樺褐孔菌多糖對(duì)乳酸菌發(fā)酵及酸奶品質(zhì)的影響

楊晨芝，郝靜，丁霄，吳欣怡，曹嘯龍，張澤，張子軼，陸婷婷，趙文，張楊林，陳義勇

（常熟理工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，江蘇常熟215500）

0 引 言

酸奶在發(fā)酵過(guò)程中保留了原乳的優(yōu)點(diǎn)及產(chǎn)生了諸如維生素等很多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有促進(jìn)消化、提高免疫力以及維持腸道的菌群平衡等效果[1]。目前有學(xué)者在酸奶開(kāi)發(fā)過(guò)程中將一些多糖[2-8]應(yīng)用到酸奶的開(kāi)發(fā)中，研究發(fā)現(xiàn)多糖能夠促進(jìn)乳酸菌的發(fā)酵，使酸奶的穩(wěn)定性及保質(zhì)期進(jìn)一步提高[9]。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)樺褐孔菌多糖（Polysaccharides from Inonotus obliquus）的研究主要集中提取技術(shù)如高壓脈沖電場(chǎng)[10]、超聲波[11]、微波[12]等及生物活性如增強(qiáng)免疫、抗氧化[8]、抗腫瘤[9]等方面的研究，關(guān)于樺褐孔菌多糖對(duì)乳酸菌發(fā)酵及酸奶品質(zhì)的影響還未見(jiàn)報(bào)道。因此本研究以樺褐孔菌多糖為研究對(duì)象，研究樺褐孔菌多糖對(duì)乳酸菌酸奶發(fā)酵及其品質(zhì)的影響，旨在為樺褐孔菌多糖酸奶的研究開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 材料與設(shè)備

樺褐孔菌多糖，購(gòu)自西安普瑞斯生物工程有限公司；蛋白胨、葡萄糖、吐溫80、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、酚酞、氫氧化鈉，購(gòu)自江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司；發(fā)酵菌種，江蘇梁豐食品集團(tuán)有限公司提供；DHG-9030A 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司；DH600OII 電熱恒溫培養(yǎng)箱，天津市泰斯特儀器有限公司；LDZX-50KBS 立式高壓蒸汽滅菌器，上海申安醫(yī)療器械廠；pH 計(jì)，瑞士METTLER TOLEDO 公司。

1.2 方法

1.2.1 樺褐孔菌多糖酸奶的制備

將鮮奶置于玻璃瓶中，向鮮奶中添加6%的蔗糖，在65 ℃條件下水浴攪拌，然后分別添加0 、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%的樺褐孔菌多糖，空白和每個(gè)添加量平行做3 個(gè)，滅菌（95 ℃，10 min）后用蒸餾水冷卻至44 ℃左右，將發(fā)酵菌種以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5% 的接種量接種于滅菌乳，于43 ℃恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵培養(yǎng)5 h后，然后將酸奶置于4 ℃ 冰箱中冷藏后熟待用。

1.2.2 酸奶滴定酸度測(cè)定[13]

取后熟24 h 的不同濃度的樺褐孔菌多糖酸奶10 g，然后加入蒸餾水（20 mL）混合均勻，再加入酚酞指示劑0.5 mL，用NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液（濃度為0.1mol /L）滴定至微紅色，保持30 s 內(nèi)不褪色，將消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)乘以10，即得滴定酸度（吉爾涅爾度），連續(xù)7 d 做三次平行定時(shí)測(cè)定。

1.2.3 酸奶乳酸菌活菌數(shù)測(cè)定[14]

取后熟24 h 的不同多糖濃度的酸奶25 g，酸奶樣品加入225 mL 無(wú)菌生理鹽水至錐形瓶中混勻制成10-1的樣品均勻稀釋液，然后再用無(wú)菌移液管吸取1 mL 樣品均勻稀釋液（10-1）加入到滅菌生理鹽水（9 mL）的試管中混合均勻，制成10-2的樣品均勻稀釋液，再依次進(jìn)行類比稀釋，制備10 倍系列稀釋樣品勻液。分別選取10-6、10-7和10-8三個(gè)梯度的稀釋液0.2 mL，分別在MRS 固體培養(yǎng)基上涂布，然后在36 ℃條件下培養(yǎng)48 h 后計(jì)數(shù)，做3 次平行測(cè)定。

1.2.4 酸奶持水力測(cè)定[15]

用天平精密稱取潔凈的干燥好的空的50 mL 離心管，質(zhì)量記為M；將10 g 后熟24 h 的不同多糖濃度酸奶置于50 mL 離心管中，并精確稱量其質(zhì)量記為M1；在4 ℃ 的條件下離心（轉(zhuǎn)速3 000 r/min，10 min），離心完畢后，靜置10 min，用移液槍吸取上清液，稱量總質(zhì)量記為M2，做三次平行測(cè)定。根據(jù)以下公式計(jì)算持水力：持水力=(M2－M)/(M1－M2)×100%。

