鄭 佳，何臘平，陳翠翠，劉涵玉，陶 菡

（貴州省農(nóng)畜產(chǎn)品貯藏與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025）

酸奶由于富含功能菌、成分易消化而深受消費(fèi)者喜愛(ài)[1]。不過(guò)當(dāng)前市場(chǎng)上的酸奶品種偏少，未能完全滿足人們對(duì)高品質(zhì)酸奶的需求。影響酸奶品質(zhì)的主要因素有原料、菌株及發(fā)酵工藝參數(shù)。原料奶在發(fā)酵前需要補(bǔ)充糖分，而糖分一般是由淀粉質(zhì)原料糖化制得。馬鈴薯是僅次于小麥、水稻、玉米之后的第4大糧食作物[2]，淀粉含量約10%以上，我國(guó)規(guī)劃有把馬鈴薯作為主糧的戰(zhàn)略。目前，馬鈴薯深加工還很欠缺，鑒于馬鈴薯富含糖少蛋白[3]，而牛奶含有豐富的蛋白質(zhì)[4]，可將馬鈴薯與牛奶搭配組成全價(jià)營(yíng)養(yǎng)食品。現(xiàn)有報(bào)道馬鈴薯酸奶相關(guān)產(chǎn)品，為避免馬鈴薯中龍葵素帶來(lái)的澀味，多用馬鈴薯汁或全粉混合發(fā)酵[5]，而選用鮮薯無(wú)疑可增加其營(yíng)養(yǎng)成分。因此，本實(shí)驗(yàn)采用新鮮馬鈴薯作為原材料，糖化后與牛奶適當(dāng)復(fù)配發(fā)酵酸奶。

酸奶發(fā)酵另一個(gè)關(guān)鍵因素是菌株[6]，直接影響酸奶發(fā)酵的風(fēng)味和質(zhì)地與功能成分[7]。但是，我國(guó)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用與酸奶發(fā)酵的有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的菌株還很少?；诖?，本課題組前期篩選出了4 株有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的降膽固醇優(yōu)良動(dòng)物雙歧桿菌乳亞種（Bifidobacterium animalissubsp.lactis）BZ11[8]和BZ25[9]、類植物乳桿菌（Lactobacillus paraplantarum）SQ-4[10]、戊糖乳桿菌（L. pentosus）MT-4[10]，并在進(jìn)一步推廣其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面進(jìn)行基礎(chǔ)研究。

心腦血管疾病是健康的第一殺手，同時(shí)血清膽固醇含量過(guò)高是心腦血管疾病的一個(gè)重要原因[11]，研究表明降膽固醇益生菌補(bǔ)充劑能夠提供一種新的非藥理學(xué)替代方法降低心血管危險(xiǎn)因素[12-13]。乙醛及雙乙酰是酸奶發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的主要風(fēng)味物質(zhì)[14-15]，但目前鮮見(jiàn)菌株對(duì)主要風(fēng)味物質(zhì)乙醛及雙乙酰的影響研究，也鮮見(jiàn)降膽固醇菌株復(fù)配用于發(fā)酵乳制品的報(bào)道，需進(jìn)一步完善和探索。

本研究主要對(duì)馬鈴薯鮮薯進(jìn)行適當(dāng)前處理，以將龍葵素去除到口感無(wú)澀味或澀味很弱，然后適當(dāng)添加到牛奶中作酸奶發(fā)酵原料，課題組現(xiàn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的降膽固醇動(dòng)物雙歧桿菌乳亞種BZ11、BZ25和降膽固醇乳酸菌SQ-4、MT-4，及市場(chǎng)上常用的乳酸菌如嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）Q-1、長(zhǎng)雙歧桿菌（Bifidobacterium longum）BL1等中選擇出合適發(fā)酵酸奶的菌株，探討不同菌種及其適當(dāng)組合對(duì)酸奶感官及乙醛、雙乙酰兩種風(fēng)味物質(zhì)的影響規(guī)律，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行理化性質(zhì)分析。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 菌株來(lái)源

