生物保鮮菌種Yo-guard360在酸乳保鮮中的應(yīng)用

汪欣，夏九學(xué)，郭元帥，姜甜，方曙光

(江蘇微康生物科技有限公司，吳江江蘇215200)

0 引 言

酸乳營(yíng)養(yǎng)豐富的特點(diǎn)導(dǎo)致了酸乳的易腐性[1]，酸乳加工過(guò)程中的環(huán)境衛(wèi)生、原輔料和包裝材料，加之我國(guó)尚未成熟的食品貯藏冷鏈系統(tǒng)[2]，導(dǎo)致了酸乳變質(zhì)的威脅性大大增加。2017年酸乳銷(xiāo)售額增長(zhǎng)18%，達(dá)到近1 220億元人民幣，首次超過(guò)純牛奶[3]，酸乳產(chǎn)量的增加，伴隨而來(lái)的是每年因大量酸乳超過(guò)保質(zhì)期而浪費(fèi)，阻礙了酸乳行業(yè)健康持續(xù)的發(fā)展，如果能延長(zhǎng)酸乳保質(zhì)期1周以上，將會(huì)減少30%的浪費(fèi)[4]。

酸乳pH值較低，一般發(fā)生變質(zhì)的主要原因是污染了耐酸的酵母菌和霉菌[5-6]。目前，國(guó)內(nèi)外延長(zhǎng)酸乳貨架期的方法主要有巴氏殺菌和超溫殺菌技術(shù)、添加細(xì)菌素等[5，7]。新型的生物保鮮技術(shù)是指通過(guò)添加天然物質(zhì)、加入菌株本身或其抗菌產(chǎn)物來(lái)延長(zhǎng)食品的貨架期和保證食用安全性[7-10]，乳酸菌應(yīng)用于生物保鮮技術(shù)，是研究得最多的生物保鮮劑的種類(lèi)雖然繁多，但是實(shí)際應(yīng)用于酸乳生產(chǎn)的并不多[10-13]。Yo-guard360作為一款工業(yè)化生產(chǎn)的生物保鮮菌種，本研究將通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究其在酸乳保鮮中的作用，以期為酸乳加工企業(yè)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 試劑

全脂奶粉，新西蘭恒天然；白砂糖，大韓制糖株式會(huì)社；YPD液體培養(yǎng)基，青島高科園海博生物技術(shù)有限公司，用于酵母菌培養(yǎng)；PDA瓊脂培養(yǎng)基，杭州百思生物技術(shù)有限公司，用于霉菌培養(yǎng)；MRS瓊脂培養(yǎng)基，青島高科園海博生物技術(shù)有限公司，用于乳酸菌計(jì)數(shù)。

1.1.2 供試菌種

Yo-cul175：直投式凍干菌粉，由嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌組成，用于酸奶發(fā)酵。

Yo-cul975：直投式凍干菌粉，由嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌組成，用于酸奶發(fā)酵。Yo-guard360：保鮮菌種，由植物乳桿菌和鼠李糖乳桿菌組成，用于發(fā)酵乳制品保鮮。

以上供試菌種均由江蘇微康生物科技有限公司生產(chǎn)和提供。

1.1.3 儀器與設(shè)備

PHS-3E酸度計(jì)、ATS AH100D高壓均質(zhì)機(jī)、血球計(jì)數(shù)器、DHP-9162電熱恒溫培養(yǎng)箱、DZS-708L多參數(shù)分析儀、BWS-27精密恒溫水槽、BROOKFIELD DV2TLVTJO黏度計(jì)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 酸乳的制作

全脂奶粉、白砂糖→溶解（60～65℃/10 min）→均質(zhì)（20MPa）→殺菌（95℃，5 min）→冷卻（43～45℃）→接種酸乳發(fā)酵菌種→添加或不添加生物保鮮菌種→接種或不接種酵母菌/霉菌→發(fā)酵（43℃，6 h）→冷卻→分裝→觀察、記錄結(jié)果并分析

