芦荟嗜酸乳杆菌酸乳的研制

I谴 floodandFezmentation／n—dz~—t 芦荟嗜酸乳杆菌酸乳的研制 蔡华珍· 郑 琳 马长伟 施 帅 孙德坤 1(安徽技术师范学院工程技术系，凤阳，233100) 2(中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京，100083) 摘 要 以嗜酸乳杆菌和嗜热链球菌为发酵剂菌种，通过预先筛选和进一步的正交试验确定了芦 荟嗜酸乳杆菌保健酸乳的最佳配方和工艺条件：芦荟全叶汁和 11％的脱脂复原乳以体积比1：9混 合作为原料，添加原料量 8％的蔗糖、1％的麦芽糖、接种量 2％，菌种比为 1：2或 1：1，培养温度 42℃ 。 关键词 芦荟，嗜酸乳杆菌，酸乳 芦荟有很高的药用价值和营养价值l1’ 。 嗜酸乳杆菌被人们视为很有前途的微生态菌种。 它具有较强的耐酸及耐胆汁盐能力，能顺利通过胃肠 环境而定殖于大肠内，而充分发挥其健康促进效果，被 视为第 3代乳酸发酵剂菌种。【 ·引。 鉴于芦荟和嗜酸乳杆菌两者的营养功效，而 目前 市场上较多的是芦荟凝胶酸乳，本文以芦荟全 叶汁为 原料之一，以嗜酸乳杆菌为主要发酵剂，开发芦荟嗜酸 乳杆菌酸乳。 1 材料与方法 1．1 试验材料 1．1．1 原材料 脱脂乳粉(黑龙江完达山企业食品有限公司生产、 市售)，芦荟(库拉索芦荟、叶龄 3a以上、市售)。 1．1．2 辅 料 蔗糖(一级、市售 )，麦芽糖 (化学纯)， 环状糊精 ( CD、食品级)，异抗坏血酸钠(食品级 )，芦荟苷 品(中国药品生物制品鉴定所)。 1．1．3 菌 种 嗜酸乳杆菌(L~mSacill s acidophilus简称 La)，由 安徽技术学院工程技术系食品微生物实验室提供。嗜 热链球菌(Streptococcus thermophilus．简称 st)，由市售 酸乳中分离。 1．2 主要仪器设备 超净工作台(苏州安泰空气技术有限公 司)。XS- 212405显 微镜 (南 京 江 南 广 电股 份 有 限公 司 )。 HHBl1420一S电热恒温培养箱(上海跃进医疗器械厂)， TDL一152ASHUX数显高效离心机(上海安亭科学仪器 厂)，GYB30 60高压均质机(上海东华高压均质机厂)， 第一作者：硕士。副教授。 收稿时间：2003—09—26 (142) pHS-37C精 密数 显 酸度 计 (上 海 天达 有限 公 司)， FA1004电子分析天平(上海精科天平厂)。 1．3 试验方法 1．3．1 工艺 芦荟一清洗烫漂一打浆一离心一均质一杀菌一冷却1 脱脂牛奶(加入白砂糖、麦芽糖)一杀菌一冷却 f 调配一接种生产发酵剂一灌装一发酵一冷却后熟一成品 1．3．2 操 作要点 (1)芦荟全叶汁的制备[7]：采用库拉索芦荟鲜叶， 用清水洗净，沸水烫漂 5min，然后去边刺、切成小块，添 加约 0．25％～0．3％异抗坏血酸钠进行打浆粗滤，滤液 再经离心(3000r／min 20min)、均质(20～25MPa)处理， 加入 1．1％的 CD进行 包埋脱苦后，105℃杀菌 10 min。3～CC下贮藏备用。 (2)脱脂复原乳 的制备：将脱脂乳粉配成 l1％的 脱脂复原乳，加入规定量的蔗糖和 1％麦芽糖于 105℃ 下杀菌 8～10min备用。 (3)发酵剂的制备L8 J：将经 3～4次充分活化的原 菌种在一定浓度的芦荟汁中进行驯化。然后调制母发 酵剂，再按 2％～3％的比例分别接种充分活化的母发 酵剂以制备生产发酵剂 (生产发酵剂培养基与本酸乳 原料一致)，充分混合均匀后，于 42℃的温度下培养至 凝乳备用。 (4)调配、接种、发酵、冷却成熟：将上述制备好的 脱脂乳和芦荟全叶汁在无菌条件下按一定比例混合均 匀，并接种上述发酵剂，于 42"C下培养至凝乳，然后冷 却后熟即为成品。 1．3．3 测定方法 pH值的测定：采用 pHS-37C精密数显酸度计。 蛋白质的测定：凯式定氮法。 