乳脂乳球菌复配发酵乳贮藏期品质变化研究

夏　玉，林　捷*，殷光玲（.汤臣倍健股份有限公司，广东广州50000；.华南农业大学食品学院，广东广州50000）

乳脂乳球菌复配发酵乳贮藏期品质变化研究

夏玉1，林捷2*，殷光玲1
（1.汤臣倍健股份有限公司，广东广州510000；2.华南农业大学食品学院，广东广州510000）

探讨了分离自新疆酸奶疙瘩的一株乳脂乳球菌，在乳制品应用中具有的潜在益生价值。通过测定多肽、滴定酸度、丁二酮、乙醛、黏度、活菌数等指标，研究了乳脂乳球菌复配菌株发酵乳在贮藏期间的发酵特性。结果表明，在贮藏期发酵乳各指标均显著高于对照组，酸度升高了29.59°T，后酸化能力较强。丁二酮含量在整个贮藏过程中较稳定，乙醛、多肽、黏度、胞外多糖的含量在贮藏7 d后达到最大值。多肽含量最高达3.34 mg/mL，胞外多糖含量与测定的黏度值呈现正相关。活菌数呈下降趋势，贮藏21 d后，为7.8×107CFU/mL，仍高于发酵乳标准中活菌数1×106CFU/mL的要求。

乳脂乳球菌；发酵乳；贮藏品质；多肽

乳酸菌在发酵乳制品中具有重要作用，主要作为发酵剂应用在发酵乳工业中，单菌发酵特性单一，蛋白水解能力弱，风味不足，一般以2种或2种以上菌种复配使用［1-2］，且开发保健功能的发酵乳已成为研究热点。乳脂乳球菌（Lactococcuslactissubsp.cremoris）属于乳酸乳球菌乳脂亚种，在产酸、产香及滋气味等方面均表现良好，具有潜在益生特性［3-4］。研究报道表明，乳脂乳球菌对凝集作用敏感程度低，活力和性状在长期的活化和使用过程中比较稳定［5］。研究乳脂乳球菌CH5在脱脂乳中的生长特性，结果表明，菌株CH5在脱脂乳中延滞期短，能快速进入对数生长期，产酸速率快［3］。乳脂乳球菌产香性能最好，丁二酮、乙醛产生量显著高于其他试验菌株［4］。但乳脂乳球菌复配发酵及其贮藏期间的发酵特性研究不多。

本实验研究了从新疆酸奶疙瘩中分离出来的乳脂乳球菌，与其他菌株复配发酵的发酵乳产品，在4℃冷藏过程中，多肽、丁二酮、酸度等理化指标在贮藏期间的变化，为乳脂乳球菌的进一步研究和在乳制品中的应用提供参考。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

乳脂乳球菌Ls（Lactococcus lactissubsp.cremoris）：实验室保存菌种，分离自新疆酸奶疙瘩；瑞士乳杆菌（Lactobacillus helveticus）LH-B02、保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）与嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）的商业混合菌种CY-340：科汉森（中国）有限公司；脱脂奶粉：由新西兰安佳公司提供；丁二酮（分析纯）、三氯乙酸（分析纯）：天津市福晨化学试剂厂；碘（分析纯）、碘化钾（分析纯）：天津市科密欧化学试剂有限公司。

1.2仪器与设备

AL104型电子分析天平：深圳市衡通伟业科技仪器有限公司；DL-5型低速大容量离心机：上海优浦科学仪器有限公司；UVmin-1240型分光光度计：日本岛津仪器有限公司；pHs-2F型pH计：上海精科实业有限公司；AHYQHH-1型恒温水浴锅：常州澳华仪器有限公司；SNB-1型黏度计：上海方瑞仪器有限公司。

1.3方法

1.3.1发酵乳制备

脱脂奶粉12 g/100 mL在45℃水合30 min，进行巴氏杀菌（90℃，5 min），冷却至40℃，接种活化菌种（接种量为2.5%，菌株CY-340∶Ls∶LH-B02为1∶4∶1），41℃发酵7 h结束后，立即冷却搅拌均匀，于4℃条件下贮藏21 d，间隔取样测定理化指标。以菌株CY-340发酵乳为对照组。

1.3.2发酵乳指标测定

pH值的测定采用pHs-2F型pH计；滴定酸度测定参照GB 5413.34—2010《乳和乳制品酸度的测定》；丁二酮含量参考文献［6］的方法测定；乙醛含量参考文献［7］的方法测定；黏度测定采用SNB-1黏度计；多肽含量参考文献［8］的方法测定；胞外多糖的测定参照罗玲泉等［9-10］的方法进行提取，采用苯酚-硫酸法测定；活菌数测定参照GB 4789.35—2010《食品微生物学检验乳酸菌检验》。

