保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌的比例变化对酸奶品质的影响

秦南冰，李妍，袁珠妮，张列兵

（中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京100083）

保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌的比例变化对酸奶品质的影响

秦南冰，李妍，袁珠妮，张列兵

（中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京100083）

通过对不同比例的这两种菌搭配所发酵酸奶的产酸能力、酸奶后酸化、黏度和持水率的测定，以及对酸奶风味的评价，研究了保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌的比例对酸奶品质的影响，旨为酸奶生产中发酵剂的选择提供参考。

保加利亚乳杆菌；嗜热链球菌；菌种比例；酸奶发酵

0 引言

酸奶发酵剂一般由嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌组成，两种菌在牛奶发酵中的关系主要为共生作用和拮抗作用。共生作用表现为嗜热链球菌在乳中生长产生一些代谢物可促进保加利亚乳杆菌的生长。Pette等[1]首次证实保加利亚乳杆菌发酵乳中的无菌过滤物可促进嗜热链球菌的生长。此后又有研究发现嗜热链球菌刺激保加利亚乳杆菌生长的促进物质是甲酸[2]及CO2等物质[3]。近些年又有研究表明，某些保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌在乳中的存在拮抗作用而不存在协同作用[4]。

酸奶发酵剂及发酵过程中两种菌的比例对酸奶的性质有着重要的影响。本研究综合考察了保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌接种比例的变化对酸奶品质的影响，并分析了发酵过程中球杆菌比例变化，为酸奶发酵剂球杆菌比例的选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 菌种活化和发酵剂的制备

菌种保加利亚乳杆菌LB，嗜热链球菌S12（实验室保存）。将S12和LB菌种的冻干粉分别接种于10%脱脂乳（雀巢脱脂乳粉冲调而成）中，于37℃培养8-12 h，如此反复活化3代，得到S12和LB的液态发酵剂。

1.2 酸奶制作

将S12和LB的发酵剂按体积比例分别为1︰10，1︰5，1︰1，5︰1，10︰1接入灭菌后的牛奶（三元纯牛奶20090715生产批号A41Y），接种量2%，于42℃下恒温培养，当测得所发酵牛乳pH小于4.6且酸度大于70°T后，终止发酵。

1.3 酸奶保存和取样

发酵完毕的酸奶先于4℃的冰箱中冷藏约16 h，然后于室温（约25℃）放置5 d，分别于接种时、终止发酵时以及于室温放置的第1天、第3天、第5天取样测定酸度以及进行菌数计数，于冷藏期结束后测定酸奶黏度和持水率。

1.4 球杆菌数量计数

用显微镜进行菌数计数。取3 μL用0.9%生理盐水稀释100倍后的酸奶样品（接种时的样品稀释10倍）均匀涂布于直径为1.4 cm的圆形带格载玻片上，革兰氏染色后，通过显微镜检测将每个样品随机选取10个视野计数球菌和杆菌数，取平均值，再根据显微镜视野面积计算出酸奶中的球杆菌数。

1.5 酸度测定

测定酸度采用滴定法。称取10 mL酸奶，用浓度为0.1 mol/L的NaOH滴定，换算出酸奶的吉尔涅尔度。

1.6 黏度测定

所用黏度计型号为Brookfield DV-C数显黏度计，转子为S63，转速30 r/min，搅拌30 s后读数。

1.7 析水率（持水力）测定

测定析水率的方法是称取W=20 g左右酸奶，在510 g下离心10 min，吸取上层清液称量质量W1，析水率=W1/W×100%。

1.8 感官评价

以10人的评价小组对酸奶进行评分检验和嗜好度排序检验。

2 结果与分析

2.1 球杆菌比例对酸奶品质的影响

2.2.1 对酸化和后酸化的影响

嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌发酵乳糖转化为乳酸(占转化产物的85%～98%)，使牛奶pH值下降至酪蛋白等电点时达到凝乳，得到酸奶产品[5]。酸奶发酵过程中球杆菌比例的变化直接影响混合菌的产酸速度。表1为不同比例混合菌产酸能力。由表1可以看出，接种时球菌占优势的酸奶发酵速度整体上快于杆菌占优势的酸奶，但以杆菌和球菌接种体积比为1︰1时的产酸速度最快，且二者接种体积比越接近1︰1酸奶发酵越快。

酸奶的后酸化情况由图1所示。由图1可以看出，接种时球菌占优势的酸奶产品在贮存前3 d酸度上升较快，3 d后放慢，而杆菌占优势的发酵剂则相反，在3 d后产酸速率明显上升。但球菌接种比例占优势的酸奶总体后酸化程度仍低于杆菌比例占优势的酸奶，这一点与赵鑫的研究一致。他们认为混合菌中嗜热链球菌含量较高时，酸奶的后酸化程度较低[6]。酸奶样品室温下放置5 d后，后酸上升最多的仍然是杆菌与球菌接种体积比为1︰1的发酵剂，可见在此比例下两种菌生长产酸最强。

2.2.2 球杆菌接种比例对酸奶黏度的影响

表1 不同比例混合菌产酸能力

图1 不同比例混合菌酸度曲线

牛乳在发酵过程中，由于酪蛋白的沉淀以及保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌产生胞外多糖作为增稠剂、黏胶剂，增加了发酵乳的黏度。徐成勇[7]等发现向混合菌发酵剂中添加嗜热链球菌可增加酸奶的黏度。图2为不同比例混合菌发酵剂产黏能力。图2中，杆菌与球菌接种体积比为1︰10的酸奶产品黏度最大，且混合菌中嗜热链球菌体积分数较高时更利于黏性物质的产生，李志成[8]等人之前的研究结果也得到过类似结果。

