嗜酸乳杆菌发酵鹰嘴豆乳工艺研究

傅樱花，张晓敏，黄薇（新疆大学生命科学与技术学院，新疆乌鲁木齐830046）



嗜酸乳杆菌发酵鹰嘴豆乳工艺研究

傅樱花，张晓敏，黄薇
（新疆大学生命科学与技术学院，新疆乌鲁木齐830046）

摘要：以鹰嘴豆浆为原料，嗜酸乳杆菌为发酵剂，对发酵剂接种量、加糖量及发酵时间进行试验研究，得到发酵鹰嘴豆乳。结果表明：膨胀鹰嘴豆以10倍重量的水进行磨浆，嗜酸乳杆菌发酵剂的接种量为4 %，蔗糖添加量为6 %，发酵温度37℃，发酵时间24h。

关键词：鹰嘴豆；嗜酸乳杆菌；发酵工艺

鹰嘴豆（Cicer arietinum L.）中文别名为桃豆、鸡豌豆[1]、羊头豆、脑豆子，英文名为Chickpea或Gram，维吾尔语称其为诺胡提。鹰嘴豆是野豌豆族属植物中的一个栽培品种，因其籽粒酷似脱毛后的鹰头或鸡头而得名。新疆乌什县、木垒县等地处天山北坡，是我国鹰嘴豆的主要产地之一。鹰嘴豆作为世界上最古老的豆类之一，不仅是一种十分珍贵的稀有种质资源，而且营养成分全面丰富，在人类膳食中具有重要意义，被认为是一种健康食品。本研究的主要目的是利用益生菌嗜酸乳杆菌[2]对鹰嘴豆浆进行发酵，得到鹰嘴豆乳发酵工艺参数，以期通过嗜酸乳杆菌的发酵作用对鹰嘴豆中的营养成分进行转化，有利于人体的消化吸收。

1　材料与方法

1.1材料

嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）：北京北纳创联生物技术研究院；鹰嘴豆（Cabuli类型）、脱脂奶粉、白砂糖：市售；MRS培养基。

1.2仪器设备

分析天平（FA1004B）：上海越平科学仪器有限公司；电子秤（ACS-3）：上海永杰衡器有限公司；隔水式恒温培养箱（GHP-9050）：上海-恒科学仪器有限公司；酸度计（LR-PH-S25）：杭州联测自动化技术有限公司。1.3 pH测定

pH测定使用酸度计。

1.4酸度滴定

取10 mL发酵鹰嘴豆乳于三角瓶中，加入60 mL蒸馏水，滴入3～4滴浓度为0.2 %的酚酞指示剂，用0.1 mol/L氢氧化钠滴定，至溶液呈微红色（30 s内不褪色），此时记录消耗氢氧化钠溶液体积（mL数）。

1.5发酵剂的制备

将发酵剂菌种袋从冰箱中取出后在室温下放置1 h，菌种袋外用酒精棉擦拭，菌种袋打开后，菌粉倒入灭菌蒸馏水中，置于37℃条件下24 h，然后接种到斜面MRS培养基上，37℃培养72 h，再转接到灭菌脱脂乳中，37℃培养72 h，成为工作发酵剂。

1.6鹰嘴豆浆的制作[3]

鹰嘴豆→拣选→清洗→加水浸泡12 h→增重1倍→磨浆（水温65℃～70℃）→过滤→鹰嘴豆浆

1.7鹰嘴豆乳发酵工艺流程

白砂糖溶解→加入鹰嘴豆浆→煮沸5 min→冷却至40℃→接种→37℃培养

2　结果与分析

2.1确定正交试验的因素与水平

根据前期试验结果，取接种量、加糖量及发酵时间3个因素，并确定其水平，进行L9（33）正交试验，正交试验方案见表1。

表1鹰嘴豆乳发酵正交试验因素水平表Table 1 Factor level table of fermented chickpea milk

2.2鹰嘴豆乳发酵正交试验结果

鹰嘴豆乳发酵正交试验结果见表2。

表2鹰嘴豆乳发酵正交试验结果Table 2 Orthogonal experimental results of fermented chickpea milk

按照上述试验设计进行试验，试验结果如表2，从表中结果可以看出，试验设计的范围内，各因素之间的主次关系为A﹤C﹤B，从R值中可以得出，蔗糖的加入量对鹰嘴豆乳的影响最大，其次为发酵时间和接种量。从K值可以得出，发酵鹰嘴豆乳的最佳工艺组合为A2B3C3，即接种量为4 %，蔗糖加入量为6 %，发酵时间为24 h。在验证试验中，按照A2B3C3组合的工艺条件进行鹰嘴豆乳发酵，得到发酵鹰嘴豆乳的pH为3.61，滴定酸度为0.901 %，活菌数为1.27×109（cfu/mL）。按照A2B3C3组合进行的验证试验中，得到的发酵鹰嘴豆乳活菌数为1.27×109（cfu/mL），虽然此活菌数小于正交试验中的3号及6号得到的发酵鹰嘴豆乳活菌数，但是在后续试验中发现，A2B3C3组合的工艺中嗜酸乳杆菌对鹰嘴豆异黄酮的转化率较高，因此认为此工艺条件为发酵鹰嘴豆乳的最佳工艺条件。

