植物蛋白乳酸菌饮品储存过程中乳酸菌的变化规律.doc

7植物蛋白乳酸菌饮品储存过程中乳酸菌的变化规律摘要：本实验以嗜热链球菌fjat-7928、干酪乳杆菌fjat-7929为菌株，以黄豆为基质，发酵得到黄豆酸奶，研究黄豆酸奶在4保存条件下，菌落数以及酸度和ph值的变化。保存30天内，两菌种混合发酵植物蛋白乳酸菌饮品的乳酸菌可高达到3.5109 cfu/ml，高于单独发酵的植物蛋白乳酸菌饮品中的活菌数。混合发酵植物蛋白乳酸菌饮品的最终酸度为109.0 t，ph值为3.58；fjat-7929单独发酵植物蛋白乳酸菌饮品最终酸度为114.0t，ph值为3.65；fjat-7928植物蛋白乳酸菌饮品酸度为60.0t，ph值4.09。4保存三种发酵处理的植物蛋白乳酸菌饮品，30天内乳酸菌活菌数和酸奶的理化性质基本稳定。关键词：植物蛋白乳酸菌饮品；4储藏；乳酸菌数；ph值；酸度change of acidity, ph value and lactic acid bacteria number of soybean yoghurt during 4 storageabstract: using soybean as raw materials, soybean yoghurt are fermented by fjat-7928（streptococcus thermophilus），fjat-7929（lactobacillus bulgaricus）. then we measured lactic acid bacteria number, acidity and ph value of soybean yoghurt during 4 storage. the result shows that: yoghurt prepared by co-fermentation of fjat-7928 and fjat-7929 on bean milk has max bacteria number 3.5109 cfu/ml, more than that of fermented by fjat-7928 or fjat-7929 alone. after 30 days，the acidity of co-fermentation yoghurt is 109.0t, between 114 .0t of fjat-7929 yoghurt and 60.0t of fjat-7928 yoghurt. the finally ph value of co-fermentation yoghurt is 3.58, higher than 3.65 of fjat-7929 yoghurt and 4.09 of fjat-7928 yoghurt. at 4, lactic acid bacteria number and physic-chemical properties of the three types soybean yoghurt are stable during 30 days.key words：soybean yoghurt; 4 storage; lactic acid bacteria number; ph value; acidity大豆在中国栽培并用作食物及药物已有5000年历史，中国古人以大豆为原料开发了系列豆制品如豆腐、豆豉、豆腐乳、酱油等。植物蛋白的利用一直是食品产业的热点，植物性发酵食品是植物蛋白利用的优良媒介1。目前，在植物性原料发酵研究上已有很多具有良好前景的创新应用，如将豆类、果蔬类、药用植物与牛奶相互组合，通过筛选适用于各种植物性原料发酵的乳酸菌，研究发酵工艺，开发营养价值高、风味多样的酸奶品种，同时为中国植物性原料的深加工、提高农产品附加值提供新途径2。