1.2.2 持水力的測(cè)定

取10 mL酸乳放入離心管。離心管質(zhì)量記為w1，加入酸乳后的質(zhì)量記為w2，離心速度為6000r/min，離心10 min，靜置10 min，吸去上清液，此時(shí)質(zhì)量記為w3。

持水性計(jì)算公式：M=(w3-w1)/(w2-w1)×100%

1.2.3 酸乳的感官評(píng)定

由10位食品專(zhuān)業(yè)研究人員對(duì)酸乳組織狀態(tài)、口感、氣味、黏稠度4個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，各項(xiàng)評(píng)分如下，總分為10分。

表1 感官指標(biāo)綜合評(píng)定表

1.2.4 酵母菌、霉菌樣品準(zhǔn)備

酵母菌液制備：將腐敗酸乳中分離得到的酵母菌用YPD液體培養(yǎng)基中30℃培養(yǎng)48 h，利用血球計(jì)數(shù)板將酵母菌濃度調(diào)至合適濃度。

菌孢子液制備：將腐敗酸乳中分離的到的霉菌指示菌于PDA斜面培養(yǎng)基30℃培養(yǎng)5～7 d，直至孢子生成。用含有0.05%(v/v)吐溫-80的無(wú)菌水沖洗斜面，用無(wú)菌紗布過(guò)濾，并利用血球計(jì)數(shù)板將霉菌孢子濃度調(diào)制至合適濃度。

1.2.5 酸乳污染情況統(tǒng)計(jì)

將后熟的酸乳樣品在超凈臺(tái)分裝到100 mL的硬質(zhì)塑料杯（塑料杯用75%酒精浸泡后在超凈臺(tái)中用無(wú)菌空氣吹干，紫外殺菌15 min），每組16個(gè)樣品，在設(shè)定條件下放置，觀察酵母菌霉菌污染情況，并計(jì)算出污染率：

污染率=（已污染樣品數(shù)/樣品總數(shù)）×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 保鮮菌種對(duì)酸乳發(fā)酵過(guò)程的影響

跟蹤酸乳發(fā)酵過(guò)程種pH變化，結(jié)果如圖1，2所示，添加保鮮菌種后，發(fā)酵曲線(xiàn)與空白組重合，說(shuō)明保鮮菌種的額外添加不影響原來(lái)酸乳的發(fā)酵過(guò)程。

圖1 975發(fā)酵酸乳酸化曲線(xiàn)

圖2 175發(fā)酵酸乳酸化曲

2.2 保鮮菌種對(duì)酸乳感官品質(zhì)的影響

由10位食品專(zhuān)業(yè)研究人員對(duì)上述發(fā)酵后熟的酸乳進(jìn)行感官評(píng)分，主要考察添加保鮮菌種后對(duì)原酸乳口感和風(fēng)味的影響，結(jié)果如表2所示。添加360保鮮菌種后，持水力和黏度均無(wú)明顯改變，感官評(píng)分幾乎一致，說(shuō)明保鮮菌種的額外添加對(duì)酸乳感官品質(zhì)不造成影響。

表2 添加保鮮菌種后對(duì)酸乳品質(zhì)的影響

2.3 保鮮菌種對(duì)霉菌的抑制效果

霉菌是導(dǎo)致酸乳變質(zhì)的最主要的微生物，為使保鮮菌種的對(duì)霉菌的作用效果更直觀，在酸乳發(fā)酵前，人為接種從腐敗酸乳種分離得到5株野生霉菌，控制最終奶液中接種霉菌孢子濃度為20～30 CFU/mL。如下圖3所示，對(duì)照組在貯藏的第3天，就已經(jīng)出現(xiàn)了較明顯的黃色或墨綠色霉斑，添加保鮮菌種的實(shí)驗(yàn)組，霉菌的出現(xiàn)時(shí)間推遲，同一時(shí)間段，霉菌污染率降低。

