米發糕的雙菌發酵劑工藝研究

王玉芳 劉小翠，2 鮑方芳 熊善柏 趙思明

米發糕的雙菌發酵劑工藝研究

王玉芳1劉小翠1，2鮑方芳1熊善柏1趙思明1

(華中農業大學食品科技學院1，武漢 430070)
(山西大同大學農學與生命科學學院2，大同 037009)

以早秈米為原料，利用酵母菌和乳酸菌復配制成米發糕的專用發酵劑，研究兩種菌的培養及比例對米發糕品質的影響，確定適宜的工藝配方。結果表明:采用馬鈴薯培養基對酵母菌進行培養和增菌;采用麥芽浸汁粉培養基對乳桿菌進行培養和增菌;將菌懸液按數量比為酵母菌∶乳酸菌=107∶107進行混合后濃縮至6．5%，加入8．5%米粉，0．3%白糖和0．15%單甘酯，混勻于32℃下熱風干燥至含水量為13%。發酵劑貯藏一段時間后制作的米發糕品質略有下降。

米發糕 酵母菌 乳酸菌 發酵劑

米發糕是我國傳統的大米發酵食品，具有獨特的風味及較高的營養保健功能。米發糕的傳統生產均為自然發酵，發酵的過程中菌種的活性容易降低，導致米發糕生產的周期長，而且產品的質量也不穩定［1－2］。米發糕生產中起主要作用的微生物是酵母菌［3－5］，其次是乳酸菌，酵母菌發酵產生CO2充氣使米發糕凝膠的質地蓬松柔軟，乳酸菌生產過程中產生了乳酸，賦予發酵型大米食品獨特而柔和的酸味，而且具有一定的防腐作用，同時乳酸菌和酵母菌在適宜的條件下可以很好的協同作用混合發酵［6－7］。目前已從傳統米發糕加工工藝的基礎上，采用三級篩選技術，從傳統米發糕發酵米漿中分離出具有良好的發酵特性的卡斯特酒香酵母［8］和植物乳桿菌［9］，并在此基礎上采用復合保護劑、微波干燥技術生產米發糕專用發酵劑［8］，進一步研制出米發糕專用粉［10］，但是雙菌發酵劑的菌株培養及發酵劑的工藝配方還有待進一步優化，以保證發酵劑的性質穩定，提高米發糕的品質。本試驗以實驗室分離的卡斯特酒香酵母菌［8］和植物乳桿菌［9］為菌種，研究其擴大培養基、菌種比例和干燥方法，確定適宜的米發糕專用雙菌發酵劑工藝參數，為米發糕的工業化生產提供理論指導。

1 材料與方法

1．1 材料

早秈米:市售;酵母菌為卡斯特酒香酵母(Brettanomyces custersii)ZSM－001，保藏號為CCTCCNO:M207150;乳酸菌為植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)AS1．510，保藏號為CGMCC No．2591，均保藏在中國典型培養物保藏中心。

TA－XT2型質構儀:英國SMS公司。

1．2 方法

1．2．1 米發糕的制作工藝

采用文獻［10］方法。

1．2．2 感官評定

采用五人評分法，米發糕的感官鑒定主要從色澤、形態、滋味、香味、口感等幾個食用品質指標進行分析。以米發糕形態蓬松，色澤潔白均勻，有柔和的發酵味及酒精味，酸甜適中，口感松軟為最高分(滿分10分)，總分為各項指標得分之和。

1．2．3 發酵劑的制作

將酵母菌和乳酸菌分別接入各自的增菌培養基中，于30℃下培養24 h，得到酒香酵母和乳桿菌的菌懸液，將菌懸液以一定比例混合，濃縮至6．5%，加入8．5%米粉，0．3%白糖和0．15%單甘酯［11］，采用不同干燥方法進行干燥得成品，以干燥后活菌數量最多的為最適宜的干燥方法。其中常壓烘干法的溫度包括45、37、32℃，微波干燥法參數為微波劑量1．2 W/g，輻射時間1 min，間歇時間1．5 min。

1．2．4 試驗方法

酵母菌與乳酸菌分別選擇了2種及5種增菌培養基［12－14］，于30℃下恒溫培養24 h，培養基的組合采用全排列組合，通過感官評定及微生物檢測確定最佳的培養基組合。以最佳培養基分別擴大培養后，以不同的比例混合后接入米漿發酵，確定最佳的菌種比例。

