摘要：本實(shí)驗(yàn)通過添加南瓜汁量0%，10%，20%和25%來研究其對酸奶發(fā)酵特性的影響。研究了南瓜酸奶發(fā)酵及儲藏過程中的pH、滴定酸度、乳酸含量、雙乙酰（即丁二酮）含量、乳酸菌總數(shù)的變化 ，添加南瓜汁的酸奶凝乳時(shí)間較短，凝乳效果好，pH下降得較快，滴定酸度增加的速度較快，且添加南瓜汁的量越多，凝乳時(shí)間越短，酸度增加得越快；發(fā)酵過程中添加南瓜汁的酸奶的乳酸和雙乙酰增加的速度大于未添加南瓜汁者，最終乳酸的含量趨于一致，而雙乙酰的含量則是南瓜汁添加量越大，發(fā)酵結(jié)束時(shí)的雙乙酰量也越高，添加南瓜汁的酸奶在儲藏過程中，滴定酸度增加比較緩慢，乳酸菌總數(shù)下降較少，說明南瓜汁的添加不僅促進(jìn)了乳酸菌的生長，而且在一定程度上抑制了酸奶的后酸化。

關(guān)鍵詞：南瓜 酸奶 發(fā)酵特性 乳酸菌

中圖分類號：TS252.54 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-5336（2014）22-0075-03

南瓜在我國南北方普遍有種植，原材料來源比較充足。它的營養(yǎng)豐富，含有葫蘆巴堿、腺嘌呤、戊聚糖、果膠、甘露醇、瓜氨酸、天門冬氨酸、胡蘿素、維生素B、維生素C、維生素E、 葉紅素、葉黃素及鈣、磷、鋅等多種礦物質(zhì)。研究表明，南瓜具有多種食療保健作用，對防治腎臟病、浮腫病、高血壓、保護(hù)視力、促進(jìn)兒童生產(chǎn)發(fā)育，增強(qiáng)肌體抗氧化能力有重要作用，南瓜能促進(jìn)胰島素的分泌，對糖尿病具有特殊療效，被稱為糖尿病的克星[1]。酸奶由純牛奶發(fā)酵而成，除保留鮮牛奶的全部營養(yǎng)成分外，在發(fā)酵過程中乳酸菌還可產(chǎn)生人體營養(yǎng)所必須的多種維生素，如維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12等，特別是對乳糖消化不良的人群，吃酸奶也不會發(fā)生腹脹、氣多或腹瀉現(xiàn)象。鮮奶中鈣含量豐富，經(jīng)發(fā)酵后，鈣等礦物質(zhì)都不發(fā)生變化，但發(fā)酵后產(chǎn)生的乳酸，可有效地提高鈣、磷在人體中的利用率，所以酸奶中的鈣磷更容易被人體吸收。

本實(shí)驗(yàn)以南瓜為原材料，添加量為0%，10%，20%和25%的南瓜汁研究其對酸奶發(fā)酵特性的影響，為南瓜發(fā)酵酸奶的生產(chǎn)提供理論依據(jù)，主要的研究內(nèi)容如下：研究南瓜汁添加量對酸奶發(fā)酵過程及貯藏過程中酸奶pH、滴定酸度、乳酸含量、雙乙酰（即丁二酮）含量、乳酸菌總數(shù)的變化。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 材料和試劑

雀巢無糖全脂奶粉、南瓜、白砂糖（市售）；保加利亞乳桿菌、嗜熱乳酸鏈球菌（賀州市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所提供）；改良MC培養(yǎng)基：市售（全國檢驗(yàn)疫科學(xué)研究院；北京陸橋技術(shù)有限公司生產(chǎn)）；甲醛、氫氧化鈉、濃硫酸、鹽酸、領(lǐng)苯二胺、醋酸、蒽酮、硼酸、鄰苯二甲酸鉀、硫酸鉀、酚酞、百里酚酞、硫酸銅、葡萄糖、硫脲、乙醇（分析純）。

1.1.2 主要試驗(yàn)儀器和設(shè)備

榨汁機(jī)；電動離心機(jī)：80-1型，江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠；PH計(jì)：PHSJ-5型，金壇市盛藍(lán)儀器制造有限公司；回旋式水浴恒溫振蕩器：SHA-C型，上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠；冰箱：BCD-168，合肥美菱股份有限公司；核蛋白核酸分析儀：Biospec-min日本島津制作所；全自動新型生化培養(yǎng)箱：HWS-1000型，寧波海曙賽福實(shí)驗(yàn)儀器廠；阿貝折射儀：ZWA-J，上海光學(xué)儀器四廠；垂直流超凈臺：賀州市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所提供；蛋白質(zhì)檢定儀：KND-04雙排，上海新嘉電子有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 南瓜酸奶的生產(chǎn)工藝流程

