菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳品質(zhì)的影響

何 君 韓育梅 劉 敏 李 艷 鄔 婷 鄭 巖 王雅楠

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 呼和浩特010018）

益生元是一類經(jīng)人體口腔、胃和小腸消化后在結(jié)腸內(nèi)調(diào)節(jié)腸道菌群產(chǎn)生有益作用的食品組分，菊粉和低聚果糖屬于菊粉型果聚糖，是常見的益生元[1]。菊粉和低聚果糖既可由菊苣類植物提取也可人工制備，菊粉水解后產(chǎn)生低聚果糖，二者結(jié)構(gòu)相似，均由葡萄糖單元和果糖單元間通過β-葡萄糖苷鍵相連，菊粉聚合度為10 到60，低聚果糖聚合度為2 到9[1]。它們的理化性質(zhì)及應(yīng)用效果不同，低聚果糖易溶于水，易被微生物利用分解，有甜味；而菊粉難溶于水，難被微生物利用分解，且穩(wěn)定性和黏度較好，還可作為添加劑增強(qiáng)食品的結(jié)構(gòu)[2]。發(fā)酵乳是以牛乳或乳粉為原料，發(fā)酵后制成的pH 值降低的產(chǎn)品[3]。一定數(shù)量的益生菌對(duì)于宿主健康起到作用，單獨(dú)發(fā)酵或者與普通發(fā)酵劑（德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌）混合添加發(fā)酵可制備成益生菌發(fā)酵乳，益生菌增加了發(fā)酵乳的功能性，而發(fā)酵乳也可作為益生菌的載體被人體攝入，繼而益生菌發(fā)酵乳受到廣泛關(guān)注[4]。然而，現(xiàn)階段益生菌發(fā)酵乳普遍存在貯藏期益生菌活菌數(shù)低，因?yàn)橐嫔^發(fā)酵劑菌種易于衰亡，存在后酸化現(xiàn)象及乳清析出等問題，對(duì)其生產(chǎn)和消費(fèi)造成不良影響[5]。目前雖有研究表明菊粉、低聚果糖能保護(hù)發(fā)酵乳中的益生菌，改善發(fā)酵乳品質(zhì)，還可被人體攝入，產(chǎn)生益生元作用，但是缺乏系統(tǒng)地評(píng)價(jià)菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳的作用效果[4]。

本試驗(yàn)中研究了不同添加量菊粉和低聚果糖對(duì)含雙歧桿菌BB-12 發(fā)酵乳品質(zhì)的影響，包括發(fā)酵期黏度因子的變化與發(fā)酵時(shí)間，貯藏期間黏度、乳清析出率、滴定酸度、活菌總數(shù)與雙歧桿菌活菌數(shù)的變化。與傳統(tǒng)流變學(xué)觀測(cè)方法相比，采用DWS 理論，通過觀察發(fā)酵乳中顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，在非破壞的條件下全過程檢測(cè)發(fā)酵乳發(fā)酵期的流變學(xué)的特性，包括黏度因子變化，參照已有發(fā)酵乳凝膠特性的研究，可分析發(fā)酵期間菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳的作用[7]。本試驗(yàn)中通過研究不同聚合度的菊粉型果聚糖在發(fā)酵乳中的應(yīng)用效果，為常見的含雙歧桿菌BB-12 的發(fā)酵乳選擇合適的菊粉型果聚糖，為含有其它益生元和益生菌的發(fā)酵乳的研制與生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

低聚果糖（純度≥90%），上海源葉生物科技有限公司；菊粉（純度≥90%），美國(guó)國(guó)民淀粉公司；全脂乳粉，新西蘭恒天然集團(tuán)；酸奶直投式發(fā)酵劑YF-L812、雙歧桿菌BB-12，丹麥科漢森股份有限公司；厭氧產(chǎn)氣包，三菱瓦斯化學(xué)株式會(huì)社；MRS 固體培養(yǎng)基，廣東環(huán)凱微生物科技有限公司；莫匹羅星鋰鹽，青島海博生物技術(shù)有限公司；其它均為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?/p>

