添加益生元对复合益生菌枸杞酸奶发酵的影响

蒋萌蒙,王向军,孙瑞林,王娟

(1.河南农业职业学院,郑州 451450;2.河南出入境检验检疫局,郑州 450003)

添加益生元对复合益生菌枸杞酸奶发酵的影响

蒋萌蒙1,王向军2,孙瑞林1,王娟1

(1.河南农业职业学院,郑州 451450;2.河南出入境检验检疫局,郑州 450003)

研究了木糖醇、菊粉、低聚果糖、低聚异麦芽糖和蔗糖的混合对复合益生菌枸杞酸奶发酵的影响,实验测试了复合益生菌枸杞酸奶的产酸速率、质构、感官、pH值、益生菌菌落数等指标.结果表明:4种益生元成分均对复合益生菌枸杞酸奶的发酵有促进作用,其中6%低聚果糖添加后对益生菌增殖效果最佳,产酸速率最快,发酵出的酸奶口感、质地也较为理想.

益生元;枸杞酸奶;益生菌

0 引言

经研究表明,将益生菌Lactobacillus casei Zhang应用到枸杞酸奶发酵中所产生的新型益生菌酸奶,具有较高的营养和风味品质.目前,国内已经有对益生菌Lactobacillus casei Zhang在发酵乳中的应用进行了研究[1-3],但未见益生元对益生菌Lactobacillus casei Zhang枸杞酸奶发酵产生影响的相关报道.

益生菌的蛋白水解能力普遍相对较弱,常采用混合发酵剂制作酸奶,但这样制作出的酸奶品质不稳、乳酸菌数目下降.因此,利用添加益生元来促进乳酸菌的增殖、改善益生菌酸奶品质具有重要意义.

本研究选取木糖醇、菊粉、低聚果糖和低聚异麦芽糖4种益生元成分[4],通过测定复合益生菌枸杞酸奶的产酸速率、质构特性、乳酸菌活菌数、感官等指标,研究不同益生元对该酸奶品质的影响,为益生菌Lac⁃tobacillus casei Zhang应用于枸杞酸奶的生产提供理论技术支持.

1 实验

1.1 材料与设备

干枸杞,牛奶,白砂糖(食品级),YO-MIX883(内含保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌),益生菌Lactobacil⁃lus.casei Zhang,MRS-V(万古霉素10 mg/L)固体培养基,M17培养基,酸化MRS培养基,自制;木糖醇,菊粉,低聚果糖,低聚异麦芽糖.

恒温培养箱(型号为DNP-9272),剪切乳化机(型号为AE300L-P),粉碎机(型号为JYL-C012),高压均质机(型号GJB30-40),质构仪(型号为TMS-PRO).

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

(1)枸杞汁的制备工艺流程

选料→清洗→热烫(3~5 min)→煮制(料水比1︰10,15 min)→破碎→过滤(8层纱布)→杀菌(100℃,30 min)→冷却→备用

(2)益生菌发酵枸杞酸奶生产工艺流程[5-6]

牛奶→加6%枸杞汁混匀→加入白砂糖和益生元混合物→剪切乳化→预热至55℃→高压均质(20 MPa,5 min)→杀菌(100℃,3 min)→冷却(43℃)→添加0.15%复合益生菌菌种(益生菌L.casei Zhang:YO-MIX883=1∶2)→罐装→发酵(酸度为72oT时停止发酵)→冷却(4℃)→储藏(4℃).

1.2.2 益生元添加量感官试验[7-8]

因木糖醇、菊粉、低聚果糖、低聚异麦芽糖4种益生元成分自身有一定甜度,添加时需要先将其与白砂糖复配调节到适当的甜度后,再加入至牛奶、枸杞汁混合液中发酵.用这样的方法考察益生元促进益生菌的发酵功效更具实际的应用性.根据笔者前期试验结果,益生元与白砂糖复配的最佳甜度选择质量分数为7%的蔗糖甜度,其中固定白砂糖的量为5%,通过感官评价方法筛选出4种益生元的最佳添加量.本研究设计如表1所示.

表1 不同益生元添加量的设计水平 %

1.3 检验方法

1.3.1 滴定酸度的测定

参考GB5413-34-2010所述方法对发酵乳滴定酸度进行测定.

