干酪乳桿菌N 1115直投式發酵劑接種量對發酵豆乳品質的影響

華曉曼，賈冬梅，潘美錫，尹婉迪，孟閃，褚玉，董菊，王玉華,2

(1.吉林農業大學食品科學與工程學院，長春130118；2.國家大豆產業技術體系加工研究室，長春130118)

干酪乳桿菌N 1115直投式發酵劑接種量對發酵豆乳品質的影響

華曉曼1，賈冬梅1，潘美錫1，尹婉迪1，孟閃1，褚玉1，董菊1，王玉華1,2

(1.吉林農業大學食品科學與工程學院，長春130118；2.國家大豆產業技術體系加工研究室，長春130118)

將自制的益生菌L.casei N 1115直投式發酵劑和市售發酵劑分別發酵豆乳。L.casei N 1115接菌量為1.75 g/L時，發酵豆乳凝乳時間為7.0 h，凝乳時的pH值為4.32，滴定酸度70.44°T，持水力34.17%，活菌數（對數值）8.36 mL-1，黏附性5.727（g·s），硬度4.141 N，膠粘性1.148 g·s，凝聚性0.565 g，彈力0.116 g，與市售發酵劑發酵豆乳各項指標接近。4℃冷藏5 d，pH值降低到4.01，滴定酸度增加到108.58°T，優于市售發酵劑。確定出L.casei N 1115直投式發酵劑最佳接種量為1.75 g/L。

干酪乳桿菌N 1115；直投式發酵劑；發酵豆乳

0 引言

發酵豆乳是利用乳酸菌發酵豆漿制成的，它不僅擁有大豆本身的營養功能，也可以破壞大豆中的抗營養因子[1-2]，這使得大豆蛋白質的消化率顯著增加，同時氨基酸和脂肪酸含量也上升，膽固醇和脂肪含量顯著減少[3]。

研究表明，益生菌不僅能調節腸道菌群結構，有抗炎、抗癌、抗腫瘤功效，還能夠改善酒精性肝損傷、具有良好的降膽固醇效果[4-6]。L.casei N 1115是經由河北省石家莊君樂寶乳業有限公司從內蒙古傳統牧區酸奶中篩選出的優勢菌種。該菌株在模擬胃腸道試驗中，其耐酸，耐膽鹽特性明顯[7]。本文用自制的L.casei N 1115直投式發酵劑發酵豆乳，分析直投式發酵劑對發酵豆乳的品質影響，為開發功能性大豆飲品提供理論依據。

1 實驗

1.1 材料

L.casei N 1115（干酪乳桿菌N 1115），市售發酵劑（亞芯酸奶發酵劑），MRS培養基。

1.2 方法

1.2.1 直投式發酵劑制備發酵豆乳

L.casei N 1115活化培養后，真空冷凍干燥制成直投式發酵劑。挑選飽滿的大豆，按照大豆∶純水=1∶9加開水浸泡8 h，磨漿過濾之后進行煮漿，最后在115℃溫度下滅菌15 min，完成豆乳的制備，冷卻待用。取50 mL離心管分別加入40 mL豆漿，加直投式發酵劑，接菌量質量濃度分別為0.25，0.75，1.25，1.75，2.25，2.75 g/L，市售直投式發酵劑按說明書量（0.25 g/L），并制備三組平行樣品，混勻后在（42±1）℃條件下發酵至凝乳，4℃冷藏。

1.2.2 凝乳時間的測定

每個半小時觀察凝乳情況，記錄樣品的凝乳時間。

1.2.3 持水力的測定[8]

稱量空離心管的質量為W1，取待測樣品30 mL加入到離心管中，稱出質量W0。將離心管放入高速離心機，以3 000 r/ min離心20 min，取出離心管，靜置10 min后，倒掉上清液，稱得質量W，平行測定3次。酸奶的持水力（W HC）=(W-W1/ W0-W1)×100%。1.2.4 酸奶活菌數的測定

