中心組合設(shè)計(jì)優(yōu)化合生元酸馬乳中乳酸菌的生長(zhǎng)

王小標(biāo)，武 運(yùn)，王 璐，苗 森，古麗娜孜，張亞南，王 威（.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊80052；2.昌吉市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測(cè)中心，新疆昌吉800；.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院，新疆烏魯木齊80052）

中心組合設(shè)計(jì)優(yōu)化合生元酸馬乳中乳酸菌的生長(zhǎng)

王小標(biāo)1，2，武 運(yùn)1，*，王 璐3，苗 森1，古麗娜孜1，張亞南1，王 威1
（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊830052；2.昌吉市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測(cè)中心，新疆昌吉831100；3.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院，新疆烏魯木齊830052）

為了研究四種不同低聚糖對(duì)合生元酸馬乳中乳酸菌生長(zhǎng)的影響，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)篩選出促進(jìn)酸馬乳中乳酸菌生長(zhǎng)的3種低聚糖，并運(yùn)用中心組合實(shí)驗(yàn)及響應(yīng)面分析，優(yōu)化了3種低聚糖的最佳添加量。結(jié)果表明：3種低聚糖的最佳添加量為：低聚半乳糖1.30%（W/V）、低聚異麥芽糖0.80%（W/V）、低聚木糖0.40%（W/V），在最優(yōu)條件下合生元酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)可達(dá)到（5.97±0.16）×108CFU/mL，比優(yōu)化前提高了70.57%。

酸馬乳，乳酸菌，低聚糖，中心組合設(shè)計(jì)

益生元是一類不易被人體消化，可以選擇性刺激人體腸道中益生菌生長(zhǎng)和活性，從而有益于人體健康的食物成分［1］。目前，常用的益生元主要是一些功能性低聚糖，如低聚異麥芽糖、低聚半乳糖、低聚果糖、低聚木糖、菊粉和大豆低聚糖等［2-4］。研究認(rèn)為，益生元可以促進(jìn)雙歧桿菌等有益菌的生長(zhǎng)繁殖，并代謝產(chǎn)生大量的乳酸、乙酸等有機(jī)酸和細(xì)菌素等抗菌物質(zhì)，抑制外源和腸道固有有害菌的生長(zhǎng)，改善腸道菌群微生態(tài)環(huán)境，提高機(jī)體免疫力［5-7］。由于低聚糖的這些益生特性，其作為一種功能性食品原料受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。

前人研究發(fā)現(xiàn)，低聚糖對(duì)乳酸菌生長(zhǎng)的影響不僅具有菌株特異性，而且與低聚糖的聚合度、糖苷鍵類型和單糖組分密切相關(guān)［8-10］。Saminathan等［11］發(fā)現(xiàn)，乳桿菌菌株和發(fā)酵基質(zhì)不同，11株益生乳桿菌對(duì)低聚糖的利用能力不同。Hu等［12］發(fā)現(xiàn)，乳桿菌僅能代謝短鏈低聚異麥芽糖，而雙歧桿菌優(yōu)先利用高聚合度的低聚糖。Sharma［13］和李雅松［14］認(rèn)為，低聚糖對(duì)乳酸菌的促生長(zhǎng)作用與其濃度有一定的關(guān)系，持續(xù)增加低聚糖的添加量并不能提高乳酸菌活菌數(shù)。因此，篩選適宜的益生元對(duì)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)合生元具有重要的意義。

