肉桂多糖對乳酸菌發(fā)酵及酸奶品質(zhì)的影響

賀瑩

呂梁學院生命科學系（呂梁 033000）

肉桂是肉桂樹的干燥樹皮[1]，富含多糖物質(zhì)，具有強烈的芳香物質(zhì)。我國肉桂產(chǎn)量豐富，主要產(chǎn)于廣西等地區(qū)。肉桂可用于制作肉類、腌制泡菜、泡酒及糕點類等食品。我國對于多糖的研究與其他國家相比，起步較晚，但發(fā)展速度較快[2]。目前國內(nèi)對肉桂多糖的研究主要集中在提取工藝的優(yōu)化以及其生物學活性等方面，研究對提取肉桂多糖的工藝進行了優(yōu)化，得出多糖具有抗腫瘤、抗氧化、清除多種活性自由基、加快清除有害物質(zhì)等作用的結論[3]。

目前，關于肉桂多糖與酸奶的研究主要集中在肉桂多糖酸奶的提取工藝或發(fā)酵工藝優(yōu)化方面，而關于肉桂多糖對乳酸菌發(fā)酵及酸奶品質(zhì)的影響研究少見報道[4]。研究以肉桂多糖和酸奶作為研究對象，從肉桂多糖酸奶的制作工藝出發(fā)，通過測定酸奶的感官品質(zhì)、滴定酸度、持水力、乳酸菌活菌數(shù)、乳清析出率以及pH等，來探索肉桂多糖對乳酸菌發(fā)酵和酸奶品質(zhì)的影響，以期為肉桂多糖酸奶的發(fā)展提供理論和技術依據(jù)[5]。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料與設備

肉桂多糖，于亳州州市肉桂中提??；伊利學生營養(yǎng)奶粉，白砂糖（食品級），磁縣田好食品有限公司；酸奶發(fā)酵劑，北京川秀國際貿(mào)易有限公司；氫氧化鈉、酚酞以及氯化鈉，分析純，天津鳳船化學試劑科技有限公司；MRS肉湯（MRS），山西省生物科技有限公司。

L550型離心機，金壇市恒豐儀器制造有限公司；LDZX-50KBS高壓蒸汽滅菌鍋、HPX-9052MBE電熱恒溫培養(yǎng)箱、電熱鼓風干燥箱（101-2A），上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠；BSA224S電子天平、PHS-3E pH計，上海精密化學儀器有限公司。

1.2 試驗研究方案

1.2.1 工藝流程

原料乳→均質(zhì)→預熱（60 ℃）→調(diào)配→殺菌（90℃）→加肉桂多糖→冷卻（42 ℃）→接種→裝瓶→發(fā)酵（42 ℃）→冷卻→后熟（4 ℃）→成品

1.2.2 操作要點

1.2.2.1 肉桂多糖的提取

將肉桂磨成粉后，經(jīng)烘干后，取50 g肉桂粉加入蒸餾水800 mL，浸泡過夜。在100 ℃下水煮4 h，用3層200目紗布過濾。之后拿4層200目紗布過濾后將濾液合并。60 ℃水浴，將濾液濃縮至300 mL。離心（4 000 r/min，10 min），收集上清液。向上清液加入4倍量的無水乙醇，靜置過夜。離心（4 000 r/min，10 min），收集沉淀。向沉淀中加入80 mL水攪拌均勻，再加入無水乙醇，邊加邊充分攪拌，至醇體積分數(shù)達到80%，停止加醇，容器封口，靜置過夜。離心（4 000 r/min，10 min），收集沉淀。將80 mL蒸餾水加入沉淀中即得肉桂多糖，干燥后得肉桂多糖粉[6]。

