市售酸奶在贮存期间品质变化分析*

孟令帅，徐鑫，刘倩颖，宋雪飞，邹婷婷，乌日娜

(沈阳农业大学食品学院，辽宁沈阳，110866)

酸奶的后酸化是指酸奶在正常发酵结束后，在贮存、产品运输、销售、食用前这一过程中，乳酸菌仍在生长繁殖，并在β-半乳糖苷酶的催化下，继续分解残存的糖产生乳酸，使酸奶的酸度进一步升高，以至于出现了消费者不可接受的过酸味及感官质量下降的现象［1-2］。

酸奶制品的后酸化问题严重影响了消费者对酸奶制品的接受性，严重影响了酸奶制品的普及和发展，为此，国内外学者展开了积极研究。

国内对延长酸奶保质期的研究集中在添加稳定剂、控制发酵菌种以及杀菌技术等方法上［3-4］。李海燕等人将乳酸链球菌素添加到酸奶中，可以有效抑制酸奶的后酸化问题，延长酸奶的保质期［5］。

国外学者对酸奶的后酸化问题是从乳酸菌细胞、基因的水平上进行研究的，并已获得后酸化弱的乳酸菌菌株。目前，对乳酸菌的乳糖代谢机理，细胞对H+调控，酶的基因调控进行了研究，已取得了某些共识。对保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌此二菌株研究表明［6］，此二菌株对乳酸的代谢方式为同型乳酸发酵，乳糖经透膜酶被转运到细胞内，经半乳糖苷酶催化，产生葡萄糖和半乳糖，葡萄糖经糖酵解途径生成乳酸和能量;而半乳糖不被利用，被排除细胞外［7］。另外，现有研究己证实，乳酸菌在正常生长条件下，菌体细胞内pH值与周围环境的pH值不同，菌体细胞有保持其细胞质pH值在中性条件下的能力，以利于菌体在各种环境条件下维持正常的新陈代谢和各种酶反应。本试验旨在通过对保质期间的酸奶pH、酸度、酸乳的游离氨基氮质量浓度和乳酸菌活菌数的测定，来分析酸奶在货架期间各项指标的变化。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 样品的准备

购买市售5 个品牌的酸奶，以1、2、3、4、5 进行编号。各样品的信息如表1所示。

表1 购买的酸奶样品Table 1 Yogurt samples purchased from supermarket

1.1.2 实验仪器设备

手提式不锈钢压力蒸汽灭菌锅(SYQ-DSX-280A上海申安医疗器械厂)，电子天平(ALC-210北京赛多利斯仪器系统有限公司)，pH计(PHS-25上海日岛科学仪器有限公司)，数显恒温水浴锅(HH-6常州国华电器有限公司)，电热干燥培养箱(HG-303南京实验仪器厂)，超净工作台(苏净集团安泰公司)，低温生化培养箱(SHP-1500型上海精宏实验设备有限公司)。

1.1.3 实验试剂

(1)化学试剂:NaOH、甲醛、缓冲溶液、邻苯二甲酸，均购自于国药集团化学试剂有限公司，均为分析纯。

(2)培养基:MRS基础培养基。

1.2 实验方法

1.2.1 酸奶样品的储藏

取相同生产日期的产品各8杯，于4℃进行储藏，分别在第7、14、21、26天取样进行各指标的测定。

1.2.2 pH值的测定

1.2.2.1 酸度计的校正

首先，开启酸度计电源，预热30 min。然后，分别用pH 6.86和pH 4.00的缓冲溶液进行校准［8］。

1.2.2.2 样液pH值的测定

采用精密pH计(pHS-25，上海日岛科学仪器有限公司)，对在冷藏环境中放置的第7天、第14天、第21天和第26天的5种酸奶的pH值进行测定，重复3次，取平均值。

1.2.3 滴定酸度的测定

1.2.3.1 标定

精密称取0.6 g(准确至0.000 1 g)，在105～110℃干燥至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾，加50mL新煮沸过的冷蒸馏水，振摇使其溶解，加二滴酚酞指示剂，用配制的NaOH标准溶液滴定至溶液呈微粉红色30 s不退色。同时做空白试验。

