草莓香精對發(fā)酵乳品質(zhì)的影響

◎ 羅湘蓉，黃寶瑩，范安妮，趙 玲

（廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，廣東 佛山 528000）

乳酸菌是一類能在可利用的碳水化合物發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量乳酸的細(xì)菌，被廣泛地應(yīng)用于發(fā)酵制品和生物制品領(lǐng)域。發(fā)酵乳是乳酸菌應(yīng)用最廣泛的食品載體，在歐洲僅發(fā)酵乳就占了整個(gè)歐洲功能性食品市場的約65%。風(fēng)味發(fā)酵乳多使用香精、色素來提高其風(fēng)味。通過前期研究，發(fā)現(xiàn)多種食品添加劑對乳酸菌產(chǎn)生抑菌活力，其中一種草莓香精抑菌活力較高，對德氏乳桿菌保加利亞亞種、嗜熱鏈球菌、長雙歧桿菌的抑菌濃度分別為1.563%、3.125%、3.125%。本文主要研究此草莓香精對發(fā)酵乳的發(fā)酵過程和保質(zhì)期內(nèi)的酸度、pH值和活乳酸菌數(shù)的影響。研究結(jié)果可為發(fā)酵乳加工工藝、保存方法、質(zhì)量控制提供理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與設(shè)備

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

脫脂奶粉，草莓香精（液體）。

1.2 培養(yǎng)基

MC瓊脂，青島海博生物技術(shù)有限公司；MRS培養(yǎng)基，廣東環(huán)凱微生物科技有限公司。

1.3 儀器與設(shè)備

CL-40M高壓滅菌鍋，ALP公司；GHP-9160 隔水式恒溫培養(yǎng)箱，上海一恒科技有限公司；AC2-6S1生物安全柜，ESCO公司；3-30K低溫高速離心機(jī)，德國SIGMA；pH計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司。

1.4 實(shí)驗(yàn)菌株

嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus，簡稱ST），F(xiàn)SCC225005；德氏乳桿菌保加利亞亞種（Lactobacillus bulgaricus， 簡 稱 LB），CICC 6045； 長 雙 歧 桿 菌（Bifidobacteriumlongum，簡稱BL），GIM1.248。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 發(fā)酵乳生產(chǎn)工藝

2.1.1 工藝流程

脫脂乳復(fù)原、溶解→定容→滅菌→冷卻→投添加劑→接種→攪拌→發(fā)酵→冷卻→后熟→成品。

2.1.2 操作要點(diǎn)

①滅菌：90 ℃，滅菌10 min。②冷卻、投添加劑：冷卻至43 ℃，加入草莓香精，攪拌均勻。③接種：制備107CFU/mL的LB、ST和BL，以1∶1∶10比例混合[1]，接種2%混合菌種，攪拌5 min。④發(fā)酵：溫度43 ℃，發(fā)酵6 h。⑤冷卻、后熟：發(fā)酵后馬上放到4 ℃冰箱冷卻，并后熟24 h。

2.2 pH值的測定

用pH計(jì)測定，使用前用pH值為9.18、6.86、4.00的磷酸緩沖液校準(zhǔn)。

2.3 酸度的測定

參照GB 5413.34-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)乳和乳制品酸度的測定》中第二法測定。按GB19302-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵乳》要求，風(fēng)味發(fā)酵乳酸度應(yīng)大于70.00T。

2.4 乳酸菌數(shù)測定

參照GB 4789.35-2010《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)》，對乳酸菌總數(shù)、雙歧桿菌數(shù)和嗜熱鏈球菌數(shù)進(jìn)行測定，前者減去后兩者即為德氏乳桿菌保加利亞亞種的數(shù)量。按照GB 19302-2010的要求，發(fā)酵乳的乳酸菌數(shù)不得低于106CFU/mL。

2.5 持水力的測定

吸取發(fā)酵乳樣品15 mL于離心管中，并對空離心管進(jìn)行稱重（m1），加入發(fā)酵乳樣品后的質(zhì)量（m2），5 000 r/min離心15 min，靜置10 min，去上清液后稱重（m3）。持水性計(jì)算公式為：

