四種乳酸桿菌在全谷物糙米乳中發(fā)酵特性的研究

陳妍婕,朱力杰,何余堂,劉　賀,王　勃,馬　濤

(渤海大學(xué)糧油科學(xué)與技術(shù)研究所,遼寧省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心,遼寧錦州 121013)

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四種乳酸桿菌在全谷物糙米乳中發(fā)酵特性的研究

陳妍婕,朱力杰,何余堂,劉賀,王勃,馬濤*

(渤海大學(xué)糧油科學(xué)與技術(shù)研究所,遼寧省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心,遼寧錦州 121013)

選用植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)、鼠李糖乳桿菌(L.rhamnosus)、嗜酸乳桿菌(L.acidophilus)、干酪乳桿菌(L.casei)4株乳酸菌(Lactic acid bacteria,LAB)分別發(fā)酵糙米乳,通過(guò)測(cè)定發(fā)酵乳的pH、滴定酸度、活菌數(shù)、脫水收縮敏感性(susceptibility to syneresis,STS)、蛋白分解力、黏彈性等指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)定。結(jié)果表明:4株乳酸桿菌均能耐受酸和膽鹽環(huán)境。L.rhamnosus的pH在4.45～4.5之間,pH環(huán)境更穩(wěn)定;L.rhamnosus后酸化程度較弱;4 ℃貯藏21 d活菌數(shù)均超過(guò)8 lg cfu/g其中L.rhamnosus在貯藏期內(nèi)乳酸菌的減少量較均勻且脫水收縮敏感性較低,保水性較好;其蛋白分解力維持在0.74～0.76 mmol/L;四種乳酸桿菌發(fā)酵的糙米乳都具有良好的黏度和黏彈性,L.rhamnosus的滯后環(huán)面積是687.92 Pa/s,發(fā)酵乳凝膠結(jié)構(gòu)破壞后較易恢復(fù),具有類(lèi)固體的性質(zhì)。綜上,各方面均表現(xiàn)較好的L.rhamnosus適合發(fā)酵糙米乳。

乳酸桿菌,糙米乳,發(fā)酵特性

糙米是指僅除去稻谷外穎殼的米粒,被“封固”在糠皮之內(nèi)的活的胚芽也屬于它的營(yíng)養(yǎng)成分[1]。糙米中營(yíng)養(yǎng)成分如維生素B1、維生素B2、維生素E、纖維素、鐵、磷等均高于白米,并且含有豐富的營(yíng)養(yǎng)保健因子谷胱甘肽、γ-谷維醇[2]、γ-氨基丁酸[3]、胞外多糖[4]、米糠纖維等。雖然糙米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,但其口感粗糙,咀嚼難度大,不易被人體消化和吸收,風(fēng)味也不比精米。為此,將糙米磨成粉,并制成糙米乳,進(jìn)而利用乳酸菌的發(fā)酵作用制成發(fā)酵糙米乳,產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,口感,風(fēng)味都得到很大程度的改善,可接受度提高。國(guó)內(nèi)外對(duì)發(fā)酵乳的研究主要集中在以下幾方面:乳酸菌在豆乳,牛、羊乳,含益生元如低聚糖、蜂蜜,膳食纖維,雜糧如苦蕎麥、玉米等乳品中的發(fā)酵性能及其相關(guān)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)[5-9];具有降膽固醇、抗氧化性、降血糖等生理功能,產(chǎn)γ-氨基丁酸,胞外多糖等乳酸菌的篩選及其在發(fā)酵乳品中的應(yīng)用[10-11];發(fā)酵乳品質(zhì)的改善[12-13]。

表1　乳酸桿菌酸耐受性

為了開(kāi)發(fā)質(zhì)優(yōu)味美的發(fā)酵糙米乳產(chǎn)品,本實(shí)驗(yàn)以植物乳桿菌(L.plantarum)、鼠李糖乳桿菌(L.rhamnosus)、嗜酸乳桿菌(L.acidophilus)、干酪乳桿菌(L.casei)四種乳酸桿菌分別發(fā)酵糙米乳,通過(guò)耐酸、耐膽鹽、酸度、活菌數(shù)、脫水收縮敏感性、蛋白分解力、黏彈性等指標(biāo)研究其在糙米乳中的發(fā)酵特性。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