2.3鹰嘴豆乳发酵过程中滴定酸度的变化

合适的酸度是保证鹰嘴豆乳正常发酵的重要因素之一，有研究表明，大豆乳发酵过程中产酸量与所使用的菌种有关。本试验中利用嗜酸乳杆菌对鹰嘴豆乳进行发酵，试验结果如图1所示。

图1鹰嘴豆乳发酵过程中滴定酸度的变化Fig.1 Changes of titratable acidity of chickpea milk during fermentation

从图1中可以看出，鹰嘴豆乳在发酵过程中4 h～12 h之间产酸明显，发酵鹰嘴豆乳的滴定酸度从0.178%上升到0.339 %，之后产酸有所下降，发酵的16 h～24 h，发酵鹰嘴豆乳的滴定酸度从0.322 %快速上升到0.718 %，发酵终点发酵鹰嘴豆乳获得了较高的酸度。以上结果说明，嗜酸乳杆菌能够作用于鹰嘴豆乳，进行正常发酵产酸。

2.4鹰嘴豆乳发酵过程中pH的变化

鹰嘴豆乳发酵过程中pH测定结果如图2所示。

图2鹰嘴豆乳发酵过程中pH的变化Fig.2 Changes of pH of chickpea milk during fermentation

从图2中可以看出，鹰嘴豆乳发酵过程中pH在4 h～12 h明显降低，发酵的16 h～24 h快速产酸，pH下降较快，该结果与滴定酸度显示的鹰嘴豆乳发酵过程中产酸情况一致。

2.5鹰嘴豆乳发酵过程中嗜酸乳杆菌的生长变化

图3鹰嘴豆乳发酵过程中嗜酸乳杆菌活菌数的变化Fig.3 Changes in viable cell numbers of chickpea milk during fermentation

如图3所示，鹰嘴豆乳在发酵过程中，前8小时嗜酸乳杆菌的数量增殖较快，之后嗜酸乳杆菌数量快速下降，发酵12 h嗜酸乳杆菌数量最低，随后嗜酸乳杆菌的数量快速增加，24 h发酵终点嗜酸乳杆菌数量大于108cfu/mL。以上结果说明，嗜酸乳杆菌能够在鹰嘴豆乳中有效地增殖。

3　结论

嗜酸乳杆菌适合作为发酵鹰嘴豆乳的发酵剂菌种。工艺参数为：鹰嘴豆进行磨浆，嗜酸乳杆菌发酵剂接种量为4 %，蔗糖添加量为6 %，发酵温度37℃，发酵时间24 h。

参考文献：

[1]张涛,江波,王璋.鹰嘴豆营养价值[J].粮食与油脂,2004(7):18-20

[2]李杰,李炳仁,李琴.乳制品中嗜酸乳杆菌的益生特性[J].黑龙江八一农垦大学学报, 2011,23(3):43-46

[3]傅樱花,张富春.凝固型鹰嘴豆酸乳的发酵工艺研究[J].食品与发酵工业,2008,34(9):168-170

Study on Fermented Processing of Chickpea Milk

FU Ying-hua，ZHANG Xiao-min，HUANG Wei
（College of Life Science and Technology，Xinjiang University，Urumqi 830046，Xinjiang，China）

Abstract：The objective of the study was to optimize the fermented process for chickpea milk. The results showed that Lactobacillus acidophilus was appropriate in fermentation use. The optimum process conditions were：the ratio of swollen chickpea and water 1∶10 to obtain chickpea slurry，then fermented with Lactobacillus acidophilus，inoculation size dose 4 %，sugar 6 %，fermentation time 24 h at 37℃.

Key words：chickpea；Lactobacillus acidophilus；fermentation processing

收稿日期：2015-02-14

作者简介：傅樱花（1972—），女（汉），副教授，博士，研究方向：乳品生物工程。

基金项目：新疆高校科研计划项目（XJEDU2013I10）

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.03.029