大豆酸奶是近年来乳制品与豆制品发展的新途径，与动物性酸奶相比，大豆酸奶最突出的是无胆固醇3，同时适合于乳糖不耐症患者食用4。植物型酸奶因其独特口味和均衡营养，广受人们欢迎，是目前市场上功能性饮料的发展趋势之一。 对于酸奶这种发酵产品来说，保质期长短以及保质期内酸度、风味与质量息息相关。在储藏过程中，酸奶的质量主要受两方面的影响，一是乳酸菌活菌数。活菌数降低，乳酸菌失去菌落优势，可能导致霉菌、酵母菌等微生物的滋长，导致酸奶腐败；此外，益生菌的减少，降低了酸奶的保健价值。二是后酸化。酸奶酸度升高，导致酸奶酸味太重，乳清析出，感官质量下降，对产品风味和外观影响极大。所以研究植物蛋白乳酸菌饮品在储藏过程中的细菌数、酸度和ph值的变化是十分必要的。本实验以黄豆酸奶为研究对象，以嗜热链球菌和干酪乳杆菌为菌种，对豆浆做不同菌种组合的发酵处理，观察在4条件下，植物蛋白乳酸菌饮品中乳酸菌、酸度和ph的变化。1材料与方法1.1供试材料供试菌株：fjat-7928为嗜热链球菌（streptococcus thermophilus），fjat-7929为干酪乳杆菌（lactobacillus bulgaricus），保存于由福建省农业科学院农业生物资源研究所。主要培养基及试剂：改良tja培养基：购于北京陆桥科技有限公司，ph 6.80.2，121高压灭菌15 min，用于菌株的活化、培养。改良mc培养基：购于北京陆桥科技有限公司，ph6.40.2，121高压灭菌15min。用于菌株的分离、计数。改良mrs培养基：购于广东环凯微生物科技有限公司，ph6.40.2，121高压灭菌15min。用于菌株的分离、计数。长富巴氏牛奶，121高压灭菌8min，用于酸奶的制备。植物蛋白（豆乳）发酵基质：挑选表面光泽无霉变的黄豆，用蒸馏水浸泡10小时后清洗，加入干豆质量12倍纯净水，磨浆去渣，加入豆浆体积20%的鲜牛奶，制得混合豆乳，再加入混合豆乳重量5%的白砂糖和混合豆乳重量2%的乳糖，搅拌均匀，冷却至40以下备用6。1.2 试验方法乳酸菌菌种制备：将fjat-7928、fjat-7929分别接种于改良tja液体培养基活化，于37恒温箱培养48h，用来发酵牛奶。fjat-7928、fjat-7929混合发酵酸奶的制备：将活化后的fjat-7928和fjat-7929各按1.5%的接种量接种到牛奶中，混匀后于37恒温箱发酵24h。fjat-7928发酵酸奶的制备：将活化后的fjat-7928按3%的接种量接种到牛奶中，混匀后于37恒温箱发酵24h。fjat-7929发酵酸奶的制作方法同fjat-7928。植物蛋白乳酸菌饮品制备：植物蛋白乳酸菌饮品制备：将发酵后的乳酸菌菌种按5%的接种量接种到植物蛋白（豆浆）中，混匀，分装40 ml到80ml 的蓝盖瓶中，做标记后，于37恒温箱发酵24小时，即得植物蛋白乳酸菌饮品。将植物蛋白乳酸菌饮品放置4低温冷藏，每次各取两瓶检测。植物蛋白乳酸菌饮品发酵菌株形态学特征：每5天取4冷藏的瓶装植物蛋白乳酸菌饮品检测。吸取1ml植物蛋白乳酸菌饮品梯度稀释到10-6。混合发酵的植物蛋白乳酸菌饮品，分别涂布到mc和mrs培养基上。fjat-7928单独发酵的植物蛋白乳酸菌饮品，按同样的稀释方法处理后，涂布mc平板；fjat-7929单独发酵的植物蛋白乳酸菌饮品稀释后，涂布mrs平板。37培养48h，观察菌株在mc培养基和mrs培养基上的菌落形态 (色泽，大小)，并分别计数。植物蛋白乳酸菌饮品理化性质鉴定：植物蛋白乳酸菌饮品酸度测定：采用国标5。植物蛋白乳酸菌饮品ph值测定：用starter 3c 实验室ph计直接测定植物蛋白乳酸菌饮品的ph值。感官评价：对每个保存时期的样品，观测植物蛋白乳酸菌饮品的色泽、组织状态、气味和乳清析出情况，并品尝口感。