1.2.3.2 样品滴定酸度的测定

(1)原理:以pH计指示pH 8.2为滴定终点，中和酸奶所消耗浓度为0.1 mol/L的NaOH溶液的体积数(以mL计)，来表示酸奶的滴定酸度值。

(2)方法:pH计每次使用前、后，用缓冲标准溶液校准。取样液40 g，置于烧杯中用已标定浓度为0.1 mol/L的NaOH溶液滴定。用pH计指示滴定终点，终点pH值为8.2，读取消耗的NaOH溶液的毫升数。同时做空白试验。

(3)计算公式

式中:V1为滴定消耗的碱液体积;V0为空白滴定消耗的碱液体积;c为碱液浓度(mol/L);m为样品取用量。

1.2.4 乳酸菌活菌数的测定

采用平板计数法，对在冷藏环境中放置的第7天、第14天、第21天和第26天的5种酸奶的乳酸菌活菌数进行测定［9］，具体步骤如下:

(1)将MRS培养基121℃灭菌15 min后，放入恒温50℃的水浴锅中保温。

(2)将灭菌后的无菌水、移液管、试管等全部放入超净工作台，打开超净工作台的通风系统及紫外灯，杀菌20 min。

(3)用1mL的移液管取待测的酸奶样品0.5 mL，放入含有4.5 mL无菌水试管中，混合均匀，即把样品稀释了10倍，依此方法作梯度稀释直至10-7。

(4)分别取 10-5、10-6、10-7三个稀释度的样品各0.5 mL于灭过菌的培养皿中，倒入MRS培养基，轻轻摇匀，静置凝固，每个稀释度作3个平行样。

(5)将凝固后的培养基倒置放入恒温培养箱中，37℃培养72 h后取出培养皿，进行菌落计数，计算后即得乳酸菌数。

1.2.5 游离氨基氮的测定

采用甲醛电位滴定法，对在冷藏环境中放置的第7天、第14天、第21天和第26天的5种酸奶的游离氨基氮进行测定［10］。

1.2.5.1 甲醛电位滴定法的原理

加入甲醛溶液以固定氨基酸中—NH2的碱性，使—COOH的酸性显示出来，将pH计的玻璃电极和甘汞电极插入被测液中构成电池，用NaOH标准液滴定，依据指示的pH值判断和控制滴定终点［11］。

1.2.5.2 具体步骤

取样液40.0 g置于烧杯中，用浓度为0.05 mol/L的NaOH标准液滴定至pH值为8.2，加10 mL中性甲醛溶液并混匀，继续使用浓度为0.05 mol/L的NaOH的标准液滴定至pH值为9.2。记录消耗的碱液的体积V1;取40.0 g蒸馏水，做空白试验，消耗的碱液的体积V2。

1.2.5.3 计算公式

式中:X为样液中氨基酸态氮的质量浓度以N计g/100 mL;m为取用的样液的质量;V1为加人甲醛后滴定至终点(pH 9.2)所消耗的NaOH溶液体积;V2为空白实验加人甲醛后滴定至终点(pH 9.2)所消耗的NaOH溶液的体积。

1.2.6 感官评价

对在冷藏环境中放置的第7天、第14天、第21天和第26天的5种酸奶分别进行感官评价［12］。采用百分制评分方法，评分标准如表2所示。

表2 评分标准Table 2 The senses score standard

2 结果与分析

2.1 酸奶贮存过程中pH值的变化及分析

试验对于5种酸奶在储藏期间的pH值进行了测定，如图1所示。

图1 5种酸奶样品在储藏期间pH值变化Fig.1 pH changes of five kinds of yogurt samples during storage

由图1可知，5种酸奶的pH值均随着储存时间的延长而降低。样品2与样品5 pH下降幅度最大，样品3下降幅度最小，在第7天时，5种样品的pH值在4.07～4.32之间。经过1周的储存，样品2和样品3的pH值降低到低于4.0，分别为3.89，3.98。其他样品都保持在4.0左右。在保质期第21天时，只有样品4和样品5的pH保持在4.0左右，分别为4.0和3.99。超过保质期第26天时，只有样品4的pH值是3.99，接近4.0。pH值在储藏期间不断降低是乳酸菌继续发酵产酸的结果，其中第21天和第26天差异比较小，可能是由于乳酸菌活菌数减少，活力降低［13-14］。

2.2 酸奶贮存过程中酸度的变化及分析

表3为5种酸奶在储藏期间滴定酸度的变化。

表3 冷藏下酸奶贮存过程中酸度测定结果Table 3 The measurement results of yogurt during storage in the refrigerator