現(xiàn)有研究多集中于單一低聚糖對(duì)益生菌生長(zhǎng)的影響，沒(méi)有考慮多種低聚糖復(fù)合對(duì)益生菌菌株生長(zhǎng)的影響。本研究以酸馬乳中益生菌生長(zhǎng)情況為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)篩選出對(duì)酸馬乳中乳酸菌生長(zhǎng)有促進(jìn)作用的低聚糖，再運(yùn)用中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)確定低聚糖的最優(yōu)添加量，以提高酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)，開(kāi)發(fā)一種新型合生元酸馬乳制品。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮馬乳 購(gòu)于新疆烏魯木齊南山地區(qū)；干酪乳桿菌（Lactobacillus casei）MLS5、乳酸乳球菌（Lactococus lactis）WLB5和馬克思克魯維酵母菌（Kluyveromyces marxianus）WWMJ1 均由新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室提供；MRS肉湯、改良MC培養(yǎng)基、酵母浸出粉胨葡萄糖培養(yǎng)基（yeastextractpeptonedextrosemedium，YPD）、孟加拉紅培養(yǎng)基 青島日水生物技術(shù)有限公司；低聚異麥芽糖（isomaltooligosaccharide，IMO）、低聚半乳糖（galactooligosaccharide，GOS）、低聚木 糖（xylooligosaccharide，XOS）、低 聚 果 糖（fructooligosaccharides，F(xiàn)OS） 上海陸安生物科技有限公司。

FA2014N分析天平 北京東南儀誠(chéng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限公司；HR40-IIA2生物安全柜 青島海爾特種電器有限公司；YXQ-LS-18SI手提式壓力蒸汽滅菌器 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；DHP-9052電熱恒溫培養(yǎng)箱、HWS-26電熱恒溫水浴鍋 上海一恒科學(xué)儀器有限公司；FE20K pH計(jì) 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 單因素實(shí)驗(yàn)

1.2.1.1 低聚異麥芽糖對(duì)酸馬乳中發(fā)酵菌株生長(zhǎng)的影響 分別添加0.00%、0.10%、0.50%、1.00%、1.50%、2.00%的低聚異麥芽糖于新鮮馬乳中，滅菌冷卻后按6%接種量（乳酸菌∶酵母菌=1∶1，乳酸菌由1∶1的干酪乳桿菌和乳酸乳球菌組成）接種，于32℃條件下恒溫發(fā)酵48 h，考察低聚異麥芽糖對(duì)發(fā)酵酸馬乳中乳酸菌、酵母菌生長(zhǎng)的影響，以及對(duì)酸馬乳pH和酒精含量的影響。

1.2.1.2 低聚半乳糖對(duì)酸馬乳中發(fā)酵菌株生長(zhǎng)的影響 分別添加0.00%、0.10%、0.50%、1.00%、1.50%、2.00%的低聚半乳糖于新鮮馬乳中，滅菌冷卻后按6%接種量（乳酸菌∶酵母菌=1∶1）接種，于32℃條件下恒溫發(fā)酵48 h，考察低聚半乳糖對(duì)發(fā)酵酸馬乳中乳酸菌、酵母菌生長(zhǎng)的影響，以及對(duì)酸馬乳pH和酒精含量的影響。

1.2.1.3 低聚木糖對(duì)酸馬乳中發(fā)酵菌株生長(zhǎng)的影響

分別添加0.00%、0.10%、0.50%、1.00%、1.50%、2.00%的低聚木糖于新鮮馬乳中，滅菌冷卻后按6%接種量（乳酸菌∶酵母菌=1∶1）接種，于32℃條件下恒溫發(fā)酵48 h，考察低聚木糖對(duì)發(fā)酵酸馬乳中乳酸菌、酵母菌生長(zhǎng)的影響，以及對(duì)酸馬乳pH和酒精含量的影響。

1.2.1.4 低聚果糖對(duì)酸馬乳中發(fā)酵菌株生長(zhǎng)的影響

分別添加0.00%、0.10%、0.50%、1.00%、1.50%、2.00%的低聚半乳糖于新鮮馬乳中，滅菌冷卻后按6%接種量（乳酸菌∶酵母菌=1∶1）接種，于32℃條件下恒溫發(fā)酵48 h，考察低聚果糖對(duì)發(fā)酵酸馬乳中乳酸菌、酵母菌生長(zhǎng)的影響，以及對(duì)酸馬乳pH和酒精含量的影響。

