制備鷹嘴豆牛奶混合乳干酪的乳酸菌篩選研究

李小華 周 莉

(塔里木大學生命科學學院，新疆 阿拉爾 843300)

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制備鷹嘴豆牛奶混合乳干酪的乳酸菌篩選研究

李小華 周 莉

(塔里木大學生命科學學院，新疆 阿拉爾 843300)

以鷹嘴豆和牛奶為原料，通過測定發酵混合乳的粘度、酸度、pH4. 6的可溶性氮，采用混合賦權法，對7株乳酸菌(LS、LM、LP、LC、LB、SL、ST)的發酵性能進行統計分析。另外，根據乳酸菌的凝乳情況和乳清混濁度的測定結果，優選LB和LC作為混合型干酪生產的乳酸菌發酵菌株。優選出的LB和LC生長情況顯示，兩株菌共同培養的生長量和產酸量都高于單株菌培養，兩株菌有很好的互生作用，可以復合使用作為鷹嘴豆干酪的發酵劑。

鷹嘴豆乳牛乳混合型干酪； 乳酸菌； 篩選

鷹嘴豆又名桃豆、雞豌豆、羊頭豆、腦豆子、諾胡提(維語)，是豆科草本植物，我國20世紀50年代從前蘇聯引進，栽培面積不大，主要種植于青海、新疆、甘肅、云南等地[1]。營養成分比較全面，而且含量比較高，蛋白質含量為20. 90%～24. 60%，脂肪5. 36%～7. 61%，淀粉45. 51% ～54. 96%，鈣114. 00～440. 00 mg/100 g[2-3]。鷹嘴豆具有補中益氣、溫腎壯陽、潤肺止咳之功效，可作滋補食品[4]，在世界上享有“黃金豆”的美稱， 被許多國家列為特殊營養食品。鷹嘴豆粉加上奶粉制成豆乳粉，易于吸收消化，是嬰兒和老年人的營養食品[5]。

近年來，我國的大中型乳品企業積極引進國外的先進干酪的生產技術和設備，進行工業化、規模化生產，但干酪產量仍然有限，目前在我國的乳制品中所占的比例相對較小。隨著人們生活水平的提高和健康飲食觀念的日趨成熟，我國干酪產業必將有廣闊的發展前景，成為繼液態奶之后的重點發展方向[6]。鷹嘴豆和牛奶混合制備混合型干酪不僅降低了干酪的生產成本，緩節了乳源不足的矛盾，更重要的可以適當的改變干酪的口味，增強了干酪的保健作用。

發酵劑在干酪制作方面起著舉足輕重的作用，是干酪生產及成熟中的主要參與者，用于生產干酪的發酵劑，隨干酪種類而不同[7]。干酪是西方國家傳統的加工乳制品，各方面分析研究較多，國內干酪制作和研究剛剛起步，且主要集中在工藝的探討和優化上，有關發酵劑研究還處于探索階段[8]。鷹嘴豆的蛋白質含量較高，鷹嘴豆和牛奶混合制備干酪，可滿足的干酪的要求，且提高了干酪的營養價值。本試驗研究的目的是篩選出適合制作鷹嘴豆乳牛乳混合型干酪的乳酸菌。為混合乳發酵制品的研制提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試驗原料及試劑

鷹嘴豆：購自于阿拉爾市九團農貿市場；牛奶：購自于塔里木大學綜合市場；脫脂奶粉：市購。醋酸、鹽酸、酚酞、氫氧化鈉、硫酸均為分析純。MRS肉湯(MFH03)

1.1.2 試驗用菌株

植物乳桿菌(Lactobacillusplantsubsp.Plantarum(LS))、腸膜明串珠菌(Leuconostocmesenteroides(LM))、副干酪乳桿菌(Lactobacillusparacasei(LP))、干酪乳桿菌Lactobacilluscasei(LC)：來自塔里木大學食品科學系。保加利亞乳桿菌(Lactobacillusbulgaricus(LB))、乳酸鏈球菌(Streptococcuslactis(SL))、嗜熱鏈球菌(Streptococcusthermophilus(ST))：來自廣州省微生物研究所微生物菌種保藏中心。

1.1.3 儀器與設備

NDJ-1型旋轉式粘度計(上海恒平科學儀器有限公司)；PHS-3C型精密PH計/酸度計(上海儀電科學儀器股份有限公司)；752型紫外可見分光光度計(上海菁華科技儀器有限公司)；LDZX-40BI型立式自動壓力蒸汽滅菌器(上海申安醫療器械廠)；FA2104N型電子天平(上海青海儀器有限公司)；ZH-25-B型多功能攪拌器(佛山市順德區容桂澳美斯電器廠)；JM-L50型膠體磨(上海多源機械設備有限公司)；KDY-9830型凱氏定氮儀(蘇州江東精密儀器有限公司)；HHS型電熱恒溫水浴鍋(上海博訊實業有公司限醫療設備廠)；P-9052MBE型電熱恒溫培養箱(上海博訊實業有限公司醫療設備廠)；TDL-5-A型離心機(上海安亭科學儀器廠)。