(1)J1:酵母粉7 g，蛋白胨3 g，蔗糖5 g，補水到1 000 mL，pH自然

(2)J2:去皮200 g新鮮土豆，切片煮沸30 min，過濾取汁，加蔗糖20 g，補水到1 000 mL，pH自然

(3)R1:脫脂乳100 g，蔗糖60 g，乳酸鈣0．15 g，補水到水1 000 mL，pH 6．5

(4)R2:脫脂乳100 g，蔗糖16 g，蛋白胨5 g，酵母粉7 g，乳酸鈣0．15 g，補水到1 000 mL，pH 6．5

(5)R3:乳糖10 g，酵母粉3．5 g，蛋白胨10 g，乳酸鈣0．15 g，補水到1 000 mL，pH 6．5

(6)R4:麥芽浸粉10 g，蛋白胨3 g，乳糖5 g，乳酸鈣0．15 g，補水到1 000 mL，pH 6．5

(7)R5:蔗糖20 g，蛋白胨5．8 g，乳酸鈣0．15 g，補水到1 000 mL，pH 6．5

J表示酵母菌的增菌培養基，R表示乳酸菌的增菌培養基。

1．2．5 發酵劑檢測［15］

將發酵劑于無菌條件下稀釋適當的倍數，采用稀釋平板計數法檢測菌落總數(PCA培養基)、酵母菌(PDA培養基)及乳酸菌總數(MRS培養基)。

2 結果與分析

2．1 增菌培養基的確定

將酵母菌和乳酸菌分別接入到酵母菌和乳酸菌的增菌培養基中，于30℃培養24 h，增菌后發酵液中微生物的含量見圖1。

由圖1可知，經過增菌培養后，酵母的菌落總數均達到了1×107cfu/mL，而乳酸菌的菌落總數均達到了1×108cfu/mL。

圖1 培養基增菌效果

將不同增菌培養基培養的酵母菌及乳酸菌進行全排列組合，將混合菌液接入到米漿中，發酵米漿中酵母菌和乳酸菌的含量見圖2，制得的米發糕感官得分見表1。

圖2 不同培養基組合菌液發酵后米漿中酵母菌及乳酸菌含量

由圖2可知，不同培養基組合菌液發酵后米漿中的微生物含量存在較大差異，以R4+J2組合酵母菌和乳酸菌的含量均較高，而R4+J1組合中酵母菌和乳酸菌的含量均較低。

由表1可知，不同培養基組合的菌液制作出的米發糕的感官品質存在較大差異，其中以R4+J2培養基的組合所制作的米發糕的感官得分總分最高，且其他感官指標均較好。

根據感官得分及其發酵液中酵母菌和乳酸菌含量確定，適合米發糕發酵的培養基的組合為R4+J2組合。由于酵母菌和乳酸菌具有很好的互生作用，而且可使發酵制品風味豐富、柔和，所以選擇合適的培養基組合對于成品的感官特征有重要影響。R4培養基中的乳糖是乳酸菌發酵產生乳酸的前提物質［16］，而乳酸對于抑制其他雜菌的生長有重要作用;J2培養基中的蔗糖和土豆汁中同樣含有豐富的營養，且這兩種培養基中的成分均為酵母菌和乳酸菌可以利用的成分，能夠促進菌種的互生作用，發酵完全。

2．2 菌種比例的確定

將酵母菌和乳酸菌分別以R4，J2的培養基擴大培養后，以不同的比例混合均勻后加入到米漿中發酵，不同比例的菌液發酵后米漿酵母菌和乳酸菌的含量見圖3，制作的米發糕的感官評定結果見表2。

由圖3可知，不同比例的菌種添加到米漿中發酵后，微生物的含量存在較大差異。以酵母∶乳酸菌(體積比)=9∶1，即酵母∶乳酸菌(數量比)=1∶1時，發酵米漿中酵母菌和乳酸菌的含量均較高，即以這個比例混合菌種接入到米漿后，最利于酵母菌和乳酸菌的協同發酵作用。

表2 不同菌種比例制作的米發糕的感官品質(n=5，珋x±std)

由表2可知，不同的菌種比例添加對米發糕的感官品質有較大影響，隨酵母的比例的增加，米發糕的感官得分呈先增后后減小的趨勢，其中酵母∶乳酸菌(體積比)=9∶1，即酵母∶乳酸菌(數量比)=107∶107時，米發糕的感官得分最高，且其他感官指標得分均較高。