參照國標方法GB4789.2-2010[9]測定，每個樣品平行測定3次。

1.2.5 pH的測定

DELLA 320精密pH計測定樣品的pH值，每個樣品平行測定3次。

1.2.6 滴定酸度的測定

參照國標方法GB5413.34-2010[10]測定，每個樣品平行測定3次。

1.2.7 質構特性的測定

用TA—XT2質構儀和A/BE探頭測定樣品質構特性。樣品高度為40 mm，測試深度為30%，測試速度為1.0mm/s，測定發酵發酵豆乳黏附性、硬度、膠粘性、凝聚性和彈性。

1.2.8 數據統計

試驗結果均以平均數加減標準差(Mean ±SD)表示，至少測定3次。試驗數據采用SPSS16.0軟件進行統計學分析，ONE－W AY ANOVA進行方差分析，各組間平均數多重比較采用Duncan法，顯著性水平設定為0.05。

2 結果與討論

2.1 結果

2.1.1 直投式發酵劑接種量對發酵豆乳凝乳時品質的影響

使用自制的L.casei N 1115直投式發酵劑按不同接菌量發酵豆乳，觀察發酵豆乳的凝乳時間。在凝乳時測定發酵豆乳pH、滴定酸度、持水力和活菌數等各項指標。結果如表1所示。

可以看出，接菌量越大，凝乳時間越短。發酵豆乳發酵過程是益生菌在豆乳中的生長繁殖過程，益生菌在發酵過程中分解乳糖產生乳酸等有機酸，導致豆乳的pH值下降,植物蛋白在其等電點附近發生凝集,逐漸凝固形成凝固型發酵豆乳。因此，益生菌添加量越大，植物蛋白變性的速度越快，凝乳時間就越短。益生菌繁殖的快，pH就越低，滴定酸度也就越大。接菌量越小，持水力越大是由于植物蛋白在變性過程中，植物蛋白微膠粒與水相連形成三維網狀體系骨架，最終凝乳，凝乳時間的延長可以固定住更多的水分，使之有較高的持水力。不同接菌量的發酵豆乳在凝乳后益生菌活菌數均達到108CFU/g以上，之間沒有顯著性差異，這可能因為添加的是相同的益生菌，單一菌種發酵使得活菌數差異不明顯。市售直投式發酵劑按其要求添加與自制直投式發酵劑接菌量2.25 g/L最為接近。

表1 不同接種量發酵豆乳凝乳時間、pH值、滴定酸度、持水力和活菌數分析

2.1.2 發酵豆乳冷藏過程中pH值變化

將凝乳后的發酵豆乳放到4℃冰箱中冷藏，測定不同接菌量的發酵豆乳在發酵24，48，72，96 h和120 h，冷藏5天pH值的變化情況，如表2所示。

表2 發酵豆乳冷藏期間pH值變化

由表2可以看出，在冷藏期間，相同接菌量的發酵豆乳，隨著冷藏時間的延長，pH值呈下降的趨勢。72 h后，逐漸趨于平緩，樣品間pH值差異不顯著。這是由于益生菌發酵乳糖產生乳酸，引起pH值下降，但是過低的pH值反過來又抑制益生菌的繁殖，導致產酸速度減慢，使得pH值趨于穩定。相同的冷藏時間，接菌量越大，pH值越低，各組間差異顯著。說明發酵劑添加量對pH值影響極大。冷藏期間，發酵豆乳進入后熟過程，其中市售按標注量添加與自制發酵劑1.75 g/L和2.25 g/L基本一致。

2.1.3 發酵豆乳冷藏過程中滴定酸度的變化

將凝乳后的發酵豆乳放到4℃冰箱中冷藏，測定不同接菌量的發酵豆乳在發酵24，48，72，96 h和120 h，冷藏5 d滴定酸度的變化情況，如表3所示。

表3 發酵豆乳冷藏期間滴定酸度變化 °T

由表3可以看出，接菌量越大，滴定酸度越大；冷藏時間越長，滴定酸度越大。與冷藏期間pH值的變化不完全相同，這是因為益生菌發酵產生的乳酸為弱酸，不完全電離，存在電離平衡。pH值測定的是電離平衡時，游離的H+濃度，而滴定酸度則是反映酸奶中的產酸程度，因此，pH值趨于穩定，并不代表益生菌已經死亡不產酸，滴定酸度與pH值之間的趨勢并不完全相同。其中市售按標注量添加與自制發酵劑1.75 g/L和2.25 g/L基本一致，并且1.75 g/L的接菌量4℃冷藏期間的滴定酸度低于市售發酵豆乳，說明自制發酵豆乳后酸化不嚴重，優于市售發酵豆乳。