1.2 試驗方法

1.2.1 菌種的活化與擴大培養[9]

MRS肉湯培養基的配制：稱取MRS肉湯培養基49. 25g，加入蒸餾水或去離子水1L，攪拌加熱煮沸至完全溶解，分裝三角瓶，121 ℃高壓滅菌20min，待冷至常溫，備用乳酸菌活化：配制好的MRS肉湯培養基，121 ℃滅菌20min。用接種環轉接菌種，37 ℃培養，然后再次活化，一般活化2～3次即可。

擴大培養：活力恢復的菌株按照3%的接種量接種于滅菌的脫脂乳中，37 ℃培養至凝乳，于冰箱中冷藏備用。

1.2.2 脫脂乳發酵劑的制備

將脫脂乳粉按照10%的比例復原為脫脂乳，115 ℃滅菌10min。無菌吸取菌種培養物1mL轉接入盛100mL脫脂乳的三角瓶中(按制備發酵劑所用脫脂乳的1%接種)，置于37℃溫箱中培養24～48h，待乳凝固結實后，供制備發酵豆乳的使用。

1.2.3 發酵混合乳的制備

鷹嘴豆→挑選→清洗→浸泡過夜→淋干→磨漿→過濾→混合(15%，牛奶(85%))→滅菌(121 ℃,10min)→冷卻→接種3%脫脂乳發酵劑→43℃發酵8h

1.2.4 乳酸菌凝乳性能的研究

1.2.4.1 凝乳效果感官評定

乳酸菌凝乳效果的評定，采用加權系數法，總分值100分。凝乳質地所占分值為70、乳清渾濁度為30，詳細的凝乳效果感觀評分標準如1所示。

表1 凝乳效果感官品定標準

1.2.4.2 乳清濁度的測定

乳酸菌發酵混合乳，以3KPa的壓力進行壓榨，在480nm下測定排出的乳清濁度，判斷凝乳性狀，吸光值越高，固形物流失越多，凝乳質地越差[10]。

1.2.5 乳酸菌發酵性能的研究

1.2.5.1 發酵混合乳粘度測定 粘度計分別測定各發酵鷹嘴豆乳的粘度(mPa·s)。

1.2.5.2 發酵混合乳酸度測定 酸堿滴定法，用吉爾涅爾度表示(oT)[11]。

12.5.3 發酵混合乳pH值4. 6可溶性氮(SN)的測定

取混合發酵乳l0ml，加20mLpH值4. 6的醋酸緩沖溶液，調pH值為4. 6，5 000r/min離心30min，后取上清液，微量凱氏定氮法測定含氮量[12]。

1.2.5.4 鷹嘴豆乳牛乳混合型干酪乳酸菌發酵菌株的確定

不同菌株發酵鷹嘴豆乳牛乳混合乳的凝乳酸度、粘度和pH值4. 6可溶性氮含量的測定結果采用統計混合賦權法分析。最終評分的計算公式是：R=a1x1+a2x2+a3x3，其中a1、a2、a3分別代表凝乳酸度、粘度和pH值4. 6可溶性氮含量的換算值(每個的換算是按數值最高的為100，其余按比例換算，如這七種菌的酸度，最高的酸度設為100，其余的按此比例換算)。x1、x2、x3分別代表凝乳酸度、粘度和pH值4. 6可溶性氮含量權重為0. 35、0. 35、0. 3。

1.2.6 優選乳酸菌的生長相互作用研究

將優選出的兩株乳酸菌株以分別l%的量接種到經12l℃滅菌15min改良的乳酸菌MRS培養基中，另外把這兩株菌以1:1的比例1%添加量接種到改良的MRS培養基中，分別于37 ℃培養，每2h測其600nm下的吸光度和pH值。以時間為橫坐標，OD600和pH值為縱坐標繪制生長曲線[13]。

2 結果與分析

2.1 乳酸菌的凝乳性能

2.1.1 凝乳效果

由表2可以看出，LM和LC凝固混合乳的速度較快，只需3. 5h和4h，而且產酸能力除了LP以外，較其它菌株少。LB和SL凝固混合乳所需時間較長，相對來說產酸較快，LS凝固混合乳需時最長，產酸能力較LB慢，但比SL快。

LM發酵的混合乳，凝乳結構較松散、粗糙，有絮狀物，無彈性，析出的乳清呈乳白色。LS菌株結構松散，有絮狀物，乳清呈乳白色。LB和LC菌株發酵的鷹嘴豆乳，潔白，柔軟，細膩，有彈性，乳清為淺黃色。其余三種菌株的凝乳質地細膩，稍松散，但LP析出乳清為淺黃色，SL和ST為乳白色。

2.2.2 乳清濁度

表2 不同乳酸菌凝固鷹嘴豆乳情況

圖1 不同乳酸菌發酵混合乳8h的乳清濁度 圖2 不同的乳酸菌發酵混合乳8h的酸度

由圖1可知，LP的凝乳效果最好，固形物流失較少，LC和LB的凝乳效果較好。LS和LM的凝乳效果較其它的比較差，固形物流失最多。

2.2 乳酸菌發酵混合乳的產酸能力

圖2 表明，LM和LC的產酸能力較其它幾株菌強，發酵8h時混合乳的酸度達到75oT。LS的產酸能力稍低于ST，ST的能力稍低于TS，但是TS的產酸能力高于LP，LP的產酸能力最弱。

