制备鹰嘴豆牛奶混合乳干酪的乳酸菌筛选研究

李小华 周 莉

(塔里木大学生命科学学院，新疆 阿拉尔 843300)



制备鹰嘴豆牛奶混合乳干酪的乳酸菌筛选研究

李小华 周 莉

(塔里木大学生命科学学院，新疆 阿拉尔 843300)

以鹰嘴豆和牛奶为原料，通过测定发酵混合乳的粘度、酸度、pH4. 6的可溶性氮，采用混合赋权法，对7株乳酸菌(LS、LM、LP、LC、LB、SL、ST)的发酵性能进行统计分析。另外，根据乳酸菌的凝乳情况和乳清混浊度的测定结果，优选LB和LC作为混合型干酪生产的乳酸菌发酵菌株。优选出的LB和LC生长情况显示，两株菌共同培养的生长量和产酸量都高于单株菌培养，两株菌有很好的互生作用，可以复合使用作为鹰嘴豆干酪的发酵剂。

鹰嘴豆乳牛乳混合型干酪； 乳酸菌； 筛选

鹰嘴豆又名桃豆、鸡豌豆、羊头豆、脑豆子、诺胡提(维语)，是豆科草本植物，我国20世纪50年代从前苏联引进，栽培面积不大，主要种植于青海、新疆、甘肃、云南等地[1]。营养成分比较全面，而且含量比较高，蛋白质含量为20. 90%～24. 60%，脂肪5. 36%～7. 61%，淀粉45. 51% ～54. 96%，钙114. 00～440. 00 mg/100 g[2-3]。鹰嘴豆具有补中益气、温肾壮阳、润肺止咳之功效，可作滋补食品[4]，在世界上享有“黄金豆”的美称， 被许多国家列为特殊营养食品。鹰嘴豆粉加上奶粉制成豆乳粉，易于吸收消化，是婴儿和老年人的营养食品[5]。

近年来，我国的大中型乳品企业积极引进国外的先进干酪的生产技术和设备，进行工业化、规模化生产，但干酪产量仍然有限，目前在我国的乳制品中所占的比例相对较小。随着人们生活水平的提高和健康饮食观念的日趋成熟，我国干酪产业必将有广阔的发展前景，成为继液态奶之后的重点发展方向[6]。鹰嘴豆和牛奶混合制备混合型干酪不仅降低了干酪的生产成本，缓节了乳源不足的矛盾，更重要的可以适当的改变干酪的口味，增强了干酪的保健作用。

发酵剂在干酪制作方面起着举足轻重的作用，是干酪生产及成熟中的主要参与者，用于生产干酪的发酵剂，随干酪种类而不同[7]。干酪是西方国家传统的加工乳制品，各方面分析研究较多，国内干酪制作和研究刚刚起步，且主要集中在工艺的探讨和优化上，有关发酵剂研究还处于探索阶段[8]。鹰嘴豆的蛋白质含量较高，鹰嘴豆和牛奶混合制备干酪，可满足的干酪的要求，且提高了干酪的营养价值。本试验研究的目的是筛选出适合制作鹰嘴豆乳牛乳混合型干酪的乳酸菌。为混合乳发酵制品的研制提供新思路。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 试验原料及试剂

鹰嘴豆：购自于阿拉尔市九团农贸市场；牛奶：购自于塔里木大学综合市场；脱脂奶粉：市购。醋酸、盐酸、酚酞、氢氧化钠、硫酸均为分析纯。MRS肉汤(MFH03)

1.1.2 试验用菌株

植物乳杆菌(Lactobacillusplantsubsp.Plantarum(LS))、肠膜明串珠菌(Leuconostocmesenteroides(LM))、副干酪乳杆菌(Lactobacillusparacasei(LP))、干酪乳杆菌Lactobacilluscasei(LC)：来自塔里木大学食品科学系。保加利亚乳杆菌(Lactobacillusbulgaricus(LB))、乳酸链球菌(Streptococcuslactis(SL))、嗜热链球菌(Streptococcusthermophilus(ST))：来自广州省微生物研究所微生物菌种保藏中心。