動(dòng)物雙歧桿菌乳亞種BZ11和BZ25、類植物乳桿菌SQ-4、戊糖乳桿菌MT-4為本實(shí)驗(yàn)室自篩的擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)良菌株。菌株BZ11和BZ25保藏在中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心，保藏編號(hào)分別為：CGMCC NO.10224和CGMCC NO.10225；菌株MT-4和SQ-4保藏在中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號(hào)分別為CCTCC M 2016001及CCTCC M 2016002。

長(zhǎng)雙歧桿菌BL1篩選自雙歧桿菌三聯(lián)活菌片；動(dòng)物雙歧桿菌乳亞種BB12篩選自丹麥科漢森相關(guān)嬰兒乳制品；嗜熱鏈球菌Q-1篩選自天友酸奶。

1.1.2 試劑與培養(yǎng)基

伊利脫脂乳粉、鮮馬鈴薯、某品牌酸奶（與實(shí)驗(yàn)室制作酸奶同一生產(chǎn)日期） 市售；雙乙酰（化學(xué)純）上海Solarbio生物科技有限公司；鄰苯二甲醛、鄰苯二胺（均為化學(xué)純） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

蛋白胨吐溫酵母抽提物葡萄糖（peptone tween yeast extract glucose，PTYG）培養(yǎng)基[16]、MRS（De Man,Rogosa and Sharpe）培養(yǎng)基[17]、MC（modified Chalmers）培養(yǎng)基[17]。

1.2 儀器與設(shè)備

SPX恒溫生化培養(yǎng)箱 上海恒科實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司；SW-CJ-ID操凈工作臺(tái) 上海蘇凈實(shí)業(yè)有限公司；水套式二氧化碳培養(yǎng)箱 上海三騰儀器有限公司；pH計(jì)成都世紀(jì)方舟科技有限公司；1100高效液相色譜儀美國(guó)安捷倫科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 馬鈴薯糖化工藝

將馬鈴薯去皮，切塊，浸泡30 min（除龍葵素到適度低量，以不感覺(jué)到澀味為準(zhǔn)，保留適當(dāng)?shù)土康凝埧貙?duì)健康有益）后煮熟打漿，按0.2%加入耐高溫淀粉酶，再加入0.8%的糖化酶，60 ℃水浴3 h至糖化完全，取出滅酶20 min。使得糖化液中馬鈴薯質(zhì)量濃度為0.33 g/mL。

1.3.2 酸奶發(fā)酵

用馬鈴薯糖化液配制一定濃度脫脂乳粉復(fù)原乳，均質(zhì)后于90 ℃滅菌10 min，將滅菌的復(fù)原乳冷卻備用。確定糖化液中馬鈴薯質(zhì)量濃度0.33 g/mL、乳粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)12%、發(fā)酵溫度37 ℃、加糖量1.5%。選取實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的菌株BZ11、BZ25、BL1、BB12、MT-4、SQ-4和Q-1，按照一定的接種量接入所用菌種，發(fā)酵溫度為37 ℃，一定時(shí)間后得到酸奶樣品，4 ℃冰箱冷藏12 h后得到成品，以滴定酸度、pH值、色澤、滋味、氣味、組織狀態(tài)、酸甜度、凝乳時(shí)間、雙乙酰、乙醛質(zhì)量濃度為考察指標(biāo)，考察單菌、復(fù)合菌、接種量、菌種比例對(duì)馬鈴薯酸奶發(fā)酵的影響。每次改變一個(gè)變量考察變量的影響規(guī)律，本次考察變量的最適值在后續(xù)考察中保持不變。

1.3.3 感官評(píng)定

酸奶感官分別從外觀狀態(tài)和風(fēng)味2 個(gè)方面進(jìn)行評(píng)定。采用描述性分析方法對(duì)酸奶進(jìn)行外觀描述并打分，同時(shí)對(duì)酸奶的風(fēng)味協(xié)調(diào)性和風(fēng)味強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)定并打分[18]，根據(jù)風(fēng)味強(qiáng)度及協(xié)調(diào)性，選擇乙醛及雙乙酰質(zhì)量濃度較合適的匹配度范圍，之后以該匹配度確定變量水平。感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[19-20]見(jiàn)表1。