1.2.2 中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（Central Composite Design）

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以低聚異麥芽糖、低聚半乳糖和低聚木糖的不同添加量為考察因子，以酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)為響應(yīng)值，建立響應(yīng)值與考察因子之間的二次多項(xiàng)回歸模型。中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平編碼值見(jiàn)表1。

表1 中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)因素和水平編碼值Table1 Factors，levels，and codes of central composite design

1.2.3 活菌計(jì)數(shù) 酸馬乳中乳酸菌計(jì)數(shù)采用改良MC瓊脂培養(yǎng)基傾注培養(yǎng)，于37℃恒溫培養(yǎng)2 d；酵母菌計(jì)數(shù)采用孟加拉紅瓊脂培養(yǎng)基涂布培養(yǎng)，于28℃恒溫培養(yǎng)2 d［15］。

1.2.4 pH的測(cè)定 pH測(cè)定采用FE20K pH計(jì)。

1.2.5 酒精度的測(cè)定 采用酒精計(jì)測(cè)定酸馬乳的酒精含量［16］。

1.2.6 數(shù)據(jù)分析 采用Design-Expert 8.05軟件進(jìn)行中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；應(yīng)用SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；利用Sigmaplot 12.5軟件繪制曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同低聚糖對(duì)酸馬乳中乳酸菌生長(zhǎng)的影響

圖1 低聚異麥芽糖對(duì)酸馬乳中發(fā)酵菌株生長(zhǎng)、產(chǎn)酸及酒精度的影響Fig.1 Effect of IMO on the growth of cultures，pH and alcohol degree of koumiss

2.1.1 低聚異麥芽糖對(duì)酸馬乳中發(fā)酵菌株生長(zhǎng)、產(chǎn)酸及酒精度的影響 由圖1可知，隨著低聚異麥芽糖添加量的增加，酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，當(dāng)?shù)途郛慃溠刻堑奶砑恿繛?.00%，酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)達(dá)到最高，為5.80×108CFU/mL，顯著高于對(duì)照組和其他濃度的低聚異麥芽糖組（p＜0.05），表明低聚異麥芽糖可以顯著促進(jìn)合生元酸馬乳中乳酸菌的生長(zhǎng)。李雅松［14］和萬(wàn)榮峰［17］均發(fā)現(xiàn)低聚異麥芽糖對(duì)乳酸菌有生長(zhǎng)促進(jìn)作用，而且促生長(zhǎng)效果與低聚異麥芽糖的濃度相關(guān)，酸馬乳中酵母菌的活菌數(shù)隨著低聚異麥芽糖添加量的增加呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)，而且低聚異麥芽糖添加量高于0.50%時(shí)，酸馬乳中酵母菌活菌數(shù)均顯著低于對(duì)照組（p＜0.05）。可能是由于酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)的提高加劇了乳酸菌與酵母菌之間的營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)，從而使酵母菌活菌數(shù)有所下降。添加不同量的低聚異麥芽糖對(duì)酸馬乳的pH無(wú)明顯影響，發(fā)酵結(jié)束后，酸馬乳pH介于4.48～4.71之間，酒精度均在0.70%vol以上。