1.2.2.2 發(fā)酵劑的制備

取100 mL滅菌乳置于錐形瓶中，取0.6 g發(fā)酵劑，接種到經(jīng)95 ℃（10 min）條件下滅菌的鮮牛乳中充分搖勻后置于42 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，再用吸管取2 mL，接種到滅菌乳中，反復操作，使菌種充分活化；再裝入滅菌乳中培養(yǎng)保存，于4 ℃條件冷藏待用，發(fā)酵、后熟需先置于42 ℃培養(yǎng)箱中發(fā)酵培養(yǎng)4 h，再放置于4 ℃冰箱中后熟24 h[7]。

1.2.2.3 酸奶的制備

將輔料加至滅菌乳中，之后將不同濃度的肉桂多糖分別加入調(diào)配好的乳中，在90 ℃滅菌10 min，冷卻至42 ℃，將發(fā)酵劑以質(zhì)量3%接種于滅菌乳，于42 ℃培養(yǎng)箱中發(fā)酵培養(yǎng)4 h后，置于4 ℃的冷藏箱中，進行后熟24 h[8]。

1.3 檢驗指標的方法

1.3.1 感官測定

優(yōu)選10名評價員，采用了盲標的形式，按照感官評價表對酸奶進行打分（滿分為100分）見表1，最終匯總分數(shù)，比較不同濃度下添加肉桂多糖對酸奶指標的評定。

表1 酸奶感官評分標準

1.3.2 乳清的析出率

取后熟24 h的酸奶進行檢測，精確稱量酸奶的總質(zhì)量，吸取酸奶表面或底部析出的乳清，并稱量質(zhì)量，二者之比為乳清的析出率[9]。乳清的析出率公式：

1.3.3 酸度測定

滴定酸度測定：參照GB 5413.34—2010規(guī)范操作，取后熟24 h的酸奶進行測定，每次取10 mL酸奶置于250 mL錐形瓶中，量取20 mL的蒸餾水并混勻，加入2～3滴的酚酞指示劑，用0.1 mol/L的氫氧化鈉標準溶液滴定酸奶，直至微紅色且在30 s內(nèi)不褪色，記錄氫氧化鈉的消耗體積，并乘以10得到吉爾涅爾酸度值，平行3次測定[10]。

pH測定：取后熟24 h不同濃度的肉桂多糖酸奶進行檢測，嚴格按照操作要點用pH計對酸奶進行測定，平行3次測定[11]。

1.3.4 乳酸菌菌落數(shù)

取后熟24 h不同濃度多糖的酸奶進行檢測，按GB 4789—2010方法檢驗。分別取25 mL不同濃度多糖的酸奶加入裝有225 mL生理鹽水的不同錐形瓶中混勻制成10-1的稀釋液，再用移液槍吸取1 mL稀釋液加入到裝有9 mL滅菌生理鹽水的試管中制成10-2的稀釋液，依照此方法依次倍比稀釋。選擇10-6、10-7和10-8的三個梯度的稀釋液各取0.2 mL在MRS固體培養(yǎng)基上涂，接種完成后并在36 ℃下培養(yǎng)48 h后進行乳酸菌菌落的計數(shù)，平行3次測定。

1.3.5 黏度測定

選取后熟24 h不同濃度的肉桂多糖酸奶進行測定，將待測樣品用玻璃棒勻速攪拌10圈，選用3號轉子在轉速為12 r/min條件下測定1 min，待黏度計測定完成后記錄數(shù)據(jù)，平行3次測定[12]。

1.3.6 保水性測定

選取后熟24 h不同濃度的肉桂多糖酸奶進行測定，將50 mL空離心管質(zhì)量記為W（g），分別稱取大約10 g的酸奶置于離心管中，并稱取總質(zhì)量為W1（g），以3 000 r/min離心10 min，靜置10 min后，棄去上清液，稱取質(zhì)量為W2（g），平行3次測定[9]。