1.1.3 仪器与设备

NDJ-1型旋转式粘度计(上海恒平科学仪器有限公司)；PHS-3C型精密PH计/酸度计(上海仪电科学仪器股份有限公司)；752型紫外可见分光光度计(上海菁华科技仪器有限公司)；LDZX-40BI型立式自动压力蒸汽灭菌器(上海申安医疗器械厂)；FA2104N型电子天平(上海青海仪器有限公司)；ZH-25-B型多功能搅拌器(佛山市顺德区容桂澳美斯电器厂)；JM-L50型胶体磨(上海多源机械设备有限公司)；KDY-9830型凯氏定氮仪(苏州江东精密仪器有限公司)；HHS型电热恒温水浴锅(上海博讯实业有公司限医疗设备厂)；P-9052MBE型电热恒温培养箱(上海博讯实业有限公司医疗设备厂)；TDL-5-A型离心机(上海安亭科学仪器厂)。

1.2 试验方法

1.2.1 菌种的活化与扩大培养[9]

MRS肉汤培养基的配制：称取MRS肉汤培养基49. 25g，加入蒸馏水或去离子水1L，搅拌加热煮沸至完全溶解，分装三角瓶，121 ℃高压灭菌20min，待冷至常温，备用乳酸菌活化：配制好的MRS肉汤培养基，121 ℃灭菌20min。用接种环转接菌种，37 ℃培养，然后再次活化，一般活化2～3次即可。

扩大培养：活力恢复的菌株按照3%的接种量接种于灭菌的脱脂乳中，37 ℃培养至凝乳，于冰箱中冷藏备用。

1.2.2 脱脂乳发酵剂的制备

将脱脂乳粉按照10%的比例复原为脱脂乳，115 ℃灭菌10min。无菌吸取菌种培养物1mL转接入盛100mL脱脂乳的三角瓶中(按制备发酵剂所用脱脂乳的1%接种)，置于37℃温箱中培养24～48h，待乳凝固结实后，供制备发酵豆乳的使用。

1.2.3 发酵混合乳的制备

鹰嘴豆→挑选→清洗→浸泡过夜→淋干→磨浆→过滤→混合(15%，牛奶(85%))→灭菌(121 ℃,10min)→冷却→接种3%脱脂乳发酵剂→43℃发酵8h

1.2.4 乳酸菌凝乳性能的研究

1.2.4.1 凝乳效果感官评定

乳酸菌凝乳效果的评定，采用加权系数法，总分值100分。凝乳质地所占分值为70、乳清浑浊度为30，详细的凝乳效果感观评分标准如1所示。

表1 凝乳效果感官品定标准

1.2.4.2 乳清浊度的测定

乳酸菌发酵混合乳，以3KPa的压力进行压榨，在480nm下测定排出的乳清浊度，判断凝乳性状，吸光值越高，固形物流失越多，凝乳质地越差[10]。

1.2.5 乳酸菌发酵性能的研究

1.2.5.1 发酵混合乳粘度测定 粘度计分别测定各发酵鹰嘴豆乳的粘度(mPa·s)。

1.2.5.2 发酵混合乳酸度测定 酸碱滴定法，用吉尔涅尔度表示(oT)[11]。

12.5.3 发酵混合乳pH值4. 6可溶性氮(SN)的测定

取混合发酵乳l0ml，加20mLpH值4. 6的醋酸缓冲溶液，调pH值为4. 6，5 000r/min离心30min，后取上清液，微量凯氏定氮法测定含氮量[12]。

1.2.5.4 鹰嘴豆乳牛乳混合型干酪乳酸菌发酵菌株的确定

不同菌株发酵鹰嘴豆乳牛乳混合乳的凝乳酸度、粘度和pH值4. 6可溶性氮含量的测定结果采用统计混合赋权法分析。最终评分的计算公式是：R=a1x1+a2x2+a3x3，其中a1、a2、a3分别代表凝乳酸度、粘度和pH值4. 6可溶性氮含量的换算值(每个的换算是按数值最高的为100，其余按比例换算，如这七种菌的酸度，最高的酸度设为100，其余的按此比例换算)。x1、x2、x3分别代表凝乳酸度、粘度和pH值4. 6可溶性氮含量权重为0. 35、0. 35、0. 3。