南瓜→清洗→切開→去籽、去瓤→切塊→熱燙（100℃，15min）→制汁（南瓜：水=1：5）→離心（1500r/min，15min）

↓

乳粉→溶解→白砂糖（加入量為總體積的7%）→溶解，混勻→均質(zhì)（20MPa）→滅菌（在100℃下煮沸）→冷卻（43℃）→接種（接種量為4%）→裝罐→貯藏（42℃）

1.2.2 南瓜的預(yù)處理

稱取一定量的南瓜，清洗干凈切塊后，于100℃熱水中蒸煮15min，使南瓜軟化，冷卻后將其撈出，并按質(zhì)量1：5的比例加入蒸餾水進(jìn)行破碎處理、離心，將離心好南瓜汁冷藏，備用。

1.2.3 均質(zhì)

將料液在20MPa下均質(zhì)處理，使料液微細(xì)化，提高料液粘度，防止脂肪上浮，增強(qiáng)酸奶凝膠體穩(wěn)定性。

1.2.4 殺菌、冷卻

采用100℃煮沸滅菌，滅菌過程中要不斷攪拌，殺菌后將物料立即冷卻到45℃.

1.2.5 接種、裝罐和發(fā)酵

將制備好的生產(chǎn)發(fā)酵劑，按7%接種量接種于冷卻至45℃的斟液中，并充分?jǐn)嚢柩b瓶封口，送入42℃恒溫箱，發(fā)酵4h后，迅速移至6℃冰箱中進(jìn)行發(fā)酵冷藏。

1.2.6 分析方法

南瓜酸奶含量測定：感觀評價(jià)（從樣品的顏色、質(zhì)地及氣味口感這四個(gè)方面來進(jìn)行感官評價(jià)，記錄評價(jià)結(jié)果），PH值：PH計(jì)法，總酸度：氫氧化鈉滴定法，乳酸：乳酸傳感分析儀測定，雙乙酰：生物傳感分析儀測定，乳酸菌總數(shù)：GB4789.35—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳酸菌檢驗(yàn)》。

2 結(jié)果與討論

2.1 南瓜汁添加量對乳酸菌凝乳時(shí)間與效果的影響

試驗(yàn)對添加南瓜汁的量為0%，5%，10%，15%，20%和25%的酸奶，對其凝乳時(shí)間及產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)的影響見表1。

分析表1結(jié)果，南瓜酸奶的凝乳時(shí)間隨著南瓜汁添加量的增加而縮短；說明添加南瓜汁可以縮短酸奶的凝乳時(shí)間，增強(qiáng)了凝乳效果。南瓜汁中含有糖類、氨基酸和肽類等化合物，這些營養(yǎng)物質(zhì)的存在，為嗜熱鏈球菌提供了發(fā)酵初期生長所需的含氮物質(zhì)，促進(jìn)了嗜熱鏈球菌的生長，縮短了菌體生長的延滯期凝乳時(shí)間縮短，凝乳效果好 ；其色澤和香味也隨著南瓜汁添加量的增多而加深；口感隨著南瓜汁添加量的增加而變得細(xì)膩，但是添加量25%的南瓜酸奶口感過于粘稠。

2.2 發(fā)酵過程中南瓜汁添加量對酸奶pH和滴定酸度的影響

從圖1和圖2看出0～2h時(shí)pH的下降較快；2～3h時(shí)pH下降速度比較慢，發(fā)酵3小時(shí)候后pH開始迅速下降。隨著發(fā)酵時(shí)間的增加，各種添加量的南瓜汁酸奶的pH值均下降，而酸度均升高，但在相同的發(fā)酵時(shí)間內(nèi)，添加有南瓜汁酸奶的pH要低于未添加者，而滴定酸度則高于未添加者。說明乳酸菌在含有南瓜汁的酸奶中的生長繁殖速度要快于未添加者，即南瓜汁對乳酸菌的增加有明顯的促進(jìn)作用，促進(jìn)了發(fā)酵過程中酸度的增加。其原因是南瓜汁可以促進(jìn)嗜熱鏈球菌快速生長，嗜熱鏈球菌生長過程中產(chǎn)生的甲酸、丙酮酸等物質(zhì)，又刺激了保加利亞乳桿菌的生長，從而促進(jìn)了發(fā)笑過程中酸度的快速增加。對于未添加南瓜汁的酸奶，嗜熱鏈球菌必須帶保加利亞乳桿菌分解蛋白后才能利用其生成氨基酸，因此，乳酸菌的生長速度慢于添加有南瓜汁者，造成酸度的增加。