1.2.5 乳清析出率的測(cè)定[8]

精確稱量后熟24 h 的不同多糖濃度的酸奶10 g置于50 mL 燒杯中，輕輕吸取酸奶表面析出的乳清并稱其質(zhì)量，析出乳清的質(zhì)量與酸奶質(zhì)量之比即為酸奶的乳清析出率。根據(jù)以下公式計(jì)算乳清析出率為

乳清析出率= 析出乳清質(zhì)量（g）/酸奶質(zhì)量（g）×100%。

1.2.6 酸奶感官分析

對(duì)后熟24 h 的不同多糖濃度酸奶進(jìn)行感官品質(zhì)的評(píng)定。選擇20 位具有區(qū)分酸奶感官指標(biāo)之間細(xì)微差別能力的品評(píng)員，依靠觸覺(jué)、味覺(jué)、嗅覺(jué)及視覺(jué)分別從組織狀態(tài)、口感、滋味以及色澤等方面來(lái)鑒定酸奶的外觀形態(tài)、色澤氣味、硬度等，按照表1 的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分。滿分為100 分，得到的最終分?jǐn)?shù)為20 位品評(píng)員感官分?jǐn)?shù)的平均值。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SAS 軟件AVOVA（P＜0.05）程序進(jìn)行顯著性分析，Dunc a n程序進(jìn)行多重比較。

表1 酸奶品質(zhì)的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與討論

2.1 樺褐孔菌多糖對(duì)酸奶滴定酸度的影響

樺褐孔菌多糖對(duì)滴定酸度的影響結(jié)果如圖1 所示。由圖1可以看出，連續(xù)7 d添加不同濃度樺褐孔菌多糖后，酸奶的滴定酸度均高于70 °T，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。第1天酸奶的滴定酸度差異較小，樺褐孔菌多糖酸奶貯藏第2天至第7 天，滴定酸度有一定程度的提高，與空白對(duì)照組酸奶相比，發(fā)現(xiàn)樺褐孔菌多糖酸奶在后熟過(guò)程中滴定酸度變化趨勢(shì)緩慢，低于空白對(duì)照組（P＜0.05）。當(dāng)樺褐孔菌多糖添加量為0.2% 時(shí)，樺褐孔菌多糖酸奶的滴定酸度上升趨勢(shì)最為緩慢和穩(wěn)定，說(shuō)明樺褐孔菌多糖在一定程度上能抑制發(fā)酵劑的發(fā)酵產(chǎn)酸，有利于提高酸奶的品質(zhì)及延長(zhǎng)酸奶的貨架期。

圖1 樺褐孔菌多糖對(duì)酸奶滴定酸度的影響

2.2 樺褐孔菌多糖對(duì)酸奶乳酸菌活菌數(shù)的影響

乳酸菌有利于改善腸道的菌群環(huán)境，抑制腐敗微生物的生長(zhǎng)繁殖，是檢驗(yàn)酸奶品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。樺褐孔菌多糖對(duì)酸奶乳酸菌活菌數(shù)的影響結(jié)果如表2所示。由表2 可以看出，與未添加樺褐孔菌多糖對(duì)照組相比，添加樺褐孔菌多糖發(fā)酵的酸奶乳酸菌活菌數(shù)均有明顯的增加（P＜0.05），并且隨著樺褐孔菌多糖添加量的增加，乳酸菌的活菌數(shù)表現(xiàn)為先增高后降低的趨勢(shì)，當(dāng)樺褐孔菌多糖添加量達(dá)到0.2% 時(shí)，乳酸菌的活菌數(shù)達(dá)到峰值，繼續(xù)增大樺褐孔菌多糖的添加量，乳酸菌活菌數(shù)呈下降并逐漸平穩(wěn)趨勢(shì)，原因可能是適量的多糖能夠促進(jìn)乳酸菌更好的利用酸奶中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，過(guò)量的多糖導(dǎo)致酸奶中的水分活度下降，進(jìn)而對(duì)乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖產(chǎn)生不利的影響[1]。乳酸菌能夠抑制腐敗菌的生長(zhǎng)，進(jìn)而改善腸道的菌群環(huán)境，因此適量添加樺褐孔菌多糖酸奶更有利于人體的健康。

