双歧杆菌和乳酸菌在不同基质中混合发酵的情况比较

一 《食品工业科技) 丁s 1997．Ne．‘ L／， 罗珍兰 谢继志 王庆明 吴峻宇 (扬州大学食品科学系，扬州225009) 摘 要 选用几种不同的原料作为基质，对双歧杆菌、嗜酸乳杆菌和嗜热链球菌捏合发酵进 行了研究。以双歧杆菌活菌数为指标，结果明，在以糊化玉米、液化玉米、蓍茄汁、黄豆粉、煮豆 芽汁、榨豆芽 关键调 Abs打Kt ． ana √ Streptococcus thermophilus WB$studied in the cultures different raw naterials．Based on the number 0f ac~ived Bif hacteriuux infautis，the results were showed that the uumher e ed Bifidiheeteriam ／nfantls were increased in the cultures of gehtiniged corD．．1iquefied corn，tomato juice，soybean powder，boiled soybeaa sprout Iuice，pressed soybean sprout ice Ild s0 e＆n milk． Key 矗 the number 0{attired hltid acleriaj工n1xed Iermem 1 前言 乳酸苗是人体脑道中正常的菌群之一．与^体 的健康息息相关0]。在乳馥嚣中，双歧杆菌对人体 的保健作用最大．它们具有抑制肠道病原茁生长． 改善蛋白质代谢．提供维生紊．降低胆固醇，提高免 疫力，增强抗肿，罾等生理调节功能n 。因此，双歧 杆茸得到了广泛的研究和应用，相应的产品也相维 进入市场。这些产品中尤以牛妍为基质的双歧杆菌 发酵产品最多。目为取歧杆菌的营养要求复杂．而 牛乳中古有双歧扦苗生长所必需的营养成分和生 长促进因子田，所以双歧杆茸在牛乳中柏很好地生 长发酵．但在我国，牛乳的供需矛盾突出，牛乳的供 应量极为不足，所以，根据我国的国情，选择合适的 基质来替代牛乳，使双歧杆菌在其中船棍好地生长 发酵。应该是一十亟待解决的谭题．进种基质不仅 要求含有双歧杆茸生长所必需的营养成分．而且原 料来镬c广搓、廉价．有利于工业化生产。 鉴于此，本试验选用几种不同的原料，经处理 后，配制成不同的发酵液．以双歧杆由括苗数为主 要指标，对双歧杆菌和乳酸菌混合发酵的情况进行 了比较，为双歧杆菌更广泛的应用打下了基础。 ·50· 2材料与方基 2．1 曾种爰来膏 2．1．1 耍儿双歧杆菌(Biiidibacterium intantis，储 舜B) 中科院徽生物研究所挺供} 2．1．2 嗜酸乳杆菌(Lactobacfllus acidophilus，简 称A) 丹麦Chr．Hansen公司提供I 2．1．3 嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus， 简称s) 丹麦Chr．Hsnsen公司提供． 2．2 培养基 2-2．1 菌种继代培养基 将128窖脱脂奶粉藩解 于 lO00ral蒸馏水中。分装试管中．121℃灭菌 15min。 ： 2，2．2 BM 培养基 蛋白胨 15g．无承葡萄糖 10g，酵母浸出汁5g，牛内漫膏 ，吐温一80]ml， K=HPO．3g，KHtPO。 ．蒹馏永1000ml，pH ．0～ 7．2，121℃灭菌 20rain。 2．2．3 选捧性计敷培井墓 在BM培养基中添加 丙酸钙 3g．氰化锂 2g．5 中国兰 。琼脂 ：lSg． pH7．0～7．2，121℃灭菌20rain。 2．3 林格氏稀释液 NaCI 9-Og；KC1 0．42g，CaC]：0．48g。NaHCOa 维普资讯 http://www.cqvip.com 0．2Og，加蒸馏永定窖至1000ml，IZl℃灭菌20mln。 2．4 各种发酵液的村备 P营养成分 蛋白胨0．5 ．葡萄糖0．S％，酵 母 膏 0．5 ，牛 内膏 0．5 ，K。HPO。0．3 ． KHlPO‘0 3 ． 2．4．1 煮豆芽汁发酵液 黄豆芽50 +lO00ml燕增水 滤壹搴煮豆芽汁 煮沸30mJn 过 取煮豆芽汁 0oIIII+P组分 坐 ：：三=三 分装，121℃灭菌ZOmjn。 