由表3可知，5种酸奶的酸度值(°T)随着贮存天数的增加而不断升高，而且，酸度值基本与其pH值相对应，pH值越高的其酸度值越低，而pH值越低的其酸度值越高［15］。样品2、样品5在储藏期间酸度变化最大，这种现象就是工业上常见的酸奶后酸化现象。在贮存过程中，乳酸菌继续生长繁殖，菌体的生长消耗掉残存的糖产生乳酸，导致酸度进一步升高，这也是酸奶pH值不断下降的原因［16］。GB19302-2010中规定酸奶制品的°T≥70，5种样品在保质期内，酸度均符合国家标准。

2.3 酸奶贮存期间乳酸菌活菌数的变化及分析

酸奶在4℃贮藏过程中乳酸菌活菌数如表4所示。

表4 冷藏下酸奶贮存过程中乳酸菌活菌数的测定(log CFU/g)Table 4 Determination of the number of yogurt viable cells during storage in the refrigerator(log CFU/g)

由表4可知，酸乳在整个货架期间，随冷藏时间的延长，乳酸菌活菌数呈下降趋势［17-19］，在7～21 d内，乳酸菌活菌数下降速度较快。但都符合GB19302-2010中1×106CFU/mL的要求。在第7天时，5种样品的乳酸菌的活菌数在(3.3×107～7.7×107)CFU/mL。经过1周的储存，样品1和样品5乳酸菌活菌数较多，分别为2.15×107和1.075×107CFU/mL。在保质期内，虽然所有样品的乳酸菌活菌数都符合标准，但是在过保质期后第26天，样品2还能保持较多活菌，与其它样品不同，嗜酸乳杆菌是其发酵菌种，可能是因为在pH值较低的情况下，乳酸菌的耐酸性比较强，从而导致过保质期存活的活菌数较多。

2.4 游离氨基氮质量浓度变化规律

试验检测了酸奶在4℃贮藏过程中游离氨基氮质量浓度的变化，如图2所示。

图2 冷藏下酸奶贮存过程中游离氨基氮的变化Fig.2 Changes of free amino nitrogen from yogurt during storage in the refrigerator

由图2可知，第7天到第14天，酸奶的游离氨基氮质量浓度在冷藏初期均有较小幅度的上升，之后随冷藏时间延长而缓慢降低。游离氨基氮的质量浓度在冷藏初期的上升可以说明乳酸菌的代谢活动仍然在进行，但是增加的幅度很小，说明冷藏条件下抑制了乳酸菌的代谢活性。在货架期的后期游离氨基氮的质量浓度下降，这可能是由乳酸菌受温度的影响，蛋白代谢活性受到了很大抑制，氨基酸的生成减缓。另一方面，乳酸菌的代谢活动仍在进行，对氨基酸有一定消耗。当氨基酸的生成速度低于消耗速度时导致游离氨基氮质量浓度下降［20-21］。

在冷藏期间内，样品1的游离氨基氮质量浓度变化不是很明显，其余3种搅拌型酸乳的游离氨基氮质量浓度在冷藏初期7～14 d都有较小幅度的上升，从保质期的第14天开始，随冷藏时间延长而缓慢降低。而凝固型样品3与其他搅拌型样品不同，在保质期内其质量浓度一直增加，在过保质期后才下降。可能因为在冷藏条件下乳酸菌的代谢活动仍然在进行，乳酸菌的代谢活性受到抑制，但凝固型的乳酸菌的代谢活性受到抑制较小。后期氨基酸的生成速度低于消耗速度导致游离氨基氮质量浓度下降。

2.5 感官评价

采用加权评分法对5种样品酸奶在储藏期间的感官质量进行综合评定，检验人数为10人，检验结果取平均值，样品3感官评分一直保持90分，只有在过保质期才有所下降，是5种样品中品质最好的。

表5 采用百分制评价结果Table 5 The result by using percentile evaluation results

由表5可知，通过感官评定可以进一步证实，酸奶制品在贮存过程中整体质量下降，样品1、4和5最为明显。酸度的下降可以带来乳清析出、活菌数减少等一系列变化。另一方面，样品发酵所用的菌种不同，也可能是导致口感不同的主要原因之一。

3 结论

通过对5种市售酸奶在冷藏条件下贮存的研究显示，5种酸奶在保质期内，pH值、酸度、乳酸菌活菌数等质量指标均符合国家标准GB19302-2010的要求。过保质期后，酸奶的pH值继续降低，酸度升高，乳酸菌活菌数继续减少，酸奶的整体质量，包括酸奶的口感和风味都有很大程度的降低。

［1］ 郭清泉.酸奶制品在储存过程发生后酸化的机理及控制措施的研究［D］.哈尔滨:东北农业大学硕士学位论文，2001.

