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火麻仁含有丰富的氨基酸、不饱和脂肪酸、维生素及木脂素酰胺类等营养物质,同时,氨基酸的组成比例良好及多不饱和与单不饱和脂肪酸比例符合人体需要,具有良好的生理活性,润肠通便功能明显。乳酸菌发酵食品能够通过抑制肠道病原菌和代谢产生短链脂肪酸来改善肠道的微生态平衡。乳酸菌发酵火麻混合乳具有良好的润肠通便功能,本试验通过乳酸菌发酵火麻乳筛选出抑制肠道病原菌及产短链脂肪酸能力较强的乳酸菌,研究了不同的火麻仁预处理方式、火麻添加量和火麻乳热处理条件对火麻发酵乳稳定性的影响,并对火麻发酵乳的发酵条件进行了优化。主要研究结果如下:(1)不同乳酸菌发酵对火麻发酵乳抑菌能力和产短链脂肪酸能力的影响。将38株菌株分别和1株嗜热链球菌grx90按5:1比例混合发酵火麻混合乳,其基础发酵条件固定为:全脂乳12%、火麻浆添加量20%、糖添加量6%、均质压力20 MPa、热处理条件80℃ 20 min和发酵温度42℃,研究不同菌株混合发酵的火麻发酵乳对感官、抑菌能力和产短链脂肪酸能力的影响。结果表明,74、R26、1301、113、LV108、grx19、71、118、4 和 grx10 等10株菌株发酵的火麻发酵乳感官评分较高,均大于84分。菌株71与球菌grx90混合发酵的火麻发酵乳对金黄色葡萄球菌的抑制能力显著高于其他菌株组合(p<0.05),抑菌圈直径为23 mm;菌株74和71分别与球菌grx90混合发酵的火麻发酵乳对沙门氏菌的抑制能力显著高于其他菌株组合(p<0.05),抑菌圈直径分别为23 mm和22 mm;菌株71和1301分别与球菌grx90混合发酵的火麻发酵乳对枯草芽孢杆菌的抑制能力显著高于其他菌株组合(p<0.05),抑菌圈直径分别为21.7 mm和20.7 mm;菌株1301与球菌grx90混合发酵的火麻发酵乳对假单胞菌的抑制能力显著高于其他菌株组合(p<0.05),抑菌圈直径为28.3 mm;菌株71、74和1301分别与球菌grx90混合发酵的火麻发酵乳对大肠杆菌的抑制能力显著高于其他菌株组合(p<0.05),抑菌圈直径分别为26 mm、24.3 mm和24.3 mm。菌株71与球菌grx90混合发酵的火麻发酵乳对蜡样芽孢杆菌的抑制能力显著高于其他菌株组合(p<0.05),抑菌圈直径为22.7 mm。菌株74和71分别与球菌grx90混合发酵的火麻发酵乳产乙酸的能力显著高于其他菌株组合(p<0.05),含量分别为1.611 mg/mL和0.308 mg/mL。只有菌株74与球菌grx90混合发酵的火麻发酵乳产丙酸,含量为0.039 mg/mL。菌株74与球菌grx90混合发酵的火麻发酵乳产丁酸能力显著高于其他菌株组合(p<0.05),含量为0.562 mg/mL。菌株74与球菌grx90混合发酵的火麻发酵乳产异丁酸的含量显著高于其他菌株组合(p<0.05),含量为0.022 mg/mL。菌株74与球菌grx90混合发酵的火麻发酵乳产戊酸含量为0.027 mg/mL。菌株74和1301分别与球菌grx90混合发酵的火麻发酵乳产异戊酸的能力较强,含量分别为0.054 mg/mL和0.05 mg/mL。综合不同菌株组合的抑菌能力和产短链脂肪酸能力,选取菌株71、74和1301进行下一步试验。(2)火麻仁的不同预处理方式、火麻浆添加量及火麻乳热处理条件对火麻发酵乳稳定性的影响。通过单因素、正交试验研究超声波、微波和水提三种火麻仁的预处理方式及火麻浆添加量和热处理条件对菌株71、74和1301分别与grx90混合发酵火麻乳稳定性的影响。结果表明,超声波将菌株71和grx90、74和grx90及1301和grx90混合发酵火麻乳的离心沉淀率由处理前的48.43%、49.17%和47.13%,分别提升至53.57%、54.77%和52.37%;而微波则将火麻乳的离心沉淀率由处理前的50.4%、50%和50.3%,分别提升至54%、54.43%和54.4%;水提优化则将火麻乳的离心沉淀率由处理前的46.83%、46.1%和47.1%,分别提升至56.73%、57.45%和55.53%。通过正交试验发现三组菌株组合的最佳处理方式为A1B3C1,即火麻仁的预处理方式为微波,热处理条件为90℃ 10 min,火麻添加量为10%,其离心沉淀率分别为62.03%、62.49%和62.26%。(3)火麻发酵乳发酵条件的优化。以菌株71、74和1301两两或三三等比例组合后,与嗜热链球菌grx90以5:1比例混合发酵火麻混合乳,并通过单因素试验和正交试验,研究不同菌株组合、发酵时间及杆球菌比例对火麻发酵乳的离心沉淀率和感官的影响。结果表明,当菌株71和74与球菌grx90混合发酵火麻乳,发酵乳的离心沉淀率和感官评分较高,分别为62.3%和85.3分;在不同发酵时间中,当发酵时间为6 h时,其离心沉淀率和感官评分较高,分别为62.3%和86.7分;在不同杆球菌比例中,当杆球菌比为5:1时,其离心沉淀率较高,为62.3%,当杆球菌比为3:1时,其感官评分较高,为87.7分。通过正交试验发现优化后的发酵条件为菌株组合乳杆菌74、1301和嗜热链球菌grx90、发酵时间6 h与杆球菌比为1:1:2,其离心沉淀率经过验证为71.2%,感官评分为89分。