酸奶感官評定標(biāo)準(zhǔn)

在一定牛奶、枸杞汁配方比例的混合液中,以5%濃度的白砂糖為基礎(chǔ),分別與木糖醇、菊粉、低聚果糖、低聚異麥芽糖復(fù)配,使產(chǎn)品達(dá)到7%的蔗糖甜度,對以上樣品進(jìn)行感官品評,結(jié)果如表3所示.與7%濃度蔗糖溶液甜度的標(biāo)準(zhǔn)對比,選出這4種益生元的最佳添加量分別為3%木糖醇、8%菊粉、6%低聚果糖和4%低聚異麥芽糖.

表3 不同益生元添加量的感官評價(滿分100)

2.2 不同益生元對復(fù)合益生菌枸杞酸奶發(fā)酵的影響

在復(fù)合益生菌枸杞酸奶發(fā)酵基質(zhì)中,分別添加3%木糖醇、8%菊粉、6%低聚果糖和4%低聚異麥芽糖這4種益生元與5%白砂糖混合為樣品組1,2,3,4;同時以未添加益生元的7%白砂糖為對照組,按照工藝流程制作酸奶,測定各組在達(dá)到最終酸度為72oT時的發(fā)酵周期及產(chǎn)酸速率,結(jié)果如圖1所示.

由圖1可以看出,4種含益生元的樣品組對復(fù)合益生菌枸杞酸奶的發(fā)酵均有促進(jìn)作用,其中6%低聚果糖與5%白砂糖混合添加的樣品組3,產(chǎn)酸速率最大,發(fā)酵周期最短,與其他樣品組相比有明顯的優(yōu)勢.添加6%低聚果糖這種益生元后,復(fù)合益生菌枸杞酸奶的發(fā)酵周期為7 h,與對照組相比縮短了2 h.

2.3 不同益生元對復(fù)合益生菌枸杞酸奶質(zhì)構(gòu)特性的影響

圖1 添加不同益生元對酸奶發(fā)酵周期及產(chǎn)酸速率的影響

質(zhì)構(gòu)特性是酸奶質(zhì)地的具體數(shù)據(jù)體現(xiàn),是對酸奶品質(zhì)的客觀評價,與產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性密切相關(guān).本研究分別添加3%木糖醇、8%菊粉、6%低聚果糖和4%低聚異麥芽糖這4種益生元后對復(fù)合益生菌枸杞酸奶質(zhì)構(gòu)特性的影響,結(jié)果如表4所示.

表4 添加不同益生元對復(fù)合益生菌枸杞酸奶質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表4可以看出,添加這4種益生元對復(fù)合益生菌枸杞酸奶的質(zhì)構(gòu)特性都有一定的影響,尤其對硬度的影響較大,對黏附性的影響最小.添加6%低聚果糖可以使該酸奶硬度、凝膠強(qiáng)度最高,添加4%低聚異麥芽糖可以使該酸奶的黏附性最大.這可能是由于不同的益生元成分影響了酸奶中乳酸菌發(fā)酵的過程,產(chǎn)生的酸度和活菌數(shù)的不同使得乳中酪蛋白分子間的作用發(fā)生了改變,進(jìn)而促進(jìn)或抑制了酪蛋白的相互凝集作用,造成了硬度、凝膠強(qiáng)度和黏附性的變化.

2.4 不同益生元對復(fù)合益生菌枸杞酸奶感官品質(zhì)的影響

由表5可以看出,添加6%低聚果糖制作的復(fù)合益生菌枸杞酸奶的感官評分最高,明顯高于其他益生元種類,其次是3%木糖醇、8%菊粉,感官評分最低的為4%低聚異麥芽糖.

2.5 不同益生元對益生菌增殖的影響

研究不同益生元對復(fù)合益生菌枸杞酸奶中益生菌增殖的影響,按照工藝流程制作酸奶,并對該酸奶進(jìn)行微生物分析,結(jié)果如表6所示.

由表6可以看出,添加這4種益生元成分都能夠促進(jìn)益生菌的增殖,并都對益生菌Lactobacillus casei Zhang、嗜熱鏈球菌增殖影響較大,對保加利亞乳桿菌的增殖影響不大.其中添加6%低聚果糖對益生菌Lac?tobacillus casei Zhang增殖的效果最好,其次為8%菊粉、4%低聚異麥芽糖.

2.6 不同益生元在不同儲藏期內(nèi)對益生菌數(shù)量、pH值的影響

表5 添加不同益生元對復(fù)合益生菌枸杞酸奶感官評價的影響

復(fù)合益生菌枸杞酸奶發(fā)酵結(jié)束后置于4℃冰箱中儲藏,分別在儲藏7 d和21 d時計數(shù)酸奶中的益生菌活菌數(shù)和其pH值,以此來評價不同益生元對儲藏期益生菌活菌數(shù)量、pH值的影響.結(jié)果如表7和表8所示.

