嗜酸乳桿菌發(fā)酵鷹嘴豆乳工藝研究

傅櫻花，張曉敏，黃薇（新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆烏魯木齊830046）

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嗜酸乳桿菌發(fā)酵鷹嘴豆乳工藝研究

傅櫻花，張曉敏，黃薇
（新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆烏魯木齊830046）

摘要：以鷹嘴豆?jié){為原料，嗜酸乳桿菌為發(fā)酵劑，對發(fā)酵劑接種量、加糖量及發(fā)酵時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)研究，得到發(fā)酵鷹嘴豆乳。結(jié)果表明：膨脹鷹嘴豆以10倍重量的水進(jìn)行磨漿，嗜酸乳桿菌發(fā)酵劑的接種量為4 %，蔗糖添加量為6 %，發(fā)酵溫度37℃，發(fā)酵時(shí)間24h。

關(guān)鍵詞：鷹嘴豆；嗜酸乳桿菌；發(fā)酵工藝

鷹嘴豆（Cicer arietinum L.）中文別名為桃豆、雞豌豆[1]、羊頭豆、腦豆子，英文名為Chickpea或Gram，維吾爾語稱其為諾胡提。鷹嘴豆是野豌豆族屬植物中的一個(gè)栽培品種，因其籽粒酷似脫毛后的鷹頭或雞頭而得名。新疆烏什縣、木壘縣等地處天山北坡，是我國鷹嘴豆的主要產(chǎn)地之一。鷹嘴豆作為世界上最古老的豆類之一，不僅是一種十分珍貴的稀有種質(zhì)資源，而且營養(yǎng)成分全面豐富，在人類膳食中具有重要意義，被認(rèn)為是一種健康食品。本研究的主要目的是利用益生菌嗜酸乳桿菌[2]對鷹嘴豆?jié){進(jìn)行發(fā)酵，得到鷹嘴豆乳發(fā)酵工藝參數(shù)，以期通過嗜酸乳桿菌的發(fā)酵作用對鷹嘴豆中的營養(yǎng)成分進(jìn)行轉(zhuǎn)化，有利于人體的消化吸收。

1　材料與方法

1.1材料

嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus）：北京北納創(chuàng)聯(lián)生物技術(shù)研究院；鷹嘴豆（Cabuli類型）、脫脂奶粉、白砂糖：市售；MRS培養(yǎng)基。

1.2儀器設(shè)備

分析天平（FA1004B）：上海越平科學(xué)儀器有限公司；電子秤（ACS-3）：上海永杰衡器有限公司；隔水式恒溫培養(yǎng)箱（GHP-9050）：上海-恒科學(xué)儀器有限公司；酸度計(jì)（LR-PH-S25）：杭州聯(lián)測自動(dòng)化技術(shù)有限公司。1.3 pH測定

pH測定使用酸度計(jì)。

1.4酸度滴定

取10 mL發(fā)酵鷹嘴豆乳于三角瓶中，加入60 mL蒸餾水，滴入3～4滴濃度為0.2 %的酚酞指示劑，用0.1 mol/L氫氧化鈉滴定，至溶液呈微紅色（30 s內(nèi)不褪色），此時(shí)記錄消耗氫氧化鈉溶液體積（mL數(shù)）。

1.5發(fā)酵劑的制備

將發(fā)酵劑菌種袋從冰箱中取出后在室溫下放置1 h，菌種袋外用酒精棉擦拭，菌種袋打開后，菌粉倒入滅菌蒸餾水中，置于37℃條件下24 h，然后接種到斜面MRS培養(yǎng)基上，37℃培養(yǎng)72 h，再轉(zhuǎn)接到滅菌脫脂乳中，37℃培養(yǎng)72 h，成為工作發(fā)酵劑。

1.6鷹嘴豆?jié){的制作[3]

鷹嘴豆→揀選→清洗→加水浸泡12 h→增重1倍→磨漿（水溫65℃～70℃）→過濾→鷹嘴豆?jié){

1.7鷹嘴豆乳發(fā)酵工藝流程

白砂糖溶解→加入鷹嘴豆?jié){→煮沸5 min→冷卻至40℃→接種→37℃培養(yǎng)

2　結(jié)果與分析

2.1確定正交試驗(yàn)的因素與水平

根據(jù)前期試驗(yàn)結(jié)果，取接種量、加糖量及發(fā)酵時(shí)間3個(gè)因素，并確定其水平，進(jìn)行L9（33）正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)方案見表1。

表1鷹嘴豆乳發(fā)酵正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factor level table of fermented chickpea milk

2.2鷹嘴豆乳發(fā)酵正交試驗(yàn)結(jié)果

鷹嘴豆乳發(fā)酵正交試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2鷹嘴豆乳發(fā)酵正交試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Orthogonal experimental results of fermented chickpea milk

