大豆低聚糖对类食品乳杆菌412与安琪酵母联合发酵酸面团的影响

1、大豆低聚糖对类食品乳杆菌与安琪酵母联合发酵酸面团的影响摘要：应用类食品乳杆菌与安琪酵母菌联合作为酸面团发酵剂。在培养基介质中，大豆低聚糖均能作为二者生长和代谢所需的碳源被利用。将大豆低聚糖加入面粉中，通过测定面团发酵力、值、滴定酸度对比研究发现，添加大豆低聚糖对面团发酵的影响优于蔗糖和葡萄糖，蔗糖则优于葡萄糖。进一步对比大豆低聚糖与其有效成分水苏糖和棉籽糖的研究发现，水苏糖能使发酵面团值降低最快，但添加大豆低聚糖的面团发酵力和滴定酸度明显好于水苏糖和棉籽糖；与大豆低聚糖复合物相比，低聚糖中的单一组分并不能更好的改善面团的发酵性能。综合上述结果，确定大豆低聚糖在发酵酸面团中的适宜添加量为。关键词

2、：大豆低聚糖；类食品乳杆菌；安琪酵母；酸面团；发酵：，收稿日期：基金项目：国家高技术研究发展计划（）（）；国家高技术研究发展计划（）（）；“十二五”农村领域国家科技计划课题（）作者简介：刘啸（），女，在读硕士生，研究方向：农产品加工及贮藏通讯作者：张柏林（），男，博士，教授，从事食品生物技术的研究：第期 刘啸等：大豆低聚糖对类食品乳杆菌与安琪酵母联合发酵酸面团的影响 ， ：；大豆低聚糖是大豆中所含的可溶性糖类，主要组分是水苏糖和棉籽糖。我国大豆低聚糖资源丰富，主要来源于工业上生产大豆蛋白的副产物中。大豆低聚糖稳定性较高，即使在 高温或为的酸性条件下加热，或经发酵处理仍会保持较好的稳定性。大豆低

3、聚糖具有促进肠道内双歧杆菌增殖，调节肠道微生态平衡，降低胆固醇，降血压和保护肝脏等功能，正日益广泛地受到食品行业的青睐。由酵母菌单独发酵的谷物口感一般，特别是面团的风味不足，流变学性质需要改进。用乳酸菌与酵母菌联合作为发酵剂发酵面团（称之为酸面团）含有大量有机酸，如乳酸和乙酸等。产生的有机酸影响面粉中酶的活性，从而影响蛋白和淀粉水解的程度。产生的乳酸可引起面团快速下降，的变化直接影响面团的成分，如面筋、淀粉和半纤维素等，也影响着面团的流变学特性。此外，乳酸菌株产生的风味物质，如游离氨基酸或糖，是最重要的香气物质。乳酸菌发酵形成的酸面团可改善食品质量，去除抗营养因子，提高营养价值和延长保质期。在

4、国外，酸面团在面包制作中已经得到广泛应用，有着广阔的发展前景。一般制作发酵类面制品时，由于小麦粉中只含有少量的糖，不能满足酵母的需要，通常需要添加适量的可发酵糖帮助酵母发酵以产生足够的气体使面团起发。进一步地参与酸面团发酵乳酸菌也可利用外源碳水化合物来促进生长。研究已经证实，乳酸菌可通过半乳糖胞外酶降解低聚糖，具有促进乳酸菌生长的能力。并且大豆低聚糖是一种理想的甜味剂，具有甜度低、热值低、安全无毒等优点，故将其应用到馒头中，不仅能促进微生物的生长，也能改善馒头的货架期。目前，乳酸菌与酵母菌联合发酵酸面团用于改善馒头品质的研究国内报道不多，特别是添加大豆低聚糖后对面团发酵性能的影响国内外鲜有报导

5、。因此，本试验通过对比在液体培养基、面粉培养介质以及大豆低聚糖中单一组分对发酵剂菌株生长和发酵力的影响，探讨了添加大豆低聚糖对类食品乳杆菌与安琪酵母菌联合发酵酸面团的影响，并确定发酵菌株在面粉中的最适添加量，旨在为其后续应用提供理论支持。材料与方法材料黑马特级一等面粉（石家庄辛集黑马面粉厂提供）；类食品乳杆菌（中国微生物菌种保藏中心提供）；安琪牌活性干酵母（安琪股份有限公司生产）；大豆低聚糖（水苏糖含量棉籽糖含量）（郑州荔诺生物科技有限公司）；水苏糖（纯度）（北京九州岛同业生物科技有限公司）；棉籽糖（纯度）（北京九州岛同业生物科技有限公 司）；葡萄糖、蔗糖均为 分 析 纯 （北 京化工厂）。方