2结果与分析2.1 植物蛋白乳酸菌饮品感官评价对不同储藏周期的样品观测显示：混合发酵的植物蛋白乳酸菌饮品组织均匀，凝乳状态良好，口感细腻，酸度和气味比较愉悦，随着储藏时间的延长，无液体析出和分层现象；干酪乳杆菌单独发酵的植物蛋白乳酸菌饮品质地较浓稠，口味偏酸，芳香味偏淡；嗜热链球菌发酵的植物蛋白乳酸菌饮品较稀薄，气味芳香，但酸味较淡，储藏25天后表面开始有少量乳清析出。2.2植物蛋白乳酸菌饮品ph值的变化图1显示，植物蛋白乳酸菌饮品存储的前10天，ph值情况为：fjat-7929发酵植物蛋白乳酸菌饮品混合发酵植物蛋白乳酸菌饮品fjat-7928发酵植物蛋白乳酸菌饮品；此后，混合发酵的植物蛋白乳酸菌饮品ph降低较快，混合发酵植物蛋白乳酸菌饮品fjat-7929发酵植物蛋白乳酸菌饮品fjat-7928发酵植物蛋白乳酸菌饮品。混合发酵植物蛋白乳酸菌饮品ph值在前两个周期下降最快，此后缓慢降低，后期稳定在3.58左右。fjat-7928发酵植物蛋白乳酸菌饮品的ph值总体变化不大，第10天后，基本稳定，后期ph值达到4.09。fjat-7929发酵植物蛋白乳酸菌饮品，前10天ph值有较明显的降低，此后趋于稳定，后期ph值稳定在3.65。图1 4储藏酸豆奶ph值的变化（图的标注不清楚，请修改，一下同）2.3植物蛋白乳酸菌饮品酸度的变化图2中，fjat-7929发酵植物蛋白乳酸菌饮品酸度最大。前2个周期，混合发酵植物蛋白乳酸菌饮品酸度增长最快，此后缓慢增长，从第10天起与fjat-7929基本持平，最终酸度高达109.0t。fjat-7928酸度最低，在52t 60t之间，增幅较小。fjat-7929发酵植物蛋白乳酸菌饮品酸度一直呈现增长趋势，第30天酸度值为114.0t。嗜热链球菌和干酪乳杆菌混合培养后的产酸速度比两乳酸菌单独发酵的产酸速度快。混合发酵植物蛋白乳酸菌饮品在第6-10天产酸速度最快，而这一段时间恰是fjat-7929生长高峰期，fjat-7929是产酸能力强（图3），fjat-7929活菌数的增加导致了产酸量的增加。图2 4储藏酸豆奶酸度的变化2.4 植物蛋白乳酸菌饮品乳酸菌数的变化植物蛋白乳酸菌饮品储藏过程中，fjat-7928和fjat-7929乳酸菌数量没有明显降低， fjat-7928经储藏后反而有所明显增加。fjat-7929和fjat-7928共同发酵，活菌数均大于单独发酵的活菌数。4储藏，混合发酵植物蛋白乳酸菌饮品第5天乳酸菌最多，可达3.4109 cfu/ml，此后轻微降低，储藏过程都保持在109 cfu/ml以上。fjat-7928则于第15天达到生长高峰，乳酸菌数达9.9108 cfu/ml。fjat-7929单独发酵的植物蛋白乳酸菌饮品于第20天达到生长高峰，活菌数达2.19109 cfu/ml，此后有所降低。混合发酵植物蛋白乳酸菌饮品中fjat-7929数量小于单独发酵的fjat-7929；在前两个周期中，混合发酵植物蛋白乳酸菌饮品中的fjat-7928的乳酸菌数大于单独发酵中的fjat-7928，此后小于大度发酵中的fjat-7928。在混合发酵植物蛋白乳酸菌饮品中，两乳酸菌生长呈现共生与拮抗的两种阶段。储藏一个周期，混合发酵植物蛋白乳酸菌饮品中的fjat-7928达到生长高峰。在第二个储藏周期中，fjat-7928活菌数下降，同时fjat-7929的活菌数达到高峰。图3 4储存乳酸菌数量的变化3 讨论大豆中含有8种人体必需氨基酸、大豆低聚糖、异黄酮、皂甙、膳食纤维、磷脂和大豆肽等多种对人体具有功能作用的生物活性成分。大豆经过发酵，提高了植物蛋白乳酸菌饮品的营养价值，营养更丰富、更易于消化吸收。乳酸菌能利用人体不能直接吸收的低聚糖，发酵产生易被人体吸收的小分子物质，提高了人体对豆乳中碳水化合物的利用率，提高了营养价值 12。并且经发酵后植物蛋白乳酸菌饮品中游离的异黄酮增加，提高了吸收率 13。发酵豆乳中还含有许多降血压的物质，如ace抑制肽和-氨基丁酸(gaba)，具有降血脂和降胆固醇的作用14,15。