按照上述試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表2，從表中結(jié)果可以看出，試驗(yàn)設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)，各因素之間的主次關(guān)系為A﹤C﹤B，從R值中可以得出，蔗糖的加入量對鷹嘴豆乳的影響最大，其次為發(fā)酵時(shí)間和接種量。從K值可以得出，發(fā)酵鷹嘴豆乳的最佳工藝組合為A2B3C3，即接種量為4 %，蔗糖加入量為6 %，發(fā)酵時(shí)間為24 h。在驗(yàn)證試驗(yàn)中，按照A2B3C3組合的工藝條件進(jìn)行鷹嘴豆乳發(fā)酵，得到發(fā)酵鷹嘴豆乳的pH為3.61，滴定酸度為0.901 %，活菌數(shù)為1.27×109（cfu/mL）。按照A2B3C3組合進(jìn)行的驗(yàn)證試驗(yàn)中，得到的發(fā)酵鷹嘴豆乳活菌數(shù)為1.27×109（cfu/mL），雖然此活菌數(shù)小于正交試驗(yàn)中的3號(hào)及6號(hào)得到的發(fā)酵鷹嘴豆乳活菌數(shù)，但是在后續(xù)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，A2B3C3組合的工藝中嗜酸乳桿菌對鷹嘴豆異黃酮的轉(zhuǎn)化率較高，因此認(rèn)為此工藝條件為發(fā)酵鷹嘴豆乳的最佳工藝條件。

2.3鷹嘴豆乳發(fā)酵過程中滴定酸度的變化

合適的酸度是保證鷹嘴豆乳正常發(fā)酵的重要因素之一，有研究表明，大豆乳發(fā)酵過程中產(chǎn)酸量與所使用的菌種有關(guān)。本試驗(yàn)中利用嗜酸乳桿菌對鷹嘴豆乳進(jìn)行發(fā)酵，試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

圖1鷹嘴豆乳發(fā)酵過程中滴定酸度的變化Fig.1 Changes of titratable acidity of chickpea milk during fermentation

從圖1中可以看出，鷹嘴豆乳在發(fā)酵過程中4 h～12 h之間產(chǎn)酸明顯，發(fā)酵鷹嘴豆乳的滴定酸度從0.178%上升到0.339 %，之后產(chǎn)酸有所下降，發(fā)酵的16 h～24 h，發(fā)酵鷹嘴豆乳的滴定酸度從0.322 %快速上升到0.718 %，發(fā)酵終點(diǎn)發(fā)酵鷹嘴豆乳獲得了較高的酸度。以上結(jié)果說明，嗜酸乳桿菌能夠作用于鷹嘴豆乳，進(jìn)行正常發(fā)酵產(chǎn)酸。

2.4鷹嘴豆乳發(fā)酵過程中pH的變化

鷹嘴豆乳發(fā)酵過程中pH測定結(jié)果如圖2所示。

圖2鷹嘴豆乳發(fā)酵過程中pH的變化Fig.2 Changes of pH of chickpea milk during fermentation

從圖2中可以看出，鷹嘴豆乳發(fā)酵過程中pH在4 h～12 h明顯降低，發(fā)酵的16 h～24 h快速產(chǎn)酸，pH下降較快，該結(jié)果與滴定酸度顯示的鷹嘴豆乳發(fā)酵過程中產(chǎn)酸情況一致。

2.5鷹嘴豆乳發(fā)酵過程中嗜酸乳桿菌的生長變化

圖3鷹嘴豆乳發(fā)酵過程中嗜酸乳桿菌活菌數(shù)的變化Fig.3 Changes in viable cell numbers of chickpea milk during fermentation

如圖3所示，鷹嘴豆乳在發(fā)酵過程中，前8小時(shí)嗜酸乳桿菌的數(shù)量增殖較快，之后嗜酸乳桿菌數(shù)量快速下降，發(fā)酵12 h嗜酸乳桿菌數(shù)量最低，隨后嗜酸乳桿菌的數(shù)量快速增加，24 h發(fā)酵終點(diǎn)嗜酸乳桿菌數(shù)量大于108cfu/mL。以上結(jié)果說明，嗜酸乳桿菌能夠在鷹嘴豆乳中有效地增殖。

3　結(jié)論

嗜酸乳桿菌適合作為發(fā)酵鷹嘴豆乳的發(fā)酵劑菌種。工藝參數(shù)為：鷹嘴豆進(jìn)行磨漿，嗜酸乳桿菌發(fā)酵劑接種量為4 %，蔗糖添加量為6 %，發(fā)酵溫度37℃，發(fā)酵時(shí)間24 h。

參考文獻(xiàn)：

[1]張濤,江波,王璋.鷹嘴豆?fàn)I養(yǎng)價(jià)值[J].糧食與油脂,2004(7):18-20

[2]李杰,李炳仁,李琴.乳制品中嗜酸乳桿菌的益生特性[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào), 2011,23(3):43-46

[3]傅櫻花,張富春.凝固型鷹嘴豆酸乳的發(fā)酵工藝研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2008,34(9):168-170

Study on Fermented Processing of Chickpea Milk

FU Ying-hua，ZHANG Xiao-min，HUANG Wei
（College of Life Science and Technology，Xinjiang University，Urumqi 830046，Xinjiang，China）

Abstract：The objective of the study was to optimize the fermented process for chickpea milk. The results showed that Lactobacillus acidophilus was appropriate in fermentation use. The optimum process conditions were：the ratio of swollen chickpea and water 1∶10 to obtain chickpea slurry，then fermented with Lactobacillus acidophilus，inoculation size dose 4 %，sugar 6 %，fermentation time 24 h at 37℃.

Key words：chickpea；Lactobacillus acidophilus；fermentation processing

收稿日期：2015-02-14

作者簡介：傅櫻花（1972—），女（漢），副教授，博士，研究方向：乳品生物工程。

基金項(xiàng)目：新疆高校科研計(jì)劃項(xiàng)目（XJEDU2013I10）

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.03.029