由表7和表8可知,在儲藏期內(nèi),這4種益生元對復(fù)合益生菌枸杞酸奶中的益生菌均有增殖和保殖作用,且有明顯的相關(guān)性.在儲藏的7 d至21 d的過程中,益生菌活菌數(shù)整體呈下降趨勢,但添加益生元成分的酸奶中的活菌數(shù)始終高于未添加益生元的酸奶,其中添加6%低聚果糖的復(fù)合益生菌枸杞酸奶中的活菌數(shù)最高,且益生菌Lactobacillus casei Zhang的菌數(shù)也最高.此外,在酸度方面,加入益生元的復(fù)合益生菌枸杞酸奶pH值均比不加益生元的高,由于益生元有利于益生菌的生長,食物酸堿度也更加適宜.由表7和表8可見,儲藏期內(nèi)益生菌的繼續(xù)生長,最終會導(dǎo)致pH值隨儲存時間的延長有所下降.而其中添加6%低聚果糖的復(fù)合益生菌枸杞酸奶中的pH值的下降量最少.

3 討論

本文研究了木糖醇、菊粉、低聚果糖和低聚異麥芽糖這4種益生元成分對復(fù)合益生菌枸杞酸奶發(fā)酵的影響,結(jié)果表明,這4種益生元添加后均對復(fù)合益生菌枸杞酸奶發(fā)酵有促進(jìn)作用.尤其是當(dāng)6%低聚果糖與5%白砂糖混合發(fā)酵復(fù)合益生菌枸杞酸奶時,不僅縮短了該酸奶發(fā)酵周期而且改善了該酸奶的口感、質(zhì)地和穩(wěn)定性.在這4種益生元成分均對益生菌增殖的作用下,6%低聚果糖具有更優(yōu)良的促進(jìn)益生菌增殖作用,對益生菌Lactobacillus casei Zhang的增殖效果也是最佳.

表7 添加不同益生元在儲藏7 d時對益生菌數(shù)量、pH值的影響

表8 添加不同益生元在儲藏21 d時對益生菌數(shù)量、pH值的影響

[1]何秋雯,王水泉,鮑雅靜,等.益生菌Lactobacillus plantarum P8與Strepto?coccus thermophilus混合發(fā)酵對發(fā)酵乳品質(zhì)的影響[J].中國乳品工業(yè),2012,40(10):8-13.

[2]高鵬飛,李妍,趙文靜,等.益生菌Lactobacillus casei Zhang增殖培養(yǎng)基的優(yōu)化[J].微生物學(xué)通報,2002,35(4):623-628.

[3]蔣萌蒙,賈彥杰,張冠群,等.測試條件對無糖枸杞酸奶質(zhì)構(gòu)特性的影響[J].中國乳品工業(yè),2016,44(8):32-34.

[4]張巖,李鍵,陳煉紅.不同甜味劑對乳酸菌發(fā)酵以及牦牛酸奶品質(zhì)的影響[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2016,5(5):118-121.

[5]蔣萌蒙,賈彥杰,張冠群,等.添加枸杞汁對低糖酸奶理化及感官特性的影響[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2017,1(上):121-124.

[6]湯高奇,朱維軍,田潔,等.凝固型紫薯酸奶加工工藝研究[J].中國乳品工業(yè),2015,43(1):59-62.

[7]楊遠(yuǎn)志,李發(fā)財,楊海軍,等.低聚果糖益生元酸奶的研制[J].中國乳品,2010,1(4):42-45.

[8]單黎然,龔月樺,賈建光等.4種重要功能性低聚糖的研究進(jìn)展[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2006,34(7):96-100.

[9]王曉晴,王榆元,周春宏,等.添加小球藻和幾種低聚糖對益生菌增殖和酸奶品質(zhì)的影響[J].食品科學(xué),2012,33(7):158-162.

[10]任靜,孫波,管華,等.蛋清肽對酸奶發(fā)酵特性及酸奶品質(zhì)的影響[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2012,38(12):166-168.

[11]ZHANG Y,DU R T,WANG L F,et al.The antioxidative effects of probiotic Lactobacillus casei Zhang on the hyperlipidemicrats[J].Europe?an Food Research and Technology,2010,231(1):151-158.

[12]楊穎,徐桂花.山藥酸奶制作工藝研究[J].中國食物與營養(yǎng),2009,15(2):48.

Effects of different prebiotics on fermentation by probiotics of the medlar yoghurt

JIANG Mengmeng1,WANG Xiangjun2,SUN Ruilin1,WANG Juan1
(1.Henan Vocational College of Agriculture,Zhengzhou 451450,China,2.Henan Entry-Exit Inspection And Quarantine Bureau of P.R.C,Zhengzhou 4510003,China)

In order to explore the effects of different combination of sugar and prebiotics on the probiotics medlar yoghurt,the productive of acid rate,the total number of lactic acid bacteria colonies,pH value,texture,the senses and other indexes of probiotics medlar yogurt were de?tected.The results showed that four kinds of prebiotics contributed to the probiotics medlar yoghurt fermentation.When using fructo-oli?gose as prebiotics,the total number of lactic acid bacteria colonies was largest,and the productive of acid rate was fastest;the senses and the texture were more ideal.

prebiotics;medlar yoghurt;probiotics

TS252.54

A

1001-2230(2017)10-0047-04

2017-04-14

河南省鄭州市技術(shù)研究與開發(fā)經(jīng)費(fèi)支持項目(153PKJGG422).

蔣萌蒙(1982-),女,講師,研究方向為食品加工.