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        一種含雙歧桿菌的三聯(lián)酸奶直投發(fā)酵劑制備研究

        2020-08-06 06:53:52鄧小華鄭巧雙潘篤杰
        中國(guó)乳業(yè) 2020年7期
        關(guān)鍵詞:發(fā)酵劑酸度活菌

        文/鄧小華 鄭巧雙 郭 榮 余 薇 潘篤杰

        (武漢工控工業(yè)技術(shù)研究院有限公司;湖北省工業(yè)微生物菌種保藏與研究中心)

        酸奶作為乳酸菌發(fā)酵最為常見的食品,其保健作用越來(lái)越受到重視。雙歧桿菌是對(duì)人體有益的無(wú)鞭毛革蘭氏陽(yáng)性菌[1],屬于厭氧菌的一類,其不同種類的耐氧能力不同,其中長(zhǎng)雙歧桿菌具有較好的耐氧性能[2],能抑制體內(nèi)有害菌的生長(zhǎng),具有調(diào)節(jié)腸道功能[3]、調(diào)節(jié)免疫力[4],保護(hù)肝臟[5],改善維生素代謝和抗癌[6]等功能。因此,本文采用自分離的嗜熱鏈球菌、德氏乳桿菌保加利亞亞種和雙歧桿菌進(jìn)行了一種含有長(zhǎng)雙歧桿菌的三聯(lián)酸奶直投式發(fā)酵劑的制備、復(fù)配和應(yīng)用,以提供一種制備含雙歧桿菌的三聯(lián)酸奶直投發(fā)酵劑的工藝方法。

        1 試驗(yàn)材料

        1.1 菌種

        嗜熱鏈球菌(ST)、德氏乳桿菌保加利亞亞種(LB)、長(zhǎng)雙歧桿菌(BB):湖北工業(yè)微生物菌種保藏與研究中心。

        1.2 牛奶

        本試驗(yàn)采用全脂牛奶。

        1.3 試劑

        MRS瓊脂培養(yǎng)基(用于乳酸菌檢驗(yàn)與培養(yǎng)):蛋白胨10.0 g,牛肉提取物10.0 g,酵母提取物5.0 g,葡萄糖20.0 g,檸檬酸三銨2.0 g,乙酸鈉5.0 g,MgSO40.1 g,MnSO40.05 g,K2HPO42.0 g,吐溫80 1.0 g,pH值6.5。

        莫匹羅星鋰鹽改良MRS瓊脂培養(yǎng)基(用于雙歧桿菌檢驗(yàn)):將莫匹羅星鋰過濾除菌后,使用前加入MRS培養(yǎng)基中混勻備用。

        MC培養(yǎng)基(用于嗜熱鏈球菌檢驗(yàn)):大豆蛋白胨5.0 g,牛肉浸粉3.0g,酵母浸粉3.0 g,葡萄糖20.0 g,乳糖20.0 g,碳酸鈣10.0 g,瓊脂15.0 g,中性紅0.05 g,pH值6.0±0.1,25 ℃。

        原料:葡萄糖、糊精、玉米淀粉等。

        1.4 試驗(yàn)設(shè)備

        發(fā)酵罐、高速冷凍離心機(jī)、造粒機(jī)、混勻機(jī)、冷凍干燥機(jī)、厭氧工作站、厭氧培養(yǎng)箱、生物安全柜、分析天平、V型混合儀、濕熱高壓滅菌器、干燥箱等。

        2 試驗(yàn)方法

        2.1 菌種發(fā)酵

        將3 種菌混合發(fā)酵,按照不同比例進(jìn)行接種,發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行活菌計(jì)數(shù),確定3 種活菌總數(shù)較高以及雙歧桿菌含量較高為最佳的發(fā)酵接種條件;另將3 種菌分別進(jìn)行純菌種發(fā)酵,以獲得菌粉。

        表1 不同原料比例對(duì)賦形劑制作的影響

        圖1 不同接種比例混合發(fā)酵活菌的比較

        圖2 純菌種發(fā)酵活菌的比較

        2.2 活菌計(jì)數(shù)法

        采用《GB 4789.35—2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 乳酸菌檢驗(yàn)》中的方法進(jìn)行檢驗(yàn)[7]。

        2.3 稀釋粉配方

        對(duì)葡萄糖、糊精、淀粉等原料進(jìn)行配比,比例分別為1:1:1、1:2:1、1:1:2、2:1:1,加入1.0%的無(wú)菌水進(jìn)行造粒,烘干,80目過篩整理以及微波滅菌,對(duì)比選擇造粒成型較好、不易散的配方。