表2 樺褐孔菌多糖對(duì)酸奶乳酸菌活菌數(shù)的影響

2.3 樺褐孔菌多糖對(duì)酸奶持水力的影響

樺褐孔菌多糖對(duì)酸奶持水力的影響如圖2 所示。由圖2 可以看出，當(dāng)樺褐孔菌多糖添加量增加時(shí)，酸奶的持水力先上升后下降，但卻始終顯著高于空白對(duì)照組酸奶的持水力。當(dāng)樺褐孔菌多糖添加量為0.2%時(shí)，酸奶的持水力最高達(dá)到83%，酸奶品質(zhì)最佳。當(dāng)樺褐孔菌多糖的添加量超過(guò)0.2%后，酸奶的持水力隨樺褐孔菌多糖添加量的增加而降低，這可能是由于酸奶的持水力受酸奶內(nèi)總固形物及蛋白質(zhì)含量變化的影響。因此，樺褐孔菌多糖的添加有利于增加酸奶的穩(wěn)定性，提升酸奶組織形態(tài)，改善酸奶的品質(zhì)。

圖2 樺褐孔菌多糖對(duì)酸奶持水力的影響

2.4 樺褐孔菌多糖對(duì)酸奶乳清析出率的影響

乳清的析出率可以衡量酸奶的穩(wěn)定性及組織狀態(tài)，品質(zhì)良好的酸奶具有均勻、無(wú)氣泡產(chǎn)生及乳清的析出極少甚至于沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)。樺褐孔菌多糖對(duì)酸奶乳清析出率的影響結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖3 可知，與空白組對(duì)比，樺褐孔菌多糖酸奶的乳清析出率均低于空白組，隨著樺褐孔菌多糖添加量的增加，酸奶的乳清析出率逐步下降，當(dāng)樺褐孔菌多糖的添加量為0.2% 時(shí)，酸奶的乳清析出率最低，達(dá)到5.3%。當(dāng)樺褐孔菌多糖的添加量大于0.2% 時(shí)，酸奶的乳清析出率進(jìn)一步增加，說(shuō)明適量添加樺褐孔菌多糖可以減少酸奶的乳清的析出，添加過(guò)量樺褐孔菌多糖會(huì)增加酸奶乳清的析出，這可能是由于過(guò)量的樺褐孔菌多糖破壞了酸奶中成分，使其無(wú)法相互作用，降低了酸奶品質(zhì)的穩(wěn)定性[16]。

2.5 樺褐孔菌多糖對(duì)酸奶感官的影響

圖3 樺褐孔菌多糖對(duì)酸奶乳清析出率的影響

圖4 樺褐孔菌多糖對(duì)酸奶感官的影響

樺褐孔菌多糖對(duì)酸奶感官的影響見(jiàn)圖4。由圖4可知，當(dāng)樺褐孔菌多糖添加量增加時(shí)，酸奶的感官評(píng)分表現(xiàn)為先上升后降低的趨勢(shì)。與空白對(duì)照組相比，樺褐孔菌多糖添加量在0.2%～0.3%范圍內(nèi)，酸奶的感官評(píng)分明顯高于空白對(duì)照組（P＜0.05，P＜0.01），當(dāng)樺褐孔菌多糖添加量為0.2%時(shí)，感官評(píng)分最高，酸奶口感稠厚，酸味適中，有濃郁發(fā)酵乳氣味，無(wú)不良凝結(jié)塊，組織均勻，黏稠度、柔滑度適宜，酸奶品質(zhì)最佳。樺褐孔菌多糖添加量大于0.3%時(shí)，酸奶的感官評(píng)分與對(duì)照組差異不顯著（P＞0.05），由此可知，樺褐孔菌多糖在一定的范圍內(nèi)可以顯著改善酸奶的風(fēng)味、口感、色澤及組織狀態(tài)，但超過(guò)一定的范圍會(huì)使酸奶質(zhì)地分離，影響發(fā)酵凝乳情況，影響產(chǎn)品感官品質(zhì)，原因可能是過(guò)量的多糖與酸奶中的其他成分相互作用產(chǎn)生部分顆粒，導(dǎo)致口感變差[1]。

3 結(jié) 論

本研究以樺褐孔菌多糖為研究對(duì)象，以酸奶滴定酸度、乳酸菌活菌數(shù)、持水力、乳清析出率、感官特性等指標(biāo)，探討樺褐孔菌多糖對(duì)乳酸菌酸奶的發(fā)酵及其品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，添加適量的樺褐孔菌多糖在一定程度上能抑制發(fā)酵劑的發(fā)酵產(chǎn)酸，有利于提高酸奶的品質(zhì)及延長(zhǎng)酸奶的貨架期，促進(jìn)乳酸菌的增殖，提高酸奶的持水力，增加酸奶的穩(wěn)定性，減少酸奶的乳清的析出，顯著改善酸奶的風(fēng)味、口感、色澤及組織狀態(tài)等感官品質(zhì)，綜合酸奶的乳酸菌活菌數(shù)、持水力、乳清析出率、感官品質(zhì)等指標(biāo)，樺褐孔菌多糖添加量為0.2%時(shí)，可以有效促進(jìn)酸奶中乳酸菌的生長(zhǎng)、提升酸奶的品質(zhì)。