2．4．2 榨豆芽汁发酵液 黄豆芽5o。宴+lO00ml蒸馏水 煮沸3C~in 高 违组织捣碎机捣碎一 过滤圭孽榨豆芽汁 ， 取榨豆芽汁100o +P组分— ：!l三 分装，121℃灭酋20rain。 2．4．3 黄豆粉发酵藏 黄豆橱2oo窖+1。0oⅡ．1蒸馏水 过 滤壹孽滤液 ． 取滤渣10 0II1l+P组分 = 分装， 121℃灭菌20min． 2．4．4 液化 糊化玉米粉发酵液 玉米钉4Dog：一帅0窖+1肿0 蒸馏术—{兰! 滤{瞳—·取檐 ＼200B+Io00mI蒸葺承— }麓蒋—·琅撼 藏t∞ond+P蛊分 ! 兰 二 舟尉分蓑 ，1：1c灭菌2Dm ~Elooomi+P组分一 2．4．5 薯茄汁发酵赦 ’ 新鲜成熟前蕃茄一 高速组织捣碎机中捣碎 婪滤液 。 取蓍茄汁20 +P组分 分装．121℃灭菌Z0min，备用。 2．4．6 豆浆发酵液 2'5og大豆经承充分授泡后(豆 ；承=1—3】 一 磨浆(磨浆比一1—5)一 大豆浆． 取2o0lnl豆浆+P组分厦蔷喜雾 分 装。lgl℃灭菌20ram。 2-5 试验方法 2．5．1 菌种活化 将 A、B和S三种菌种各以 5 、5％和2 的接种量接入继代培养基中，放 37 士1℃培养基中培养．待凝固后．取出放在0～4℃ 冰箱中保存，每7d活化一次。 2．5．2 活苗计数法 按常规方法．甩林格氏稀释 液按十倍稀释法，将培养物稀释至 1o ～1O～，甩 选择性计敢培养基，徊平皿，混匀。待凝固后，放置 37~1℃的恒温箱中倒置培养72h后，计菌落数。 2．5．3 滴定酸度(叮)的测定 参照GB 5409— 8S，2．1．1项，用0．1NNaOH滴定。 2．5．4 pH值测定 用s一3D型pH计自动测定。 2．5．5 光密度(OD值)测定 在721型分光光度 计上，用最大吸收光波~=@OOnm测定 3 结果与分斩 3．1 菌种组合与合理配比的选择 取歧杆菌与其他乳酸苗相比，生长速率缓慢， 产酸量较低，为了缩短发酵周期，减少污染，适应工 业化大生产．我们采用双歧杆苗和嗜酸乳杆菌、嗜 热链球菌分开培养，混台发酵的方式，分别以A B S为Il1．5l 0．5(I型)和1t’1l 0．5(1型) 两种配比，以总接种量为6 ，接种于豆芽汁发酵 菔中，于37℃连续发酵 12h，每隔2h测定一次OD 值、pH值和滴定酸度(叮)，结果如图1，圈2所示 2 4 ‘ ● l口 I2 时I田fhl 图2 乳酸菌在豆芽汁中的pH值 和滴定酸度变化 ·51· 维普资讯 http://www.cqvip.com 从图1、图z可以看出，菌种配比混合发酵时 的pH值变化趋势大致相同。而 I型苗种配比乳酸 苗混合发酵产酸较快，滴定酸度明显高于l型菌种 配比．高达138叮。但是 l型菌种配比在10h以后 生长速率为零，OD值不再增加 而 I型菌种配比 在 10h后生长速率仍在增加，12h时。OD值达 2．0，比I型配比高0．18左右。这说明，发酵时滴定 酸度过高，对乳酸苗的生长有明显的抑制作用。园 此，我们选择I型配比即A：B：S为1：1 0．5 为合理菌种配比。 3．2 乳酸菌在不同原辩发酵滚中的生长情况 3．2．1 乳酸苗在以液化玉米、糊化玉米、黄豆粉、 蕃茄汁、豆浆为原料的五种发酵液中，于37"C连续 发酵12h的滴定酸度(叮)和pH值．如图3、图4。 时阃(II) 图4 乳酿菌在五种发酵戚中的pH值 图3中，液化玉米发酵液的漓定酸度最高．豆 浆和蕃茄汁发酵液的却最低。但在圈l中，豆浆和 蕃茄汁发酵液的pH值下降速率最快，pH值最低 达4．16和4．24。造成滴定酸度和pH值不一羲的 原因，是各种原料中糖的种类和含量不同所引起 的。 ·52· 3，2．2 乳酸苗在豆浆、黄豆榆、蓍茄汁、液化玉米、 糊化玉米、煮豆芽汁、榨豆芽汁和牛乳几种发酵渣 中生长10h后的双歧杆菌活菌拯．如图5所示。 聃 肛 ¨ lt戤 -虹 ·@It t西 0曩砷 、 ’ 发酵藏 图5 不同原料发酵菔对双歧 杆菌括菌数的影响 从图5中可以看出，以大豆为原料的发酵液中 的双歧杆菌活菌数比 玉米和善茄汁为原料的发 酵液中的双歧杆菌活苗数高一十数量鳜，这证实了 大豆低聚糖可以促进双歧杆菌的生长。在大豆类 中，以豆浆最好，依次是榨豆芽汁、煮豆芽什和黄豆 粉，这是因为大豆在发芽时，低聚糖含量会降坻 ]． 