总之，植物蛋白乳酸菌饮品是一种兼具良好口感与保健价值的植物乳酸菌饮品。本研究组以保存于福建省农科院生物资源所菌株fjat-7928、fjat-7929发酵植物蛋白乳酸菌饮品制品。4下，混合发酵与fjat-7929发酵的植物蛋白乳酸菌饮品储藏30天内，乳酸菌数、酸度以及口味都比较稳定；fjat-7928发酵的植物蛋白乳酸菌饮品在25天后，除有少许乳清析出外，活菌数及理化指标也比较正常。三者相比较得出：嗜热链球菌和干酪乳杆菌混合发酵植物蛋白乳酸菌饮品，从益生菌数、物理状态、口感风味上来讲，都比单菌株发酵的植物蛋白乳酸菌饮品有优势。三种发酵处理的植物蛋白乳酸菌饮品在4保存的前10天酸度升高比较明显，同时ph值也呈现明显的下降趋势，两者之间具有一定相关性。乳酸菌在生长过程中分解乳糖产生乳酸，导致酸度升高；乳酸含量增加也导致ph值下降。在混合发酵植物蛋白乳酸菌饮品中，两乳酸菌生长呈现共生与拮抗的两种阶段。在第一个阶段中，混合发酵植物蛋白乳酸菌饮品中的fjat-7928的生长速度快于单独发酵中的fjat-7928。推测原因是干酪乳杆菌分解豆奶中的蛋白质产生嗜热链球菌生长需要氨基酸。球菌分解大分子的蛋白质的能力很弱，杆菌分解蛋白生成小肽和氮基酸促进球菌的生长7-10 ，fjat-7929对fjat-7928的生长有促进作用。在第二个阶段中，fjat-7928活菌数下降，同时fjat-7929的活菌数达到高峰。推测在营养总量一定的前提下，两种乳酸菌存在着营养竞争；在牛奶中，球菌通过丙酮酸代谢生成甲酸和co2促进杆菌生长11，在豆奶中fjat-7928也可能产生利于fjat-7929生长的成分；另外，此时的植物蛋白乳酸菌饮品的酸度升高，各项理化指标比较适宜fjat-7929的生长。总体来说，两种乳酸菌菌在同时接入，由于杆菌的代谢产物促进结果，球菌生长较快；此外球菌产生有利于杆菌生长的促生物质，杆菌生长加快；混合发酵乳酸产酸速度比单一的菌快，在酸度达到一定程度时球菌不能生长而发生抗生现象，球菌生长变缓慢，杆菌对酸不敏感而继续生长。植物蛋白乳酸菌饮品发酵中的两种菌，保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌，在酸奶发酵中作用机理不同，这两种菌种对乳酸的发酵都会有较大影响，可以导致乳酸发酵风味、货架期等不同程度的改变。混合发酵过程中，发酵初期嗜热链球菌增殖活跃、而后期保加利业乳杆菌增殖活跃，加快了产酸速度，缩短了发酵时间，维持益生菌数量的平衡与稳定。活性益生菌数可达109 cfu/ml，并且发酵后不添加任何防腐剂，直接4冷藏，保质期可达30天。参考文献1 潘超，卢义伯，吴瑾. 大豆酸奶加工工艺研究j.现代食品科技，2007，23(97):45-472 董喜梅，包艳 等国内外发酵豆乳研究发展现状j大豆科学，2010，29(5): 883-8883 okolie u v，ehiemere i ouse of soybean products all cheap gourds of protein in child-nutrition in akpuoga nike community，in enugu state south east，nigeriajpakistan journal of nutrition，2009，8(4)：491-4944 viana p a，de rezende s t，falkoski d l，et alhydrolysis of oligusaecharides in soybean products by debaryomyces hansenii ufn-l -galactosidases jfood 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