生物保鮮菌種Yo-guard360在酸乳保鮮中的應用

汪欣，夏九學，郭元帥，姜甜，方曙光

(江蘇微康生物科技有限公司，吳江江蘇215200)

0 引 言

酸乳營養豐富的特點導致了酸乳的易腐性[1]，酸乳加工過程中的環境衛生、原輔料和包裝材料，加之我國尚未成熟的食品貯藏冷鏈系統[2]，導致了酸乳變質的威脅性大大增加。2017年酸乳銷售額增長18%，達到近1 220億元人民幣，首次超過純牛奶[3]，酸乳產量的增加，伴隨而來的是每年因大量酸乳超過保質期而浪費，阻礙了酸乳行業健康持續的發展，如果能延長酸乳保質期1周以上，將會減少30%的浪費[4]。

酸乳pH值較低，一般發生變質的主要原因是污染了耐酸的酵母菌和霉菌[5-6]。目前，國內外延長酸乳貨架期的方法主要有巴氏殺菌和超溫殺菌技術、添加細菌素等[5，7]。新型的生物保鮮技術是指通過添加天然物質、加入菌株本身或其抗菌產物來延長食品的貨架期和保證食用安全性[7-10]，乳酸菌應用于生物保鮮技術，是研究得最多的生物保鮮劑的種類雖然繁多，但是實際應用于酸乳生產的并不多[10-13]。Yo-guard360作為一款工業化生產的生物保鮮菌種，本研究將通過實驗探究其在酸乳保鮮中的作用，以期為酸乳加工企業提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 試劑

全脂奶粉，新西蘭恒天然；白砂糖，大韓制糖株式會社；YPD液體培養基，青島高科園海博生物技術有限公司，用于酵母菌培養；PDA瓊脂培養基，杭州百思生物技術有限公司，用于霉菌培養；MRS瓊脂培養基，青島高科園海博生物技術有限公司，用于乳酸菌計數。

1.1.2 供試菌種

Yo-cul175：直投式凍干菌粉，由嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌組成，用于酸奶發酵。

Yo-cul975：直投式凍干菌粉，由嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌組成，用于酸奶發酵。Yo-guard360：保鮮菌種，由植物乳桿菌和鼠李糖乳桿菌組成，用于發酵乳制品保鮮。

以上供試菌種均由江蘇微康生物科技有限公司生產和提供。

1.1.3 儀器與設備

PHS-3E酸度計、ATS AH100D高壓均質機、血球計數器、DHP-9162電熱恒溫培養箱、DZS-708L多參數分析儀、BWS-27精密恒溫水槽、BROOKFIELD DV2TLVTJO黏度計。

1.2 實驗方法

1.2.1 酸乳的制作

全脂奶粉、白砂糖→溶解（60～65℃/10 min）→均質（20MPa）→殺菌（95℃，5 min）→冷卻（43～45℃）→接種酸乳發酵菌種→添加或不添加生物保鮮菌種→接種或不接種酵母菌/霉菌→發酵（43℃，6 h）→冷卻→分裝→觀察、記錄結果并分析

1.2.2 持水力的測定

取10 mL酸乳放入離心管。離心管質量記為w1，加入酸乳后的質量記為w2，離心速度為6000r/min，離心10 min，靜置10 min，吸去上清液，此時質量記為w3。

持水性計算公式：M=(w3-w1)/(w2-w1)×100%

1.2.3 酸乳的感官評定

由10位食品專業研究人員對酸乳組織狀態、口感、氣味、黏稠度4個方面進行綜合評價，各項評分如下，總分為10分。

表1 感官指標綜合評定表

1.2.4 酵母菌、霉菌樣品準備

酵母菌液制備：將腐敗酸乳中分離得到的酵母菌用YPD液體培養基中30℃培養48 h，利用血球計數板將酵母菌濃度調至合適濃度。

菌孢子液制備：將腐敗酸乳中分離的到的霉菌指示菌于PDA斜面培養基30℃培養5～7 d，直至孢子生成。用含有0.05%(v/v)吐溫-80的無菌水沖洗斜面，用無菌紗布過濾，并利用血球計數板將霉菌孢子濃度調制至合適濃度。

1.2.5 酸乳污染情況統計

將后熟的酸乳樣品在超凈臺分裝到100 mL的硬質塑料杯（塑料杯用75%酒精浸泡后在超凈臺中用無菌空氣吹干，紫外殺菌15 min），每組16個樣品，在設定條件下放置，觀察酵母菌霉菌污染情況，并計算出污染率：