［2］ 乌兰，陈霞，杨梅等.影响酸乳后酸化作用的相关因素及其作用机理研究进展［J］.食品科学，2011，32(1):240-245.

［3］ 李莹，剑忠，黄开红等.弱后酸化酸奶发酵剂及高品质酸奶研究［J］.江苏农业科学，2009(4):294-295.

［4］ 王淑丽.延长酸奶货架期及后酸化的控制措施［J］.吉林农业大学，2005(10):38.

［5］ 李海燕，乔成亚，龚广予等.乳酸链球菌素对酸奶品质影响的研究［J］.食品工业科技，2012(4):146-148.

［6］ 孙懿琳.弱后酸化保加利亚乳杆菌菌株的筛选及其后酸化机理［D］.哈尔滨:东北农业大学，2013:2-8.

［7］ WANG Xin-hui，REN Hong-yang，LIU Da-yu，et al.H(+)-ATPase-defective variants of lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus contribute to inhibition of postacidification of Yogurt during chilled storage［J］.Journal of Food Science，2013，78(2):297-302.

［8］ Federman Neto A，Borges A D L，Lavrador M A S.A sim-ple protocol for the routine calibration of pH meters［J］.Revista deCiênciasFarmacêuticasBásicae Aplicada，2009，27(1):63.

［9］ 范瑞，邓毛程，林伟锋.酸乳货架期内乳酸菌活菌数的研究［J］.中国酿造，2008(16):50-53.

［10］ 范宇，陈历，赵常新.酸乳低温储存期间乳蛋白和游离氨基酸变化及质构关系［J］.中国乳品工业，2009，39(10);15-19.

［11］ WANG Chen-yi，HAN Zhi-ping，WANG Ping，et al.Potentiometric titration curves of aluminium salt solutions and its species conversion in the hydrolysis-polymerization course［J］.Bulletin of the Chemical Society of Ethiopia，2008，22(2):155.

［12］ Iria Acevedo Pons，Oscar García，Jorge Contreras，Ingrid Acevedo.Development and sensory evaluation of the characteristics of a goats milk yogurt with pineapple jelly semifluid［J］.Revista Científica.UDO Agrícola，2009，9(2):442.

［13］ 李宏军，刘德宗，史权.酸奶在贮藏过程中酸度和pH值变化的研究［J］.中国乳品工业，2000，28(6):9-10.

［14］ 叶向库，刘汉勋，贺红军.常温下市售酸奶乳酸菌数和pH值的变化研究［J］.食品科学，2005(11);52-54.

［15］ 王奡羽，王岩.影响酸奶质量的因素及控制试验［J］.黑河科技，2003(2):49-50.

［16］ Kneifel W，Jaros D，Erhard F.Microflora and acidification properties of yogurt and yogurt-related products fermented with commercially available starter cultures［J］.International Journal of Food Microbiology，1993，18(3):263.

［17］ 范瑞，林伟锋，顾宗珠等.乳酸菌活菌数对酸乳理化特性的影响［J］.中国乳品工业，2008，36(1):16-18.

［18］ Adhikari K，Mustapha A，Grün I U，et l.Viability of Microencapsulated Bifidobacteria in Set Yogurt During Refrigerated Storage ［J］.Journal of Dairy Science，2000，83(9):1 946-1 951.

［19］ 范江平，毛华旺.原料乳质量中微生物指标检验的研究［J］.中国奶牛，2003，6(6):52-54.

［20］ 郭奇慧，白雪，胡新宇，等.应用游离氨基氮预测UHT乳货架期的研究［J］.中国乳品工业，2009，37(5):50-51.

［21］ Flavia Pop，Anca Marinescu.the Study of Changes in Organoleptic and Physicochemical Parammeters of Sinbiotic Yogurt during Storage［J］.Carpathian Journal of Food Science and Technology，2009，1(1):49.