1.2 主要儀器、設(shè)備

光學(xué)法微流變分析儀，法國(guó)FORMULACTION儀器公司；PB-10 型酸度計(jì)，德國(guó)賽多利斯儀器有限公司；DV-2 數(shù)字式黏度計(jì)，上海尼潤(rùn)智能科技有限公司；HC-2518R 冷凍離心機(jī)，安徽中佳科學(xué)儀器有限公司；超凈工作臺(tái)，蘇州凈化儀器有限公；THZ-98C 恒溫培養(yǎng)箱，上海福馬試驗(yàn)設(shè)備有限公司；SX-500 蒸汽滅菌器，日本TOMY 公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品配制 在含質(zhì)量分?jǐn)?shù)11.5%全脂乳粉的牛乳中，分別加入0.0%，0.5%，1.0%，1.5%，2.0%及2.5%的低聚果糖（簡(jiǎn)稱D）或菊粉（簡(jiǎn)稱I），混勻后高壓均質(zhì)處理（25 MPa）。經(jīng)巴氏滅菌，按0.01%的添加量等量加入直投式發(fā)酵劑 （活菌數(shù)約9×108CFU/g）與雙歧桿菌BB-12（活菌數(shù)約6×108CFU/g）。將樣品置于42 ℃的培養(yǎng)箱內(nèi)發(fā)酵，發(fā)酵終點(diǎn)為乳液pH 4.5。將樣品放入4 ℃冰箱貯藏。貯藏期樣品的測(cè)定時(shí)間為0，1，3，7，14 d 和21 d。

1.3.2 發(fā)酵終點(diǎn)時(shí)間的測(cè)定 采用pH 值計(jì)直接測(cè)量發(fā)酵期各樣品的pH 值。記錄不同菊粉或低聚果糖添加量對(duì)應(yīng)的發(fā)酵乳達(dá)到發(fā)酵終點(diǎn)（pH4.5）所需時(shí)間。

1.3.3 發(fā)酵過程中微流變學(xué)觀測(cè) 凝膠體系形成過程中微流變學(xué)參數(shù)變化參考Titapiccolo 等[7]的方法，利用光學(xué)微流變儀監(jiān)測(cè)。取20 mL 置于特制的平底圓柱形帶塞玻璃瓶中，再移至測(cè)定槽，于42 ℃下發(fā)酵，觀測(cè)彈性因子的變化。每隔1 min 采集1 次數(shù)據(jù)，根據(jù)1.3.2 節(jié)方法確定發(fā)酵時(shí)長(zhǎng)。

1.3.4 發(fā)酵乳可滴定酸度的測(cè)定 稱量5 g 發(fā)酵乳樣品于錐形瓶中，加入40 mL 的煮沸并冷卻的蒸餾水與2 滴酚酞指示劑，搖勻后用0.1 mol/L 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色，30 s 內(nèi)不褪色，記錄氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液所消耗的體積V（mL），V×20即發(fā)酵乳酸度（T°）[8]。

1.3.5 發(fā)酵乳黏度的測(cè)定 取發(fā)酵乳20 mL 于樣品槽中，待乳液溫度達(dá)到25 ℃后，根據(jù)樣品黏度范圍，使用21 號(hào)轉(zhuǎn)子，設(shè)置轉(zhuǎn)速20 r/min，開始測(cè)定后30 s 時(shí)記錄黏度值。當(dāng)扭矩?cái)?shù)值20%～90%時(shí)，所測(cè)定黏度值即發(fā)酵乳有效黏度值。

1.3.6 發(fā)酵乳乳清析出率的測(cè)定 稱取離心管的質(zhì)量m0（g），然后倒入5～8 mL 的發(fā)酵乳樣品于離心管中，稱取離心管與發(fā)酵乳的質(zhì)量m1（g）。于4 ℃，4 000 r/min 離心10 min，除去離心管內(nèi)的上清液，最后稱取除去上清液后發(fā)酵乳與離心管質(zhì)量m2（g）。根據(jù)以下公式換算得乳清析出率[9]。

