抑真菌的乳酸菌在酸奶生產(chǎn)中的應(yīng)用

抑真菌的乳酸菌在酸奶生產(chǎn)中的應(yīng)用摘要：為了提高酸奶的防霉效果，本研究采用抑真菌的乳酸菌進(jìn)行酸奶發(fā)酵生產(chǎn)。通過對比保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌的單菌發(fā)酵及添加抑真菌乳酸菌的混菌發(fā)酵發(fā)現(xiàn)，添加抑真菌乳酸菌的發(fā)酵酸奶，在凝乳時(shí)間、pH值、色澤、滋味和氣味、組織狀態(tài)等方面變化不顯著(P＞0.05)；而在堅(jiān)實(shí)度、稠度、黏度和黏性指數(shù)方面因菌株的不同而有所差異。向發(fā)酵后的酸奶中添加霉菌孢子懸液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加抑真菌乳酸菌組的霉菌長出時(shí)間明顯長于對照組。所以，將抑真菌乳酸菌應(yīng)用于酸奶發(fā)酵，在不改變（或優(yōu)化）原有酸奶特性的前提下可延長酸奶的保質(zhì)期，但安全性方面還有待評估。關(guān)鍵詞：抑真菌；乳酸菌；酸奶；生產(chǎn)；應(yīng)用霉菌和酵母因其生長的pH值范圍較寬、生長最低水活度值較細(xì)菌低、一般能耐受較高的滲透壓，因此成為食品中較為常見的腐敗菌。例如，酸奶變質(zhì)的主要污染物是霉菌和酵母[1]。據(jù)估計(jì)，全世界1/4的糧食被霉菌污染，每年僅僅因霉變不能食用的糧食就高達(dá)2%[2]。我國每年因霉變損失的糧食高達(dá)25～50億kg，占糧食總產(chǎn)量的23%[3]。近年來，抑真菌乳酸菌已成為研究熱點(diǎn)[4,5]。乳酸菌的抗真菌活性已經(jīng)被證明，如Lactobacillus.paracasei.ssp.Tolerans可抑制Fliferatum.M.5689,M.5991和Fusarium.graminearum.R.4053[6]。乳酸菌用于食品發(fā)酵歷史悠久，并有著特殊的發(fā)酵特性，所以，乳酸菌是“一般公認(rèn)安全的”(GRAS)[7]。本實(shí)驗(yàn)室從西藏靈菇中篩選到兩株抑真菌的乳酸菌抑菌株，經(jīng)鑒定后分別命名為Lactobacillus.paracasei.Z13和Lactobacillus.paracasei.Z25。保加利亞乳桿菌（Lactobacillus.bulgaricus，LB）及嗜熱鏈球菌（Streptococcus.thermophilus，ST）是酸奶生產(chǎn)的常用菌株[8]。本試驗(yàn)將抑菌株Z13和Z25分別與保加利亞乳桿菌或嗜熱鏈球菌混菌發(fā)酵，與未加抑菌株的保加利亞乳桿菌或嗜熱鏈球菌單菌發(fā)酵進(jìn)行對比，比較凝乳時(shí)間、凝乳后的pH值、感官特性、質(zhì)構(gòu)和抗霉菌污染能力等方面的變化，為抑真菌乳酸菌在酸奶生產(chǎn)中應(yīng)用提供初步的理論依據(jù)。1材料和方法1.1?供試材料嗜熱鏈球菌(ST，Streptococcus.thermophilus，SACCO公司)、保加利亞乳桿菌(LB，Lactobacillus.bulgaricus，丹尼斯克公司)、草酸青霉菌(Penicillium.oxalicum，本實(shí)驗(yàn)室保藏)、抑真菌株(Lactobacillus.paracasei.Z13和Lactobacillus.paracasei.Z25，本實(shí)驗(yàn)室篩選鑒定)、全脂乳粉(原產(chǎn)地：新西蘭)等。1.2?儀器質(zhì)構(gòu)儀(TA.XT，Stable.Micro.System公司)、顯微鏡(BX51，OLYMPUS公司)、血細(xì)胞計(jì)數(shù)板(上海市求精生化試劑儀器有限公司)、pH計(jì)(PB-10，Sartorius公司)等。1.3?抑菌株與常用生產(chǎn)菌株的比較將實(shí)驗(yàn)室保存的保加利亞乳桿菌(LB)及嗜熱鏈球菌（ST）在12%的全脂乳中活化。將活化后的LB、ST及Z13、Z25抑菌株按5%(V/V)的接種量分別接種到60mL.收稿日期：2013-05-02基金項(xiàng)目：國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2011AA100903)。作者簡介：楊海清（1989-），男，漢族，碩士研究生，研究方向?yàn)閭鹘y(tǒng)乳制品微生物資源開發(fā)。MILKPROCESSING2013·16乳品加工3812%全脂乳中。記錄凝乳時(shí)間，測量凝乳后的pH值，進(jìn)行感官評定。