保水性計算公式：

2 結果與分析

2.1 肉桂多糖對酸奶感官品質(zhì)的影響

由圖1可知，由于肉桂多糖添加量在升高，酸奶的感官評價得分逐漸提高，當肉桂多糖添加量為1.0%時，得分最高達90.8，凝固型表現(xiàn)良好，沒有乳清的析出，具有肉桂香氣酸甜可口，具有肉桂特有的色澤；肉桂多糖添加量超過1.0%之后，感官評分逐漸下降；添加肉桂多糖2.0%時，感官評價得分最低為80.8。凝固型較好，沒有乳清的析出，具有發(fā)酵乳香但肉桂香味重，酸甜適宜，肉桂色澤較深。由此得出，添加肉桂多糖在一定范圍內(nèi)可以改善酸奶品質(zhì)，但添加量過多會影響酸奶品質(zhì)。

圖1 肉桂多糖對酸奶感官品質(zhì)影響

2.2 肉桂多糖對酸奶乳清的析出的影響

由圖2可知，第1天乳清的析出率為0，由于貯藏天數(shù)延長乳清的析出量逐漸升高。添加肉桂多糖的酸奶比空白對照組乳清的析出率低，但乳清的析出率在添加1.0%肉桂多糖時最低，在第7天僅是0.697%，而空白組的乳清的析出率是0.996%。

由圖3中可知，第1天的乳清的析出率都為0，由于貯藏天數(shù)的延長乳清的析出逐漸增多，在冷藏條件與常溫條件下，添加肉桂多糖的酸奶乳清的析出率逐漸升高，第7天乳清的析出率值分別為0.697%和1.13%，而空白對照組在冷藏條件下與常溫條件下乳清的析出率分別為1.26%和1.42%。分析表明，添加適宜的肉桂多糖能使酸奶在貯藏過程中的乳清的析出減少，同時冷藏也能減少析出量并能降低酸奶的后酸化，使酸奶在貯藏期間。

圖2 冷藏貯藏過程中乳清的析出變化

圖3 冷藏與常溫貯藏過程中乳清的析出變化

2.3 肉桂多糖對酸奶酸度的影響

取后熟24 h后的酸奶測定結果如圖4，因肉桂多糖量的逐漸增加，酸奶的滴定酸度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在肉桂多糖添加量在1.0%時，滴定酸度最高可達105 °T，而空白對照組的滴定酸度為98 °T，在肉桂多糖添加量超出1.0%時，酸度逐漸下降，添加肉桂多糖的酸奶比空白對照組的酸度高，而滴定酸度與pH正好相反，由此得出肉桂多糖能提高酸奶酸度。

圖4 肉桂多糖對酸奶滴定酸度的影響

如圖5所示，酸奶的pH與時間呈現(xiàn)反比關系，時間越長pH越低，添加肉桂多糖的pH與空白對照組pH相比下降慢，當肉桂多糖的添加量1.0%時酸度從4.34到4.23下降最緩慢，而空白對照組的酸度從4.38到4.14下降速度較快。如圖6所示，將4 ℃冷藏條件下與20℃常溫條件下進行對比，冷藏條件下，貯存到第7天添加肉桂多糖的pH為4.23而空白組的pH為4.14，常溫條件下，貯存到第7天時添加肉桂多糖的pH為4.16而空白組的pH為4.09，常溫空白組的pH下降迅速。結果表明：適量的肉桂多糖有利于維持乳酸菌生長的環(huán)境基本穩(wěn)定，冷藏貯藏條件下酸奶可延緩后酸化，從而延長酸奶保質(zhì)期。

圖5 冷藏貯藏過程中酸奶酸度的變化

圖6 冷藏與常溫貯藏過程中酸奶酸度的變化

2.4 肉桂多糖對乳酸菌菌落數(shù)的影響

由表2可以出：當肉桂多糖添加量不斷上升，乳酸菌落總數(shù)先上升后下降，肉桂多糖濃度達1.0%時乳酸菌落數(shù)可達3.14×108CFU/mL，加肉桂多糖的乳酸菌落數(shù)比空白組高，結果表明：適當添加肉桂多糖有利于乳酸菌增殖，但過量添加肉桂多糖對乳酸菌增殖會產(chǎn)生抑制作用。