表1 酸奶感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation of yogurt

1.3.4 酸奶指標(biāo)測(cè)定

活菌數(shù)測(cè)定采用平板計(jì)數(shù)法；乙醛、雙乙酰檢測(cè)采用碘液滴定法及鄰苯二胺比色法[21]；蛋白質(zhì)測(cè)定參照GB/T 5009.5—2003《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》；滴定酸度測(cè)定參照GB 5413.34—2010《乳和乳制品酸度的測(cè)定》；持水力測(cè)定參考Hernández等[22]方法；微生物指標(biāo)測(cè)定參照GB 4789.35—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 乳酸菌檢驗(yàn)》及GB 19302—2010《發(fā)酵乳》。

1.3.5 游離氨基酸測(cè)定

采用鄰苯二甲醛柱前衍生以相高效液相色譜-紫外檢測(cè)法。將樣品以5%（V/V）三氯乙酸溶液沉淀后上樣，采用1100高效液相色譜系統(tǒng)，色譜柱為Agilent Hypersil ODS柱（250 mm×4.0 mm，5 μm）；流動(dòng)相A（pH 7.2）為7.35 mmo/L醋酸鈉-三乙胺-四氫呋喃（500∶0.12∶2.5，V/V），流動(dòng)相B（pH 7.2）為7.35 mmol/L醋酸鈉-甲醇-乙腈（1∶2∶2，V/V）；洗脫程序：0 min，8% B；0～17 min，8%～50% B；17～20.1 min，50%～100% B；20.1～24 min，100%～0% B。流動(dòng)相流速1.0 mL/min；紫外檢測(cè)器發(fā)射波長(zhǎng)338 nm；脯氨酸檢測(cè)波長(zhǎng)262 nm；進(jìn)樣量1 μL；柱溫40 ℃。氨基酸含量以外標(biāo)法定量。

1.3.6 酸奶降膽固醇能力的測(cè)定

采用鄰苯二甲醛比色法[23]檢測(cè)菌種在酸奶中的降膽固醇作用。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

利用SPSS 19.0進(jìn)行方差分析，P＜0.05，差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌株對(duì)馬鈴薯酸奶感官及風(fēng)味的影響

將實(shí)驗(yàn)室的4 株雙歧桿菌與2 株乳桿菌分別做單菌株發(fā)酵及混菌發(fā)酵。混菌發(fā)酵從雙歧桿菌中選擇2 株，乳桿菌中選擇1 株，糖化液馬鈴薯質(zhì)量濃度0.33 g/mL，乳粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)18%，接種量5%，37 ℃發(fā)酵，單菌株發(fā)酵時(shí)間為16 h，混合菌株發(fā)酵時(shí)間為13 h，得到其理化、感官及風(fēng)味分析如表2所示。

表2 不同菌株發(fā)酵酸奶感官及風(fēng)味分析Table 2 Sensory evaluation and flavor analysis of yogurts fermented with different strains

研究[24]表明乙醛質(zhì)量濃度不小于5 mg/L時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生明顯的感官風(fēng)味。且酸奶中的風(fēng)味化合物并非越多越好，只有當(dāng)不同的風(fēng)味化合物達(dá)到平衡時(shí)，酸奶才呈現(xiàn)誘人的香味。有報(bào)道稱酸奶的風(fēng)味協(xié)調(diào)感與羰基化合物的含量和比例存在一定關(guān)系。Bottazzi等[25]認(rèn)為在嗜熱鏈球菌發(fā)酵的酸乳中，要想得到所需要的香氣，雙乙酰與乙醛質(zhì)量濃度比值為1更為合適，也有研究認(rèn)為當(dāng)比例為0.62～1.09更好。本研究對(duì)比了其協(xié)調(diào)性及風(fēng)味強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)乙醛與雙乙酰的比值在1左右，其風(fēng)味更好，且感官評(píng)分更高（≥70 分）。