1.2.6 优选乳酸菌的生长相互作用研究

将优选出的两株乳酸菌株以分别l%的量接种到经12l℃灭菌15min改良的乳酸菌MRS培养基中，另外把这两株菌以1:1的比例1%添加量接种到改良的MRS培养基中，分别于37 ℃培养，每2h测其600nm下的吸光度和pH值。以时间为横坐标，OD600和pH值为纵坐标绘制生长曲线[13]。

2 结果与分析

2.1 乳酸菌的凝乳性能

2.1.1 凝乳效果

由表2可以看出，LM和LC凝固混合乳的速度较快，只需3. 5h和4h，而且产酸能力除了LP以外，较其它菌株少。LB和SL凝固混合乳所需时间较长，相对来说产酸较快，LS凝固混合乳需时最长，产酸能力较LB慢，但比SL快。

LM发酵的混合乳，凝乳结构较松散、粗糙，有絮状物，无弹性，析出的乳清呈乳白色。LS菌株结构松散，有絮状物，乳清呈乳白色。LB和LC菌株发酵的鹰嘴豆乳，洁白，柔软，细腻，有弹性，乳清为浅黄色。其余三种菌株的凝乳质地细腻，稍松散，但LP析出乳清为浅黄色，SL和ST为乳白色。

2.2.2 乳清浊度

表2 不同乳酸菌凝固鹰嘴豆乳情况

图1 不同乳酸菌发酵混合乳8h的乳清浊度 图2 不同的乳酸菌发酵混合乳8h的酸度

由图1可知，LP的凝乳效果最好，固形物流失较少，LC和LB的凝乳效果较好。LS和LM的凝乳效果较其它的比较差，固形物流失最多。

2.2 乳酸菌发酵混合乳的产酸能力

图2 表明，LM和LC的产酸能力较其它几株菌强，发酵8h时混合乳的酸度达到75oT。LS的产酸能力稍低于ST，ST的能力稍低于TS，但是TS的产酸能力高于LP，LP的产酸能力最弱。

2.3 乳酸菌发酵混合乳的粘度

图3 不同乳酸菌发酵混合乳8h的粘度 图4 不同乳酸菌发酵混合乳8h的pH4．6可溶性氮

图3表明了这七株乳酸菌在8h后的粘度情况，LP的粘度最大，达到了275mPa·s，LB、SL、LC和SL依次降低，LC和SL大致相同。LS的粘度最小，低至25mPa·s。

2.4 乳酸菌分解蛋白质的能力

可通过测定发酵鹰嘴豆乳中pH值4. 6可溶性氮(SN)的含量来确定乳酸菌分解蛋白质的能力。由图4可见，LC和ST这两种乳酸菌利用蛋白质能力最强，含量达到0. 049%，其次是LS，LP和LB，LP和LB利用蛋白质能力相同。最后的是LM和SL，且LM利用蛋白质的能力最弱。

2.5 鹰嘴豆乳牛乳混合型干酪乳酸菌发酵菌株的确定

由表3可知，不同的乳酸菌的发酵性能由高到低的排序是LC→LB→ST→LP→LM→SL→LS。另外，再根据乳酸菌凝乳情况及乳清浊度分析，可知LC和LB是优选出来的乳酸杆菌。

表3 乳酸菌凝乳指标最终评分和排序的结果

2.6 乳酸菌生长特性的研究

图5 乳酸菌菌株间的生长曲线的比较 图6 乳酸菌菌株间的产酸曲线的比较

由图5可知，LB和LC共同培养时的菌株生长量略高于相同条件下单独培养的LB和LC，并且都是4h进入生长期，LC菌株和共同培养的菌株在8h进入稳定生长期，LB菌株12h进入稳定生长期。共同培养的菌株的对数生长期比LB菌株短，与LC菌株相似。

图6是乳酸菌菌株共同培养和单独培养时的产酸曲线比较图。图6表明，共同培养的菌株pH值从一开始就显著降低，直到10h之后缓慢降低，从8h之后pH值低于单菌株培养时的PH值，这种趋势一直持续。LC菌株的产酸能力从一开始到最后都高于LB菌株的产酸能力。从12h开始，共同培养的菌株和单独培养的菌株它们的pH值都趋于稳定。