WHC（%）=（m2-m1）/（m1-m0）×100%

1.3.7 發(fā)酵乳樣品活菌數(shù)計(jì)數(shù) 根據(jù)方改霞[10]、宋繼宏[11]、Akin S[12]等研究，改進(jìn)國(guó)標(biāo)GB 4788.35-2010《乳酸菌檢驗(yàn)方法》[13]。稱取5 g 發(fā)酵乳于100 mL 錐形瓶中，加入45 mL 無菌生理鹽水并充分混勻，然后梯度稀釋。采用MRS 固體培養(yǎng)基傾注法，42 ℃厭氧培養(yǎng)培養(yǎng)48 h，計(jì)發(fā)酵乳中總的活菌數(shù)。采用含莫匹羅星鋰鹽的MRS 改良固體培養(yǎng)基傾注法，42 ℃厭氧培養(yǎng)48 h，計(jì)雙歧桿菌活菌數(shù)。上述菌落數(shù)準(zhǔn)確計(jì)數(shù)范圍為30～300。

1.4 數(shù)據(jù)處理及試驗(yàn)分析

用各指標(biāo)測(cè)定值的3 個(gè)平行值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用excel2013 的STDEV 與SAS9.4 的ANOVA 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。圖形采用Orgin9.4 繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳發(fā)酵時(shí)間的影響

由圖1可知，加入低聚果糖和菊粉延長(zhǎng)發(fā)酵乳的發(fā)酵時(shí)間，在同一添加量下含有低聚果糖發(fā)酵乳的發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)于菊粉。Oliveria 等[14]試驗(yàn)表明，在含有乳雙歧桿菌發(fā)酵乳中，麥芽糊精可縮短發(fā)酵時(shí)間，低聚果糖和葡聚糖延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間。益生元對(duì)發(fā)酵時(shí)間的影響可能存在益生元種類的差異性。經(jīng)方差檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，菊粉和低聚果糖發(fā)酵乳的發(fā)酵時(shí)間與其添加量之間差異性顯著（P = 0.0135＜0.05）。不同添加量低聚果糖和菊粉的發(fā)酵乳平均發(fā)酵時(shí)間分別為4.57 h 和4.5 h，而1.5%含量的低聚果糖或菊粉發(fā)酵乳的發(fā)酵時(shí)間與其它組分差異性不顯著。最終選擇含1.5%菊粉和低聚果糖的發(fā)酵乳及空白對(duì)照組做發(fā)酵期微流變學(xué)試驗(yàn)。

2.2 菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵過程中黏度因子的影響

黏度是對(duì)發(fā)酵乳在一定溫度下形成的混合體組織狀態(tài)的綜合表現(xiàn)，黏度的變化也可用黏度因子表示。從圖2可看出菊粉和低聚果糖發(fā)酵乳及空白對(duì)照組的發(fā)酵是一個(gè)多級(jí)過程，包括低黏度初始停滯階段，黏度快速變化階段和高黏度階段[15]。在發(fā)酵前期兩個(gè)小時(shí)內(nèi)各樣品黏度無明顯變化，屬于低黏度的初始停滯階段，此時(shí)乳酸菌生長(zhǎng)繁殖代謝產(chǎn)酸，乳液中的pH 值逐漸降低。發(fā)酵兩個(gè)小時(shí)后，pH 值降到一定程度（通常為pH 值=5.0），此時(shí)酪蛋白膠粒開始解離，乳液中凝膠開始形成，進(jìn)入黏度快速變化階段。對(duì)圖2拐點(diǎn)處分析得知三者開始產(chǎn)生凝膠的時(shí)間分別為：1.5%菊粉發(fā)酵乳2 h 23 min 40 s，1.5%低聚果糖的發(fā)酵2 h 28 min 30 s，空白對(duì)照組2 h 24 min 47 s。三者時(shí)間相近，因?yàn)樵诎l(fā)酵乳發(fā)酵前期，凝乳的主要因素是德氏乳桿菌保加利亞亞種以乳糖為基礎(chǔ)，碳源大量生長(zhǎng)繁殖代謝產(chǎn)酸，所以它們開始凝乳的時(shí)間基本相近。而后，各樣品黏度因子迅速增加至最大值，進(jìn)入高黏度階段，這一階段包括酪蛋白膠粒鏈和膠粒簇延展形成蛋白質(zhì)基質(zhì)，脂肪球鑲嵌在蛋白質(zhì)基質(zhì)中，同時(shí)發(fā)酵劑乳酸菌產(chǎn)生胞外多糖，形成一張類似于肌原纖維細(xì)絲一樣的網(wǎng)，將微生物細(xì)胞和酸乳蛋白質(zhì)基質(zhì)連接起來，使得整個(gè)發(fā)酵乳形成較為穩(wěn)定的凝膠體系[7，15]。其中菊粉發(fā)酵乳和空白樣的黏度有小范圍的降低，接著迅速回升，可能是由于形成的凝膠結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。最終三者黏度因子的大小關(guān)系是：低聚果糖發(fā)酵乳＞菌粉發(fā)酵乳＞空白發(fā)酵乳。