L.plantarum、L.rhamnosus、L.acidophilus、L.casei四川高福記生物科技有限公司;液體MRS培養(yǎng)基用于菌種活化,固體MRS培養(yǎng)基用于活菌計(jì)數(shù);糙米乳培養(yǎng)基:用于制備母發(fā)酵劑與發(fā)酵糙米乳;實(shí)驗(yàn)中所采用的其他化學(xué)試劑均為分析純天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司。

DHR-1流變儀美國(guó)TA公司;雷磁PHS-3C上海雷磁儀器廠;DHP-9082電熱恒溫培養(yǎng)箱上海一恒科學(xué)儀器有限公司;UV-2550紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)日本島津公司;AD300S-H實(shí)驗(yàn)室數(shù)顯分散均質(zhì)機(jī)上海昂尼儀器儀表有限公司;Czone5F抑菌圈測(cè)量及菌落計(jì)數(shù)儀杭州訊數(shù)科技有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1菌種的活化稱(chēng)取一定量菌粉接種于三角瓶MRS液體培養(yǎng)基中,37 ℃恒溫培養(yǎng)12 h,以3%體積比接種于試管MRS液體培養(yǎng)基中37 ℃恒溫培養(yǎng)12 h。將3%試管MRS菌液接種于糙米乳培養(yǎng)基中,37 ℃恒溫培養(yǎng),3～5 h凝乳后即為母發(fā)酵劑。

1.2.2工藝流程糙米粉→酶解(中溫α-淀粉酶65 ℃酶解40 min)→煮沸滅酶10 min→過(guò)濾→加大豆蛋白粉→超微粉碎(20000 r/min,10 min)→蔗糖調(diào)配(蔗糖添加量為質(zhì)量濃度70 g/L)→殺菌(90 ℃,10 min)→冷卻→接入母發(fā)酵劑(5%體積比)恒溫發(fā)酵→凝乳→4 ℃后熟

1.2.3耐酸耐膽鹽測(cè)定將活化2代的4株乳酸桿菌以3%體積比接種于pH為1.5、2.0、3.0、4.0無(wú)菌MRS液體培養(yǎng)基中;膽鹽濃度為0.05%、0.1%、0.3%、0.5%無(wú)菌MRS液體培養(yǎng)基中。不同pH條件下37 ℃恒溫培養(yǎng)2 h,不同膽鹽濃度37 ℃恒溫培養(yǎng)4 h;然后立即取出采用傾注法進(jìn)行活菌計(jì)數(shù),48 h觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果[14]。以0 h、未添加膽鹽的活菌數(shù)為對(duì)照。測(cè)3次取平均值。

1.2.4pH測(cè)定將待測(cè)發(fā)酵糙米乳于室溫下平衡一段時(shí)間后用玻璃棒攪拌均勻,測(cè)定pH,測(cè)3次取平均值。

1.2.5滴定酸度發(fā)酵糙米乳的酸度參考GB5413.34-2010中的方法測(cè)定。

1.2.6活菌數(shù)無(wú)菌條件下稱(chēng)取25.0 g樣品于盛有225 mL無(wú)菌生理鹽水的錐形瓶中,用混勻器制成10-1均勻樣液。然后用無(wú)菌生理鹽水10倍梯度稀釋,選擇3個(gè)合適梯度,采用傾注法37 ℃恒溫培養(yǎng)48 h進(jìn)行活菌計(jì)數(shù),測(cè)3次取平均值[15]。

1.2.7脫水收縮敏感性準(zhǔn)確稱(chēng)取20.0 g發(fā)酵糙米乳于帶有中速定性濾紙的漏斗中,4 ℃放置2 h,稱(chēng)量析出的濾液重量[16]。測(cè)3次取平均值。

脫水收縮敏感性(%)=濾液重量/樣品重量×100

1.2.8蛋白分解力蛋白分解力的測(cè)定采用鄰苯二甲醛衍生比色法[17-18]。在340 nm波長(zhǎng)下用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定吸光度,確定蛋白分解力。測(cè)3次取平均值。