表2 不同肉桂多糖對乳酸菌增殖的影響

2.5 肉桂多糖對酸奶黏度的影響

如圖7所示，黏度隨著肉桂多糖添加量的增加黏度逐漸增加，肉桂多糖添加量在1.0%時，黏度最大可達5 497，而空白對照組的黏度為4 799，當肉桂多糖的添加量上升時，黏度逐漸下降。所以添加適量的肉桂多糖有利于酸奶黏度。

圖7 肉桂多糖對酸奶黏度的影響

如圖8所示，隨著時間的延長黏度逐漸降低，添加肉桂多糖酸奶的黏度明顯高與空白對照的酸奶黏度，當肉桂多糖添加量在上升時，酸奶黏度顯著上升，添加1.0%的肉桂多糖酸奶黏度最高；當貯存到第7天時，添加1.0%的肉桂多糖黏度可達3 012，而空白對照組的黏度為1 753。如圖9所示4 ℃冷藏條件下與20 ℃常溫條件下對比，冷藏條件下添加1.0%的肉桂多糖的黏度從5 497降至3 021，而空白對照組的黏度從4 799降到1 753，在常溫條件下添加1.0%的肉桂多糖的黏度從5 489降至2 400，而空白對照組的黏度從4 652降至1 450。結果表明：黏度與菌落數(shù)、pH呈正相關，促進菌落數(shù)增殖。添加適量肉桂多糖使黏度得到提高，有利于乳酸菌的活性穩(wěn)定，同時冷藏條件對黏度起到穩(wěn)定作用，因此酸奶的口感、風味得到了很大的提高。

圖8 冷藏貯藏過程中酸奶黏度變化

2.6 肉桂多糖對酸奶保水性的影響

如圖10所示，多糖添加量在1.0%之前與保水性的值呈正比關系，在添加1.0%的肉桂多糖的酸奶保水性最強可達64.8%，當肉桂多糖的量超過1.0%時，酸奶的保水性逐漸降低。

圖9 冷藏與常溫貯藏過程中酸奶黏度變化

圖10 肉桂多糖對酸奶保水性的影響

如圖11所示，當貯藏時間的延長時，5組酸奶的保水性與貯藏時間呈負相關，酸奶空白組的保水性下降了21%，而添加1.0%的肉桂多糖酸奶的保水性下降了8.5%，添加1.0%肉桂多糖酸奶的保水性高于空白對照組酸奶的保水性。如圖12所示，在4 ℃冷藏條件下與20 ℃常溫條件下相比，冷藏條件下，添加肉桂多糖的酸奶保水性從73.3%下降到64.8%，而空白對照組保水性從68.2%下降至48.1%。常溫條件下，添加肉桂多糖的酸奶保水性下降了19.4%，而空白對照組的酸奶保水性下降了22.8%。試驗結果顯示，添加1.0%肉桂多糖酸奶的保水性下降幅度小，表明添加適量的肉桂多糖能增強保水性能、改良酸奶的風味。冷藏能較穩(wěn)定地維持酸奶品質(zhì)，延長貯存時間。

圖11 冷藏貯藏過程中酸奶保水性的變化

圖12 冷藏與常溫貯藏過程中酸奶保水性的變化

3 結論

采取熱浸提法提取肉桂多糖，研究肉桂多糖對乳酸菌發(fā)酵及酸奶品質(zhì)的影響，結果表明，肉桂多糖的添加量在1.0%時，感官評分最高，達90.8，乳清的析出率最低。適當添加肉桂多糖的量和冷藏條件下能改善酸奶的品質(zhì)，能促進酸奶中乳酸菌的增殖，在酸奶貯藏期穩(wěn)定維持酸奶酸度變化，同時降低乳清的析出率，還可以提高酸奶的黏度，使口感和組織狀態(tài)得到提高。