6、法大豆低聚糖对类食品乳杆菌和安琪酵母生长的影响大豆低聚糖对类食品乳杆菌生长的影响。将活化代的类食品乳杆菌以接种量分别接种到无添加糖培养基、乳酸细菌培养基（培养基）和大豆低聚糖培养基（大豆低聚糖替河 北 农 业 大 学 学 报第卷 代葡萄糖，添加量为）。接种后置于 温箱培养，每测一次活菌数。试验重复次，取平均值（单位表达为）绘制细胞生物量的变化曲线。大豆低聚糖对安琪酵母生长的影响。将活化代的安琪酵母菌以接种量接种到无添加糖培养基、酵母浸出粉胨葡萄糖培养基（培养基，下同）和大豆低聚糖培养基（大豆低聚糖替代葡萄糖，添加量为）。接种后置于 温箱培养，每测一次活菌数。试验重复次，取平均值（单位表达为）绘

7、制细胞生物量的变化曲线。类食品乳杆菌和安琪酵母菌悬液的制备用培养基将类食品乳杆菌培养代（每代培养），冷冻离心，收集菌体用生理盐水调节菌悬液浓度至，体积为。用液体培养基将安琪酵母培养代（每代培养），冷冻离心，收集菌体用生理盐水调节菌悬液浓度至，体积为。面团发酵力测定将制作好的面团置入的量筒底部压实后，至恒温箱中进行发酵，每隔读取一次面团的体积，测量，分析面团发酵过程中面团的持 气 能力和 酵 母 的 产 气 能力。为了消除初始放入面团时初始体积的差异影响，发酵力以指定时间（面团体积面团初始体积）面团初始体积的比值来表示。面团值及滴定酸度测定将制作好的面团发酵至一定时间，每隔取面团加入到盛有无菌蒸

8、馏水的锥形瓶中，磁力搅拌使其破碎完全，计测定混合液的值，然后加入滴酚酞指示剂，用滴定至，记录消耗的体积，以消耗体积的毫升数表示面团的滴定酸度（，简称）。面团的制作将面粉（经紫外杀菌）、类食品乳杆菌和安琪酵母菌的菌悬液共和无菌蒸馏水三者混匀后调制面团，调制好的面团应表面光滑，内部均匀无硬块。将制作好的面团置于 恒温箱中，发酵至要求时间后，直接取样测定值和滴定酸度等指标。碳源对酸面团发酵的影响按方法制作面团，葡萄糖、蔗糖、大豆低聚糖按的添加量分别加入面团中，将制作好的面团置于恒温箱中，发酵至要求时间后直接取样测定面团和滴定酸度等指标，并记录发酵力数据，以确定单糖、二糖、低聚糖对面团发酵的影响。大豆

9、低聚糖及单一组分对酸面团发酵的影响按方法制作面团，大豆低聚糖、水苏糖、棉籽糖分别按，和的添加量加入到面团中，将制作好的面团置于 恒温箱中，发酵至要求时间后直接取样测定面团和滴定酸度等指标，并记录发酵力数据，以确定大豆低聚糖及单一组分对面团发酵的影响。大豆低聚糖添加量对酸面团发酵的影响按方法制作面团，大豆低聚糖按（面粉按计），的添加量分别加入面团中，将制作好的面团置于 恒温箱中，发酵至要求时间后，直接取样测定面团和滴定酸度等指标，并记 录 发 酵 力 数 据，以 确 定 大 豆 低 聚 糖 最 适添加量。试验数据处理试验采用作图，试验重复次，实验数据采用平均值±（标准偏差）。结果与分析

10、大豆低聚糖对类食品乳杆菌和安琪酵母生长的作用研究从图看出，类食品乳杆菌在种培养基中生长情况明显不同。无添加糖培养基中，后类食品乳杆菌的活菌数为×，比培养基低一个数量级。可见碳水化合物对类食品乳杆菌生长的重要性。大豆低聚糖培养基培养后，菌落计数达到×，培养基为×，二者处于一个数量级，说明类食品乳杆菌能利用大豆低聚糖作为生长和代谢所需要的碳源。从图看出，安琪酵母在液体培养基和大豆低聚糖培养基中生长情况很接近。无添加糖培养基中，培养后，安琪酵母达到最大生长量，活菌数为×，比液体培养基低一个数量级，可见碳源对安琪酵母生长也是很重要的。大豆低聚糖培养基培养后，菌落

11、计数达到×，液体培养基为×，二者处于一个数量级，说明安琪酵母能较好利用大豆低聚糖作为生长需要的碳源。第期 刘啸等：大豆低聚糖对类食品乳杆菌与安琪酵母联合发酵酸面团的影响 图添加大豆低聚糖在培养对类食品乳杆菌活菌数的影响图添加大豆低聚糖在培养对安琪酵母活菌数的影响碳源对酸面团发酵的影响从图可以看出，添加不同碳水化合物对面团发酵力的影响明显不同。从面团的启动时间、最大发酵力以及面团的持气能力来看，大豆低聚糖优于蔗糖，蔗糖优于葡萄糖。从图添加不同碳水化合物对面团值和滴定酸度的影响，能看出不同碳水化合物对面团发酵过程中值和滴定酸度的影响不同。面团经过发酵后，值虽然都能降到左右，但发