圖1 菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳發(fā)酵時(shí)間的影響Fig.1 Effect of inulin and oligofructose on fermentation time of fermented milk

圖2 添加量為1.5%菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳在發(fā)酵期間黏度因子的影響Fig.2 Effect of inulin and oligofructose with the addition of 1.5% on macroscopic viscosity index of fermented milk

2.3 菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳可滴定酸的影響

由圖3可見，不同添加量的菊粉和低聚果糖發(fā)酵乳在貯藏期間酸度不斷升高，主要是因?yàn)榘l(fā)酵乳中的乳酸菌保持一定的菌活力，代謝產(chǎn)酸。在貯藏期0 d 和1 d，菊粉發(fā)酵乳與低聚果糖發(fā)酵乳酸度高于空白樣。3～14 d，除了14 d 時(shí)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的菊粉發(fā)酵乳外，其它時(shí)間點(diǎn)測(cè)定的菊粉和低聚果糖發(fā)酵乳酸度均低于空白樣。貯藏期21 d，含菊粉發(fā)酵乳的酸度與空白樣相近，含低聚果糖發(fā)酵乳的酸度仍小于空白樣品。方差分析表明，菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳貯藏期酸度的影響差異性顯著（P=0.457＜0.05）；多重均值比較發(fā)現(xiàn)菊粉發(fā)酵乳酸度均值高于低聚果糖發(fā)酵乳。在低聚果糖發(fā)酵乳中，酸度與低聚果糖的濃度間差異性顯著（P=0.0073＜0.01），隨著低聚果糖濃度的增高，發(fā)酵乳的酸度逐漸降低。在菊粉發(fā)酵乳中，菊粉的濃度與發(fā)酵乳的酸度之間差異性不顯著（P=0.288＞0.01）；均值分析表明不同添加量菊粉的發(fā)酵乳酸度均小于空白樣品。虞嬌嬌等[8]也發(fā)現(xiàn)，在含瑞士乳桿菌的發(fā)酵乳中，添加一定量的低聚果糖可緩解發(fā)酵乳貯藏期的后酸化。后酸化的主要原因是乳酸菌代謝產(chǎn)酸。菊粉和低聚果糖可作為碳源被乳酸菌分解吸收，影響代謝產(chǎn)酸，也可作為親水性大分子物質(zhì)對(duì)水分活度產(chǎn)生影響，進(jìn)而通過影響酶活力間接影響乳酸菌的代謝[8]。

圖3 菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳貯藏期可滴定酸度的影響Fig.3 Effect of inulin and oligofructose on titratable acidity of fermented milk during storage time