2.1.2 低聚半乳糖對(duì)酸馬乳中發(fā)酵菌株生長(zhǎng)、產(chǎn)酸及酒精度的影響 由圖2可知，隨著低聚半乳糖添加量的增加，酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，當(dāng)?shù)途郯肴樘堑奶砑恿繛?.00%，酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)達(dá)到最高，為5.83×108CFU/mL，顯著高于對(duì)照組和其他濃度的低聚半乳糖組（p＜0.05），表明適當(dāng)添加量的低聚半乳糖可以顯著促進(jìn)合生元酸馬乳中乳酸菌的生長(zhǎng)。賀晉艷等［18］發(fā)現(xiàn)α-低聚半乳糖可以促進(jìn)腸道益生菌的生長(zhǎng)。Ignatova等［19］發(fā)現(xiàn)低聚半乳糖的添加量對(duì)發(fā)酵乳桿菌的生長(zhǎng)速率有顯著影響。酸馬乳中酵母菌的活菌數(shù)隨著低聚半乳糖添加量的增加呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)。除添加量為1.00%外，其他濃度低聚半乳糖組酵母菌活菌數(shù)與對(duì)照組均無(wú)顯著差異（p＞0.05）。添加不同量的低聚半乳糖對(duì)酸馬乳的pH無(wú)明顯影響，發(fā)酵結(jié)束后，酸馬乳pH介于4.56～4.60之間，酒精度均在0.90%vol以上。

圖2 低聚半乳糖對(duì)酸馬乳中發(fā)酵菌株生長(zhǎng)、產(chǎn)酸及酒精度的影響Fig.2 Effect of GOS on the growth of cultures，pH and alcohol degree of koumiss

2.1.3 低聚木糖對(duì)酸馬乳中發(fā)酵菌株生長(zhǎng)、產(chǎn)酸及酒精度的影響 由圖3可知，當(dāng)?shù)途勰咎翘砑恿繛?.50%時(shí)，對(duì)酸馬乳中乳酸菌的生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用，乳酸菌活菌為4.35×108CFU/mL。低聚木糖添加量較高時(shí)，對(duì)合生元酸馬乳中乳酸菌的生長(zhǎng)表現(xiàn)出一定的抑制作用。張榮斌［20］發(fā)現(xiàn)低聚木糖可顯著促進(jìn)腸道內(nèi)乳酸桿菌和雙歧桿菌的生長(zhǎng)。當(dāng)?shù)途勰咎堑奶砑恿扛哂?.00%時(shí)，酸馬乳中酵母菌的活菌數(shù)均高于對(duì)照組?？赡苁怯捎诘途勰咎菍?duì)合生元酸馬乳中酵母菌的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，或者是由于乳酸菌的生長(zhǎng)受到抑制，從而酵母菌的生長(zhǎng)占據(jù)了優(yōu)勢(shì)。添加不同量的低聚木糖對(duì)酸馬乳的pH無(wú)明顯影響，發(fā)酵結(jié)束后，酸馬乳pH介于4.34～4.36之間，酒精度均在1.20%vol以上。

圖3 低聚木糖對(duì)酸馬乳中發(fā)酵菌株生長(zhǎng)、產(chǎn)酸及酒精度的影響Fig.3 Effect of XOS on the growth of cultures，pH and alcohol degree of koumiss

2.1.4 低聚果糖對(duì)酸馬乳中發(fā)酵菌株生長(zhǎng)、產(chǎn)酸及酒精度的影響 由圖4可知，隨著低聚果糖添加量的增加，酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)逐漸下降，表明添加低聚果糖對(duì)酸馬乳中乳酸菌的生長(zhǎng)有一定的抑制作用，與張曉峰等［21］研究結(jié)果不一致?？赡苁怯捎诘途酃堑木酆隙?、結(jié)構(gòu)和糖苷鍵的不同導(dǎo)致的。高穎等［22］發(fā)現(xiàn)唾液乳桿菌會(huì)優(yōu)先代謝利用蔗果三糖，對(duì)蔗果四糖利用率較低，不能利用蔗果五糖。低濃度的低聚果糖對(duì)酸馬乳中酵母菌的生長(zhǎng)無(wú)明顯作用，當(dāng)?shù)途酃堑奶砑恿扛哂?.00%時(shí)，對(duì)酸馬乳中酵母菌有顯著的促生長(zhǎng)作用（p＜0.05），可能是由于低聚果糖高濃度添加量時(shí)，合生元酸馬乳中酵母菌的生長(zhǎng)占據(jù)優(yōu)勢(shì)。添加不同量的低聚果糖對(duì)酸馬乳的pH無(wú)明顯影響，發(fā)酵結(jié)束后，酸馬乳pH介于4.33～4.43之間，酒精度均在0.50%vol以上。