2.1.4 直投式發酵劑接種量對發酵豆乳的質構特性的影響

對發酵豆乳進行質構特性分析，發現接菌量對質構特性的影響顯著，如表4所示。其中市售按標注量添加與自制發酵劑1.75 g/L和2.25 g/L基本一致。

表4 發酵豆乳的質構特性

2.2 討論

本研究結果表明真空冷凍干燥法制備的L.casei N 1115直投式發酵劑發酵豆乳時，按市售的接菌量投入要比市售發酵劑發酵豆乳凝乳時間長，這是因為市售發酵劑是由嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌兩種菌株聯合發酵，由于球菌和桿菌的共同作用會很快的凝乳。而自制發酵劑只有L.casei N 1115一種菌株，因此要達到與市售發酵豆乳相同的凝乳時間，自制直投式發酵劑的接菌量隨之加大。試驗中也證明了隨著接菌量的增加，凝乳時間隨之降低。根據國標GB 19302-2010[11]發酵乳中規定，發酵乳制品滴定酸度>70°T，所以本文滿足發酵發酵豆乳國家標準的接菌量為1.75 g/L，2.25 g/L和2.75 g/L。比較市售發酵劑按標注量添加與自制發酵劑發酵發酵豆乳在凝乳時間，持水力，質構特性，活菌數以及儲藏過程中pH和滴定酸度的變化等指標，發現自制發酵劑添加量為1.75 g/L和2.25 g/L與市售發酵劑相一致?？紤]到實際的經濟利益，最終選擇發酵發酵豆乳益生菌接菌量為1.75 g/L。

3 結論

本論文使用自制的L.casei N 1115直投式發酵劑發酵豆乳，觀察接種量對發酵豆乳品質的影響。通過發酵豆乳后各項指標的測定，與市售按標注添加量的發酵豆乳品質的對比，確定出L.casei N 1115直投式發酵劑最佳接菌量為1.75 g/L。

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[5]WANG Y H,LIU Y L,KIRPICH I,etal.Lactobacil?lus rhamnosusGG reduceshepatic TNF-α p roduc?tion and inflammation inchronicalcohol-induced liver injury[J].The Journal of N utritional Bioche mistry, 2013,24(9):1609-1615.

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[11]GB 19302-2010,食品安全國家標準發酵乳[S].2010.

In fluence o f quality o f fer mented soy milk w ith inocu lation a mount o f Lactobacil?luscasei N 1115 direct vat set

HUA Xiaoman1,JIA Dongmei1,PAN Meixi1，YIN W andi1，MENG Shan1，
CHU Yu1，DONG Ju1，WANG Yuhua1,2
（1.College of Food Science and Engineering,Jilin Agricultural University,Changchun 130118,China；
2.National Processing Labo ratory for Soybean Industry and Technology,Changchun 130118,China）

Soy milk was fermented by L.casei N 1115 DVS and commercial fermentation probiotics.The inoculation amount of L.casei N 1115 DVSwas1.75 g/Lw ith curd time of 7.0 h,pH of 4.32,titratable acidity of 70.44°T,water holding capacity of 34.17%,viable count of 8.36 lgCFU/ mL,adhesiveness of 5.727 g·s,hardness of 4.141 N,gum miness of 1.148（g·s）,cohesiveness of 0.565 g and resilience of 0.116 g w hen fermentation w as co mp leted close to the indicationsof commercial fermented soy milk.The pH w as reduced to 4.01 and titrat?able acidity w as increased to 108.58°T during storage at 4℃,w hich w asbetter than commercial fermented soy milk.The best inoculation amountof L.casei N 1115 DVSwas1.75 g/L.

L.casei N 1115;DVS;fermented soy milk

TS252.54

A

1001-2230（2017）01-0012-03

2016-06-09

科技部“十二五”科技支撐計劃項目（2013BAD18B07）；吉林省教育廳吉林省高校新世紀科學技術優秀人才項目（201439）。

華曉曼（1989-），女，碩士研究生，研究方向為食品微生物與生物技術。

王玉華