發(fā)酵乳清粉對低溫酸奶中優(yōu)勢污染霉菌的抑制作用

1、PAGE PAGE - 5 -發(fā)酵乳清粉對低溫酸奶中優(yōu)勢污染霉菌的抑制作用與常溫酸奶不同，低溫酸奶沒有殺菌工序，因此需要低溫儲運(yùn)和銷售。低溫酸奶中含有大量活的乳酸菌，且發(fā)酵作用使得酸奶比純鮮奶更易被消化、吸收，因此特別適合乳糖不耐癥患者飲用。酸奶因受到消費(fèi)者的喜愛，成為乳品企業(yè)競相研發(fā)的發(fā)酵乳品類之一1。然而，酸奶在加工、運(yùn)輸、儲藏、銷售等過程中極易被微生物污染，導(dǎo)致其在保質(zhì)期內(nèi)產(chǎn)生脹包、鼓蓋、發(fā)霉、口味改變等現(xiàn)象，其中微生物中霉菌的污染最為頻繁嚴(yán)重2。據(jù)統(tǒng)計(jì)，真菌造成了發(fā)展中國家所有食物浪費(fèi)和損失的5%10%，其中乳制品如奶酪和酸奶更易受到真菌腐敗的影響3-4。因此，研發(fā)安全高效抑制腐敗真菌

2、生長的抑菌劑至關(guān)重要。然而，使用化學(xué)防腐劑如山梨酸鉀等會引發(fā)消費(fèi)者對健康的擔(dān)憂從而使消費(fèi)者對酸奶的“天然”吸引力降低5。乳酸菌代謝物作為天然生物防腐劑具有無毒、無害、抗菌性強(qiáng)、作用廣等優(yōu)點(diǎn)，因而受到越來越多的關(guān)注4,6。MORADI等7研究表明乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的代謝物能夠顯著抑制李斯特菌生長；PILOTE-FORTIN等8發(fā)現(xiàn)羅伊氏乳桿菌發(fā)酵甘油產(chǎn)生的羅氏菌素(reuterin)對膠紅酵母、黑曲霉、青霉和毛霉菌有強(qiáng)烈抑制作用，其抑制能力與納他霉素相當(dāng)。此外，丙酸桿菌產(chǎn)生的發(fā)酵液提取物能夠抑制腐敗微生物，且其作為防腐劑已應(yīng)用到肉制品中9-10。發(fā)酵乳清粉是以植物乳桿菌為主混合發(fā)酵乳清粉，再經(jīng)噴霧干

3、燥等加工工序制成的新型食品防腐保鮮劑。目前發(fā)酵乳清粉在鮮濕面、糕點(diǎn)、肉制品的防腐保鮮應(yīng)用中效果較好，其對細(xì)菌的抑制作用已經(jīng)得到確認(rèn)，但迄今為止未見其對酸奶中霉菌抑制作用的報(bào)道。本研究從126份市售低溫酸奶中分離優(yōu)勢霉菌，研究發(fā)酵乳清粉對它們的抑制作用，并進(jìn)一步將其應(yīng)用到酸奶中測試抑菌效果，為發(fā)酵乳清粉作為生物防霉劑的應(yīng)用提供理論依據(jù)。2.3發(fā)酵乳清粉對霉菌菌絲生長的影響2.5發(fā)酵乳清粉對霉菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響發(fā)酵乳清粉對霉菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響結(jié)果如圖4所示。未經(jīng)發(fā)酵乳清粉處理的菌株分生孢子頭飽滿，孢子梗呈輻射狀排列(圖4-a-1)；菌絲體發(fā)達(dá)，飽滿挺直(圖4-a-2)；細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整，清晰可見的線粒