1.2.9剪切與頻率掃描實(shí)驗(yàn)選擇直徑為40 mm的不銹鋼平板,平板與底面間隙設(shè)置為0.5 mm,樣品測(cè)試溫度定為25 ℃。剪切掃描:剪切速率從0.01 s-1增大到150 s-1,然后從150 s-1減小至0.01 s-1;頻率掃描:頻率從0.1～10 Hz進(jìn)行掃描。測(cè)試前需將發(fā)酵糙米乳攪拌均勻[19]。

2　結(jié)果與分析

2.1酸和膽鹽耐受性

人體胃液的pH從1.5至4.5波動(dòng),通常保持在3左右,進(jìn)食酸性食物可降至2,食物在胃中停留時(shí)間較短,一般為1～2 h[20-21]。由表1可得,同一菌株在pH1.5～4.0,隨著pH的升高,活菌數(shù)逐漸增多。不同菌株在pH2.0時(shí)均超過(guò)6.00 lg cfu/mL,滿(mǎn)足乳酸菌發(fā)揮功能特性的活菌數(shù)臨界值6.00 lg cfu/mL的要求[22];pH3.0時(shí)乳酸菌存活率都在94%以上;pH4.0時(shí)L.plantarum、L.rhamnosus都超過(guò)了初始活菌數(shù)。Ashraf M等[23]測(cè)定了L.rhamnosus在pH2.0、4.0、7.0的MRS培養(yǎng)基中培養(yǎng)2 h后的活菌數(shù),pH4.0時(shí)高于初始活菌數(shù),其他兩組均低于初始活菌數(shù)。Balcázar J L等[24]將L.plantarum在pH3.5和6.5的MRS培養(yǎng)基中培養(yǎng)1.5 h,結(jié)果pH3.5的活菌數(shù)高于pH6.5,可能是適當(dāng)?shù)膒H促進(jìn)了乳酸桿菌的增殖。綜上,4株乳酸桿菌均能耐受胃酸環(huán)境,最終到達(dá)腸道,進(jìn)而發(fā)揮其功能性食補(bǔ)因子的作用。

表2　膽鹽耐受性

表3　活菌數(shù)變化

人體小腸中膽鹽濃度在0.03%～0.3%之間[25]波動(dòng)。食入的乳酸菌只有通過(guò)苛刻的胃酸環(huán)境及含高濃度膽汁鹽的十二指腸到達(dá)腸道下部才能發(fā)揮其功能特性。由表2可知,同一菌株膽鹽濃度在0.05%～0.5%,隨著膽鹽濃度降低,活菌數(shù)逐漸增多。4株菌在0.3%時(shí),活菌數(shù)仍大于6.00 lg cfu/mL;在0.05%時(shí)均達(dá)到8.00 lg cfu/mL,超過(guò)初始活菌數(shù),可能適量膽鹽有助于乳酸桿菌的增殖。范藝興[14]對(duì)3株L.acidophilus在含0.1%膽鹽的MRS培養(yǎng)基中培養(yǎng)2 h,菌株存活率為100%左右,也得到了相同的結(jié)論。綜上,4株乳酸桿菌都能耐受0.3%的高濃度膽鹽,滿(mǎn)足對(duì)人體小腸中膽鹽濃度0.3%耐受性的要求。

2.2pH測(cè)定

如圖1所示,從發(fā)酵結(jié)束到貯藏結(jié)束21 d,L.plantarum的pH從4.50降到3.81,蘇芳[26]以6株L.plantarum發(fā)酵豆乳,貯藏21 d時(shí)其pH均下降到4.0以下,這可能與其能夠較好地利用蔗糖等其他糖類(lèi)有關(guān),L.plantarumNCIMB8826的全基因序列測(cè)定也證實(shí)L.plantarum具有編碼吸收和利用不同糖和肽的基因;L.acidophilus次之,pH從4.4降到4.04,可能因?yàn)槠鋵儆趯?zhuān)性同型發(fā)酵菌[27],不能發(fā)酵戊糖或葡萄糖酸鹽產(chǎn)酸而使其在貯藏中后期pH較L.plantarum高;L.rhamnosus和L.caseipH變化較小,貯藏期間L.rhamnosus維持在4.45～4.5之間,L.casei為4.6～4.7。L.plantarum貯藏期間pH變化最大,這與菌株自身的發(fā)酵性能有關(guān),但貯藏期發(fā)酵糙米乳pH大幅度下降其品質(zhì)將會(huì)受到直接影響,所以應(yīng)盡量篩選pH變化相對(duì)較小的菌株[28]或者與其他菌株復(fù)配嘗試減弱后酸化程度。