1.3.2 产酸速率[9]

平均产酸速率/(oT.h-1)=终点滴定酸度/发酵时间

滴定酸度达72oT时为发酵酸奶的发酵终点,从接种到此时的时间间隔记为发酵时间.

1.3.3 酸奶质构测定

本研究采用TMS-PRO型质构仪测定复合益生菌发酵枸杞酸奶产品的质构特征,其测定参数为:直径为25.4 mm的球型挤压探头,2.5 N力量感应元,测试速度100 mm/min;起始力0.02 N;穿刺距离16 mm.

1.3.4 活菌数的测定[10]

将复合益生菌发酵的枸杞酸奶用灭菌生理盐水梯度稀释至一定倍数后,采用各选择培养基平板倾注法,测定保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、乳酸菌和益生菌L.casei Zhang的活菌数[11].

益生菌L.casei Zhang:采用MRS-V(万古霉素10 mg/L)固体培养基,37℃需氧培养48 h.

嗜热链球菌:M17培养基稀释平板计数法、革兰氏染色.

保加利亚乳杆菌:酸化MRS培养基(pH=5.5)稀释平板计数法、革兰氏染色.

乳酸菌的测定参考GB4789.35-2010乳酸菌菌落总数的测定方法进行.

1.3.5 感官评价

(1)组成感官评价小组.年龄在18~25岁之间,均接受过《食品感官分析》课程培训.

(2)复合益生菌发酵枸杞酸奶的感官评价[12].该酸奶感官评价指标参照标准如表2所示.

2 结果与分析

2.1 枸杞酸奶中益生元添加量的选择

表2 复合益生菌发酵枸杞酸奶感官评定标准

在一定牛奶、枸杞汁配方比例的混合液中,以5%浓度的白砂糖为基础,分别与木糖醇、菊粉、低聚果糖、低聚异麦芽糖复配,使产品达到7%的蔗糖甜度,对以上样品进行感官品评,结果如表3所示.与7%浓度蔗糖溶液甜度的标准对比,选出这4种益生元的最佳添加量分别为3%木糖醇、8%菊粉、6%低聚果糖和4%低聚异麦芽糖.

表3 不同益生元添加量的感官评价(满分100)

2.2 不同益生元对复合益生菌枸杞酸奶发酵的影响

在复合益生菌枸杞酸奶发酵基质中,分别添加3%木糖醇、8%菊粉、6%低聚果糖和4%低聚异麦芽糖这4种益生元与5%白砂糖混合为样品组1,2,3,4;同时以未添加益生元的7%白砂糖为对照组,按照工艺流程制作酸奶,测定各组在达到最终酸度为72oT时的发酵周期及产酸速率,结果如图1所示.

由图1可以看出,4种含益生元的样品组对复合益生菌枸杞酸奶的发酵均有促进作用,其中6%低聚果糖与5%白砂糖混合添加的样品组3,产酸速率最大,发酵周期最短,与其他样品组相比有明显的优势.添加6%低聚果糖这种益生元后,复合益生菌枸杞酸奶的发酵周期为7 h,与对照组相比缩短了2 h.

2.3 不同益生元对复合益生菌枸杞酸奶质构特性的影响

图1 添加不同益生元对酸奶发酵周期及产酸速率的影响

质构特性是酸奶质地的具体数据体现,是对酸奶品质的客观评价,与产品质量的稳定性密切相关.本研究分别添加3%木糖醇、8%菊粉、6%低聚果糖和4%低聚异麦芽糖这4种益生元后对复合益生菌枸杞酸奶质构特性的影响,结果如表4所示.

表4 添加不同益生元对复合益生菌枸杞酸奶质构特性的影响

由表4可以看出,添加这4种益生元对复合益生菌枸杞酸奶的质构特性都有一定的影响,尤其对硬度的影响较大,对黏附性的影响最小.添加6%低聚果糖可以使该酸奶硬度、凝胶强度最高,添加4%低聚异麦芽糖可以使该酸奶的黏附性最大.这可能是由于不同的益生元成分影响了酸奶中乳酸菌发酵的过程,产生的酸度和活菌数的不同使得乳中酪蛋白分子间的作用发生了改变,进而促进或抑制了酪蛋白的相互凝集作用,造成了硬度、凝胶强度和黏附性的变化.