2.3 添加量對酸奶雙乙酰的影響

乳酸菌、保加利亞乳桿菌及嗜熱乳酸鏈球菌，產(chǎn)生特殊的香氣，使酸奶有一種獨(dú)具的風(fēng)味。據(jù)研究，這種特有的風(fēng)味是由于乳酸菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的雙乙酰和乙醛造成的（主要是由雙乙酰）。對大多數(shù)乳酸菌而言，乳糖分解成為葡萄糖和半乳糖，其經(jīng)過糖酵解途徑轉(zhuǎn)化成丙酮酸，再在乳酸脫氫酶的催化作用下還原，轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗帷Ｉ倭康谋嵩讦?乙酰乳酸合成酶的作用下形成不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物α-乙酰乳酸，極易受α-乙酰乳酸脫羧酶作用形成3-羥基-2-丁酮，并最終被緩慢氧化成2，3-丁二醇。一些乳酸菌突變菌株具有很強(qiáng)的雙乙酰產(chǎn)生能力，研究證實(shí)這些菌株體內(nèi)沒有α-乙酰乳酸脫羧酶。據(jù)此可以認(rèn)為，在沒有α-乙酰乳酸脫羧酶存在時(shí)，α-乙酰乳酸會積累，在有氧氣存在時(shí)經(jīng)化學(xué)氧化過程轉(zhuǎn)變成為雙乙酰，這也是雙乙酰產(chǎn)生的機(jī)理，雙乙酰是酸奶后發(fā)酵過程中某些香味細(xì)菌產(chǎn)生的。

本研究對添加0%，10%，20%和25%南瓜汁的酸奶發(fā)酵過程中雙乙酰含量的變化顯示：隨著南瓜汁添加量的增加，發(fā)酵酸奶中的雙乙酰含量也增大，沒有添加南瓜汁和添加南瓜汁10%的雙乙酰增加速度要比20%和25%的增加速度慢。說明南瓜汁量增加后對雙乙酰產(chǎn)生有推動作用。一般認(rèn)為，酸奶發(fā)酵過程中雙乙酰是由乳酸菌通過HM代謝途徑產(chǎn)生，其生成量與原料中的檸檬酸量的多少有關(guān)系。由于南瓜汁中含有部分的檸檬酸，故使得發(fā)酵后酸奶中雙乙酰含量增加。但雙乙酰含量過高會產(chǎn)生令人不愉快的風(fēng)味，故應(yīng)控制南瓜汁的添加量。

2.4 添加量對酸奶乳酸含量的影響

乳糖分解代謝的最終產(chǎn)物是乳酸，或者乳酸和乙酸。乳酸在酸奶的加工過程中非常重要，主要表現(xiàn)為以下兩點(diǎn)。

首先，它使酪蛋白不穩(wěn)定，即使酪蛋白膠體中的溶膠性Ca-磷酸鹽成分逐步擴(kuò)散至水中，隨著膠體中鈣的耗盡，使酪蛋白在pH4.6～4.7時(shí)凝固，形成酸奶，此過程可簡述如下：鈣-酪蛋白-磷酸鹽配和物+乳酸→ 酪蛋白配和物+乳酸鈣+磷酸鈣。

其次，乳酸使酸奶具有特征性的風(fēng)味（敏感的酸味），且使產(chǎn)品具有芳香味。乳酸菌具有的乳酸脫氫酶使丙酮轉(zhuǎn)化為乳酸。乳酸可以分為L（+）和D（-）兩種異構(gòu)體，二者的區(qū)別在于第二個(gè)碳原子的結(jié)構(gòu)不同。

酸奶中通常含有45%～60%L（+）乳酸和40%～55%的D（-）乳酸，二者的比例常用于評價(jià)酸奶的品質(zhì)。一般L（+）乳酸：D（-）乳酸為2是優(yōu)質(zhì)酸奶的標(biāo)志。

本實(shí)驗(yàn)對添加0%、10%、20%和25%南瓜汁的南瓜酸奶發(fā)酵過程乳酸含量變化進(jìn)行測定，其變化顯示：添加南瓜汁的量越大，乳酸的生成速度也越快，在發(fā)酵0-4h過程中乳酸乳酸急速增長4h后乳酸生產(chǎn)總量趨于一致。這是由于添加南瓜汁后，保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的生長速度加快，故發(fā)酵酸奶中的乳酸生成速度也快。此外，酸奶中的乳酸有2種，一種是 L（+）乳，主要由嗜熱鏈球菌產(chǎn)生；另一種是 D（一）乳酸，由保加利亞乳桿菌生成。由于南瓜汁的添加主要是促進(jìn)了球菌的生長，嗜熱鏈球菌的生長速度快于保加利亞乳桿菌，發(fā)酵產(chǎn)生的 L（+）乳酸較多，其 L（+）乳酸與 D（一）乳酸的比值較高。但是隨著乳糖量的減少，乳酸最后的生成總量趨于一致。