2.4 菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳黏度的影響

由圖4可知，貯藏期內(nèi)菌粉和低聚果糖發(fā)酵乳的黏度大于空白對(duì)照組。在0 d （發(fā)酵期結(jié)束時(shí)），低聚果糖發(fā)酵乳黏度均值大于添加菊粉發(fā)酵乳，這與2.2 節(jié)中黏度因子與時(shí)間的變化關(guān)系表現(xiàn)一致。1d 時(shí)各樣品黏度均降低，而3 d 后黏度升高并上、下波動(dòng)，不同添加量的菊粉發(fā)酵乳黏度均值開始逐漸大于低聚果糖發(fā)酵乳。方差分析表明：菊粉發(fā)酵乳和低聚果糖發(fā)酵乳的黏度差異性顯著（P=0.0497＜0.05），且含有菊粉發(fā)酵乳的黏度均值大、波動(dòng)小，菊粉發(fā)酵乳貯藏期間黏度較大程度地上升，這可能與菊粉本身的穩(wěn)定性好，可形成一定的膠體結(jié)果有關(guān)[1，16-17]。低聚果糖的濃度對(duì)發(fā)酵乳黏度的影響極為顯著（P＜＜0.001），多重均值分析表明：當(dāng)?shù)途酃琴|(zhì)量分?jǐn)?shù)在0～1.5%時(shí)，發(fā)酵乳黏度與濃度呈正相關(guān)，這與虞嬌嬌[8]發(fā)現(xiàn)類似：在含瑞士乳桿菌的發(fā)酵乳中添加一定量低聚果糖增加黏度，當(dāng)?shù)途厶菨舛冗^高時(shí)，活菌數(shù)會(huì)增加，并且加大多糖的消耗量使發(fā)酸乳的黏度降低。低聚果糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于1.5%后黏度出現(xiàn)波動(dòng)仍大于空白對(duì)照組，而虞嬌嬌[8]對(duì)低聚果糖濃度設(shè)置的最大值僅為1.5%。本試驗(yàn)中，當(dāng)?shù)途酃琴|(zhì)量分?jǐn)?shù)高于1.5%時(shí)，過多的低聚果糖補(bǔ)充了其被乳酸菌所消耗的量而增加發(fā)酵乳的黏度。對(duì)于菊粉而言，濃度對(duì)菊粉發(fā)酵乳黏度的影響也極為顯著 （P＜0.001）。多重均值分析表明，當(dāng)菊粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1.5%時(shí)，發(fā)酵乳黏度均值高于空白對(duì)照組，且當(dāng)菊粉添加量為1.5%時(shí)候黏度的均值最大。

圖4 菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳貯藏期黏度的影響Fig.4 Effect of inulin and oligofructose on viscosity of fermented milk during storage time

2.5 菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳清析出率的影響

乳清析出率是發(fā)酵乳微觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的宏觀表現(xiàn)[9]。由圖5可知，低聚果糖和菊粉在發(fā)酵乳貯藏期均能降低乳清析出率，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各樣品的乳清析出率呈現(xiàn)波動(dòng)式增加。方差分析表明菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳乳清析出率的影響差異性不顯著（P=0.1232＞0.05），低聚果糖發(fā)酵乳在貯藏期乳清析出率的均值略高于菊粉，因此菊粉具有相對(duì)較好地減少乳清析出作用。菊粉和低聚果糖的濃度對(duì)乳清析出率的影響差異性均極為顯著（P＜＜0.001）。多重均值比較發(fā)現(xiàn)添加量為1.5%的低聚果糖和1.5%，2.0%的菊粉發(fā)酵乳在貯藏期其乳清析出率控制在25%左右，具有較好的減緩乳清析出的效果。有研究表明，菊粉不僅能與發(fā)酵乳中蛋白質(zhì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)結(jié)合增加結(jié)構(gòu)性，還能形成微晶束，而微晶束能夠相互作用形成小的共聚體，可以鎖住更多的水分并增加持水力，這也是菊粉增加產(chǎn)品穩(wěn)定性主要原因[16-17]。

圖5 菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳貯藏期乳清析出率的影響Fig.5 Effect of inulin and oligofructose on precipitate amount of whey of fermented milk during storage time