2　结果与分析

2.1发酵乳在贮藏期pH、酸度的变化

发酵乳是活菌乳制品，pH控制在4.0～4.5时，乳酸菌细胞内pH值能够维持在中性附近，发酵结束后，产品在贮存、食用前，菌体仍然生长繁殖，当发酵乳pH值为3.5时，菌体内pH值为4.4，发酵乳菌体新陈代谢活动受到抑制，发生后酸化现象，出现的尖酸味会导致感官品质下降，缩短货架期［11-12］。研究表明，乳酸菌代谢产生乳酸与乳糖酶有关，保加利亚乳杆菌可以有效保护乳糖酶活性，是后酸化产酸较强的菌株［12］。

图1　发酵乳在贮藏期间pH变化Fig.1 Change of pH of fermented milk during storage

由图1可知，在贮藏期间，对照组的pH值变化不显著（P＞0.05），稳定在4.2左右，样品酸度适中无明显酸涩味出现，样品组pH值整体＜4.2且呈曲折下降趋势，pH由3.92降至3.74，贮藏3 d后pH上升，可能与菌体自溶后产生的碱中和部分氢离子相关。样品发酵乳相对于对照后酸化强，具有强耐酸性，有利于肠道定植益生菌的开发，在实际生产中，可减弱后酸化，保持良好风味。

图2　发酵乳在贮藏期间酸度变化Fig.2 Change of acidity of fermented milk during storage

由图2可知，随着时间的延长，酸度呈逐渐上升趋势。4℃贮藏21 d后，样品酸度升高了29.59°T，对照组酸度升高26.08°T。酸度与pH影响菌体细胞内酶活性，从而影响菌体对基质的利用率与产蛋白酶能力，良好风味的发酵乳酸度一般在80～120°T［13］。

2.2发酵乳在贮藏期丁二酮、乙醛含量变化

乳酸菌在碳水化合物的代谢过程中能产生乙醛、丁二酮、乙偶姻、3-羟基-2-丁酮等多种芳香化合物，这些化合物的含量与发酵乳的感官风味呈现正相关［14］。王琴等［15］指出丁二酮、乙醛含量不是越高越好，当和其他风味物质的含量及比例在一定范围时，才会得到比较好的感官评价，并且乙醛含量应在23～41 mg/kg风味较佳。

图3　发酵乳在贮藏期间丁二酮含量变化Fig.3 Change of butanedione content of fermented milk during storage

由图3～图4可知，在整个贮藏期间，样品的丁二酮含量（16.10～18.26）μg/mL，乙醛含量（25.30～46.14）μg/mL，且均显著高于对照组（P＜0.05）。在贮藏期7 d前，样品丁二酮、乙醛含量呈上升趋势，后趋于稳定。样品贮藏7 d后，乙醛含量达到最大46.14 μg/mL，之后呈下降趋势，高于对照组最大值28.43 μg/mL。此时体系中的pH值为3.77，有研究指出当pH达到4.2时，乙醛几乎不再产生［16］，试验中在低pH条件下，仍有较强的产香性能，可能与乳脂乳球菌作为优势菌，强的耐酸特性相关，菌株在储存初期，活力较强，羰基化合物累积较多，储存后期，代谢减弱，增长减缓甚至下降。试验中乙醛、丁二酮含量的变化趋势与刘景等［17］的研究结果基本一致，但是含量高于刘景的研究，与试验中选用的菌株产香性能密切相关。

图4　发酵乳在贮藏期间乙醛含量变化Fig.4 Change of acetaldehyde content of fermented milk during storage

2.3发酵乳在贮藏期间黏度、胞外多糖变化

发酵乳凝胶主要以酪蛋白为构成主体，通过絮凝相互链接形成一种立体网状结构，而不同类型的凝胶构成又有较为明显的差异，可以以表观黏度表现。胞外多糖（exopoly saccharides，EPS）主要是在原料乳体系的pH＜5.0之后乳酸菌代谢产生，能改善产品的质构，通过增加乳的黏稠度可预防凝胶破裂和乳清析出［18］。

图5　发酵乳在贮藏期间黏度变化图Fig.5 Change of viscosity of fermented milk during storage

图6　发酵乳在贮藏期间胞外多糖含量变化Fig.6 Change of extracellular polysaccharide content of fermented milk during storage