12、酵过程中，面团值有着很明显的区别，在发酵时，添加大豆低聚糖的面团值下降最快至，而添加其它种糖和空白对照的面团下降到左右。发酵结束时，添加大豆低聚糖的面团产生的滴定酸度也最高；添加葡萄糖和蔗糖最终产生的滴定酸度几乎一致。而在面团发酵过程中时，添加大豆低聚糖的面团产生的滴定酸度一直明显多于其它两种面团和空白对照面团。可见，面团在发酵过程中，不同种类的碳水化合物对微生物的生长和代谢有着很明显的区别。图添加不同碳水化合物在发酵对酸面团发酵力的影响图添加不同碳水化合物在发酵对酸面团的值和滴定酸度的影响大豆低聚糖及单一组分对酸面团发酵的影响图为大豆低聚糖及其单一组分对酸面团发酵的影响。从面团的启动时间、最

13、大发酵力以及面团的持气能力来看，大豆低聚糖优于单独添加水苏糖和棉籽糖，原因可能是大豆低聚糖中水苏糖和棉籽糖以某种结合方式存在，更易于被微生物充分利用。图反映了大豆低聚糖及其单一组分对面团发酵过程中值和滴定酸度的影响不同。面团经过发酵后，值下降程度不同，添加水苏糖，面团最终下降至，而其它面团最终的在左右，空白对照则为。发酵过程中，添加水苏糖，面团一直最低，可见添加大豆低聚糖发酵河 北 农 业 大 学 学 报第卷 面团，产生较低的值是水苏糖起了主要作用。但添加大豆低聚糖的面团在发酵过程中产生的滴定酸度一直最高。可见，面团在发酵过程中，微生物能综合利用大豆低聚糖组分，进行生长和代谢。图添加大豆低聚糖

14、及其成分在发酵对酸面团的发酵力影响图大豆低聚糖及其成分在发酵对酸面团的值和滴定酸度的影响大豆低聚糖不同添加量对酸面团发酵的影响大豆低聚糖不同添加量对面团发酵的影响如图所示，添加量时，随着添加量的增加，面团的启动时间缩短，最大发酵力增加且持气能力增大。而添加量超过时，随着添加量的增加，启动时间和达到最大发酵力时间都延长，且持气能力变弱，不易保持面团形状。所以从发酵力指标考虑，添加量在较好。图为大豆低聚糖的添加量对面团值和滴定酸度的影响，由图可以看出，面团经过发酵后，最终值都能达到左右。但面团发酵过程中有着明显不同。面团发酵时，大豆低聚糖添加量时，随着添加量增大，面团值下降较快；而当添加量超过时，

15、随着添加量的增加，面团值下降变慢。从面团值指标考虑，的添加量能加快面团酸化产生较低的值。而经过发酵，大豆低聚糖添加量不同，面团最终产生的滴定酸度不同。添加量为时，面团发酵过程中产生的滴定酸度最高；当其添加量时，随着添加量的增加，面团产生的滴定酸度增加；当添加量超过时，随着添加量的增加，面团产生的滴定酸度反而减少。可见，在面团发酵过程中，大豆低聚糖的不同添加量对微生物的生长和代谢有着明显的区别。综合评价，大豆低聚糖的最佳添加量为。图大豆低聚糖不同添加量在发酵对酸面团发酵力的影响图大豆低聚糖不同添加量在发酵对酸面团和滴定酸度的影响第期 刘啸等：大豆低聚糖对类食品乳杆菌与安琪酵母联合发酵酸面团的影响

16、 讨论与结论（）大豆低聚糖能够作为馒头发酵剂（类食品乳杆菌和安琪酵母菌）联合生长所需的碳源，促进二者的生长和代谢。安琪酵母开始利用大豆低聚糖的能力比类食品乳杆菌强，这是因为安琪酵母属于真菌，较易适应环境，生长周期短，利用碳源能力比细菌强。但大豆低聚糖培养基不能起到增殖作用，可能原因是乳杆菌生长代谢过程中产生的内源性果聚糖蔗糖酶和磷酸化作用可以将大豆低聚糖有效成分水苏糖、棉籽糖部分转化或水解为低聚半乳糖（）作为中间体，微生物不能完全利用其有效成分。（）添加大豆低聚糖到面粉中，可改善面团的发酵性能，且对改善面团发酵性能优于葡萄糖和蔗糖。微生物利用低聚糖的能力比二糖强，利用二糖的能力优于单糖。可能原因是乳酸菌代谢过程中产生的果聚糖转化酶（一种糖苷水解酶）能够降解水苏糖和棉籽糖中连接葡萄糖和果糖的糖苷键。而酵母菌产生的蔗糖酶可以将蔗糖分解为单糖后进行利用。单独添加水苏糖 或棉籽 糖 改善面团发 酵的效果没有添加大豆低聚糖显著，表明低聚糖中的单一组分并不是改善酸面团发酵的主要因素。（）大豆低聚糖在面粉中的适宜添加量为，目前的研究表明这一添加量能有力促进酸面团中发酵剂的生长，从而改善酸面团的发酵性能。参考文献：刘冠军，董海洲，刘文，等大豆低聚糖及其在食品中的应用 中国食物与营养，（）：唐春江，邓放明，