2.6 菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳活菌數(shù)的影響

由表1得知，參考雙歧桿菌的接種量6×108CFU/g，發(fā)酵期結(jié)束后各樣品中雙歧桿菌的活菌數(shù)隨著貯藏時(shí)間的增加而逐漸降低。菊粉和低聚果糖發(fā)酵乳中雙歧桿菌活菌數(shù)高于空白對(duì)照組，因此菊粉和低聚果糖能減緩雙歧桿菌的衰亡。菊粉和低聚果糖對(duì)貯藏期間發(fā)酵乳雙歧桿菌活菌數(shù)的影響顯著（P=0.049＞0.05）。多重均值檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)菊粉減緩雙歧桿菌衰亡的效果優(yōu)于低聚果糖，且在貯藏期后期14～21 d，菊粉發(fā)酵乳中雙歧桿菌的活菌數(shù)維持在108CFU/g，而低聚果糖僅107CFU/g，其中含有1.5%菊粉的發(fā)酵乳雙歧桿菌BB-12 活菌數(shù)均值最高。發(fā)酵乳中益生菌只有達(dá)到一定的數(shù)量才能保證其益生作用，比如日本要求為107CFU/g[18]。Akalin 等[19]發(fā)現(xiàn)0.5%與1.0%的低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳中動(dòng)物雙歧桿菌有發(fā)酵期增殖和貯藏期減緩衰亡的作用。本試驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)低聚果糖在發(fā)酵期對(duì)雙歧桿菌BB-12 的增殖效果。Shakerian 等[20]研究發(fā)現(xiàn)菊粉也能顯著促進(jìn)動(dòng)物雙歧桿菌的增值。同樣Akin 等[12]研究表明菊粉能夠促進(jìn)嗜酸雙歧桿菌增值。本試驗(yàn)中僅發(fā)現(xiàn)菊粉對(duì)雙歧桿菌BB-12 的保護(hù)作用，可能是不同種類的雙歧桿菌存在代謝的差異性。本試驗(yàn)均能驗(yàn)證菊粉與低聚果糖對(duì)雙歧桿菌的保護(hù)作用。Buriti 等[21]通過體外消化模擬試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)含有菊粉對(duì)益生菌-嗜酸乳桿菌存在保護(hù)機(jī)制，推測(cè)這種保護(hù)一方面菊粉強(qiáng)化了嗜酸乳桿菌對(duì)不良環(huán)境的耐受性，另一方面菊粉形成微囊結(jié)構(gòu)對(duì)益生菌直接保護(hù)。目前僅有研究證實(shí)菊粉形成凝膠結(jié)構(gòu)把菌體包含在內(nèi)，形成較為穩(wěn)定的微觀結(jié)構(gòu)，從而起到保護(hù)作用[22]。同樣，Ziar H 等[23]研究表明藻酸鈣與抗性淀粉結(jié)合后形成的微膠囊對(duì)發(fā)酵乳中的鼠李糖乳桿菌LBRE-LSAS 和雙歧桿菌BB-12 在消化系統(tǒng)中起保護(hù)作用。菊粉對(duì)益生菌的保護(hù)作用具有菌種及添加量的差異性。Mansour 等[24]發(fā)現(xiàn)在含有嗜酸乳桿菌和動(dòng)物雙歧桿菌的發(fā)酵乳中，菊粉對(duì)貯藏期動(dòng)物雙歧桿菌有較好的保護(hù)作用，對(duì)嗜酸雙歧桿菌活菌數(shù)無顯著影響，且試驗(yàn)中菊粉添加量為1.0%，小于Buriti[21]等的試驗(yàn)中2.0%與4.0%的添加量。

由表2得知，發(fā)酵期結(jié)束后所有樣品中活菌總數(shù)超過109CFU/g，遠(yuǎn)大于雙歧桿菌BB-12，說明在含雙歧桿菌BB-12 的發(fā)酵乳中，主要乳酸菌是發(fā)酵劑菌種。貯藏期活菌總數(shù)的變化類似于雙歧桿菌BB-12 活菌數(shù)的波動(dòng)式下降。21 d 時(shí)，除了含有0.5%，1.0%，1.5%的菊粉的發(fā)酵乳活菌總數(shù)的維持在109CFU/g 以上，其它樣品中活菌總數(shù)均降至108CFU/g。Akalin 等[19]發(fā)現(xiàn)與本試驗(yàn)結(jié)果相似，2.0%添加量的低聚果糖可減緩含有動(dòng)物雙歧桿菌或長(zhǎng)雙歧桿菌的發(fā)酵乳貯藏期發(fā)酵劑活菌數(shù)的衰亡。這不同于AkinS 等[12]的發(fā)現(xiàn)0.5%與1.0%添加量菊粉對(duì)含嗜酸雙歧桿菌發(fā)酵乳中的發(fā)酵劑活菌數(shù)無顯著影響，可能是菌種選擇及試驗(yàn)方法存在一定差異性。本試驗(yàn)中菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳中活菌數(shù)的影響差異性顯著（P=0.0072＜0.05），兩者的變化趨勢(shì)也不一樣。菊粉發(fā)酵乳在進(jìn)入貯藏期0～1 d 內(nèi)，活菌總數(shù)迅速降低，然后上、下波動(dòng)下降，且各時(shí)間點(diǎn)活菌總數(shù)差異性不顯著；而低聚果糖發(fā)酵乳進(jìn)入貯藏期0～1 d 內(nèi)活菌總數(shù)迅速降低，然后3～7 d 內(nèi)平緩下降，最后14～21 d 再顯著降低。多重均值檢驗(yàn)表明，在貯藏期間含有0.5%菊粉發(fā)酵乳中活菌總數(shù)最高，與雙歧桿菌BB-12 活菌數(shù)最高對(duì)應(yīng)的添加量不同，可能是由于不同濃度的菊粉對(duì)于不同的乳酸菌保護(hù)效果存在差異。