由图5和图6的结果比较可知，LB和LC共同培养时，生长量和产酸能力都高于单独培养。两株菌在共同培养时具有很好的互生作用，所以，可用作加工鹰嘴豆乳牛乳混合型干酪的乳酸菌发酵剂。

3 结论

通过乳酸菌凝乳性能的研究发现，LM凝固混合乳时间较短，但乳块结构粗糙、松散、无弹性，而且有絮状物，并有大量乳清析出，LS菌株结构松散，有絮状物，乳清呈乳白色。LB和LC菌株发酵的混合乳，洁白，柔软，细腻，有弹性，乳清为浅黄色。其余三种菌株的凝乳质地细腻，稍松散，但LP析出乳清为浅黄色，SL和ST为乳白色；对5株乳酸菌发酵混合乳的发酵性能高到低的顺序是：LC→LB→ST→LP→LM→SL→LS。另外，根据乳酸菌凝乳情况以及乳清浊度，确定LB和LC作为鹰嘴豆干酪的乳酸菌发酵剂。优选出的LB和LC生长相互作用显示，两株菌共同培养的生长量和产酸量较单株菌培养的生长量和产酸量高，两株菌的互生作用良好，可进行复合使用。

[1] 边生金,冯孝良.鹰嘴豆及利用价值[J].现代农业,2001,(1):18-19.

[2] 胡跃高.世界绿色饲料产业发展趋势与我国绿色饲料产业建设战略认识[J].草业科学,2002, 199(2):59-64.

[3] 石元春.走出治沙与退耕误区[J].草业科学,2002,19(5):70-72.

[4] 阿米娜·阿布里米提,热依拉·木合甫力. 鹰嘴豆的开发利用前景[J].新疆农业科学,1996,12(3): 117-118.

[5] 朱锦福,刁治民,李强峰.鹰嘴豆生物学特性及应用价值[J].青海草业,2004,13(4):25-26.

[6] 贾树妍,杨凯.我国干酪产业发展现状及对策研究[J].产业与科技论坛,2011,10(22):21-22.

[7] 孔保华.乳品科学与技术[M].北京:科学出版社,2004.

[8] 翟硕莉.新鲜软质干酪发酵剂及发酵工艺研究[D].河北农业大学,2007

[9] 李红梅. 大豆干酪关键技术及成熟特性的研究[D].东北农业大学,2008.

[10] 杨佐毅,李理,杨世中,等.新型大豆奶酪的研制及水解特性[J].现代食品科技,2005,21(4):26-27

[11] 周光宏主编.畜产品加工学[M].北京:中国农业出版社,2002.

[12] 邹鲤岭,张富新,李昌盛,等.两种羊奶干酪成熟期间理化和生化特性研究[J].食品工业科技，2009,30(5):72-75.

[13] 张建友.冻干乳酸菌菌种的研究[D].东北农业大学,2003.

Study on Screening of Lactobacillus for Preparation Chickpea Soymilk Mixed Milk Cheese

Li Xiaohua Zhou Li

(College of Life Science, Tarim University, Alar, Xinjiang 843300)

This experiment was taken chickpeas and milk for raw material, statistical analysis was performed on the fermentation properties of seven strains of lactic acid bacteria using mixed weighting by measuring fermented mixed milk the viscosity, acidity, pH4. 6. Further, according to the measurement results of curds situation and whey turbidity of lactic acid bacteria, LB and LC was used as the preferred lactic acid bacteria fermented strains of chickpea soymilk and milk mixed cheese. The growth condition between LB and LC showed that growth amount and propionic acid output When LB and LC were cultured together were than that when they were cultured alone, two bacteria had a good Symbiosis and can be compounded as starter cultures of chickpeas cheese.

Chickpea Soymilk and Milk Mixed Cheese; Lactobacillus; Screening

2014-06-19

塔里木大学校长基金项目(TDZKSS201307)

李小华(1978-)，女，讲师，硕士，研究方向为农畜产品加工与贮藏工程。 E-mail:lixh_1021@163.com

1009-0568(2015)01-0035-06

TS252.53

A

10.3969/j.issn.1009-0568.2015.01.006