论文部分内容阅读
传统酸乳由保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)混合发酵而成,随着生活水平的提高,人们对于酸乳的营养价值、保健功效及其口感有了更高的要求,酸乳由传统菌种的发酵扩展到更多益生菌参与发酵,而嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)就是其中的一种。近年来嗜酸乳杆菌酸乳的研制已受到越来越多的重视,市面上添加嗜酸乳杆菌的酸乳已有出售,但其活菌含量很低,且大多数属于传统菌种发酵结束后添加嗜酸乳杆菌调配制得,而这种调配型酸乳在营养价值上与嗜酸乳杆菌参与发酵的酸乳是无法等同的,真正意义上的嗜酸乳杆菌发酵酸乳亟待开发。
本课题以保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌为发酵菌种,尝试采用不同的接种方式和工艺条件发酵酸乳,使最终产品在口感和保健功能上有新的突破。
研究结果如下:
1)双菌株发酵:将LB、ST、LA三种菌两两组合以1%的接种量、1:1的接种比例进行发酵,其中LB与ST、LA与ST混合发酵后,凝乳时间大大缩短,而LA、LB混合发酵凝乳时间仍然需要12h。LB、ST以1:1比例混合在39℃下生长最好,凝乳活菌总数为4.62×108cfu/mL,凝乳pH值为4.21;LA、ST混合发酵41℃下生长最好,活菌数为3.77×108cfu/mL,凝乳pH值为4.49;而LA、LB混合41℃下发酵12h时活菌数为4.60×108cfu/mL,凝乳pH值为4.35。且镜检结果显示,球杆混合培养,虽然起初接种时比例为1:1,但凝乳之后镜检发现,杆菌数目远远少于球菌。
2)三菌种一次性接种发酵:将LB、ST、LA以1:1:1接入灭菌鲜乳中发酵,接种总量为1%,在37℃、39℃、41℃、43℃下培养,凝乳后测其活菌数和pH值,结果显示,三种菌混合培养5h,41℃下活菌数最高,为4.59×108cfu/mL,凝乳pH值为4.18。与双菌种发酵相比,活菌总数及凝乳时间上均无明显变化。
采用1:1:1的接种比例,发酵过程改用变温培养,选择先39℃培养2h再41℃培养至凝乳;调换培养温度顺序,先41℃后39℃。结果表明,与前期的恒温发酵数据相比,无论是在凝乳活菌数还是凝乳时间上,都没有明显区别,且镜检时杆菌数目仍然很少。
尝试了在六种不同接种比例:1:1:1、1:2:1、1:2:2、2:1:1、2:1:2、2:2:1(LB:ST:LA),四种培养温度:37℃、39℃、41℃、43℃下进行一次性接种发酵,最终结果显示,43℃下,2:2:1比例接种活菌数最高,为5.81×108cfu/mL,2:1:2次之,为5.56×108cfu/mL;41℃下,2:1:2比例接种活菌数最高,为9.63×108cfu/mL,1:1:2次之,为7.38×108cfu/mL;39℃下,2:1:2比例接种活菌数最高,为8.75×108cfu/mL,1:1:2次之,为8.31×108cfu/mL;37℃下2:1:2最高,为2.65×108cfu/mL。
选取活菌数较优的三个组合,即1号:接种比例1:1:2,发酵温度39℃;2号:接种比例2:1:2,发酵温度41℃;3号:接种比例2:2:1,发酵温度43℃,进行酸乳发酵,加糖量均选6%,最终其口味及活菌总数评价。结果表明,1、2、3号组合发酵结束后,在色泽上无明显差异;3号有明显乳清析出,且偏甜;三组均有明显的发酵味,1号有淡淡涩味。拍摄图片显示,三组比较,2号中杆菌数目最少,3号最多。但当接种杆菌球菌比例高达4:1时,凝乳之后视野中球菌数目仍然占优势。一次性接种发酵尝试结果不太理想。
3)三菌种分段发酵:双菌种发酵显示LB、ST组合发酵效果较佳,因此将LA、LB与ST的混合菌种分段接种。当先接种ST和LB发酵1h后接种LA,接种比例为1:1:1,接种总量控制在1%,在41℃下发酵至凝乳,活菌总数为7.02×108cfu/mL,相对一次性接种发酵没有明显变化;当LB、ST混合发酵2h后,已经有凝乳迹象,接种LA的尝试无法继续进行。而当先接种LA发酵1h后再接种LB和ST,发酵6h凝乳,活菌总数为9.21×108cfu/mL,相比一次性接种无明显提高;先接种LA发酵2h后再接种其他两种菌,发酵7h凝乳,活菌数可达2.31×109cfu/mL;发酵3h后接种LB和ST,7h后凝乳,活菌数为1.21×109cfu/mL。综合发酵时间和最终活菌数考虑,先接种LA发酵2h后,再接种其他两种菌发酵比较可行。
采用先接种LA发酵2h,再接种LB和ST发酵至凝乳,发酵温度定为41℃,观察接种比例对最终发酵的影响,结果显示:2:1:2、1:1:2、1:2:1这三种接种比例下,活菌数目较高,分别为3.02×109cfu/mL、2.91×109cfu/mL、2.32×109cfu/mL。
结合分段发酵结果及前期试验数据进行正交试验,分段发酵生产酸乳,选择合适的生产条件。结果显示:在接种比例选择1:2:1,发酵温度为41℃,加糖量为6%,酸乳无论从口感上还是最终活菌总数上都比较理想,定为最佳工艺。
4)存储试验:测定产品在后储期的活菌数和酸度变化情况。结果显示:在4℃后储12d过程中,活菌数有所下降,但12d时仍能保持在108,pH值和滴定酸度逐渐增加,在12d滴定酸度为85°T,后酸化程度不大,产品质量稳定。