2.4 不同益生元对复合益生菌枸杞酸奶感官品质的影响

由表5可以看出,添加6%低聚果糖制作的复合益生菌枸杞酸奶的感官评分最高,明显高于其他益生元种类,其次是3%木糖醇、8%菊粉,感官评分最低的为4%低聚异麦芽糖.

2.5 不同益生元对益生菌增殖的影响

研究不同益生元对复合益生菌枸杞酸奶中益生菌增殖的影响,按照工艺流程制作酸奶,并对该酸奶进行微生物分析,结果如表6所示.

由表6可以看出,添加这4种益生元成分都能够促进益生菌的增殖,并都对益生菌Lactobacillus casei Zhang、嗜热链球菌增殖影响较大,对保加利亚乳杆菌的增殖影响不大.其中添加6%低聚果糖对益生菌Lac⁃tobacillus casei Zhang增殖的效果最好,其次为8%菊粉、4%低聚异麦芽糖.

2.6 不同益生元在不同储藏期内对益生菌数量、pH值的影响

表5 添加不同益生元对复合益生菌枸杞酸奶感官评价的影响

复合益生菌枸杞酸奶发酵结束后置于4℃冰箱中储藏,分别在储藏7 d和21 d时计数酸奶中的益生菌活菌数和其pH值,以此来评价不同益生元对储藏期益生菌活菌数量、pH值的影响.结果如表7和表8所示.

由表7和表8可知,在储藏期内,这4种益生元对复合益生菌枸杞酸奶中的益生菌均有增殖和保殖作用,且有明显的相关性.在储藏的7 d至21 d的过程中,益生菌活菌数整体呈下降趋势,但添加益生元成分的酸奶中的活菌数始终高于未添加益生元的酸奶,其中添加6%低聚果糖的复合益生菌枸杞酸奶中的活菌数最高,且益生菌Lactobacillus casei Zhang的菌数也最高.此外,在酸度方面,加入益生元的复合益生菌枸杞酸奶pH值均比不加益生元的高,由于益生元有利于益生菌的生长,食物酸碱度也更加适宜.由表7和表8可见,储藏期内益生菌的继续生长,最终会导致pH值随储存时间的延长有所下降.而其中添加6%低聚果糖的复合益生菌枸杞酸奶中的pH值的下降量最少.

3 讨论

本文研究了木糖醇、菊粉、低聚果糖和低聚异麦芽糖这4种益生元成分对复合益生菌枸杞酸奶发酵的影响,结果表明,这4种益生元添加后均对复合益生菌枸杞酸奶发酵有促进作用.尤其是当6%低聚果糖与5%白砂糖混合发酵复合益生菌枸杞酸奶时,不仅缩短了该酸奶发酵周期而且改善了该酸奶的口感、质地和稳定性.在这4种益生元成分均对益生菌增殖的作用下,6%低聚果糖具有更优良的促进益生菌增殖作用,对益生菌Lactobacillus casei Zhang的增殖效果也是最佳.

表7 添加不同益生元在储藏7 d时对益生菌数量、pH值的影响

表8 添加不同益生元在储藏21 d时对益生菌数量、pH值的影响

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Effects of different prebiotics on fermentation by probiotics of the medlar yoghurt

JIANG Mengmeng1,WANG Xiangjun2,SUN Ruilin1,WANG Juan1
(1.Henan Vocational College of Agriculture,Zhengzhou 451450,China,2.Henan Entry-Exit Inspection And Quarantine Bureau of P.R.C,Zhengzhou 4510003,China)

In order to explore the effects of different combination of sugar and prebiotics on the probiotics medlar yoghurt,the productive of acid rate,the total number of lactic acid bacteria colonies,pH value,texture,the senses and other indexes of probiotics medlar yogurt were de⁃tected.The results showed that four kinds of prebiotics contributed to the probiotics medlar yoghurt fermentation.When using fructo-oli⁃gose as prebiotics,the total number of lactic acid bacteria colonies was largest,and the productive of acid rate was fastest;the senses and the texture were more ideal.

prebiotics;medlar yoghurt;probiotics

TS252.54

A

1001-2230(2017)10-0047-04

2017-04-14

河南省郑州市技术研究与开发经费支持项目(153PKJGG422).

蒋萌蒙(1982-),女,讲师,研究方向为食品加工.