芦荟多糖的测定：苯酚一硫酸比色法【引。 维普资讯 http://www.cqvip.com 芦荟苷的测定：荧光光度法[ 。 感官评定：评分标准见表 1[ 。 表 1 酸乳感官评定标准 2 结果与讨论 2．1 芦荟全叶汁添加量及添加方式的确定 芦荟全叶汁的添加量对酸乳的品质影响很大。加 入过多会影响酸乳风味和凝固效果，过少则会影响芦 荟的保健作用。 由表 2可知，芦荟汁的加入量在 20％以下时，凝乳 较结实，凝块均匀细腻，无乳清析出。无或稍带芦荟苦 涩味。含芦荟汁 30％以上的嗜酸乳杆菌酸乳，凝固时 随着芦荟量的增 加，乳清析 出越来越 多，含芦荟 汁 50％、60％的酸乳，凝固时则有大量乳清析出。另外，随 着芦荟量的加大芦荟的苦涩味也越来越浓，直至令人 难以接受。分析认为，由于芦荟汁量的增加。乳中相对 蛋白质量逐渐减少，水分不能被蛋白质完全网罗。导致 游离水增加；另一方面，芦荟中的某些成分影响了蛋白 表 2 不同芦荟添加量对酸乳品质的影响 毒 酸乳品质／ 入量％ ⋯ 凝乳结实、均匀细腻。酸甜适口 凝乳结实、均匀细腻，无芦荟苦涩味 凝乳较结实、均匀细腻，无或稍带芦荟苦涩味 凝乳较结实，但有少量乳清析出，有芦荟苦涩 味，尚能接受 凝乳较结实，乳清析出较多，有芦荟苦涩味．勉 强接受 有大量乳清析出，芦荟苦涩味浓，不能接受 有大量乳清析出，芦荟苦涩味浓，不能接受 Il}暑 质的结构，凝乳中蛋白质发生内脱水收缩现象，导致蛋 白质网罗水的能力下降u 。 在对芦荟的脱除苦涩味的处理中，本文采用 1．1％ 的 cD包埋法，当芦荟汁添加量<20％时，效果很好， 但高于 30％时，则发酵后的成品苦涩味较浓。这可能 是因为发酵的温度等条件使得包埋的风味物质被部分 释放。同时发酵产生的涩味物质亦对其起增效作用，在 量少时。苦涩味被糖、蛋白质等缓冲掩盖。综合考虑， 20％以下的芦荟量比较适宜，10％左右效果最好。 在芦荟汁的添加方式上，当采用普通酸凝乳的制 作工艺，调配后再杀菌冷却接种的方式时，经杀菌后则 出现乳蛋 白质凝固的现象。经分析认为，由于芦荟汁 本身较低的 pH值(约 4．64)，使得与乳混合后的 pH值 下降，另一方面，芦荟汁中含有较多的钙也促使了乳蛋 白质的热凝固。于是，改用 2种原料分别杀菌，将芦荟 全叶汁调 pH=6．6～6．8。再混合接种发酵。较好地解决 了加入芦荟汁后乳蛋白质的热凝固现象。 2．2 菌种比的初步确定 在酸乳的生产中。球菌和杆菌的混合比例对酸乳 的品质影响很大。嗜热链球菌在发酵过程中。除进行 产酸代谢外，还产生 2。3一丁二酮等酸乳特有的风味物 质，而嗜酸乳杆菌对酸乳发酵中有机酸 的形成起主导 作用I1 。所以，为了不影响酸乳的风味，并保证嗜酸乳 杆菌的一定数量，拟通过试验确定合适的菌种比。试验 中采用芦荟全叶汁与已制备的脱脂复原乳以体积比1：9 相混合，加入8％的蔗糖，按表 3的比例进行接种培养。 表3 不同菌种比对酸乳质量乳酸菌生长的影响 由试验得知，菌种比为 1：1、1：2的酸乳，均凝乳结 实，均匀细腻。12 h后熟时镜检发现，1：1的酸乳中球 菌稍多于杆菌；菌种比为 1：2时，球菌与杆菌的比例接 近 1：1。当菌种比为 1：3时，凝固时有乳清析出。当菌 种比为 1：4和 1：5时，乳清析出明显，且发酵香味不足。 综合起来考虑，1：1、1：2左右的菌种比较为适宜。 2．3 发酵温度的选择 由于嗜酸乳杆菌的最适发酵温度为 37℃左右。嗜 热链球菌的最适温度为 37--42℃，考虑到酸乳的品质， 选定 39、42℃ 2种试验温度进行筛选。试验发现。2种 温度下培养的酸乳凝乳效果均较好，但是 39℃培养的 酸乳风味单薄，42℃下培养的酸乳则风味醇厚，鉴于酸 <¨ 3) 0 加 如 如 ∞ ∞ 维普资讯 http://www.cqvip.com 麟 辫品 乳的工厂生产温度亦在 42"C左右，本文选用 42"C的培 养温度。 2．4工艺、配方的优化 通过大量预试验。发现芦荟全叶汁使用量 、蔗糖用量 、接种量、菌种比是影响产品质量的主要因素。