圖1　各菌株發(fā)酵糙米乳pH變化Fig.1　The curve of pH of fermented brown rice milkby LAB during the storage

2.3滴定酸度測(cè)定

滴定酸度反映了發(fā)酵糙米乳中包括游離氨基酸殘基和肽段在內(nèi)的所有酸性基團(tuán)的總和[29]。產(chǎn)品的組織狀態(tài)和風(fēng)味,保質(zhì)期,活菌數(shù)等指標(biāo)都會(huì)受到菌株的產(chǎn)酸能力和酸耐受性的影響[30-31]。發(fā)酵結(jié)束時(shí),四種發(fā)酵糙米乳酸度均偏低,L.acidophilus最高只有56.85 °T,另外三種均低于40 °T。貯藏期間L.plantarum、L.acidophilus前7 d酸度增幅較大(p<0.05),分別為29.67、13.51 °T;L.rhamnosus平穩(wěn)增長(zhǎng),但酸度變化大于L.casei;L.casei略有下降,21 d時(shí)升高。L.plantarum發(fā)酵糙米乳滴定酸度共增加了48.94 °T,可能與其在冷藏期間菌株的產(chǎn)酸能力有關(guān),但這種變化會(huì)影響產(chǎn)品的風(fēng)味、組織狀態(tài)等,后酸化程度嚴(yán)重,不利于產(chǎn)品的質(zhì)量控制;L.acidophilus次之為22.4 °T;L.rhamnosus是20.97 °T,可能在貯藏期產(chǎn)生了較多的酸性物質(zhì),對(duì)產(chǎn)品口感產(chǎn)生一定影響;L.casei最小為5.7 oT,說(shuō)明此菌后酸化能力最弱。綜合考慮pH和滴定酸度,貯藏期間pH變化大的菌株其滴定酸度變化也大。

圖2　各菌株發(fā)酵糙米乳滴定酸度變化Fig.2　The graph of titratable acidity of fermented brown rice milk by LAB during the storage

2.4活菌數(shù)

發(fā)酵乳品中高含量的活菌才可能確保最終有較多的乳酸菌進(jìn)入人體發(fā)揮其生理功效,這是活性乳酸菌具有保健性的重要指標(biāo)之一[32]。貯藏期內(nèi),各菌株發(fā)酵的糙米乳活菌數(shù)都保持在8 lg cfu/g以上,由此推斷糙米乳可以做為四種乳酸菌良好的生長(zhǎng)基質(zhì)。L.plantarum前14 d活菌數(shù)持續(xù)增長(zhǎng),可能是一定酸度范圍內(nèi)能夠促進(jìn)其生長(zhǎng),酸度繼續(xù)上升,發(fā)酵基質(zhì)成分改變等導(dǎo)致其生長(zhǎng)受阻,數(shù)量下降,21 d時(shí)降至8 lg cfu/g,與其他三種菌差異顯著(p<0.05)。L.rhamnosuspH處于4.45～4.5,可能是糙米乳對(duì)此菌株具有較好的pH緩沖作用,菌體損傷小,使得其在整個(gè)貯藏期活菌數(shù)變化平穩(wěn);L.acidophilus在貯藏1 d時(shí)活菌數(shù)上升較快,到7 d時(shí)卻也有較大下降,這可能與其在前7 d酸度上升較多有關(guān)(p<0.05),抑制了乳酸菌的生長(zhǎng),而Donkor O N[33]報(bào)道L.acidophilus對(duì)酸有較高的耐受性,這可能由于菌株間存在差異性;L.casei在貯藏1 d時(shí)活菌數(shù)最高,7 d較1 d下降最多為0.66 lg cfu/g,此后活菌數(shù)基本不變。此外三種菌均在貯藏1 d時(shí)活菌數(shù)較高,與其第7、14、21 d差異顯著(p<0.05),并且隨著pH下降,滴定酸度上升,活菌數(shù)下降。Mani-López E等[34]以L.acidophilus和L.casei發(fā)酵牛乳得出了相同的結(jié)論。由于乳酸菌需要通過(guò)胃腸道,所以其治療劑量一般認(rèn)為是8～9 lg cfu/g[35],四種發(fā)酵糙米乳在21 d的貯藏期內(nèi)滿(mǎn)足要求。