由图5～图6可知，在贮藏期间黏度与胞外多糖变化趋势一致，先增大后减小，且含量远高于对照组，对照组黏度在贮藏期间基本无变化，维持在955.5～1 473 mPa·s，样品组黏度在贮藏7 d时最大值达2 206 mPa·s；胞外多糖含量在贮藏7 d时最高达176.25 mg/L；样品表现出较佳的质构。胞外多糖在发酵乳的黏稠性方面有积极作用，贮藏期间，乳酸菌进一步代谢，添加的蔗糖在一系列酶作用后生成胞外多糖累积，发酵后期，菌株的代谢减弱，活菌数减少，合成的胞外多糖降低，乳清析出，黏度逐渐降低。

2.4发酵乳贮藏期间多肽含量变化

乳蛋白在发酵过程中生成的多肽物质具有增强免疫力、改善心血管等多种益生功能，且含量与体系中蛋白酶的活力有直接联系［19］。由图7可知，对照组的多肽含量在贮藏期间无显著性差异，保持较低水平，样品多肽含量高于对照组，且随着贮藏时间延长，先上升后下降。多肽含量变化范围2.37～3.34 mg/mL，7 d后达到最大值，为对照组近2倍。多肽主要是乳蛋白在蛋白酶与肽酶的作用下水解呈小分子肽，乳脂乳球菌本身具有较强的蛋白水解能力，与瑞士乳杆菌复合协同，增强了蛋白水解能力，贮藏初期，菌株活力较强，乳蛋白在酶作用下，多肽含量逐渐升高，后期，随着酸度的上升，pH值进一步下降，抑制菌株繁殖，且后期菌株生长竞争营养物质，测定的多肽反而下降。

图7　发酵乳贮藏期间多肽含量变化Fig.7 Change of polypeptide content of fermented milk during storage

2.5发酵乳贮藏期间活菌数变化

图8　发酵乳贮藏期间活菌数变化Fig.8 Change of viable counts in fermented milk during storage

由图8可知，活菌数在贮藏期间缓慢下降趋势，后期下降速率较前期大。菌株在发酵后期营养物质有限，菌体自溶，酸度上升，抑制了生长。样品与对照之间活菌数差异不显著（P＞0.05）。样品活菌数从4.3×108CFU/mL降至7.8×107CFU/mL，但仍然远高于国标中发酵乳活菌数1×106CFU/mL的要求。

3　结论

在贮藏期间，乳脂乳球菌复配菌株发酵乳相对对照组，后酸化能力较强，4℃条件下贮藏21 d酸度升高了29.59°T，丁二酮、乙醛含量在贮藏期间较稳定，且多肽含量在贮藏7 d后达到最大值3.34 mg/mL，显著高于对照组的含量。胞外多糖与黏度值的变化趋势一致，表明胞外多糖对发酵乳的黏性及组织状态有直接联系。活菌数呈下降趋势，贮藏21 d后，为7.8×107CFU/mL，仍高于发酵乳标准中的活菌数1×106CFU/mL的要求。

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Changes of the quality of fermented milk withLactococcus lactisssp.cremorisduring storage

XIA Yu1，LIN Jie2*，YIN Guangling1
（1.BY-HEALTHCo.，Ltd，Guangzhou510000，China；2.CollegeofFoodScience，SouthChinaAgriculturalUniversity，Guangzhou510000，China）

The potential application in milk products ofLactococcus lactisssp.cremorisisolated from Xinjiang yogurt bumps was discussed.The fermentation characteristics of compound strains fermented milk ofLactococcus lactisssp.cremorisduring storage were researched via the determination of polypeptide，titration acidity，butanedione，acetaldehyde，viscosity，viable count and so on.The results showed that each index of fermented milk was significant higher than the control group，the acidity increased 29.59°T，and the capacity of post-acidification was strong.The butanedione content remained stable during the whole storage，the contents of acetaldehyde，polypeptide，extracellular polysaccharide and viscosity reached to the maximum after 7 d.The maximum content of polypeptide was up to 3.34 mg/ml.The extracellular polysaccharide content was positively related with viscosity.The viable count was on a declining trend，and it was up to 7.8×107CFU/ml after storage for 21 d，but it was still higher than the viable count（1×106CFU/ml）in the National Standard.

Lactococcus lactisssp.cremoris；fermented milk；storage quality；poly peptide

TS252.54；TS201.3

A

0254-5071（2015）11-0091-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.11.021

2015-09-28

广东省科技攻关项目（2012B010300019）

夏玉（1988-），女，硕士，研究方向为功能性食品的研究与开发。

林捷（1966-），女，副教授，硕士，研究方向为应用微生物与食品质量与安全控制。