2023年抑真菌的乳酸菌在酸奶生产中的应用.doc

抑真菌的乳酸菌在酸奶生产中的应用 摘 要：为了提高酸奶的防霉效果，本研究采用抑真菌的乳酸菌进行酸奶发酵生产。通过比照保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌的单菌发酵及添加抑真菌乳酸菌的混菌发酵发现，添加抑真菌乳酸菌的发酵酸奶，在凝乳时间、pH值、色泽、滋味和气味、组织状态等方面变化不显著(P＞0.05)；而在坚实度、稠度、黏度和黏性指数方面因菌株的不同而有所差异。向发酵后的酸奶中添加霉菌孢子悬液，结果发现添加抑真菌乳酸菌组的霉菌长出时间明显长于对照组。所以，将抑真菌乳酸菌应用于酸奶发酵，在不改变〔或优化〕原有酸奶特性的前提下可延长酸奶的保质期，但安全性方面还有待评估。 关键词：抑真菌；乳酸菌；酸奶；生产；应用 霉菌和酵母因其生长的pH值范围较宽、生长最低 水活度值较细菌低、一般能耐受较高的渗透压，因此成 为食品中较为常见的腐败菌。例如，酸奶变质的主要污 染物是霉菌和酵母 [1] 。据估计，全世界1/4的粮食被霉菌 污染，每年仅仅因霉变不能食用的粮食就高达2% [2] 。我 国每年因霉变损失的粮食高达25～50亿kg，占粮食总 产量的23% [3] 。 近年来，抑真菌乳酸菌已成为研究热点 [4,5] 。 乳酸菌的抗真菌活性已经被证明，如Lactobacillus. paracasei.ssp.Tolerans可抑制Fusarium.proliferatum. M.5689,M.5991和Fusarium.graminearum.R.4053 [6] 。 乳酸菌用于食品发酵历史悠久，并有着特殊的发酵 特性，所以，乳酸菌是“一般公认安全的〞(GRAS) [7] 。 本实验室从西藏灵菇中筛选到两株抑真菌的乳酸菌抑菌 株，经鉴定后分别命名为Lactobacillus.paracasei.Z13 和Lactobacillus.paracasei.Z25。 保加利亚乳杆菌〔Lactobacillus.bulgaricus， LB〕及嗜热链球菌〔Streptococcus.thermophilus， ST〕是酸奶生产的常用菌株 [8] 。本试验将抑菌株Z13和 Z25分别与保加利亚乳杆菌或嗜热链球菌混菌发酵，与 未加抑菌株的保加利亚乳杆菌或嗜热链球菌单菌发酵进 行比照，比拟凝乳时间、凝乳后的pH值、感官特性、 质构和抗霉菌污染能力等方面的变化，为抑真菌乳酸菌 在酸奶生产中应用提供初步的理论依据。 1 材料和方法 1.1  供试材料 嗜热链球菌(ST，Streptococcus.thermophilus， SACCO公司)、保加利亚乳杆菌(LB，Lactobacillus. bulgaricus，丹尼斯克公司)、草酸青霉菌(Penicillium. oxalicum，本实验室保藏)、抑真菌株(Lactobacillus. paracasei.Z13和Lactobacillus.paracasei.Z25，本实验 室筛选鉴定)、全脂乳粉(原产地：新西兰)等。 1.2  仪器 质构仪(TA.XT，Stable.Micro.System公司)、显微 镜(BX51，OLYMPUS公司)、血细胞计数板(上海市求精生 化试剂仪器)、pH计(PB-10，Sartorius公司)等。 1.3  抑菌株与常用生产菌株的比拟 将实验室保存的保加利亚乳杆菌(LB)及嗜热链球菌 〔ST〕在12%的全脂乳中活化。将活化后的LB、ST及 Z13、Z25抑菌株按5%(V/V)的接种量分别接种到60mL. 收稿日期：2013-05-02 基金项目：国家高技术研究开展方案项目(2023AA100903)。 作者简介：杨海清〔1989-〕，男，汉族，硕士研究生，研究方向为传 统乳制品微生物资源开发。MILK PROCESSING 2023·16 乳品 加工 38 12%全脂乳中。记录凝乳时间，测量凝乳后的pH值， 进行感官评定。