圖3 酸乳中保鮮菌種對(duì)的抑制效果

表3 添加和不添加保鮮菌種酸乳樣品霉菌污染率比較 %

2.4 保鮮菌種對(duì)酵母菌的抑制效果

酵母在酸乳種繁殖，一般會(huì)在酸奶表面產(chǎn)生月牙形的裂痕，或者在容器內(nèi)壁產(chǎn)生空穴，實(shí)驗(yàn)用透明的塑料杯分裝酸奶，更容易觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在25℃恒溫條件下做加速實(shí)驗(yàn)測(cè)試，對(duì)照樣在第3天，酸乳表面就已經(jīng)出現(xiàn)了大小不等的月牙形裂痕，添加保鮮菌種的實(shí)驗(yàn)組沒(méi)有變化；在第7天，對(duì)照組已經(jīng)全部污染酵母菌，產(chǎn)生較濃郁的酒精味道，酸乳表面開(kāi)始膨脹，添加保鮮菌種的實(shí)驗(yàn)組依然沒(méi)有變化，說(shuō)明酵母菌受到了明顯的抑制。

表4 添加和不添加保鮮菌種酸乳樣品酵母菌污染率比較 %

圖4 酸乳中保鮮菌種對(duì)酵母菌的抑制效果

2.5 保鮮菌種對(duì)酸乳延長(zhǎng)保質(zhì)期的效果

以975和175發(fā)酵的酸乳為空白對(duì)照樣，實(shí)驗(yàn)組添加360生物保護(hù)菌種，分別在6℃和12℃條件下觀察污染情況，統(tǒng)計(jì)污染率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5所示：6℃貯藏條件下，空白組從20天開(kāi)始，污染率超過(guò)60%，實(shí)驗(yàn)組在第35天還未出現(xiàn)污染情況；12℃條件下，空白組15天開(kāi)始出現(xiàn)明顯污染，實(shí)驗(yàn)組第35天才開(kāi)始出現(xiàn)污染情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明生物保鮮菌種夠延長(zhǎng)酸奶保質(zhì)期1倍以上。

表5 保鮮菌種對(duì)延長(zhǎng)酸保質(zhì)期的影響

2.6 保鮮菌種對(duì)酸乳后酸的影響

保鮮菌種主要是乳桿菌組成，乳桿菌一般有較強(qiáng)的產(chǎn)酸和耐酸能力，所以在一般的酸乳發(fā)酵菌種配方中，需要降低乳桿菌的比例或選擇弱后酸的乳桿菌[14-15]。為測(cè)試360保鮮菌種對(duì)酸乳后酸的影響，以975為基礎(chǔ)發(fā)酵菌種，設(shè)置空白組，觀察在6℃和12℃貯藏條件下酸乳后酸的變化。由圖5和圖6可以看出，隨著保藏時(shí)間延長(zhǎng)，因發(fā)酵菌種持續(xù)產(chǎn)酸，酸乳pH逐漸緩慢降低。經(jīng)過(guò)一個(gè)貯藏周期：6℃條件下，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組pH接近；12℃條件下，實(shí)驗(yàn)組比空白對(duì)照樣略低，但差異不明顯。

圖5 6℃條件下酸奶pH變化曲線(xiàn)

圖6 12℃條件下酸奶pH變化曲線(xiàn)

3 結(jié) 論

國(guó)家和消費(fèi)者對(duì)乳品質(zhì)量安全的重視程度決定了酸乳生產(chǎn)企業(yè)必須投入更多精力在安全衛(wèi)生上，作為提高產(chǎn)品質(zhì)量安全的一種方式，生物保鮮菌種表現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)本文的研究，工業(yè)化產(chǎn)品Yo-guard360對(duì)酸乳中易污染的霉菌和酵母菌較強(qiáng)的抑制作用，特別是在酸乳貯運(yùn)過(guò)程中脫冷的條件下，且對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量不帶來(lái)負(fù)面影響。關(guān)于保鮮菌種的抑制霉菌和酵母菌的機(jī)理，國(guó)內(nèi)外學(xué)者都曾做過(guò)一些研究，但都沒(méi)有明確的定論，深度挖掘、科學(xué)闡述乳酸菌的抑菌作用機(jī)制，將有助入開(kāi)發(fā)效果更好的生物保鮮菌種以及在更多抑菌防腐領(lǐng)域的推廣使用。