4、體、液泡，內(nèi)容物豐富(圖4-a-3)。經(jīng)10g/L發(fā)酵乳清粉處理的菌株，孢子頭干癟，孢子梗排列疏松、不緊密(圖4-b-1)；菌絲體發(fā)生嚴(yán)重變形，空菌絲褶皺變平(圖4-b-2)；細(xì)胞內(nèi)部質(zhì)壁分離嚴(yán)重，細(xì)胞內(nèi)容物流失，細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器丟失16(圖4-b-3)。LEYVA等23認(rèn)為這可能是由于抑菌物質(zhì)或有機(jī)酸以其未解離的形式通過微生物膜擴(kuò)散，并在細(xì)胞內(nèi)解離，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)pH值降低。有毒離子的累積與膜破壞、基本代謝反應(yīng)的抑制或細(xì)胞內(nèi)pH穩(wěn)態(tài)中的應(yīng)激相結(jié)合，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。a-對照組；b-實(shí)驗(yàn)組；1-孢子頭形態(tài)(1500)；2-菌絲形態(tài)(800)；3-細(xì)胞結(jié)構(gòu)(5000)圖4發(fā)酵乳清粉對雜色曲霉B2q

5、ing的孢子頭、菌絲體形態(tài)和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響Fig.4EffectoftheFWPonthespores,myceliummorphologyandcellularstructureofA.versicolorB2qing2.6發(fā)酵乳清粉應(yīng)用與酸奶儲存中防霉效果將發(fā)酵乳清粉添加到接種雜色曲霉孢子懸浮液的發(fā)酵乳中，使其終含量為0、1、3、5、8、10g/L，28培養(yǎng)，分別于第1、3、5、7、10、15、21天觀察霉菌菌落形成，結(jié)果見圖5。圖5發(fā)酵乳清粉添加對雜色曲霉在酸奶儲藏期的生長影響Fig.5EffectofFWPadditionongrowthofA.versicolorinyogurtdu

6、ringstorage在儲藏第5天時(shí)，空白對照組出現(xiàn)了白色的霉菌菌落，此時(shí)添加發(fā)酵乳清粉的試驗(yàn)組沒有霉菌菌落形成；在儲藏第12天時(shí)，1g/L發(fā)酵乳清粉的樣品出現(xiàn)了霉菌斑點(diǎn)(圖中未顯示)；在儲藏第15天時(shí)，對照組樣品表面已經(jīng)長滿了霉菌，試驗(yàn)組中，除添加濃度為1g/L發(fā)酵乳清粉的樣品中有霉斑，其他添加量的樣品仍未出現(xiàn)長霉的現(xiàn)象。結(jié)果表明：發(fā)酵乳清粉質(zhì)量濃度1g/L時(shí)，對酸奶中接種的霉菌有顯著抑制作用，這可能是因?yàn)榘l(fā)酵乳的低pH使發(fā)酵乳清粉在低酸環(huán)境下的抑菌活性更高12。此外，隨著發(fā)酵乳清粉濃度的增加，抑菌效果在加強(qiáng)的同時(shí)，也對發(fā)酵乳表觀產(chǎn)生了一些影響，如乳清析出，顏色變暗的現(xiàn)象(圖5)，這與VIM

7、ONT等17對乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的羅氏菌素抑菌能力及其在酸奶中應(yīng)用的研究結(jié)果類似。這表明在抑制霉菌生長的同時(shí)，也要考慮對食品本身基本指標(biāo)的影響。3結(jié)論本文首先對市售低溫發(fā)酵乳中絲狀真菌的污染情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，在126份市售發(fā)酵乳中共分離出43株霉菌，經(jīng)鑒定為形態(tài)不同的13株污染霉菌，其中主要的優(yōu)勢菌為曲霉屬，占比高達(dá)51.16%；其次從菌株的孢子萌發(fā)、菌落直徑、菌絲生物量、細(xì)胞結(jié)構(gòu)4個(gè)方面發(fā)現(xiàn)了發(fā)酵乳清粉對霉菌有顯著的抑制作用，且不同菌株對發(fā)酵乳清粉的敏感性不同，使最小抑菌濃度也不同；最后將其添加到食品基質(zhì)的發(fā)酵乳中，觀察在儲藏期間它對發(fā)酵乳中霉菌的抑制作用，結(jié)果表明添加1g/L的發(fā)酵乳清粉能很好地抑制發(fā)酵乳中霉菌的生長，這表明發(fā)酵乳清粉有望成為生物防霉劑用于抑制低溫發(fā)酵乳的霉菌污染。然而，在抑菌效果與發(fā)酵乳清粉添加量呈正相關(guān)的情況下，隨著添