感官评定依据表1进行，在至少7个评鉴 分数中，去除一个最高分和一个最低分，剩余数据通过 SPSS17.0统计软件进行单因素方差分析。 表1 感官评定指标 项目 特征 评分范围 色泽(10分) 呈均匀乳白(微黄)色、颜色均 匀、有光泽 10~8 淡黄色 8~6 浅灰色或灰白色 6~4 绿色、黑色斑点或有霉菌生长、 异常颜色 4~0 滋味和气味( 40分) 具有酸牛乳固有滋味和气味,酸 味和甜味比例适当 40~35 过酸或过甜 35~20 有涩味 20~10 有苦味 10~5 异常滋味或气味 5~0 组织状态( 50分) 组织细腻、均匀、外表光滑、无 裂纹、无气泡、无乳清析出 50~40 组织细腻、均匀、外表光滑、无 气泡、有少量乳清析出 40~30 组织粗糙、有裂纹、无气泡、有 少量乳清析出 30~20 组织粗糙、有裂纹、有气泡、有乳 清析出 20~10 组织粗糙、有裂纹、有大量气 泡、乳清析出严重、有颗粒 10~0 注:资料来源于中国乳制品工业行业标准—凝固型酸牛乳感官质量评 鉴细那么 1.4  抑菌株与保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌混菌 发酵 将ST、LB、Z13和Z25按照表2接种到12%全脂乳 中。记录凝乳时间，测量凝乳后的pH值，进行感官评 价和质构比拟等。 表 2 分组接种详细情况 菌种 分组代号 LB LB/Z13(1:2) LB/Z25(1:2) ST ST/Z13(1:2) ST/Z25(1:2) 发酵方 式〔总接 种量为 5%,V/V〕 LB单菌 发酵 LB和Z13按 1:2的比例 混菌发酵 LB和Z25按 1:2的比例 混菌发酵 ST单菌 发酵 ST和Z13按 1:2的比例 混菌发酵 ST和Z25按 1:2的比例混 菌发酵 质构比拟通过TA.XT.Plus.Texture.Analyser进行。 比拟保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌发酵乳及其添加抑菌 株后的发酵乳的坚实度、稠度、黏度和黏性指数变化。 测定条件：发酵容器为150mL烧杯，装乳量为100mL， 采用直径为35mm的A/BE探头。探头测定前的下降速 度为1.0mm/s，测定速度为1.0mm/s，测定后上升速 度为10.0mm/s，测定距离为30mm，触发类型为自 动-10g，数据采集为400pps。 1.5  混配有抑菌株的发酵酸乳的防霉效果 将ST、LB、Z13和Z25按照表2接种到12%全脂乳 中。待其凝乳后，再向该6组中分别加100μL草酸青霉 菌孢子悬液(10 4 个/mL)，混匀，分装在3个培养皿中， 28℃培养观察，记录草酸青霉菌长出时间。 将ST、LB、Z13和Z25按照表2接种到12%全脂乳 中。待其凝乳后。将该6组在实验室空曝几个小时后， 敞口在28℃培养箱培养，观察并记录。 2 结果与分析 2.1  抑菌株与常用生产菌株的比拟 表3是LB、ST、Z13及Z25号菌株的凝乳时间、凝 乳后pH值及感官评价数据。 表 3 不同菌株发酵酸奶特性比拟 菌株 凝乳时间 (h) 凝乳后的 pH值 感官评价〔分〕 色泽 滋味和气味 组织状态 LB 9±0.8 4.2±0.37 8.7±0.3 34.7±1.3 43.4±1.6 ST 8±0.8 4.2±0.07 8.8±0.3 35.3±1.5 44.1±1.8 Z13 18±2.6 4.77±0.33 8.5±0.2 31.4±1.5 40.6±1.7 Z25 25±3.2 4.71±0.29 8.3±0.2 32.2±1.6 42.3±2.0 由表3可以看出，两株抑菌株凝乳时间比保加利亚 乳杆菌和嗜热链球菌的凝乳时间长很多；凝乳后的pH 值也高于保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌；在感官评价方 面，两株抑菌株也不及保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌。 