圖4 低聚果糖對(duì)酸馬乳中發(fā)酵菌株生長(zhǎng)、產(chǎn)酸及酒精度的影響Fig.4 Effect of FOS on the growth of cultures，pH and alcohol degree of koumiss

2.2 中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

利用Design-Expert 8.05對(duì)酸馬乳中乳酸菌生長(zhǎng)進(jìn)行中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table2 Experimental design and results of the central composite design

根據(jù)表2中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，得到合生元酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)（Y）對(duì)低聚半乳糖（A）、低聚異麥芽糖（B）和低聚木糖（C）添加量的擬合方程為：Y=8.77+0.028A-0.018B-0.0069C-0.02AB-0.017AC+0.0075BC-0.041A2-0.037B2-0.039C2，對(duì)擬合方程進(jìn)行方差分析，結(jié)果如表3所示。

表3 回歸方程方差分析Table3 Analysis of variance of regression equations

由表3可知，本實(shí)驗(yàn)建立的回歸模型極顯著（p＜0.0001）；而模型失擬項(xiàng)p=0.4928＞0.05，說(shuō)明模型失擬項(xiàng)不顯著，由此說(shuō)明所建立的模型具有良好的顯著性。模型決定系數(shù)R2=0.9560，校正決定系數(shù)R2Adj= 0.9165，表明該模型能較好擬合實(shí)際實(shí)驗(yàn)中響應(yīng)值的變化，利用此模型可以對(duì)合生元酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。從表3可以看出，一次項(xiàng)A、B和二次項(xiàng)A2、B2、C2對(duì)響應(yīng)值的影響均為極顯著（p＜0.01），交互項(xiàng)AB、AC對(duì)響應(yīng)值存在顯著的交互作用（p＜0.05）。

2.3 響應(yīng)面分析與優(yōu)化

圖5 低聚半乳糖與低聚異麥芽糖交互作用響應(yīng)面圖Fig.5 Response surface for the effect of GOS and IMO on the growth of LAB

圖6 低聚半乳糖與低聚木糖交互作用響應(yīng)面圖Fig.6 Response surface for the effect of GOS and XOS on the growth of LAB

圖7 低聚異麥芽糖與低聚木糖交互作用響應(yīng)面圖Fig.7 Response surface for the effect of IMO and XOS on the growth of LAB

利用Design-Expert 8.05軟件對(duì)回歸模型進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化，運(yùn)用Sigmaplot 12.5繪制交互項(xiàng)三維響應(yīng)面圖（圖5～圖7），可以比較直觀看出各個(gè)因素兩兩之間交互作用對(duì)響應(yīng)值的影響。由圖5～圖7可以看出，在低聚木糖添加量一定時(shí)，隨著低聚半乳糖和低聚異麥芽糖添加量的增加，合生元酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)先升高后降低，差異顯著，說(shuō)明低聚半乳糖與低聚異麥芽糖之間的交互作用顯著；在低聚異麥芽糖添加量一定時(shí)，隨著低聚半乳糖和低聚木糖添加量的增加，合生元酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)先升高后降低，差異顯著，說(shuō)明低聚半乳糖與低聚木糖之間的交互作用顯著。通過(guò)Design-Expert 8.05對(duì)建立的回歸方程進(jìn)行參數(shù)最優(yōu)化分析，可以得出合生元酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)最高時(shí)低聚半乳糖、低聚異麥芽糖和低聚木糖的最佳添加量，即低聚半乳糖1.25%（W/V）、低聚異麥芽糖0.80%（W/V）、低聚木糖0.43%（W/V）。在此條件下，酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)預(yù)測(cè)值為8.7766 lg CFU/mL。