由表2可知，不同菌種在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)酸、凝乳及感官等存在菌種特異性。單菌株發(fā)酵中，乳桿菌較雙歧桿菌凝乳快，可能是由于其生長(zhǎng)速率較雙歧桿菌快，產(chǎn)酸快。在發(fā)酵16 h后，單菌株發(fā)酵均達(dá)到凝乳狀態(tài)，其中BZ11的綜合感官評(píng)分更好，BL1發(fā)酵酸奶質(zhì)地均勻緊密。復(fù)合菌株與單一菌株相比，凝乳時(shí)間均有很大程度提高，在混菌發(fā)酵中，產(chǎn)酸速率增加，pH值下降更快。各菌株間存在協(xié)同作用，復(fù)合發(fā)酵能縮短發(fā)酵時(shí)間，提高發(fā)酵速率[26]，BZ11、BL1、MT-4及Q-1組合無(wú)論是質(zhì)地還是滋味氣味，較其他組合更好。

實(shí)驗(yàn)表明雙乙酰和乙醛含量與菌株特異性及其相互作用有很大關(guān)系，尤其菌株組合明顯影響乙醛質(zhì)量濃度。與現(xiàn)有報(bào)道一致，混菌發(fā)酵能明顯提高酸奶產(chǎn)品乙醛及雙乙酰質(zhì)量濃度[27]。嗜熱鏈球菌及乳酸菌發(fā)酵酸奶的兩種風(fēng)味物質(zhì)含量高于雙歧桿菌，屬于產(chǎn)香優(yōu)異的商業(yè)菌株，而乳酸菌在發(fā)酵過(guò)程中繁殖較雙歧桿菌快，高濃度的活菌數(shù)更有利于風(fēng)味物質(zhì)的生成。

綜合考慮，菌株對(duì)酸奶發(fā)酵有重要影響，自篩專利菌株BZ11及MT-4產(chǎn)酸及感官較好，BL1發(fā)酵酸奶質(zhì)地較好，Q-1風(fēng)味更好，所以選擇BZ11、BL1、MT-4、Q-1這一組合考察后續(xù)的接種量和菌種比例對(duì)馬鈴薯酸奶的發(fā)酵的影響。調(diào)節(jié)各種子液濃度至5×108CFU/mL后接種，以其與原料體積比計(jì)算接種量及菌種比例。

2.2 接種量對(duì)馬鈴薯酸奶感官及風(fēng)味的影響

合適的接種量可以延緩甚至消除延滯期，在較短的時(shí)間內(nèi)獲得最佳的產(chǎn)酸，得到感官更好的產(chǎn)品。以接種量為梯度，糖化液馬鈴薯質(zhì)量濃度0.33 g/mL，乳粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)12%，BZ11、BL1、MT-4、Q-1菌種比例1∶1∶1∶1，發(fā)酵時(shí)間13 h，檢測(cè)接種量對(duì)酸奶感官品質(zhì)的影響，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 接種量對(duì)馬鈴薯酸奶感官及風(fēng)味的影響Fig. 1 Effect of inoculum size on sensory score and flavor components of potato incorporated yogurt

由圖1可知，馬鈴薯酸奶感官評(píng)分隨著接種量的增加呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)，接種量越大，凝乳越快，得到的酸奶產(chǎn)品pH值越低。接種量小于3%，凝乳慢，質(zhì)地較軟，酸甜度不適宜；大于4%，發(fā)酵異味明顯，酸味太重，且質(zhì)地較硬，有少量乳清析出。因此3%及4%的接種量符合傳統(tǒng)酸奶的感官要求。