2.3 乳酸菌發酵混合乳的粘度

圖3 不同乳酸菌發酵混合乳8h的粘度 圖4 不同乳酸菌發酵混合乳8h的pH4．6可溶性氮

圖3表明了這七株乳酸菌在8h后的粘度情況，LP的粘度最大，達到了275mPa·s，LB、SL、LC和SL依次降低，LC和SL大致相同。LS的粘度最小，低至25mPa·s。

2.4 乳酸菌分解蛋白質的能力

可通過測定發酵鷹嘴豆乳中pH值4. 6可溶性氮(SN)的含量來確定乳酸菌分解蛋白質的能力。由圖4可見，LC和ST這兩種乳酸菌利用蛋白質能力最強，含量達到0. 049%，其次是LS，LP和LB，LP和LB利用蛋白質能力相同。最后的是LM和SL，且LM利用蛋白質的能力最弱。

2.5 鷹嘴豆乳牛乳混合型干酪乳酸菌發酵菌株的確定

由表3可知，不同的乳酸菌的發酵性能由高到低的排序是LC→LB→ST→LP→LM→SL→LS。另外，再根據乳酸菌凝乳情況及乳清濁度分析，可知LC和LB是優選出來的乳酸桿菌。

表3 乳酸菌凝乳指標最終評分和排序的結果

2.6 乳酸菌生長特性的研究

圖5 乳酸菌菌株間的生長曲線的比較 圖6 乳酸菌菌株間的產酸曲線的比較

由圖5可知，LB和LC共同培養時的菌株生長量略高于相同條件下單獨培養的LB和LC，并且都是4h進入生長期，LC菌株和共同培養的菌株在8h進入穩定生長期，LB菌株12h進入穩定生長期。共同培養的菌株的對數生長期比LB菌株短，與LC菌株相似。

圖6是乳酸菌菌株共同培養和單獨培養時的產酸曲線比較圖。圖6表明，共同培養的菌株pH值從一開始就顯著降低，直到10h之后緩慢降低，從8h之后pH值低于單菌株培養時的PH值，這種趨勢一直持續。LC菌株的產酸能力從一開始到最后都高于LB菌株的產酸能力。從12h開始，共同培養的菌株和單獨培養的菌株它們的pH值都趨于穩定。

由圖5和圖6的結果比較可知，LB和LC共同培養時，生長量和產酸能力都高于單獨培養。兩株菌在共同培養時具有很好的互生作用，所以，可用作加工鷹嘴豆乳牛乳混合型干酪的乳酸菌發酵劑。

3 結論

通過乳酸菌凝乳性能的研究發現，LM凝固混合乳時間較短，但乳塊結構粗糙、松散、無彈性，而且有絮狀物，并有大量乳清析出，LS菌株結構松散，有絮狀物，乳清呈乳白色。LB和LC菌株發酵的混合乳，潔白，柔軟，細膩，有彈性，乳清為淺黃色。其余三種菌株的凝乳質地細膩，稍松散，但LP析出乳清為淺黃色，SL和ST為乳白色；對5株乳酸菌發酵混合乳的發酵性能高到低的順序是：LC→LB→ST→LP→LM→SL→LS。另外，根據乳酸菌凝乳情況以及乳清濁度，確定LB和LC作為鷹嘴豆干酪的乳酸菌發酵劑。優選出的LB和LC生長相互作用顯示，兩株菌共同培養的生長量和產酸量較單株菌培養的生長量和產酸量高，兩株菌的互生作用良好，可進行復合使用。

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Study on Screening of Lactobacillus for Preparation Chickpea Soymilk Mixed Milk Cheese

Li Xiaohua Zhou Li

(College of Life Science, Tarim University, Alar, Xinjiang 843300)

This experiment was taken chickpeas and milk for raw material, statistical analysis was performed on the fermentation properties of seven strains of lactic acid bacteria using mixed weighting by measuring fermented mixed milk the viscosity, acidity, pH4. 6. Further, according to the measurement results of curds situation and whey turbidity of lactic acid bacteria, LB and LC was used as the preferred lactic acid bacteria fermented strains of chickpea soymilk and milk mixed cheese. The growth condition between LB and LC showed that growth amount and propionic acid output When LB and LC were cultured together were than that when they were cultured alone, two bacteria had a good Symbiosis and can be compounded as starter cultures of chickpeas cheese.

Chickpea Soymilk and Milk Mixed Cheese; Lactobacillus; Screening

2014-06-19

塔里木大學校長基金項目(TDZKSS201307)

李小華(1978-)，女，講師，碩士，研究方向為農畜產品加工與貯藏工程。 E-mail:lixh_1021@163.com

1009-0568(2015)01-0035-06

TS252.53

A

10.3969/j.issn.1009-0568.2015.01.006