2.4 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

為檢驗(yàn)所建立的多元回歸模型的準(zhǔn)確性，同時(shí)考慮實(shí)驗(yàn)操作方便，在低聚半乳糖1.30%（W/V）、低聚異麥芽糖0.80%（W/V）、低聚木糖0.40%（W/V）條件下進(jìn)行合生元酸馬乳發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)平行3次，得到的合生元酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)分別為（5.97±0.16）×108CFU/mL，其對(duì)數(shù)值為（8.7757±0.0116）lg CFU/mL，乳酸菌活菌數(shù)平均值為與預(yù)測(cè)值較為接近，說(shuō)明該模型準(zhǔn)確可靠，能較好預(yù)測(cè)合生元酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中空白對(duì)照組乳酸菌活菌數(shù)為（3.50±0.17）×108CFU/mL，優(yōu)化結(jié)果與空白對(duì)照相比提高了70.57%。

3 結(jié)論

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用Design-Expert 8.05軟件對(duì)酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)進(jìn)行了響應(yīng)面優(yōu)化，得出三種低聚糖的最佳添加量分別為低聚半乳糖1.30%（W/V）、低聚異麥芽糖0.80%（W/V）、低聚木糖0.40%（W/V）。在此條件下發(fā)酵的酸馬乳中乳酸菌活菌數(shù)達(dá)（5.97±0.16）×108CFU/mL。優(yōu)化結(jié)果比空白對(duì)照提高了70.57%，可為合生元酸馬乳飲品開(kāi)發(fā)和酸馬乳制品中乳酸菌活菌數(shù)的提高提供一定的理論參考。

［1］Gibson GR，Roberfroid MB.Dietary modulation of the human colonie microbiota：Introducing the concept of prebiotics［J］.Journal of Nutrition，1995，125：1401-1412.

［2］魏紅軍.功能性低聚糖的生理功能及其在食品中的應(yīng)用［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工·學(xué)刊，2011（9）：126-128.

［3］Rastall R A.Functional oligosaccharides：application and manufacture［J］.Annual review of food science and technology，2010，1（1）：305-339.

［4］Fric P.Probiotics and prebiotics-renaissance of a therapeutic principle［J］.Central European Journal of Medicine，2007，2（3）：237-270.

［5］李艷莉.低聚糖對(duì)嬰兒腸道菌群的益生功能［D］.哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

［6］劉紅梅，劉聚勝.功能性低聚糖的研究及在食品中的應(yīng)用現(xiàn)狀［J］.輕工科技，2012（4）：15-16，19.

［7］Chen Y S，Srionnual S，Onda T，et al.Effects of prebiotic oligosaccharides and trehalose on growth and production of bacteriocinsby lactic acid bacteria［J］.Lettersin Applied Microbiology，2007，45（2）：190-193.

［8］Munoz M，Mosquera A，Almeciga-Diaz C J，et al.Fructooligosaccharides metabolism and effect on bacteriocin production in Lactobacillus strains isolated from ensiled corn and molasses［J］.Anaerobe，2012，18（3）：321-330.

［9］Rastall R A，Gibson G R，Gill H S，et al.Modulation of the microbial ecology of the human colon by probiotics，prebiotics and synbiotics to enhance human health：an overview of enabling science and potential applications［J］.FEMS Microbiology Ecology，2005，52（2）：145-152.

［10］Cardelle-CobasA， Corzo N， Olano A， etal.Galactooligosaccharides derived from lactose and lactulose：Influenceofstructureon Lactobacillus，Streptococcusand Bifidobacterium growth［J］.International Journal of Food Microbiology，2011，149（1）：81-87.

［11］Saminathan M，Sieo C C，Kalavathy R，et al.Effect of prebiotic oligosaccharides on growth of Lactobacillus strains used as a probiotic for chickens［J］.African Journal of Microbiology Research，2011，5（1）：57-64.

［12］Hu Y，Ketabi A，Buchko A，et al.Metabolism of isomaltooligosaccharides by Lactobacillus reuteri and bifidobacteria［J］.Letters in Applied Microbiology，2013，57（2）：108-114.