隨著接種量的增加，乙醛質(zhì)量濃度出現(xiàn)波動(dòng)，而雙乙酰質(zhì)量濃度一直在緩慢上升。接種量小于3%時(shí)，乙醛質(zhì)量濃度隨接種量的增加而增加，大于3%，呈降低趨勢(shì)。目前認(rèn)為，酸奶制作中乙醛的產(chǎn)生原因有糖酵解途徑產(chǎn)生的丙酮酸分解、氨基酸轉(zhuǎn)化分解以及DNA降解，雙乙酰是在糖酵解途徑及檸檬酸代謝途徑產(chǎn)生的。接種量直接影響發(fā)酵初期的活菌濃度，在低接種量下，菌株大都處于生長(zhǎng)期，是代謝產(chǎn)物逐漸積累的過(guò)程，隨著接種量的增加，會(huì)產(chǎn)生大量的風(fēng)味前體物質(zhì)，從而導(dǎo)致乙醛及雙乙酰質(zhì)量濃度增加。而接種量過(guò)高，初始活菌濃度高，菌株生長(zhǎng)快，同時(shí)衰亡菌株增加，屬于發(fā)酵后期，乙醛通過(guò)乙醇脫氫酶系的作用向乙醇、乙酸及酯類轉(zhuǎn)變[28]。雙乙酰質(zhì)量濃度在增加接種量時(shí)處于緩慢積累，后趨于平穩(wěn)的狀態(tài)，而其風(fēng)味協(xié)調(diào)性在接種量4%及5%最為合適。綜上所述，4%接種量使得接種后酸奶菌種的初始濃度保持在2×107CFU/mL，最有利于感官及風(fēng)味。

2.3 菌種比例對(duì)馬鈴薯酸奶感官及風(fēng)味的影響

接種后，隨著發(fā)酵的開(kāi)始，菌株進(jìn)入延滯期，延滯期的長(zhǎng)短影響菌株的生長(zhǎng)及產(chǎn)酸[29]，且不同菌種之間存在相互作用，形成其獨(dú)特的生長(zhǎng)模式，選擇適宜的菌種比例能更好地控制發(fā)酵過(guò)程。以菌種比例（11-1-M-Q）為梯度，糖化液馬鈴薯質(zhì)量濃度0.33 g/mL，乳粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)12%，接種量4%，發(fā)酵時(shí)間13 h，調(diào)節(jié)4 株種子液濃度至5×108CFU/mL，檢測(cè)菌種比例對(duì)馬鈴薯酸奶感官品質(zhì)的影響。

圖2 菌種比例對(duì)馬鈴薯酸奶感官及風(fēng)味的影響Fig. 2 Effect of ratio among four selected strains on sensory score and flavor components of potato incorporated yogurt

由圖2可以看出，菌種比例對(duì)馬鈴薯酸奶產(chǎn)品的感官評(píng)分有很大影響，研究發(fā)現(xiàn)適當(dāng)增加Q-1的比例，能獲得風(fēng)味更好的產(chǎn)品，MT-4的比例過(guò)高，會(huì)加快產(chǎn)酸，引起酸奶出現(xiàn)澀味及乳清析出等不良現(xiàn)象。各個(gè)菌株對(duì)色澤的影響較小，主要影響酸甜度、組織狀態(tài)、氣味及滋味。當(dāng)BZ11、BL1、MT-4、Q-1的比例為1∶1∶1∶2時(shí)，得到的產(chǎn)品酸甜適宜，凝乳質(zhì)地較好，且口感細(xì)膩綿綢。

對(duì)比不同比例下乙醛及雙乙酰的含量差異，圖2顯示，在各個(gè)比例中，產(chǎn)品雙乙酰質(zhì)量濃度的變化不明顯，而菌種比例主要影響乙醛質(zhì)量濃度的變化。增加Q-1的比例能不同程度增加乙醛的含量，但由于混菌發(fā)酵是菌株相互影響的過(guò)程，存在不同程度的協(xié)同作用，因此每個(gè)菌株對(duì)兩種風(fēng)味物質(zhì)的影響不能一概而論。相比之下除2∶2∶1∶1比例外，其余菌株的風(fēng)味協(xié)調(diào)性均較好，而1∶1∶1∶2比例下的乙醛及雙乙酰質(zhì)量濃度較高，且協(xié)調(diào)性同樣不錯(cuò)。故選擇1∶1∶1∶2作為其發(fā)酵菌菌種比例。

2.4 馬鈴薯酸奶的理化及微生物水平

除感官評(píng)價(jià)外，馬鈴薯酸奶的理化性質(zhì)及微生物水平能更全面地以映產(chǎn)品整體品質(zhì)。以研究得到的最優(yōu)菌種比例組合及最適接種量發(fā)酵酸奶產(chǎn)品，對(duì)比其與市售酸奶理化品質(zhì)上的差異。