它们之间的 交互作用对产品的感官指标影响很大。为此。采用正交试 验设计(见表4)。通过感官评分来确定最佳组合。 表4 正交试验因素水平表 ’ 1)总原料量 ： 芦荟 +11％的脱脂复原乳(含 1％的麦芽 糖)；蔗糖量、接种量均为占总原料量。 表 5 L9(3 )正交试验结果 试验号 A B C D 金评分 由表 5可知。芦荟酸乳优化组合为 A2B3C1D2，即芦 荟全叶汁使用量 10％。脱脂复原乳与芦荟全叶汁体积 比9：1。蔗糖添加量为 8％。接种量为 2％、菌种比 1：2。 从极差 R值可看出。B是主要因素。其次是 A因素、D 因素、C因素。 由于菌种比为次要因素。根据前面的试验验结果， 1：1、1：2的比例制作的酸乳效果均较好。因而，为了操 作方便。在实际制作中选取菌种 比为 1：1。 3 产品质量指标 3．1 感官指标 色泽：乳白稍带黄色，有光泽、色泽均匀一致。 组织状态：凝块均匀细腻，无分层。无或有少量乳 (144) 清析出。 口感及风味：口感细腻滑润，稠厚爽 口。酸甜适中。 有发酵酸乳特有的风味和淡淡的芦荟味。 3．2 理化指标 蛋白质／g·g-。。>／2．9；pH，4．45--4．48；芦荟苷／ITIg·l【g-。， 0．5--0．8；芦荟多糖／ITIg·l【g～，22．1～25．8。 3．3 微生物指标 24 h后活菌总数≥10。cfu／mL。致病菌不得检出 4 结 论 (1)采用 B_CD包埋法脱除芦荟原汁的苦涩味和青 草味具有较好的效果。但是，处理后作为酸乳的原料 添加。则发酵后的酸乳当芦荟汁添加量小于 20％时。效 果很好，但高于 3O％时，酸乳成品的苦涩味明显。 (2)酸乳调配中。在芦荟汁 的添加方式上。采用 2 种原料分别杀菌。再将芦荟全叶汁调 pH=6．6--6．8。可 较好地解决加入芦荟汁后乳蛋白质的热凝固现象。 (3)芦荟酸乳的优化配方和工艺为：11％脱脂复 原乳与芦荟全叶汁作为原料，其用量之 比：9：1。蔗糖添 加量为原料量的 8％。麦芽糖为 1％，接种量为 2％、嗜 酸乳杆菌 ：嗜热链球菌=1：1或 1：2；培养条件：42℃。 参 考 文 献 1 罗先群，王新广。史学慧．芦荟植物的开发利用[J]．食品研究 与开发[J]，200O。2：39-41 2 林异清，林 健．黄宏南等．芦荟的功效成分与保健作用的 研究[J]．海峡预防医学杂志，2000，6(4)：38～39 3 吕 兵，张国农，杨瑞欢．嗜酸乳杆菌生物学特性及其发酵 乳的研究[J]．中国乳品工业，2002，30(5)：37～39 4 冯建军．酸奶发酵菌研究及其风味化合物的鉴定[J]．食品 与发酵工业。1986(1)：1～22 5 王玉华，王立梅，陈小平等．嗜酸乳杆菌酸奶的研究[J]．吉 林农业大学学报。2002。24(4)：113～115 ‘ 6 宫春波，谢丽源。贺稚非．酸乳中益生菌活性影响因素的研 究概况[J]，饮料工业。2002。3：32～37 7 蔡华珍，王海勇，于帮才．芦荟保健低温火腿肠的研制 [J]，食品科学，2003，6：78～80 8 杨洁彬．乳酸菌[M]．北京：中国轻工业出版社。1996．139 9 张小华．中华人民共和国轻工行业标准食品用芦荟制品 [M]，QB／T2489--2000 10 张水华，孙君社，薛 毅．食品感官鉴评[M]．广州：华南 理工大学出版社。2001．91 11 蒋爱民．乳制品工艺及进展[M]．西安：陕西科学技术出 版社。1996．14 12 许本发．酸奶和乳酸菌饮料加工[M]，北京：中国轻工业 出版社，1994。13～2 — — J 9 0 6 3 8 3 0 5 3 舳 陀陀 昭 盯跎 跎 豁 0 3 8 2 3 3 2 2 3 瑚m ¨ 4 6 7 8 2 3 2 3 3 2瑚 0 4 8 2 3 2 3 2 3 8 3 2 2 2 3 3 3 抛 1 2 3 4 5 6 7 8 9 h b b R 维普资讯 http://www.cqvip.com