［13］Arora T， Sharma R K.Prebiotic effectiveness of galactooligosaccharides and β-glucan in stimulation of growth of lactobacillus acidophilus NCDC 13 in vitro［J］.Current Topics in Nutraceuticals Research，2011，9（1/2）：67.

［14］李雅松.板栗低聚異麥芽糖制備及促乳酸菌增殖研究［D］.北京：北京林業(yè)大學(xué)，2014.

［15］閆彬，賀銀鳳.酸馬奶中乳酸菌與酵母菌的共生發(fā)酵特性［J］.食品科學(xué)，2012，33（7）：131-137.

［16］內(nèi)蒙古河套酒業(yè)集團(tuán)股份有限公司，中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究院，內(nèi)蒙古自治區(qū)酒業(yè)協(xié)會(huì)，等.GB/T 23546-2009奶酒［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

［17］萬(wàn)榮峰，王麗平，江善祥.兩種低聚糖對(duì)乳酸菌體外增殖的影響［J］.中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù)，2007，11（19）：3768-3770.

［18］賀晉艷.鷹嘴豆α-低聚半乳糖的制備、性質(zhì)及其生理功能研究［D］.南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010.

［19］Ignatova-Ivanova T，Ivanov R，Iliev I，et al.Influence of galactooligosaccharides on the growth and antimicrobial activity of Lactobacillus fermentum I-5［J］.Biotechnology&Biotechnological Equipment，2010，24（sup1）：484-487.

［20］張榮斌.低聚木糖對(duì)奧尼羅非魚(yú)生長(zhǎng)、免疫功能和腸道菌群的影響［D］.武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

［21］張曉峰，李婉，李文杰，等.低聚果糖對(duì)干酪乳桿菌生長(zhǎng)和代謝的影響［J］.食品工業(yè)科技，2015，36（3）：363-366，371.

［22］高穎，于海龍，周永強(qiáng)，等.唾液乳桿菌利用低聚果糖的代謝過(guò)程研究［J］.中國(guó)釀造，2010（12）：114-117.

Optimization of growth of lactic acid bacteria in synbiotics koumiss by central composite design

WANG Xiao-biao1，2，WU Yun1，*，WANG Lu3，MIAO Sen1，GU Li-nazi1，ZHANG Ya-nan1，WANG Wei1
（1.College of Food Science and Pharmaceutical Science，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，China；2.Changji Examing and Inspection Center for Agricultural Products Safety and Quality，Changji 831100，China；3.College of Science and Technology，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，China）

In order to study the effects of different oligosaccharides on the growth of lactic acid bacteria in synbiotics koumiss，three oligosaccharides for promoting the growth of lactic acid bacteria were screened via single factor experiment，and the optimal additions of three substrates were confirmed by central composite design and response surface analysis.The results indicated that the optimal additions of three oligosaccharides were 1.30%（W/V）of galacto-oligosaccharides，0.80%（W/V）of isomaltooligosaccharide and 0.40%（W/V）of xylooligosaccharides.Under the optimal conditions，the viable counts of lactic acid bacteria could reach up to （5.97±0.16）×108CFU/mL，which revealed an increase by 70.57%.

koumiss；lactic acid bacteria；oligosaccharides；central composite design

TS252.4

A

1002-0306（2016）06-0216-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.06.036

2015－07－27

王小標(biāo)（1989-），男，碩士研究生，研究方向：食品生物技術(shù)，E-mail：wxiaobiao@sina.com。

武運(yùn)（1965-），女，碩士，教授，研究方向：食品生物技術(shù)，E-mail：wuyunster@sina.com。

新疆維吾爾自治區(qū)重大專項(xiàng)子課題（201130101-4（2）-2）；國(guó)家科技部“十二五”科技支撐項(xiàng)目子課題（2012BAD44B01-05）。