酸奶中加入混合发酵菌种发酵培养条件研究

2012-10-26陈素陈志冉

中国科技信息 2012年7期

关键词：凝乳酸乳发酵剂

陈素陈志冉

1.天津南侨油脂有限公司，天津 300457；2.黄河水利职业技术学院，河南开封 475003

酸奶中加入混合发酵菌种发酵培养条件研究

陈素1陈志冉2

1.天津南侨油脂有限公司，天津 300457；2.黄河水利职业技术学院，河南开封 475003

在酸奶中加入瑞士乳杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合做发酵剂，弥补单一的发酵菌发酵乳制品酸味重，风味欠佳的缺点，并对三菌混合发酵酸奶的工艺进行了优化设计。结果表明，瑞士乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌混合作为发酵剂无拮抗作用，可混合作为酸乳发酵剂。发酵酸乳的最优工艺条件为：最佳配比为1∶2∶1，接种量为4%，加糖量为10%，脱脂乳浓度为9%。

酸奶；瑞士乳杆菌；保加利亚乳杆菌；嗜热链球菌研究；发酵；培养条件

随着医学、生理学、生物学的发展，人民生活水平不断提高，兴起了一种健康保健新概念——益生菌的保健概念。瑞士乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌研究是益生菌，它在发酵酸乳的制作过程中能产生多种氨基酸和生物活性肽，具有增进人体新称代谢的生理功能，易消化吸收，有促进免疫、激素、酶抑制剂、抗菌、抗病毒、降血脂的作用，食用安全性高，是当今国际食品界研究的热点。为了弥补单一的瑞士乳杆菌发酵乳制品酸味重，风味欠佳等缺点，采用瑞士乳杆菌、保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌混合作为发酵剂，来改善酸奶的风味，拓展酸奶品种新领域。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

瑞士乳杆菌黄河水院食品实验室；保加利亚乳杆菌黄河水院食品实验室；嗜热链球菌黄河水院食品实验室；脱脂乳粉市售；白砂糖市售；邻苯二甲酸氢钾国药集团化学试剂有限公司；无水乙醇上海化学试剂厂；氢氧化钠天津市化学试剂六厂；酚酞天津市化学试剂一厂。

1.2 仪器与设备

DGG101-1电热鼓风干燥箱天津天宇机电有限公司；AB204-N型电光分析天平梅特勒-拖利多仪器(上海)有限公司；LSY型电热恒温水浴锅北京医疗设备厂；T1000型电子天平美国双杰兄弟(集团)有限公司；PHSJ-4A型实验室pH计上海精密科学仪器有限公司；NDJ-79型旋转式黏度计同济大学机电厂；LRH-250-A型生化培养箱广东省医疗器械厂。

1.3 实验方法

1.3.1 pH值的测定

用经过标准缓冲溶液标定的实验室PHSJ-4A型pH计进行测定。

1.3.2 酸乳黏度的测定

酸乳的黏度选用NDJ79型旋转式黏度计测定，测定时选用×0.1的转子进行测定，剪切速率为2028s-1，室温下测定。

1.3.3 滴定酸度的测定[1]

吸取10mL酸乳，置于150mL三角瓶中，加入40mL去CO2水，再加入0.5mL0.5%的酚酞乙醇溶液，0.1mol/L的氢氧化钠标准溶液滴定至微红色，在一分钟内不消失为止。消耗0.1mol/L氢氧化钠标准溶液的毫升数乘以10，即得酸乳得酸度。

1.3.4 乳酸菌发酵剂活力的测定[2]

取5g发酵剂，置于150mL三角瓶中，用40mL去CO2水稀释，加入3～5滴0.5%的酚酞指示剂，0.1mol/L的氢氧化钠标准溶液滴至微红色，1min内红色不消失为止，记下消耗的氢氧化钠标准溶液的体积，发酵剂的活力按下式计算。

活力(%)=消耗氢氧化钠的体积×0.009×100/发酵乳的质量/1.032

1.3.5 正交试验因素水平选择

实验取菌种配比、接种量、加糖量和脱脂乳含量作为考察的四个因素，每个因素取3个水平，设计L9(34)正交试验如表1。

表1 L9(34)正交试验因素水平表

2 结果与分析

2.1 发酵乳最佳接种量的确定[3]

在11%脱脂乳中加入8%的白砂糖，分别以1%、3%、5%、7%、9%的接种量培养，测定凝乳时间、凝乳pH值、黏度、酸度，结果如图1。

图1 最佳接种量确定图

由图1可以看出，酸乳的凝乳时间在5.3～7.2h，pH值在4.1～4.5，黏度在5.3～5.8 mPa!s，酸度均在84～97!T之间，试验结果表明，接种量对凝乳的黏度和pH值基本没有影响，对凝乳的酸度影响也不是很显著。接种量对凝乳时间有一定影响，由图中可以看到，随着接种量的增加，凝乳时间在不断地减少，从7.2小时降至5.3h，可见适量增加接种量可以减少发酵时间，但接种量也不宜过多，否则会造成产酸过快而使乳清分离。综合考虑，瑞士乳杆菌的接种量以3 %为宜，此时pH值为4.3，酸度为90.0!T。成品酸乳为乳白色，组织状态及发酵味良好，有极少量的乳清析出。

2.2 瑞士乳杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合拮抗试验

实验选用嗜酸性益生菌与酸乳生产中常用的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌作为酸奶发酵剂，如果发酵剂菌种之间有拮抗，将会使发酵剂失效，达不到预期的效果，所以应对发酵剂菌种进行拮抗试验。

表2 L9(34)正交试验设计及结果

将三种菌按1∶1∶1的比例接种于灭菌的脱脂乳培养基上，放入42℃的培养箱内培养至凝乳，进行镜检。油镜下观察凝乳中发酵剂菌状态发现，三种菌形态清晰，生长良好，并且三种菌基本保持了1∶1∶1的初始比例，这表明三种菌无拮抗，能够互利共生，可以混合作为酸乳发酵剂使用[4]。

2.3 正交试验设计及结果

记录各组的凝乳时间，将凝固后的酸乳放入4℃冰箱，熟24h后，测定凝乳的pH值、酸度和黏度，并进行感观评价，用SAS软件将评分结果作为考察的响应值进行分析，确定最佳工艺条件。

由表2可以看出，酸奶凝乳时间为3.3～4.5 h，短于单菌发酵凝乳时间；凝乳pH值4.0～4.3，酸度90.45～111.36!T，说明各组发酵剂生成酸有较大的差别，2号、3号、4号凝乳的酸度较高。经24h冷藏后，凝乳黏度差别明显，4号、7号、8号的黏度较大，几乎没有乳清析出；1号、2号、6号黏度小，凝乳较稀，有少量的乳清析出。感官评定5号得分最高，其次是7号和2号。

综合评价，5号比最佳设计组酸奶组织状态要好，并且香气更浓郁，所以酸乳的最佳发酵培养条件为

瑞士乳杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的配比为1∶2∶1，接种量为4%，加糖量为10%，脱脂乳浓度为9%。