圖3 不同菌種發酵后米漿中酵母菌和乳酸菌含量

2．3 干燥方法的確定

制作好固體發酵劑，以不同溫度常壓烘干，得到的固體發酵劑的酵母菌和乳酸菌的含量見圖4。

圖4 不同干燥方法的固體發酵劑的微生物含量

由圖4可知，不同的干燥溫度對于固態發酵劑的微生物含量有很大影響，隨著烘干溫度的升高，活菌數的含量呈明顯的下降趨勢，以45℃烘干后固態發酵劑的微生物含量降到了1×103cfu/g，而32℃烘干后活菌數達到了1×108cfu/g，比烘干前的活菌數有明顯的增加。這一方面是因為32℃干燥對酵母菌造成損傷較小，另一方面是因為菌體在干燥的過程中還在生長繁殖［17－18］，因此最佳干燥溫度為32℃。

2．4 發酵劑貯藏過程中的微生物含量

按最佳的熱風干燥溫度32℃制作固態發酵劑，以聚乙烯包裝袋密封包裝，置于4℃冰箱貯藏，定期檢測其微生物含量，貯藏過程中酵母菌和乳酸菌的變化見圖5。

圖5 貯藏過程固態發酵劑的微生物含量

由圖5可知，固態發酵劑在貯藏初期，酵母菌和乳酸菌的數量呈顯著下降的趨勢，從1×108cfu/g下降到1×107cfu/g，50 d后，數量變化趨于平緩，貯藏的140 d后，數量仍維持在1×107cfu/g，產品質量較穩定。

2．5 發酵劑制作的米發糕品質

用貯藏的發酵劑制作米發糕，成品感官評定及質構特征分別見表3和表4。

由表3可知，貯藏后發酵劑制作的米發糕的感官特征略有下降的趨勢，但貯藏140 d后，感官品質仍然較佳;由表4可知，隨發酵劑貯藏時間的延長，米發糕的硬度、回彈性、黏聚性和咀嚼度顯著下降。

表3 固態發酵劑制作米發糕的感官特性(n=5，珋x±std)

表4 固態發酵劑制作的米發糕的質構特性(n=5，珋x±std)

貯藏的過程中，由于微生物含量的降低，酵母的產氣及產酶的能力降低，乳酸菌對淀粉改性能力降低。同時，長時間的存放也會引起發酵劑中的蛋白酶和淀粉酶失活［19］，這些因素都會引起發酵劑發酵能力的降低，使得米發糕的感官品質下降和硬度等凝膠力學特征的降低。

3 結論

適宜米發糕發酵劑的酵母菌和乳酸菌的培養基分別為馬鈴薯培養基和麥芽浸汁粉培養基，發酵劑的工藝為將菌懸液按數量比為酵母菌∶乳酸菌=107∶107進行混合后濃縮至6．5%，加入8．5%米粉，0．3%白糖和0．15%單甘酯，于32℃下熱風干燥至含水量為13%。隨貯藏時間的延長，貯藏140 d后品質略有下降，但對感官品質影響不大。采用雙菌發酵劑制作的米發糕形態蓬松，色澤潔白均勻，有柔和的發酵味及酒精味，酸甜適中，口感松軟，產品質量穩定。

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Exploitation of Two－Microbe－Starter for Fermented Rice Cake

Wang Yufang1Liu Xiaocui1，2Bao Fangfang1Xiong Shanbai1Zhao Siming1
(College of Food Science and Technology，Huazhong Agricultural University1，Wuhan 430070)
(Department of Agricultural and Life Science of Shanxi Datong University2，Datong 037009)

A special starter culture containing yeast and latic acid bacteria was prepared for the production of fermented rice cake．The effects of growth medium，proportion of yeast and latic acid bacteria and the storage of starter culture on the growth rate of viable cells and the quality of fermented rice cake were investigated．The potato medium and malt juice powder leaching medium were employed for the cultivation of yeast and latic acid bacteria，respectively．The optimum ratio of yeast and latic acid bacteria was 107:107(cfu/mL:cfu/mL)．And then a starter culture composed with yeast and latic acid bacteria，8．5%rice powder，0．3%sugar and 0．15%monoglyceride was dried by hot－air at 32℃until its water content reduced to 13%．Incubation of the early indica rice with the starter culture could produce fermented rice cake with high quality．The quality of fermented rice cake was declined slightly when the starter cultures storaged for some days．

fermented rice cake，yeast，lactic acid bacteria，starter

TS213．3;TS262．3

A

1003－0174(2012)08－0088－05

米粉專用稻良種技術(2009BBB017)

2011－11－17

王玉芳，女，1987年出生，碩士，食品科學

趙思明，女，1963年出生，教授，博士生導師，食品大分子結構及功能特性