污染率=（已污染樣品數/樣品總數）×100%

2 結果與分析

2.1 保鮮菌種對酸乳發酵過程的影響

跟蹤酸乳發酵過程種pH變化，結果如圖1，2所示，添加保鮮菌種后，發酵曲線與空白組重合，說明保鮮菌種的額外添加不影響原來酸乳的發酵過程。

圖1 975發酵酸乳酸化曲線

圖2 175發酵酸乳酸化曲

2.2 保鮮菌種對酸乳感官品質的影響

由10位食品專業研究人員對上述發酵后熟的酸乳進行感官評分，主要考察添加保鮮菌種后對原酸乳口感和風味的影響，結果如表2所示。添加360保鮮菌種后，持水力和黏度均無明顯改變，感官評分幾乎一致，說明保鮮菌種的額外添加對酸乳感官品質不造成影響。

表2 添加保鮮菌種后對酸乳品質的影響

2.3 保鮮菌種對霉菌的抑制效果

霉菌是導致酸乳變質的最主要的微生物，為使保鮮菌種的對霉菌的作用效果更直觀，在酸乳發酵前，人為接種從腐敗酸乳種分離得到5株野生霉菌，控制最終奶液中接種霉菌孢子濃度為20～30 CFU/mL。如下圖3所示，對照組在貯藏的第3天，就已經出現了較明顯的黃色或墨綠色霉斑，添加保鮮菌種的實驗組，霉菌的出現時間推遲，同一時間段，霉菌污染率降低。

圖3 酸乳中保鮮菌種對的抑制效果

表3 添加和不添加保鮮菌種酸乳樣品霉菌污染率比較 %

2.4 保鮮菌種對酵母菌的抑制效果

酵母在酸乳種繁殖，一般會在酸奶表面產生月牙形的裂痕，或者在容器內壁產生空穴，實驗用透明的塑料杯分裝酸奶，更容易觀察實驗結果。在25℃恒溫條件下做加速實驗測試，對照樣在第3天，酸乳表面就已經出現了大小不等的月牙形裂痕，添加保鮮菌種的實驗組沒有變化；在第7天，對照組已經全部污染酵母菌，產生較濃郁的酒精味道，酸乳表面開始膨脹，添加保鮮菌種的實驗組依然沒有變化，說明酵母菌受到了明顯的抑制。

表4 添加和不添加保鮮菌種酸乳樣品酵母菌污染率比較 %

圖4 酸乳中保鮮菌種對酵母菌的抑制效果

2.5 保鮮菌種對酸乳延長保質期的效果

以975和175發酵的酸乳為空白對照樣，實驗組添加360生物保護菌種，分別在6℃和12℃條件下觀察污染情況，統計污染率。實驗結果如表5所示：6℃貯藏條件下，空白組從20天開始，污染率超過60%，實驗組在第35天還未出現污染情況；12℃條件下，空白組15天開始出現明顯污染，實驗組第35天才開始出現污染情況。實驗結果表明生物保鮮菌種夠延長酸奶保質期1倍以上。

表5 保鮮菌種對延長酸保質期的影響

2.6 保鮮菌種對酸乳后酸的影響

保鮮菌種主要是乳桿菌組成，乳桿菌一般有較強的產酸和耐酸能力，所以在一般的酸乳發酵菌種配方中，需要降低乳桿菌的比例或選擇弱后酸的乳桿菌[14-15]。為測試360保鮮菌種對酸乳后酸的影響，以975為基礎發酵菌種，設置空白組，觀察在6℃和12℃貯藏條件下酸乳后酸的變化。由圖5和圖6可以看出，隨著保藏時間延長，因發酵菌種持續產酸，酸乳pH逐漸緩慢降低。經過一個貯藏周期：6℃條件下，實驗組和對照組pH接近；12℃條件下，實驗組比空白對照樣略低，但差異不明顯。

圖5 6℃條件下酸奶pH變化曲線

圖6 12℃條件下酸奶pH變化曲線

3 結 論

國家和消費者對乳品質量安全的重視程度決定了酸乳生產企業必須投入更多精力在安全衛生上，作為提高產品質量安全的一種方式，生物保鮮菌種表現出了獨特的優勢。通過本文的研究，工業化產品Yo-guard360對酸乳中易污染的霉菌和酵母菌較強的抑制作用，特別是在酸乳貯運過程中脫冷的條件下，且對產品質量不帶來負面影響。關于保鮮菌種的抑制霉菌和酵母菌的機理，國內外學者都曾做過一些研究，但都沒有明確的定論，深度挖掘、科學闡述乳酸菌的抑菌作用機制，將有助入開發效果更好的生物保鮮菌種以及在更多抑菌防腐領域的推廣使用。