黄豆粉在生产时目高温，大豆低聚糖可能会分解， 导致黄豆柑中大豆低聚糖含量降低。在八种发酵灌 中，双歧杆菌的活菌效在豆浆发酵藏中最高．比对 照牛乳发酵液高出2倍多。 3．3 豆浆发酵液中其他曹养成分的量佳组合 ． 应用于生产中的发酵}瞳 在对双歧杆菌活苗数 及乳酸菌总数髟响不大的前提下，成本越低越好． 园此，奉试验参照文献[73，对豆浆发酵液中髟响双 歧杆菌活苗数的主要固素采用正交试验法，以 37"C培养 10h发酵蘸中的双歧杆蔷活苗数古量为 主要指标进行测定，结果见表1、表2厦图6。 ％ 图6 豆浆中不同添加钫和接种量对 双歧杆菌活菌数的影响 从表2正交试验结果中可见，在诸多困素中， 对双歧杆菌活菌教影响最大的是掭加荆B，其次是 1I告 蒜妊旱{担靶替 一^{．1 _-霹■ 垦 维普资讯 http://www.cqvip.com 表1 试验因素水平表 A B D E 器加剂A 酵母膏 蛋白胨 牛内膏 葡萄糖 祷加剂B 接种量 指标 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 O O 0 5 0 O 0 6 双歧杆菌 活营数的 2 5 0．5 1．O O．5 1 1 3 对数值 注)其它成分；20 大豆浆，0．3 KH2PO 0 3 K2}Ⅱ， ．pH7 1～7．2 表 2 吏试骚结果 因 素 双歧杆菌活营 试验号 救的对数值 pH 叮 A B C D E F G (Ign／mI) l l l l 1 1 1 1 8．227 4．5l 73．88 2 l l l 2 2 2 2 8．688 4．13 132．90 3 1 2 2 l 1 2 2 8．732 4．39 107．90 ’ 4 1 2 2 2 2 l 1 8．360 1．35 l34．15 5 2 1 2 l 2 l 2 8．617 4．33 112．76 6 2 I 2 2 l 2 1 8．672 4．27 l14．71 1 7 2 2 1 1 2 2 1 8．728 3．98 107．90 8 2 2 1 2 l l 2 & 471 4．42 10o．13 K】 34．007 34．1o4 34．114 34．204 34．102 35．575 33．987 34．388 34．291 34．281 31．191 34．293 3 82 34．408 R 0．381 0．187 0．167 0．013 O．191 1．245 0．42l 接种量，牛内膏的影响最小．其它因素居中。结果表 明，3 0A的总接种量比6 的总接种量双歧杆菌活 菌数高。A、B、s三种混合乳酸菌的最佳发酵液营 养成分为：豆浆 2O (v／v)、瀑加剂B IN．，蛋白胨 1 ，酵母膏0．5 ．KH2PO‘0．3 ，K2HPO。0．3 ． 葡萄糖 1 ．pH7．1～7．2。 4 结论 4．1 双歧杆菌、嗜馥乳杆菌、嗜热链球菌混合发酵 的最佳配比为1：1t 0．5。 4．2 在豆浆发酵液中．双歧杆菌、嗜馥乳杆菌和嗜 热链球菌的最适接种量为j 。 4．3 在所试验的几种原料中，以豆浆为原料的发 酵靛最适合双歧杆菌和嗜酸乳杆茸、嗜热链球菌的 混合菌种的生长发酵。 4．4 最佳发酵藏成分：豆浆 2O (vlv)．瀑加剂B 1 ．蛋白胨 1 ，酵母膏 0．5 ．KHzPO。0．3 、 K2HPO‘0．3 ，葡萄糖 1 ，pH7．1～7．z． 参考文献 1 Yuli．Naka~wa eta1．Functions ol Ferrnented MiIk Challanges ior the Health Scif／nces．Elsevier Applied Science，London and New York．1992 2 王占武等．双歧杆菌与人体健康．中国乳品工 业，1996(I)：24 3 杜敏等．双歧杆菌及其保健机理 ．食品与发酵 工业 ．1995(2)：81 4 盂涛等 ．乳酸菌及其生长因子对人畜健康的作 用．生物工程进展，1993(4)t48 5 许本发等．双歧杆菌在还原乳和豆浆中生长及 存活情况的观察．食品科学．1995(8)t58 6 静其荣等 ．大豆低聚糖生产、生理功能及其应 用．食品科学，1994(11)t7 7 许本发．酸奶及乳酸菌饮料的加工．中国轻工 业出敷社，1994 ·53- 维普资讯 http://www.cqvip.com