感官評定依據(jù)表1進(jìn)行，在至少7個(gè)評鑒分?jǐn)?shù)中，去除一個(gè)最高分和一個(gè)最低分，剩余數(shù)據(jù)通過SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析。表1感官評定指標(biāo)項(xiàng)目特征評分范圍色澤(10分)呈均勻乳白(微黃)色、顏色均勻、有光澤10~8淡黃色8~6淺灰色或灰白色6~4綠色、黑色斑點(diǎn)或有霉菌生長、異常顏色4~0滋味和氣味(40分)具有酸牛乳固有滋味和氣味,酸味和甜味比例適當(dāng)40~35過酸或過甜35~20有澀味20~10有苦味10~5異常滋味或氣味5~0組織狀態(tài)(50分)組織細(xì)膩、均勻、表面光滑、無裂紋、無氣泡、無乳清析出50~40組織細(xì)膩、均勻、表面光滑、無氣泡、有少量乳清析出40~30組織粗糙、有裂紋、無氣泡、有少量乳清析出30~20組織粗糙、有裂紋、有氣泡、有乳清析出20~10組織粗糙、有裂紋、有大量氣泡、乳清析出嚴(yán)重、有顆粒10~0注:資料來源于《中國乳制品工業(yè)行業(yè)規(guī)范—凝固型酸牛乳感官質(zhì)量評鑒細(xì)則》1.4?抑菌株與保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌混菌發(fā)酵將ST、LB、Z13和Z25按照表2接種到12%全脂乳中。記錄凝乳時(shí)間，測量凝乳后的pH值，進(jìn)行感官評價(jià)和質(zhì)構(gòu)比較等。表2分組接種詳細(xì)情況菌種分組代號LBLB/Z13(1:2)LB/Z25(1:2)STST/Z13(1:2)ST/Z25(1:2)發(fā)酵方式（總接種量為5%,V/V）LB單菌發(fā)酵LB和Z13按1:2的比例混菌發(fā)酵LB和Z25按1:2的比例混菌發(fā)酵ST單菌發(fā)酵ST和Z13按1:2的比例混菌發(fā)酵ST和Z25按1:2的比例混菌發(fā)酵質(zhì)構(gòu)比較通過TA.XT.Plus.Texture.Analyser進(jìn)行。比較保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌發(fā)酵乳及其添加抑菌株后的發(fā)酵乳的堅(jiān)實(shí)度、稠度、黏度和黏性指數(shù)變化。測定條件：發(fā)酵容器為150mL燒杯，裝乳量為100mL，采用直徑為35mm的A/BE探頭。探頭測定前的下降速度為1.0mm/s，測定速度為1.0mm/s，測定后上升速度為10.0mm/s，測定距離為30mm，觸發(fā)類型為自動-10g，數(shù)據(jù)采集為400pps。1.5?混配有抑菌株的發(fā)酵酸乳的防霉效果將ST、LB、Z13和Z25按照表2接種到12%全脂乳中。待其凝乳后，再向該6組中分別加100μL草酸青霉菌孢子懸液(104個(gè)/mL)，混勻，分裝在3個(gè)培養(yǎng)皿中，28℃培養(yǎng)觀察，記錄草酸青霉菌長出時(shí)間。將ST、LB、Z13和Z25按照表2接種到12%全脂乳中。待其凝乳后。將該6組在實(shí)驗(yàn)室空曝幾個(gè)小時(shí)后，敞口在28℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)，觀察并記錄。2結(jié)果與分析2.1?抑菌株與常用生產(chǎn)菌株的比較表3是LB、ST、Z13及Z25號菌株的凝乳時(shí)間、凝乳后pH值及感官評價(jià)數(shù)據(jù)。表3不同菌株發(fā)酵酸奶特性比較菌株凝乳時(shí)間(h)凝乳后的pH值感官評價(jià)（分）色澤滋味和氣味組織狀態(tài)LB9±0.84.2±0.378.7±0.334.7±1.343.4±1.6ST8±0.84.2±0.078.8±0.335.3±1.544.1±1.8Z1318±2.64.77±0.338.5±0.231.4±1.540.6±1.7Z2525±3.24.71±0.298.3±0.232.2±1.642.3±2.0由表3可以看出，兩株抑菌株凝乳時(shí)間比保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的凝乳時(shí)間長很多；凝乳后的pH值也高于保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌；在感官評價(jià)方面，兩株抑菌株也不及保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌。由此可見，抑菌株單獨(dú)作為發(fā)酵菌株并不適合。2.2?抑菌株與保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌混菌發(fā)酵表4是ST/Z13(1:2)、LB/Z13(1:2)、ST/Z25(1:2)、LB/Z25(1:2)、ST、LB發(fā)酵乳的凝乳時(shí)間、凝乳后pH值及感官評價(jià)數(shù)據(jù)。由表4可以看出，抑菌株與保加利亞乳桿菌或嗜熱鏈球菌混配后，酸奶特性基本一致。經(jīng)方差分析MILKPROCESSING乳品加工2013·1639發(fā)現(xiàn)，凝乳時(shí)間、pH值等5項(xiàng)特性沒有顯著性變化（P>0.05）。表4不同菌株混配發(fā)酵酸奶特性比較菌株凝乳時(shí)間(h)凝乳后的pH值感官評價(jià)（分）色澤滋味和氣味組織狀態(tài)LB9±0.84.2±0.378.7±0.334.7±1.343.4±1.6ST8±0.84.2±0.078.8±0.335.3±1.544.1±1.8ST/213(1:2)8.5±0.44.21±0.118.8±0.335.3±1.344.1±1.6LB/213(1:2)8.5±0.43.87±0.199.4±0.337.7±1.347.1±1.6ST/225(1:2)8.5±0.44.11±0.089.1±0.436.5±1.645.6±2.0LB/225(1:2)8.5±0.43.88±0.209.4±0.337.7±1.347.1±1.6在質(zhì)構(gòu)方面，方差分析發(fā)現(xiàn)，不論是保加利亞乳桿菌，還是嗜熱鏈球菌，在抑菌株混配后，對酸乳特性都有所影響，如表6所示。表5不同菌株發(fā)酵酸奶的方差分析項(xiàng)目平方和df均方F顯著性凝乳時(shí)間組間1.50050.3000.600組內(nèi)6.000120.5000.701總數(shù)7.50017pH值組間0.39250.0781.352組內(nèi)0.696120.0580.308總數(shù)1.08817色澤組間1.48050.2961.691組內(nèi)2.100120.1750.211總數(shù)3.58017滋味與氣味組間25.38055.0761.742組內(nèi)34.960122.9130.200總數(shù)60.34017組織狀態(tài)組間39.10057.8201.838組內(nèi)51.060124.2550.180總數(shù)90.16017注：α=0.052.3?混配有抑菌株的發(fā)酵酸乳的防霉效果在接種M1霉菌孢子后，混配抑菌株發(fā)酵的酸乳與沒有混配抑菌株發(fā)酵的酸乳相比，霉菌長出時(shí)間完全不同，保加利亞乳桿菌在2d左右時(shí)就有霉菌長出，并且孢子茂盛。嗜熱鏈球菌在第4天時(shí)才開始有霉菌長出，但長出的霉菌孢子很少，以菌絲體占主要部分，并且到第8天也未見過多孢子長出。而其他添加了抑菌株的4組，直到第10天也沒有霉菌長出。表6抑菌株混配后對保加利亞乳桿菌或嗜熱鏈球菌發(fā)酵酸乳質(zhì)構(gòu)的影響項(xiàng)目抑菌株Z13Z25保加利亞乳桿菌堅(jiān)實(shí)度++++++稠度++++黏度++++++黏性指數(shù)-+嗜熱鏈球菌堅(jiān)實(shí)度++-稠度+++++黏度--黏性指數(shù)--注：+++,差異極顯著(P≤0.01);++,差異顯著(0.01<P≤0.05);+,存在差異(0.05<P≤0.1);-,差異不顯著(P>0.1)。對照組為保加利亞乳桿菌或嗜熱鏈球菌單菌發(fā)酵，試驗(yàn)組為對應(yīng)種類的單菌和添加有抑菌株的混菌發(fā)酵。在空曝培養(yǎng)的發(fā)酵酸乳中，ST在第6天時(shí)長出霉菌菌落。ST/Z13在第8天時(shí)長出霉菌菌落。LB、ST/Z25在第10天時(shí)長出霉菌菌落。LB/Z25在第16天時(shí)長出霉菌菌落。而LB/Z13通過鏡檢，在第16天時(shí)仍未感染真菌。3討論與結(jié)論抑真菌的乳酸菌，單菌發(fā)酵往往對酸奶發(fā)酵特性影響顯著，并不適合在酸奶生產(chǎn)中應(yīng)用。但若將抑真菌菌株與商品化的生產(chǎn)菌株混配發(fā)酵，對酸奶特性影響并不顯著，這也不失為其在酸奶生產(chǎn)中的一種改良途徑。不同的抑菌株對不同的商品化生產(chǎn)應(yīng)用菌株在酸奶質(zhì)構(gòu)方面的影響是多方面的，這為應(yīng)對不同人群而生產(chǎn)不同口感的酸奶提供了很大的選擇余地。