大豆多糖在常溫褐色乳酸菌飲品中的應用

廖文艷++徐致遠++劉振民

摘要：研究瑞士乳桿菌接種量、發酵時間對pH值即酸度的影響，果膠、大豆多糖添加量對褐色乳酸菌飲料黏度以及感官的影響；并以離心沉淀率為評價指標，研究大豆多糖添加量、pH值對大豆多糖體系穩定性的影響。結果表明：在等量接種量時瑞士乳桿菌發酵速度明顯快于干酪乳桿菌，可以有效提高生產效率；與果膠相比，以大豆多糖為穩定劑的乳飲料黏度更低，感官評定結果最佳；大豆多糖在褐色乳飲料中的穩定作用受添加量與pH值影響較大，添加量為4.0～4.5 g/L，pH值為3.60～3.75 可以獲得較好的穩定性及口感。

關鍵詞：大豆多糖；褐色乳飲料；黏度；穩定性

中圖分類號： TS275.4文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）12-0303-03

收稿日期：2015-07-13

基金項目：國家科技支撐計劃（編號：2012BAD28B07）。

作者簡介：廖文艷（1984—），女，江西豐城人，碩士研究生，從事乳制品研究與開發工作。E-mail：mimiliao1984@163.com。

通信作者：劉振民，博士，教授級高級工程師，主要從事乳制品研發工作。E-mail：liuzhenmin@brightdairy.com。

近年來，以養樂多為代表的褐色乳酸菌飲料紅遍大江南北，該類產品口感清新爽口，營養保健功能逐步被大眾認可。味全、蒙牛、伊利等公司先后推出低溫褐色乳酸菌飲品。目前，市場上低溫褐色乳酸菌飲品一般在冷藏條件下可以保藏約 21 d，因此運輸、銷售全程必須在冷藏條件下進行，那些偏僻、遙遠、無法保證冷鏈的落后地區無法直接購買到該類產品。常溫褐色乳酸菌飲品經過超高溫瞬時處理（UHT）殺菌，使得該類產品可以脫離冷鏈、無需冷藏，從而拓展銷售半徑，打破低溫乳酸菌飲品只能在冷鏈配套完善的發達地區銷售的局面，讓更多的國人受益。但是常溫褐色乳酸菌飲品須在常溫下保藏6個月，同時需要口感清爽，因此產品的穩定體系尤其重要。

目前，低溫活性褐色乳酸菌飲料通常是不添加穩定劑[1-2]或者是單獨使用穩定劑羧甲基纖維素鈉，果膠、大豆多糖等也可以復配使用[3-6]，但是對常溫滅菌型的褐色乳酸菌飲料穩定性的研究較少。本研究針對常溫滅菌型褐色乳酸菌飲品制作工藝，研究瑞士乳桿菌接種量、發酵時間對pH值及酸度的影響；同時結合感官評定試驗，比較果膠以及大豆多糖添加量對產品黏度的影響；以離心沉淀率為判斷指標，探討大豆多糖添加量以及pH值對最終產品穩定性的影響，為研究褐色活性乳酸菌飲品的穩定性提供理論參考。

1材料與方法

1.1材料與儀器

主要材料：脫脂奶粉、白砂糖，由上海光明乳業牧場提供；葡萄糖；干酪乳桿菌，由丹尼斯克（中國）有限公司提供；瑞士乳桿菌，由科漢森（北京）貿易有限公司提供；大豆多糖，由福建省泉州味博食品有限公司提供。

主要儀器：303A—2 電熱恒溫培養箱；恒溫水浴鍋，山東省龍口市電爐制造廠；APV 1000型高壓均質機，丹麥APV公司；KAT25高速組織分散機，德國IKA公司。

1.2試驗方法

1.2.1發酵乳基料的制備主要流程：脫脂奶粉、葡萄糖、水→攪拌（45 ℃，30 min）→保溫（90～95 ℃，2 h）→冷卻（35～37 ℃）→接種發酵（35～37 ℃）→破乳→攪拌均勻→冷卻至4～10 ℃。

1.2.2常溫褐色乳酸菌飲料的制備主要流程：白砂糖+水+穩定劑→70 ℃水溶解→冷卻到30 ℃→發酵乳基料→攪拌→調酸→均質→125 ℃殺菌 4 s→冷卻→灌裝（10～20 ℃）→入庫冷藏（2～6 ℃）。

1.3穩定性測試方法[7]

稱取樣品40 g，放入離心管中進行離心，取出離心管，倒去上清液，測定殘余物的質量，每個樣品設置3個重復樣，離心條件：4 000 r/min，10 min；離心沉淀率=（離心后沉淀物質量/樣品質量）×100%。

2結果與分析

2.1瑞士乳桿菌接種量對pH值以及酸度的影響

乳酸菌具有降解大分子酪蛋白為小分子的高效系統，可分泌將大分子酪蛋白水解成多肽的胞外蛋白酶[8]。低溫的褐色乳酸菌飲品均是基于此原理，采用干酪乳桿菌作為乳酸菌經過72～120 h長時間的發酵，將蛋白質分解成小分子，在低pH值的環境中，通過小分子蛋白質分子表面的正電荷斥力達到體系穩定的目的。72～120 h的時間無論是對低溫乳酸菌還是常溫乳酸菌飲品，發酵時間太長，限制產品的產能，不利用產品的成長。瑞士乳桿菌作為乳酸菌的1種，具有超強的蛋白質水解能力，發酵速度快。