2.5脫水收縮敏感性

脫水收縮敏感性[36]反映的是發(fā)酵糙米乳凝膠體系對(duì)各種水及小分子物質(zhì)總的保持能力。體系保持力越強(qiáng),那么發(fā)酵乳凝膠體系中束縛水含量就越多,即膠體脫水收縮敏感性越差,STS值越小,產(chǎn)品的持水性越好,在不破乳的情況下產(chǎn)品較好的滋氣味更能得以保持,口感更佳。貯藏期間各菌株STS是呈下降趨勢(shì)的,即保持力隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而增強(qiáng)。Prasad L N等[37]指出STS的降低可能由于貯藏期內(nèi)凝膠網(wǎng)絡(luò)之間的作用力減弱,乳清被重新吸收入蛋白凝膠。同一菌株除L.rhamnosus外在7、14、21 d STS差異不顯著(p>0.05),而L.rhamnosus在14 d時(shí)趨于穩(wěn)定。Lucey J A[38]指出脫水收縮作用與蛋白凝膠的收縮有關(guān),從而導(dǎo)致乳清析出,由此:L.rhamnosus的蛋白凝膠收縮作用在前14 d減弱較明顯(p<0.05),L.plantarum、L.acidophilus、L.casei為7 d。而王水泉等[39]用L.fermentum發(fā)酵豆乳,在21 d的貯藏期內(nèi)STS呈緩慢上升趨勢(shì),可能與發(fā)酵基質(zhì)、菌種、乳清在蛋白凝膠中的滲透性等有關(guān)。21 d時(shí)L.casei的STS最高為17.64%,另外3株菌差異不顯著(p>0.05),盡管四種產(chǎn)品在貯藏期內(nèi)的STS值有差異,但總體偏低,7 d及之后的時(shí)間內(nèi)均未超過(guò)20%。

圖3　各菌株發(fā)酵糙米乳脫水收縮敏感性變化Fig.3　Changes of STS of fermented brown rice milk by LAB

2.6蛋白分解力

乳酸菌一方面通過(guò)水解反應(yīng)作用于發(fā)酵乳中的蛋白質(zhì),使之分解形成多種短肽和氨基酸,部分短肽和氨基酸能夠被乳酸菌利用,進(jìn)而促進(jìn)菌體的生長(zhǎng);另一方面這些短肽和氨基酸是發(fā)酵乳中風(fēng)味物質(zhì)的前體或是風(fēng)味物質(zhì)[40]。同一菌株在貯藏期間蛋白分解力是增強(qiáng)的。不同菌株蛋白分解力不同,但四種菌均較弱。L.plantarum蛋白分解力較弱,Georgieva R[35]等以8株L.plantarum發(fā)酵豆乳,其蛋白分解力在0.170～0.609 mmol/L之間,Michiel K等[41]研究分析L.plantarumWCFS1的基因組,表明其缺失編碼胞外蛋白酶的基因,使其蛋白分解力弱。L.rhamnosus在貯藏期內(nèi)維持在0.74～0.76 mmol/L之間,差異不顯著(p>0.05)。L.acidophilus蛋白分解力從1.14 mmol/L增加到1.74 mmol/L,游離氨基酸含量相對(duì)增加較多,這可能是因?yàn)榫曜陨砻赶的芎芎玫乩枚嚯?并且可能對(duì)乳酸桿菌的增殖也有促進(jìn)作用;Hernandez-Hernandez O等[42]研究發(fā)現(xiàn)蛋白分解力高的發(fā)酵乳提高了發(fā)酵劑的存活率。L.casei21 d時(shí)達(dá)到0.98 mmol/L,比發(fā)酵結(jié)束時(shí)增加了0.27 mmol/L;Wang J等[43]以L.caseiZhang發(fā)酵豆乳、牛乳,產(chǎn)品均有較好的蛋白分解力。蛋白分解力弱的乳酸桿菌可以通過(guò)與酸乳發(fā)酵劑混合發(fā)酵,此時(shí)它們的貢獻(xiàn)主要在于分解多肽,從而增加小肽、游離氨基酸、風(fēng)味前體物質(zhì)的含量[35]。