2.2.3 球杆菌接种比例对酸奶持水力的影响

研究采用离心测定析水率的方法分析了酸奶的持水能力，结果如图3所示。由图3可以看出，酸奶析水率在杆菌与球菌接种体积比为1︰1时出现峰值，说明1︰1比例接种球杆菌发酵剂的酸奶持水力最差，随球菌或杆菌比例增加持水力都有所改善。DOROTA CAIS-SOKOLI SKA等人[9]的研究也得到类似的结果，他们研究发现保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌比例为1︰1发酵的酸奶的脱水收缩敏感性比两种菌比例为3︰2时发酵的酸奶更高，并且随着贮存时间延长，这种敏感性增强。

2.2.4 球杆菌接种比例对酸奶感官性质的影响

赵征等[10]认为保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌接种比例为为1︰100的酸奶风味优于该比例为1:10的酸奶，而后者风味又优于杆菌与球菌接种体积比为1︰1的酸奶。

图2 不同比例混合菌发酵剂产黏能力

图3 不同比例混合菌发酵剂析水率

如表2所示，在不同球杆菌接种比例酸奶产品的感官评分鉴评中，除杆菌与球菌接种体积比为5︰1的酸奶评分较低外，其余酸奶产品评分相近。但参与鉴评者普遍认为接种时混合菌中球菌占优势的酸奶风味较柔和，杆菌占优势的酸奶酸味较重。后又对5种酸奶进行嗜好度排序检验，发现接种时混合菌中嗜热链球菌占优势的酸奶嗜好度明显高于球杆菌接种体积相等以及接种时保加利亚乳杆菌占优势的酸奶。综合考虑酸奶评分和嗜好度得出结论，混合菌发酵剂中嗜热链球菌含量较高时，酸奶的风味更佳。

表2 不同比例发酵剂发酵酸奶感官鉴评结果

2.2 酸奶在发酵及贮藏过程中菌比例变化

在不同接种体积比例的基础上，本实验采用显微镜直接计数法统计了球杆菌菌数的真实比例及其在酸奶发酵和贮存过程中的变化情况，为分析酸奶的品质变化提供一些参考。从图4至图8的数据可见，接种的体积比例与菌数比例还是有差距的，杆菌与球菌接种体积比例1︰10，1︰5，1︰1，5︰1，10︰1的酸奶在接种时相对应的杆菌与球菌比例分别为0.093，0.387，0.927，2.001，2.750。

图4为酸奶接种发酵及贮存过程中不同杆菌与球菌比例及总菌数变化。由图4可以看出，不同保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌接种比例的酸奶在发酵及贮存过程中总菌数的变化基本一致，即在贮存第1天时达到高峰，之后开始逐渐下降。但杆菌与球菌接种体积比为10︰1的酸奶例外，接种时杆菌占绝对优势时，发酵和贮存过程中菌种生长都比其他酸奶慢，总菌数至贮存第3天达到峰值，这可能是由于球菌比例过低，不能够及时生长并提供刺激杆菌生长的甲酸、CO2等物质的缘故[11]。分析菌种比例与酸奶总菌数的变化关系可以看出，球杆菌比例越接近1酸奶总菌数越大，并且混合菌中嗜热链球菌占优势的酸奶总菌数要高于混合菌中保加利亚乳杆菌占优势的酸奶。

从发酵和贮藏过程中球杆菌比例变化来看，球菌占优势时（图4（a）（b））在发酵和贮存过程中，球杆菌比例的变化较平缓，杆菌比例略有增加，但幅度不大。球杆菌比例为1︰1时（图4（c）），发酵和贮存过程中两者比例此起彼伏，但没有明显的规律。当杆菌占优势时（图4（d）（e）），发酵和贮存过程中球杆菌比例波动也比较大，且未呈现统一规律。

3 结论

(1)以球杆菌比例为1︰1时，发酵剂产酸最快，但发酵的产品后酸上升也最快。接种时嗜热链球菌占优势的酸奶产品较接种时保加利亚乳杆菌占优势的酸奶产品后酸化程度略低。

(2)球杆菌比例越接近1︰1时，发酵的酸奶持水力越差，而随着球菌或杆菌比例的增加，酸奶的持水力提高。

(3)酸奶的黏度随发酵剂中嗜热链球菌所占比例的增加呈上升趋势。

(4)嗜热链球菌占优势的发酵剂发酵酸奶的综合风味优于球杆菌等比例和报及利亚乳杆菌占优势的发酵剂发酵的酸奶。

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Vary of the ratio of Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus during inoculation and fermentation and its effect on yoghourt quality

QING Nan-bing,LI Yan,YUAN Zhu-ni,ZHANG Lie-bing
(College of Food Science and Nutritional Engineering,China Agricultural University,Beijing 100083,China)

The proprotion of those two has vital effect on the fermented natures of yoghourt.In this paper,the impact of the ratio of Lactobacillus Bulgaricus and Streptococcus Thermophilus on yoghourt quality was discussed basing on the characteristics of yoghourt fermented by diverse proportions of those two microorganism—acid production,postacidification,viscocity，specific retention and evaluation of the organoleptic property of yoghourt in order to provide reference for the choice of culture starters in yoghourt production.

Lactobacillus Bulgaricus；Streptococcus;Thermophilus；bacteria ratio；yoghourt fermentation

TS252.54

A

1001-2230（2011）02-0037-04

2010-11-03

现代农业产业技术体系建设项目（nycytx-0503）。

秦南冰（1989-），男，本科，从事乳品微生物方向的研究。