2.5 南瓜汁添加量對酸奶貯藏過程中pH和酸度的變化

對添加0%、10%、20%和25%南瓜汁的酸奶貯藏過程的pH及酸度的變化進(jìn)行測定，通過其變化看出，酸奶的pH隨著貯藏時(shí)間的延長而降低。此外，貯藏過程中未添加者的酸度上升得很快，而添加南瓜汁者的酸度上升趨勢較緩慢 ，說明添加南瓜汁后，對酸奶酸度上升有一定的緩沖作用，在一定程度上延滯了酸奶后酸化。其原因可能是，添加南瓜汁后促進(jìn)了嗜熱鏈球菌的快速增長，對后酸化有抑制作用。酸乳中的嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌比例高時(shí)，酸乳的后酸化相對比較小。

2.6 發(fā)酵及貯藏過程中酸奶微生物的變化趨勢

乳酸菌是一類利用可發(fā)酵性糖并產(chǎn)生大量乳酸的微生物的通稱。乳酸菌在自然界廣泛存在，由于乳酸菌對人類健康至關(guān)重要，近年來乳酸菌應(yīng)用發(fā)展很快。特別在醫(yī)藥保健方面已層出不窮。它們是人和動物體內(nèi)不可缺少的具有重要生理功能的菌群。如果乳酸菌停止生長，人和動物就很難健康生存。由于它們的存在，阻止了人體內(nèi)致病菌的定植，誘發(fā)腸道免疫、降低膽固醇、控制內(nèi)毒素、制造營養(yǎng)物質(zhì)、刺激組織發(fā)育、所以它們對機(jī)體的營養(yǎng)狀態(tài)、生理功能、細(xì)胞感染、藥物效應(yīng)、毒性反應(yīng)、免疫反應(yīng)、腫瘤發(fā)生、衰老過程和突然的應(yīng)激反應(yīng)都有作用。乳酸菌又能排解人體內(nèi)殘留的一些化學(xué)物質(zhì)和其它有害物質(zhì)，所以科學(xué)家又把乳酸菌稱為“人體清潔夫”，能夠治理人體內(nèi)環(huán)境。

本文對添加0%、10%、20%和25%南瓜汁的酸奶發(fā)酵及儲藏過程中乳酸菌總數(shù)隨時(shí)間變化可以看出，在發(fā)酵過程中，南瓜汁對乳酸菌的生長有明顯的促進(jìn)作用。添加有南瓜汁的酸奶中的乳酸菌生長繁殖的速度及發(fā)酵終了時(shí)的乳酸菌總數(shù)均高于未添加者。同時(shí)可以看到，在貯藏期間，隨著不同程度的后酸化過程，酸度進(jìn)一步上升，對乳酸菌的生長不利，故逐漸出現(xiàn)數(shù)量上的下降，特別到第7天時(shí)，未添加南瓜汁的酸奶其乳酸菌數(shù)下降很快。

3 結(jié)語

（1）添加南瓜汁的酸奶的凝乳時(shí)間小于未添加者，且凝乳結(jié)實(shí)細(xì)膩，隨著南瓜汁添加量的增多其色澤加深，口感細(xì)膩風(fēng)味更加濃郁，但是添加量為25%時(shí)南瓜酸奶口感過于粘稠。本次實(shí)驗(yàn)得出的是添加量為20%時(shí)，南瓜酸奶是凝乳效果最好的。

（2）在發(fā)酵過程中，各種添加量的南瓜酸奶的pH均下降，但是相同的發(fā)酵時(shí)間內(nèi)，添加南瓜汁的酸奶的pH低于未添加者。

（3）在發(fā)酵過程中，各種添加量的南瓜汁的酸奶的酸度、乳酸及雙乙酰量均增加，但是添加南瓜汁的酸奶的酸度、乳酸及雙乙酰量增加的速度較未添加南瓜汁的酸奶快，到達(dá)發(fā)酵終點(diǎn)時(shí)，乳酸的含量趨于一致，雙乙酰則是添加南瓜汁量越多，則其含量也越大。

（4）在貯藏過程中，未添加南瓜汁和添加南瓜汁的酸奶的酸度都是隨著時(shí)間增加而增加，但添加有南瓜汁的酸奶的酸度增加的速度比較平緩。在此過程中，乳酸菌總數(shù)雖然在減少，但樣品的乳酸菌數(shù)的下降速度還是比較緩慢的。菇汁的添加不僅促進(jìn)了乳酸菌的生長，而且在一定程度上延滯了酸奶后酸化現(xiàn)象的發(fā)生。

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