圖4　各菌株發(fā)酵糙米乳蛋白分解力變化Fig.4　The curve of proteolytic activity of LAB in fermented brown rice milk

2.7黏彈性測(cè)定

2.7.1剪切掃描如圖5所示,當(dāng)剪切速率在0.001～0.02 s-1區(qū)間內(nèi),發(fā)酵乳黏度都在700～1000 Pa·s之間,候保朝[44]等人制備的發(fā)酵乳黏度在650～802 Pa·s,說(shuō)明這四種發(fā)酵糙米乳入口時(shí)可能比發(fā)酵乳呈現(xiàn)的黏稠度高,可能具有較強(qiáng)的保水能力,這一點(diǎn)在結(jié)果2.5中已得到證實(shí),即產(chǎn)品的脫水收縮敏感性均較差,7 d及之后的時(shí)間內(nèi)STS均未超過(guò)20%。當(dāng)剪切速率繼續(xù)升高至10～70 s-1時(shí)產(chǎn)品黏度低于上述文獻(xiàn)中的發(fā)酵乳,可能在咀嚼過(guò)程中會(huì)感到產(chǎn)品順滑,并且易于吞咽。四種產(chǎn)品黏度都是隨著剪切速率的增大而減小,但是在降速期間黏度未能恢復(fù)到最初黏度,可能是由于產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞,從而只有一定程度地回升。這一現(xiàn)象說(shuō)明了它們都是典型的觸變性流體,會(huì)形成一個(gè)滯后環(huán),恢復(fù)速率的差異性導(dǎo)致滯后環(huán)面積不同,其中L.plantarum、L.rhamnosus、L.acidophilus和L.casei的滯后環(huán)面積分別為584.93、687.92、779.55、644.58 Pa/s。說(shuō)明L.plantarum、L.rhamnosus和L.casei經(jīng)外力作用后黏度變化較小,凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞后恢復(fù)所需能量小,恢復(fù)能力較強(qiáng)。

圖5　各菌株發(fā)酵糙米乳剪切速率-表觀黏度曲線圖Fig.5　The curve of viscosity with shear rate in fermented brown rice milk

圖6　各菌株發(fā)酵糙米乳貯藏模量(G′)和損失模量(G″)隨頻率的變化Fig.6　Storage modulus(G′)and loss modulus(G″)of fermented brown rice milk with frequency sweeps

2.7.2頻率掃描如圖6所示,在0.1～10 Hz掃描范圍內(nèi),隨著頻率的增大,四種發(fā)酵糙米乳的G′和G″值都呈增加的趨勢(shì),而且G′均高于G″,說(shuō)明四種產(chǎn)品都表現(xiàn)為典型的凝膠特性,固體性質(zhì)占主導(dǎo)地位,劉曉恒[45]以部分大豆蛋白代替牛乳蛋白制備的酸乳也具有類(lèi)固體的性質(zhì)。但是四種發(fā)酵糙米乳G′與G″的差值不同,其值越大,產(chǎn)品飽滿(mǎn)程度越高,越偏向固體,彈性越大。L.plantarum差值較大,說(shuō)明其彈性大,凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)緊密;另外其滯后環(huán)面積最小可能與其彈性大有關(guān)。其他三種產(chǎn)品的凝膠結(jié)構(gòu)相對(duì)較為疏松,彈性較小。

3　討論

發(fā)酵糙米乳中各指標(biāo)并不是孤立存在的,它們會(huì)互相影響,相互作用。四種發(fā)酵糙米乳的pH與滴定酸度呈負(fù)相關(guān),其中L.plantarum、L.acidophilus顯著(p<0.05),但其后酸化程度嚴(yán)重,不利于產(chǎn)品質(zhì)量控制。除L.plantarum外,滴定酸度與活菌數(shù)和STS均呈負(fù)相關(guān),其中L.rhamnosus和L.acidophilus顯著相關(guān)(p<0.05),說(shuō)明隨著發(fā)酵糙米乳酸度的上升,乳酸菌數(shù)量下降,可能與其對(duì)酸的耐受性有關(guān);L.plantarum和L.acidophilus滴定酸度與蛋白分解力呈正相關(guān),且相關(guān)性顯著(p<0.05),這兩種發(fā)酵乳的酸性基團(tuán)部分來(lái)自蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物短肽,游離氨基酸等?；罹鷶?shù)與蛋白分解力相關(guān)性不顯著。