表3 馬鈴薯酸奶的理化品質(zhì)Table 3 Physicochemical quality of potato incorporated yogurt

由表3可知，馬鈴薯酸奶理化指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而且具有一些突出優(yōu)點(diǎn)：益生菌馬鈴薯酸奶含糖量（1.94%）較低，未經(jīng)調(diào)配就能達(dá)到與市售酸奶相同的質(zhì)地口感，其蛋白質(zhì)含量?jī)?yōu)于普通市售酸奶，游離氨基酸水平高，這些都是由于馬鈴薯除了提供糖類物質(zhì)外，其糖化后剩余纖維素及果膠類物質(zhì)還能增加黏稠度，提高質(zhì)地水平。馬鈴薯酸奶與市售酸奶的主體風(fēng)味物質(zhì)有很大差別，馬鈴薯酸奶能帶給產(chǎn)品獨(dú)特的柑橘香及果香。

此外，檢測(cè)到馬鈴薯酸奶的益生菌總活菌數(shù)為6.3×108CFU/mL，且其中雙歧桿菌的數(shù)量達(dá)到3.6×108CFU/mL?；罹鷶?shù)越多，其在胃腸道定植的可能性越大。雙歧桿菌作為胃腸道益生性最好的菌群，由于其生長(zhǎng)緩慢及厭氧生長(zhǎng)等原因，在食品中的應(yīng)用受到限制，但本實(shí)驗(yàn)使用BZ11及BL1都有良好的耐氧特性，使酸奶成品的活菌數(shù)也達(dá)到較高濃度，滿足益生菌發(fā)揮益生作用濃度需達(dá)到1×106CFU/mL的要求，對(duì)人體腸道菌群平衡起到預(yù)防和調(diào)節(jié)的作用。

2.5 馬鈴薯酸奶游離氨基酸分析

表4 馬鈴薯酸奶游離氨基酸含量Table 4 Free amino acid contents of potato incorporated yogurt mg/100 g

酸奶的形成過(guò)程實(shí)際上是蛋白質(zhì)變性凝固的過(guò)程，氨基酸作為蛋白質(zhì)的組成部分，種類和含量是食品營(yíng)養(yǎng)及風(fēng)味的重要指標(biāo)。其中，游離氨基酸含量主要參與風(fēng)味物質(zhì)的形成，而且其含量的多少也直接與蛋白質(zhì)的水解程度和其被人體吸收利用的生物學(xué)效價(jià)呈正相關(guān)。表4中3 種樣品均檢測(cè)出17 種游離氨基酸，其中發(fā)酵前總游離氨基酸質(zhì)量濃度為112.5 mg/100 g，是市售牛奶的3～5 倍，這與使用的原材料有關(guān)。馬鈴薯蛋白質(zhì)含量雖較低，但它的加入在一定程度上增加了游離氨基酸水平，而且加熱糖化過(guò)程、均質(zhì)及滅菌過(guò)程會(huì)發(fā)生蛋白質(zhì)變性，其共價(jià)鍵遭到破壞，導(dǎo)致游離氨基酸增加[30]。實(shí)驗(yàn)證明發(fā)酵后各游離氨基酸較發(fā)酵前有不同程度的升高，馬鈴薯酸奶的總游離氨基酸及必需氨基酸含量更高，其必需氨基酸百分比也更高。這是由于在發(fā)酵過(guò)程中部分蛋白質(zhì)被微生物分解，形成小肽和氨基酸，這也大大提升了酸奶的生物學(xué)效價(jià)。

與市售酸奶相比，添加益生菌的馬鈴薯酸奶游離氨基酸含量更高，其中谷氨酸、精氨酸及丙氨酸含量較多。丙氨酸經(jīng)氨基酸脫羧以應(yīng)可以生成乙醛。精氨酸作為人體必需氨基酸，在發(fā)酵前有20.84 mg/100 g。據(jù)報(bào)道[31]，脫脂乳中的精氨酸含量相對(duì)較少，所以含量較高的精氨酸可能來(lái)自于馬鈴薯本身或者原料操作過(guò)程中的加熱均質(zhì)等步驟[30]。經(jīng)過(guò)發(fā)酵過(guò)程，游離精氨酸含量進(jìn)一步增加（41.14 mg/100 g），作為風(fēng)味物質(zhì)前體，它能較快的參與美拉德以應(yīng)，生成香味物質(zhì)。