在商業(yè)化生產(chǎn)的菌株中混配抑真菌乳酸菌，明顯可以改善酸奶的防霉效果，為工業(yè)化生產(chǎn)集保健與天然防腐于一體的酸奶提供了初步的理論依據(jù)。但抑真菌乳酸菌應(yīng)用于酸奶生產(chǎn)，其安全性方面還有待有關(guān)部門的評估。參考文獻(xiàn)[1]?黃永紅,尤宏,王錫波.酸奶變質(zhì)的污染菌群分析及控制研究[J].中國乳業(yè),2001,11:29-30.[2]?Bryden?LW.?Mycotoxins?in?the?food?chain:?human?health?implications[J].?Asia?Pac?J?Clin?Nut,?2007,16:95-101[3]?董國慶,?金春媚,?劉思辰,?等.?防霉保鮮膜對大米貯藏保鮮效果MILKPROCESSING2013·16乳品加工40的影響[J].?保鮮與加工,?2009,?03:?27-29.[4]?陳章庭,?崔艷華,?張?zhí)m威,?等.?抗真菌乳酸菌研究[J].?食品工業(yè)科技.?2012,?06:?425-428.[5]?Jiahui?Guo,Brid?Brosnan,Ambrose?Furey,?et?al.?Antifungal?activity?of?Lactobacillus?against?Microsporum?canis,?Microsporum?gypseum?and?Epidermophyton?floccosum[J].Bioengineered?Bugs,?2012,104-113.[6]?Hassan?YI,?Bullerman?LB.Antifungal?activity?of?Lactobacillus?paracasei?ssp.?tolerans?isolated?from?a?sourdough?bread?culture[J].?Int?J?Food?Microbiol,?2008,?121(1):112-115.[7]?Hempel,?S.,?Newberry,?S.,?Ruelaz,?A.,?et?al.?Safety?of?probiotics?used?to?reduce?risk?and?prevent?or?tread?disease:State?of?the?research.?Evidence?Report/Technology?Assessment?No.?HHSA290-2007-10062-I.?AHRQ?Rockville,?MD:Agence?for?Healthcare?Research?and?Quality.?Available?from:/clinic/tp/probioctp.htm.[8]?Reyhan?Irkin?and?Ufuk?Vapur?Eren.A?Research?about?Viable?Lactobacillus?bulgaricus?and?Streptococcus?thermophilus?Numbers?in?the?Market?Yoghurts[J].World?Journal?of?Dairy?&?Food?Sciences,?2008,?3?(1):25-28.ApplicationofAntifungalLacticAcidBacteriaintheYoghurtProductionYANGHai-qing1,JIANGTie-min2,CHENLi-jun1,2,ANJia-yan1(1.SchoolofBiologicalEngineering,DalianPolytechnicUniversity,Dalian116034;2.BeijingSanyuanFoodsCo.,Ltd.,Beijing100076)Abstract:Inordertoimprovetheantifungaleffectofyogurt,antifungallacticacidbacteriafermentedyogurtproduction.Lactobacillusbulgaricus,Streptococcusthermophilussinglefermentationandtheadditionofantifungallacticacidbacteriamixedfermentationcontrast,IntermsofYogurtcurdtime,pH,color,tasteandsmell,organizationstatus,etc.BystatisticalsoftwareSPSS17.0forunivariateanalysisofvariance,thechangewasnotsignificant(P>0.05).Intermsoffirmness,consistency,cohesivenessandindexofvisc