3 結(jié)果與討論

以不添加任何香精制作的發(fā)酵乳作為空白對照，其發(fā)酵過程中pH值和LB、ST、BL的數(shù)量變化如圖1所示。為方便比較，取LB、ST、BL活菌數(shù)的對數(shù)作縱坐標(biāo)制作曲線。在發(fā)酵乳發(fā)酵過程中，原料奶的變化可以概括為2點(diǎn)：①化學(xué)成分的變化。包括糖代謝、蛋白質(zhì)代謝、脂肪代謝、維生素含量變化和礦物質(zhì)變化，如形成不穩(wěn)定的酪蛋白磷酸鈣復(fù)合體等。②物理性質(zhì)的變化。pH從6.5左右降低到4.7左右，形成軟質(zhì)的凝乳。隨著發(fā)酵時(shí)間延長，乳酸菌利用原料乳中的乳糖作為其生長與增殖的能量來源，將乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸， pH值也隨之降低。

圖1 空白對照發(fā)酵乳發(fā)酵期間pH值和乳酸菌數(shù)的變化圖

對比圖1與圖2，4條曲線變化相似。添加0.500%草莓香精，發(fā)酵1 h時(shí)，LB、ST、BL都處于適應(yīng)期，乳酸菌數(shù)量變化不大，pH值也基本保持不變。發(fā)酵過程中LB、ST、BL 3種菌的數(shù)量比例稍有變化，發(fā)酵終點(diǎn)6 h時(shí)，LB、ST、BL的數(shù)量比約為2.2∶3.7∶1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加0.500%草莓香精對乳酸菌產(chǎn)生了輕微的影響，導(dǎo)致其活乳酸菌數(shù)偏低，發(fā)酵過程乳酸菌比例發(fā)生輕微變化，產(chǎn)酸較慢，pH值偏高。

圖2 添加0.500%草莓香精發(fā)酵乳發(fā)酵期間pH值和乳酸菌數(shù)的變化圖

對比圖1和圖3，4條曲線走向完全不同。添加3.125%草莓香精的發(fā)酵乳在發(fā)酵期間3種菌的數(shù)量比例變化很大，LB、ST在數(shù)量上始終沒有追上BL，而空白對照中分別于2 h和3 h就已超過BL。且3種乳酸菌增長速度過慢，在發(fā)酵6 h時(shí)，LB、ST、BL的數(shù)量比約為2.3∶3∶4，在數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于空白對照，pH值為5.66，原料乳仍呈現(xiàn)液體狀，并未凝固，發(fā)酵失敗。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加3.125%草莓香精對發(fā)酵乳發(fā)酵期間乳酸菌數(shù)和其之間比例影響較大，抑制了乳酸菌的正常生長，致使其發(fā)酵失敗，原料乳草莓香味太濃郁，感官評價(jià)各方面也不達(dá)標(biāo)。

圖3 添加3.125%草莓香精發(fā)酵乳發(fā)酵期間pH值和乳酸菌數(shù)的變化圖

4 結(jié)語

在推薦使用量的上限范圍即0.500%草莓香精對乳酸菌復(fù)合發(fā)酵過程的增殖和代謝產(chǎn)生了輕微的影響，導(dǎo)致其乳酸菌比例發(fā)生變化，與空白對照相比，乳酸菌總數(shù)偏低，pH值偏高。在MIC濃度下，即3.125%草莓香精對3種乳酸菌的增殖和代謝都產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，導(dǎo)致產(chǎn)酸不足，原料乳并未凝固，發(fā)酵失敗。因?yàn)椴葺憔珜B、ST、BL的MIC不一樣，可能是草莓香精對3種菌都產(chǎn)生了直接影響，也可能是對其中一兩種菌產(chǎn)生直接影響，擾亂了其共生作用，從而對其余菌種產(chǎn)生間接影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，草莓香精會對酸奶發(fā)酵過程和保質(zhì)期間的品質(zhì)產(chǎn)生不良影響，在實(shí)際生產(chǎn)過程中要注意控制使用量。

[1]黃寶瑩，佘之蘊(yùn)，蘇妙儀，等.食品添加劑對兩種乳酸菌的抑菌作用[J].中國乳品工業(yè)，2015（8）：16-18，47.

[2]佘之蘊(yùn)，黃寶瑩，劉海卿，等.牛津杯法測定食品添加劑對五種益生菌的抑菌活力[J].食品工業(yè)，2016（1）：171-174.