4　結(jié)論

綜合考慮各指標(biāo)間相關(guān)性,滴定酸度與pH、STS負(fù)相關(guān);活菌數(shù)與蛋白分解力不顯著相關(guān);其他指標(biāo)間相關(guān)性不一致。經(jīng)酸和膽鹽耐受性測(cè)定,L.plantarum、L.rhamnosus、L.acidophilus、L.casei4株菌均對(duì)酸和膽鹽具有一定耐受性,能夠順利通過(guò)胃腸道。4株菌分別發(fā)酵糙米乳至凝乳,4 ℃貯藏21 d。L.rhamnosus、L.acidophilus后酸化程度較L.plantarum弱,但L.acidophiluspH變化較大,L.rhamnosus維持在4.45～4.5,pH環(huán)境更穩(wěn)定,更利于乳酸菌的生長(zhǎng)及維持產(chǎn)品的優(yōu)良特性。貯藏期間四種菌株的活菌數(shù)均達(dá)到了8 lg cfu/g 以上,滿(mǎn)足乳酸菌發(fā)揮功能特性的要求,L.rhamnosus活菌數(shù)降低的趨勢(shì)較平緩。脫水收縮敏感性測(cè)試結(jié)果表明1～21 dL.plantarum、L.rhamnosus、L.acidophilus持水性較強(qiáng),即乳清析出較少。4株菌蛋白分解力均較弱,L.acidophilus最高達(dá)1.74 mmol/L,L.plantarum、L.rhamnosus、L.casei小于1 mmol/L。發(fā)酵結(jié)束后24 h的黏彈性結(jié)果表明四種發(fā)酵產(chǎn)品具有較好的入口黏度及咀嚼性質(zhì),L.plantarum、L.rhamnosus和L.casei凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞后較易恢復(fù);都表現(xiàn)出類(lèi)固體的性質(zhì),彈性較好,是很好的凝固性產(chǎn)品。綜上,可選擇各方面指標(biāo)相對(duì)較好的L.rhamnosus用于發(fā)酵糙米乳。

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Study on the fermentating characteristics of four LAB in whole grain made from brown rice milk

CHEN Yan-jie,ZHU Li-jie,HE Yu-tang,LIU He,WANG Bo,MA Tao*

(Bohai University Grain and Oil Science and Technology Institute;Food Safety Key Lab of Liaoning Province;National & Local Joint Engineering Research Center of Storage,Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products;Jinzhou 121013,China)

Lactobacillusplantarum,L.rhamnosus,L.acidophilusandL.caseiwere used to ferment brown rice milk respectively. The pH,titratable acidity,the viable count of strains,STS,proteolytic activity and viscoelasticity of fermented brown rice milk were determined in the duration of storage at 4 ℃ for 21 d respectively. The results showed that every strain could tolerate the acid and bile of high concentration and the viable count of bacteria exceeded 8 lg cfu/g during storage at 4 ℃ for 21 d,the viable count ofL.rhamnosusdeclined steadily. The pH ofL.rhamnosuswas between 4.45～4.5 during whole storage periods and pH was more stable. The sample fermented byL.rhamnosusdisplayed weak post acidification. The product fermented byL.rhamnosushad low score of STS. The proteolytic activity ofL.rhamnosuswas between 0.74～0.76 mmol/L. The four strains were well in viscoelasticity. In addition,the area of hysteresis loop ofL.rhamnosuswas 687.92 Pa/s,and the fermented brown rice milk could recover more easily when it was broken. Besides,the specimen fermented byL.rhamnosushad the property of solid. From the above,L.rhamnosuscould be suitable for the production of fermented brown rice milk.

LAB;brown rice milk;properties of fermentation

2016-01-09

陳妍婕(1990-)，女，在讀碩士研究生，研究方向：糧食油脂與植物蛋白工程，E-mail:xhmchyj0127@163.com。

馬濤(1962-)，男，博士研究生，教授，研究方向：食品科學(xué),E-mail:1040732408@qq.com。

TS201.3

A

1002-0306(2016)11-0179-07

10.13386/j.issn1002-0306.2016.11.029