        2.4 不同配方的菌劑發(fā)酵酸奶效果對(duì)比

        對(duì)比不同配比比例的直投發(fā)酵劑效果,將各純菌粉稀釋至1.0×109CFU/g,進(jìn)行配比混合。有報(bào)道稱嗜熱鏈球菌和德氏乳桿菌保加利亞亞種的配比為1:1時(shí)發(fā)酵效果較好[8],因此按照菌粉質(zhì)量配比(ST:LB:BB)為1:1:0.5、1:1:1、1:1:3、1:1:6等制成直投菌發(fā)酵劑,0.05%接種量接入滅菌的全脂牛奶中,觀察對(duì)比。

        對(duì)比純菌復(fù)配的直投發(fā)酵劑和混菌發(fā)酵獲得的直投發(fā)酵劑發(fā)酵酸奶的效果。將2 種發(fā)酵劑0.05%的接種量接入無(wú)菌的脫脂牛奶中進(jìn)行發(fā)酵,比較發(fā)酵凝固時(shí)間、酸度以及雙歧桿菌的活菌計(jì)數(shù),確定最優(yōu)的直投發(fā)酵劑工藝。最后采用酸堿滴定法進(jìn)行酸度檢測(cè)[9]。

        3 結(jié)果與討論

        3.1 不同接種比例對(duì)混合培養(yǎng)發(fā)酵的影響

        不同的接種量會(huì)對(duì)3 種菌在培養(yǎng)基中的發(fā)酵生長(zhǎng)有一定的影響。從圖1中可以看出,長(zhǎng)雙歧桿菌與嗜熱鏈球菌生長(zhǎng)具有一定的協(xié)同性。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)告顯示,嗜熱鏈球菌和雙歧桿菌的發(fā)酵有一定的相互促進(jìn)作用[10]。從圖中看出,接種比例約為1:1:3時(shí),發(fā)酵后總菌數(shù)較高,雙歧桿菌的濃度也較高,但發(fā)酵后的3 種菌的比例穩(wěn)定性較差,其不同批次有小幅變化。

        圖2顯示,單獨(dú)發(fā)酵后的活菌總數(shù)與混合發(fā)酵的活菌總數(shù)水平接近。

        3.2 不同原料配比研究賦形劑的制作工藝

        表1結(jié)果顯示,葡萄糖、糊精和淀粉比例為1:2:1進(jìn)行賦形劑造粒,其可溶性、崩解效果均為最佳,而糊精和淀粉較多的配方,顆粒成型較好,過篩整粒時(shí),成型的顆粒細(xì)小,質(zhì)感較好,破碎較少,灰塵少,直投發(fā)酵劑效果最佳。

        圖3 不同菌種比例制備的菌劑發(fā)酵酸奶效果對(duì)比

        3.3 不同配方純菌種菌粉配置的發(fā)酵劑發(fā)酵酸奶對(duì)比

        圖3結(jié)果顯示,在發(fā)酵劑復(fù)配時(shí),雙歧桿菌含量較高有利于縮短發(fā)酵時(shí)間,并且接種較高的長(zhǎng)雙歧桿菌時(shí),酸奶發(fā)酵后的長(zhǎng)雙歧桿菌含量也相對(duì)較高,通過對(duì)比酸度和菌體總數(shù),可以看出,在1:1:3配比時(shí),該類直投發(fā)酵劑發(fā)酵酸奶的效果較好。

        3.4 不同工藝制作直投菌劑發(fā)酵酸奶的比較

        圖4結(jié)果可知,2 種工藝制作的發(fā)酵劑發(fā)酵酸奶時(shí)間的差距不大,其中純菌復(fù)配工藝發(fā)酵劑發(fā)酵的酸奶時(shí)間要相對(duì)較快。通過比較混菌發(fā)酵工藝發(fā)酵劑發(fā)酵后的長(zhǎng)雙歧桿菌數(shù)量,發(fā)現(xiàn)純菌復(fù)配發(fā)酵劑有明顯優(yōu)勢(shì),而混菌發(fā)酵工藝發(fā)酵劑發(fā)酵雙歧桿菌的含量較少,且穩(wěn)定性不如純菌復(fù)配發(fā)酵劑,兩者酸度有一定差別。

        4 小結(jié)

        含有雙歧桿菌的復(fù)合發(fā)酵直投菌發(fā)酵的酸奶具有各種保健作用[11],有利于人體健康。本文通過比較上述2 種工藝制作發(fā)酵劑的結(jié)果可知,純菌種復(fù)配直投發(fā)酵劑,其活菌含量穩(wěn)定,各菌種比例合適,在酸奶發(fā)酵應(yīng)用中具有發(fā)酵時(shí)間短、酸度高以及高含菌量的長(zhǎng)雙歧桿菌的優(yōu)點(diǎn),是一種較好的直投發(fā)酵劑制備方式。而混菌發(fā)酵工藝制備的直投發(fā)酵劑具有經(jīng)濟(jì)性和方便性,制作工序簡(jiǎn)單,成本低等優(yōu)點(diǎn),但需要克服直投菌劑中各批次之間的可控性等問題,具有較好的可研究性。

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