由此可见，抑菌株单独作为发酵菌株并不适合。 2.2  抑菌株与保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌混菌 发酵 表4是ST/Z13(1:2)、LB/Z13(1:2)、ST/Z25(1:2)、 LB/Z25(1:2)、ST、LB发酵乳的凝乳时间、凝乳后pH值 及感官评价数据。 由表4可以看出，抑菌株与保加利亚乳杆菌或嗜 热链球菌混配后，酸奶特性根本一致。经方差分析MILK PROCESSING 乳品 加工 2023·16 39 发现，凝乳时间、pH值等5项特性没有显著性变化 〔P>0.05〕。 表4 不同菌株混配发酵酸奶特性比拟 菌株 凝乳时间 (h) 凝乳后的 pH值 感官评价〔分〕 色泽 滋味和气味 组织状态 LB 9±0.8 4.2±0.37 8.7±0.3 34.7±1.3 43.4±1.6 ST 8±0.8 4.2±0.07 8.8±0.3 35.3±1.5 44.1±1.8 ST/213(1:2) 8.5±0.4 4.21±0.11 8.8±0.3 35.3±1.3 44.1±1.6 LB/213(1:2) 8.5±0.4 3.87±0.19 9.4±0.3 37.7±1.3 47.1±1.6 ST/225(1:2) 8.5±0.4 4.11±0.08 9.1±0.4 36.5±1.6 45.6±2.0 LB/225(1:2) 8.5±0.4 3.88±0.20 9.4±0.3 37.7±1.3 47.1±1.6 在质构方面，方差分析发现，不管是保加利亚乳杆 菌，还是嗜热链球菌，在抑菌株混配后，对酸乳特性都 有所影响，如表6所示。 表 5 不同菌株发酵酸奶的方差分析 项目 平方和 df 均方 F 显著性 凝乳时间 组间 1.500 5 0.300 0.600 组内 6.000 12 0.5000.701 总数 7.500 17 pH值 组间 0.392 5 0.078 1.352 组内 0.696 12 0.0580.308 总数 1.088 17 色泽 组间 1.480 5 0.296 1.691 组内 2.100 12 0.1750.211 总数 3.580 17 滋味与气味 组间 25.380 5 5.076 1.742 组内 34.960 12 2.9130.200 总数 60.340 17 组织状态 组间 39.100 5 7.820 1.838 组内 51.060 12 4.2550.180 总数 90.160 17 注：α=0.05 2.3  混配有抑菌株的发酵酸乳的防霉效果 在接种M1霉菌孢子后，混配抑菌株发酵的酸乳与 没有混配抑菌株发酵的酸乳相比，霉菌长出时间完全不 同，保加利亚乳杆菌在2d左右时就有霉菌长出，并且孢 子茂盛。嗜热链球菌在第4天时才开始有霉菌长出，但 长出的霉菌孢子很少，以菌丝体占主要局部，并且到第 8天也未见过多孢子长出。而其他添加了抑菌株的4组， 直到第10天也没有霉菌长出。 表6 抑菌株混配后对保加利亚乳杆菌或 嗜热链球菌发酵酸乳质构的影响 项目 抑菌株 Z13 Z25 保加利亚乳杆菌 坚实度 +++ +++ 稠度 +++ + 黏度 +++ +++ 黏性指数 - + 嗜热链球菌 坚实度 ++ - 稠度 +++ ++ 黏度 - - 黏性指数 - - 注：+++,差异极显著(P≤0.01);++,差异显著(0.01<P≤0.05);+,存在差异 (0.05<P≤0.1);-,差异不显著(P>0.1)。对照组为保加利亚乳杆菌或嗜热链 球菌单菌发酵，试验组为对应种类的单菌和添加有抑菌株的混菌发酵。 在空曝培养的发酵酸乳中，ST在第6天时长出霉菌 菌落。ST/Z13在第8天时长出霉菌菌落。LB、ST/Z25在 第10天时长出霉菌菌落。LB/Z25