[JP2]由圖1、圖2可知，瑞士乳桿菌接種量由3.5×103 CFU/mL增加至3.5×105 CFU/mL，pH值達到3.53，發酵時間由32 h縮短至28 h，相同發酵時間的干酪乳桿菌的pH值為4.95。3.5×103 CFU/mL瑞士乳桿菌添加量發酵32 h酸度可達到230 °T，3.5×105 CFU/mL瑞士乳桿菌添加量發酵32 h酸度可達到240 °T，而干酪乳桿菌發酵32 h酸度只有72 °T。干酪乳桿菌發酵時間會影響產品體系粒徑，增加發酵時間可以降低粒徑。瑞士乳桿菌從發酵32 h后酸度或者是pH值變化均不大，相比干酪乳桿菌發酵周期72 h，瑞士乳桿菌的發酵周期32 h縮短了56%，且瑞士乳桿菌的蛋白水解能力優于干酪乳桿菌。但相同的發酵時間，產品體系穩定性可能比干酪乳桿菌發酵的體系更穩定，還需要進一步的試驗驗證。

2.2大豆多糖對黏度的影響

褐色乳酸菌飲料是一類黏度低、清爽可口的飲料。為降低[CM（25]黏度，活性乳酸菌飲料通用的做法是不添加穩定劑[1-2]。

但是，本研究所制備的是1種常溫的褐色乳酸菌飲品，因貨架期在6～8個月，對產品的穩定性要求很高，不添加穩定劑產品在貨架期內容易出現分層的現象。因此，為降低黏度通常使用高甲氧基果膠作為體系的穩定劑，高甲氧基果膠都是從國外進口，價格昂貴，而且供貨緊張。本試驗在pH值為365、瑞士乳桿菌接種量為3.5×104 CFU/mL、發酵時間 24 h、飲品蛋白質含量為1.0%的條件下，通過測定褐色乳飲料的黏度，比較不同添加量的大豆多糖與果膠對黏度的影響。

由圖3可知，大豆多糖與果膠添加量自0.1 g/L增加到 1.0 g/L，果膠體系的黏度明顯升高，添加量從0.1 g/L增至0.3 g/L間隔往上增加，黏度增加125%。大豆多糖體系的黏度沒有明顯變化，在相同的條件下，使用大豆多糖的體系與使用果膠的體系相比黏度低，可見使用大豆多糖作為褐色乳飲料的穩定劑，可以獲得比果膠更清爽的口感。

2.3大豆多糖對褐色乳酸菌飲料感官的影響

本試驗在瑞士乳桿菌接種量為3.5×104 CFU/mL、發酵時間24 h、蛋白質含量為1.0%，pH值為3.7時，分別使用 4 g/L 的大豆多糖、果膠為穩定劑，制備常溫褐色乳飲料，并通過感官評定的方法，分別比較了果膠、大豆多糖對褐色乳飲料感官指標的影響。感官評定由20位評價員完成，各項指標評分為1～5分，統計20位評定員的總分，指標得分高者則接受度高，綜合評分分為優、良、中3個水平。由表1可知，大豆多糖的接受度明顯優于果膠，大豆多糖的低黏度性質賦予產品更清爽的特性，為產品的口感、風味贏得了更多消費者的喜愛。

2.4大豆多糖添加量對穩定性的影響

本試驗在瑞士乳桿菌接種量為3.5×104 CFU/mL、發酵時間24 h、飲品蛋白質含量為1.0%，pH值為3.7時，以離心沉淀率為指標，分別比較大豆多糖添加量為3、4、6、8、10 g/L時，制備的常溫褐色乳酸菌飲料的穩定性。由圖4可知，隨著大豆多糖添加量的增加，離心沉淀率變小，當添加量大于 4 g/L，離心沉淀率變化不明顯，考慮成本的因素，當大豆多糖添加量為4.0～4.5 g/L 即可。

[FK（W12][TPLWY4.tif]

2.5pH值對穩定性的影響

本試驗在瑞士乳桿菌接種量為3.5×104 CFU/mL、發酵時間24 h、飲品蛋白質含量為1.0%，大豆多糖添加量為 4 g/L 條件下，以離心沉淀率為指標，分別比較pH值為3.3、3.5、3.7、3.9、4.1時，制備的常溫褐色乳酸菌飲料的穩定性。由圖5可知，隨著pH值的增加，離心沉淀率先降低隨后升高；當pH值為3.65時，有較低的離心沉淀率，結合產品的口感考慮，pH值為360～3.75較好。

[FK（W12][TPLWY5.tif]

3結論

通過菌株的優化，使用瑞士乳桿菌可將發酵時間從72 h縮短為24 h，生產周期縮短了2/3，提高了生產效率。

比較大豆多糖以及果膠對黏度的影響，結果顯示果膠和大豆多糖的添加量相同時，大豆多糖的黏度明顯低于果膠；大豆多糖的黏度隨添加量的增加，增加不明顯；果膠的黏度隨添加量的增加快速增加，添加量從0.1 g/L增至0.3 g/L，黏度增加125%。這于感官試驗結果分析一致，添加量相同的大豆多糖與果膠，人們對大豆多糖的喜好度明顯高于果膠的體系的喜好度。

隨著大豆多糖的添加量的增加，離心沉淀率降低，但是降低不明顯，大豆多糖添加量為4 g/L，產品穩定性較好。綜合成本分析，大豆多糖添加量為4.0～4.5 g較佳。

隨著pH值的增加，離心沉淀率先降低后增加，結合口感以及離心沉淀率分析，產品的pH值較合適的范圍為3.60～3.75。

[HS2][HT8.5H]參考文獻：[HT8.SS]

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