天冬氨酸、纈氨酸及酪氨酸經(jīng)過(guò)發(fā)酵過(guò)程含量下降。其中天冬氨酸是生物體其他氨基酸及嘌呤的合成前體，天冬氨酸的降低可能是轉(zhuǎn)化生成其他氨基酸。纈氨酸屬于支鏈氨基酸，在代謝過(guò)程中可能通過(guò)氨基酸轉(zhuǎn)移酶生成酮類，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成醛醇類物質(zhì)，產(chǎn)生與酸奶風(fēng)味類似的水果及香甜味[32]。因此，菌種通過(guò)發(fā)酵過(guò)程參與游離氨基酸的轉(zhuǎn)化，一定程度上影響發(fā)酵前后的風(fēng)味主體。

2.6 酸奶的降膽固醇作用分析

圖3 菌種對(duì)酸奶膽固醇的降解作用Fig. 3 Degradation percentage of cholesterol in yogurt by pure and mixed cultures of four strains

由圖3可知，在接種量5%、發(fā)酵溫度37 ℃、發(fā)酵時(shí)間16 h、乳粉18%、白砂糖0%、糖化液馬鈴薯質(zhì)量濃度0.33 g/mL條件下，單菌株發(fā)酵都能不同程度降低酸奶中的膽固醇，而適當(dāng)組合后，在接種量4%、發(fā)酵溫度37 ℃、發(fā)酵時(shí)間12.5 h、乳粉12%、白砂糖1.5%、糖化液馬鈴薯質(zhì)量濃度0.33 g/mL條件下，菌株BZ11、BL1、MT-4及Q-1混合發(fā)酵對(duì)酸奶中的膽固醇降解率達(dá)到20.43%，較單菌株增加1.86%～15.57%。對(duì)比前后酸奶中的菌株的降膽固醇情況，發(fā)現(xiàn)混菌發(fā)酵會(huì)增加菌株的降膽固醇能力，其原因可能是由于混菌對(duì)降膽固醇具有協(xié)同作用。斯日古楞[33]用1 株嗜酸乳桿菌代替?zhèn)鹘y(tǒng)酸奶發(fā)酵劑中的保加利亞乳桿菌，在發(fā)酵酸奶過(guò)程中對(duì)牛奶中膽固醇的降解率達(dá)14.3%。因此可以看出，酸奶的降膽固醇作用與菌株自身有很大關(guān)系。

3 結(jié) 論

菌株是酸奶發(fā)酵的核心，研究發(fā)現(xiàn)不同菌株菌株、接種量及菌種比例影響馬鈴薯酸奶的感官及其風(fēng)味，適宜發(fā)酵酸奶菌株為BZ11、BL1、MT-4、Q-1，接種量4%，菌種比例1∶1∶1∶2；混菌發(fā)酵菌株間互相影響風(fēng)味物質(zhì)的生成。對(duì)比益生菌馬鈴薯酸奶與市售酸奶的理化性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)馬鈴薯酸奶有更低的還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)（1.94%）、更高的游離氨基酸含量和益生菌水平（6.3×108CFU/mL），尤其是雙歧桿菌達(dá)到3.6×108CFU/mL，這些顯著提高了酸奶的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。體外降膽固醇實(shí)驗(yàn)表明混菌發(fā)酵酸奶膽固醇降解率達(dá)到20.43%，較單菌株發(fā)酵酸奶提高1.86%～15.57%。通過(guò)本研究，找到了適合馬鈴薯酸奶發(fā)酵的組合菌株，且自篩的有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)菌株BZ11和MT-4表現(xiàn)出了一些優(yōu)于商業(yè)菌株的優(yōu)良特性。