表1 菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳貯藏期雙歧桿菌BB-12 活菌數(shù)（108CFU/g）的影響Table 1 Effect of inulin and oligofructose on the viable count of Bifidobacterium BB-12（108CFU/g） of fermented milk during storage time

表2 菊粉和低聚果糖對(duì)發(fā)酵乳貯藏期活菌總數(shù)（108CFU/g）的影響Table 2 Effect of inulin and oligofructose on the viable count of all Lactobacillus（108CFU/g） of fermented milk during storage time

3 討論

菊粉和低聚果糖均能改善發(fā)酵乳的品質(zhì)，菊粉作用效果優(yōu)于低聚果糖。當(dāng)菊粉添加量為1.5%時(shí)，貯藏期間發(fā)酵乳中雙歧桿菌BB-12 活菌數(shù)均值不低于108CFU/g，且維持在109CFU/g 以上。發(fā)酵乳黏度較高，乳清析出率較小，后酸化作用也較弱，發(fā)酵乳品質(zhì)最好?？稍谶M(jìn)一步工藝優(yōu)化中，結(jié)合風(fēng)味分析、感官評(píng)價(jià)綜合分析菊粉或低聚果糖的應(yīng)用效果。

在發(fā)酵期內(nèi)，菊粉發(fā)酵乳產(chǎn)酸迅速，低聚果糖發(fā)酵乳黏度大，而發(fā)酵期結(jié)束時(shí)通過乳清析出率判斷菊粉發(fā)酵乳更穩(wěn)定。進(jìn)入貯藏期后，菊粉發(fā)酵乳的黏度逐漸增加并大于低聚果糖發(fā)酵乳的黏度，二者的黏度與添加量之間差異性顯著；菊粉發(fā)酵乳的酸度大于低聚果糖發(fā)酵乳，低聚果糖發(fā)酵乳的酸度與低聚果糖添加量之間差異性顯著，而菊粉發(fā)酵乳則不顯著。通過乳清析出率可判定菊粉發(fā)酵乳結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。菊粉在發(fā)酵乳中并不是單一作為微生物碳源物質(zhì)影響發(fā)酵乳品質(zhì)，菊粉還可形成穩(wěn)定菊粉膠簇結(jié)構(gòu)對(duì)菌體進(jìn)行保護(hù)，這與菊粉難以被微生物分解利用以及穩(wěn)定性好的理化性質(zhì)相對(duì)應(yīng)。Torres 等[25]發(fā)現(xiàn)菊粉的顆粒在乳制品儲(chǔ)藏7 d 后粒徑從0.1 μm 增到10 μm 的現(xiàn)象，因此基于菊粉的聚集，可使得乳制品的黏性增加，此外菊粉也能降低貯藏期乳制品中蛋白質(zhì)的水解程度，從而使產(chǎn)品有較高的穩(wěn)定性[24]。由于低聚果糖易于被微生物分解利用，且分子質(zhì)量小難以參與發(fā)酵乳中食品骨架構(gòu)建，因此對(duì)發(fā)酵乳品質(zhì)的影響可能是基于作為碳源被微生物分解利用和改變體系中水分活度。未來還可通過分析微生物代謝產(chǎn)物，以及菊粉和低聚果糖與蛋白質(zhì)的相互作用方式，進(jìn)一步探究不同聚合度的菊粉型果聚糖以及其它益生元對(duì)發(fā)酵乳品質(zhì)的影響機(jī)理。