樺褐孔菌多糖對乳酸菌發酵及酸奶品質的影響

楊晨芝，郝靜，丁霄，吳欣怡，曹嘯龍，張澤，張子軼，陸婷婷，趙文，張楊林，陳義勇

（常熟理工學院生物與食品工程學院，江蘇常熟215500）

0 引 言

酸奶在發酵過程中保留了原乳的優點及產生了諸如維生素等很多的營養物質，具有促進消化、提高免疫力以及維持腸道的菌群平衡等效果[1]。目前有學者在酸奶開發過程中將一些多糖[2-8]應用到酸奶的開發中，研究發現多糖能夠促進乳酸菌的發酵，使酸奶的穩定性及保質期進一步提高[9]。

近年來，國內外學者對樺褐孔菌多糖（Polysaccharides from Inonotus obliquus）的研究主要集中提取技術如高壓脈沖電場[10]、超聲波[11]、微波[12]等及生物活性如增強免疫、抗氧化[8]、抗腫瘤[9]等方面的研究，關于樺褐孔菌多糖對乳酸菌發酵及酸奶品質的影響還未見報道。因此本研究以樺褐孔菌多糖為研究對象，研究樺褐孔菌多糖對乳酸菌酸奶發酵及其品質的影響，旨在為樺褐孔菌多糖酸奶的研究開發提供依據。

1 實 驗

1.1 材料與設備

樺褐孔菌多糖，購自西安普瑞斯生物工程有限公司；蛋白胨、葡萄糖、吐溫80、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、酚酞、氫氧化鈉，購自江蘇強盛功能化學股份有限公司；發酵菌種，江蘇梁豐食品集團有限公司提供；DHG-9030A 電熱恒溫鼓風干燥箱，上海三發科學儀器有限公司；DH600OII 電熱恒溫培養箱，天津市泰斯特儀器有限公司；LDZX-50KBS 立式高壓蒸汽滅菌器，上海申安醫療器械廠；pH 計，瑞士METTLER TOLEDO 公司。

1.2 方法

1.2.1 樺褐孔菌多糖酸奶的制備

將鮮奶置于玻璃瓶中，向鮮奶中添加6%的蔗糖，在65 ℃條件下水浴攪拌，然后分別添加0 、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%的樺褐孔菌多糖，空白和每個添加量平行做3 個，滅菌（95 ℃，10 min）后用蒸餾水冷卻至44 ℃左右，將發酵菌種以質量分數為1.5% 的接種量接種于滅菌乳，于43 ℃恒溫培養箱中發酵培養5 h后，然后將酸奶置于4 ℃ 冰箱中冷藏后熟待用。

1.2.2 酸奶滴定酸度測定[13]

取后熟24 h 的不同濃度的樺褐孔菌多糖酸奶10 g，然后加入蒸餾水（20 mL）混合均勻，再加入酚酞指示劑0.5 mL，用NaOH 標準溶液（濃度為0.1mol /L）滴定至微紅色，保持30 s 內不褪色，將消耗的氫氧化鈉標準溶液的毫升數乘以10，即得滴定酸度（吉爾涅爾度），連續7 d 做三次平行定時測定。

1.2.3 酸奶乳酸菌活菌數測定[14]

取后熟24 h 的不同多糖濃度的酸奶25 g，酸奶樣品加入225 mL 無菌生理鹽水至錐形瓶中混勻制成10-1的樣品均勻稀釋液，然后再用無菌移液管吸取1 mL 樣品均勻稀釋液（10-1）加入到滅菌生理鹽水（9 mL）的試管中混合均勻，制成10-2的樣品均勻稀釋液，再依次進行類比稀釋，制備10 倍系列稀釋樣品勻液。分別選取10-6、10-7和10-8三個梯度的稀釋液0.2 mL，分別在MRS 固體培養基上涂布，然后在36 ℃條件下培養48 h 后計數，做3 次平行測定。

1.2.4 酸奶持水力測定[15]

用天平精密稱取潔凈的干燥好的空的50 mL 離心管，質量記為M；將10 g 后熟24 h 的不同多糖濃度酸奶置于50 mL 離心管中，并精確稱量其質量記為M1；在4 ℃ 的條件下離心（轉速3 000 r/min，10 min），離心完畢后，靜置10 min，用移液槍吸取上清液，稱量總質量記為M2，做三次平行測定。根據以下公式計算持水力：持水力=(M2－M)/(M1－M2)×100%。

1.2.5 乳清析出率的測定[8]

精確稱量后熟24 h 的不同多糖濃度的酸奶10 g置于50 mL 燒杯中，輕輕吸取酸奶表面析出的乳清并稱其質量，析出乳清的質量與酸奶質量之比即為酸奶的乳清析出率。根據以下公式計算乳清析出率為

乳清析出率= 析出乳清質量（g）/酸奶質量（g）×100%。

1.2.6 酸奶感官分析

對后熟24 h 的不同多糖濃度酸奶進行感官品質的評定。選擇20 位具有區分酸奶感官指標之間細微差別能力的品評員，依靠觸覺、味覺、嗅覺及視覺分別從組織狀態、口感、滋味以及色澤等方面來鑒定酸奶的外觀形態、色澤氣味、硬度等，按照表1 的標準進行評分。滿分為100 分，得到的最終分數為20 位品評員感官分數的平均值。

1.3 數據分析

采用SAS 軟件AVOVA（P＜0.05）程序進行顯著性分析，Dunc a n程序進行多重比較。

表1 酸奶品質的感官評分標準

2 結果與討論

2.1 樺褐孔菌多糖對酸奶滴定酸度的影響

樺褐孔菌多糖對滴定酸度的影響結果如圖1 所示。由圖1可以看出，連續7 d添加不同濃度樺褐孔菌多糖后，酸奶的滴定酸度均高于70 °T，符合國家標準。第1天酸奶的滴定酸度差異較小，樺褐孔菌多糖酸奶貯藏第2天至第7 天，滴定酸度有一定程度的提高，與空白對照組酸奶相比，發現樺褐孔菌多糖酸奶在后熟過程中滴定酸度變化趨勢緩慢，低于空白對照組（P＜0.05）。當樺褐孔菌多糖添加量為0.2% 時，樺褐孔菌多糖酸奶的滴定酸度上升趨勢最為緩慢和穩定，說明樺褐孔菌多糖在一定程度上能抑制發酵劑的發酵產酸，有利于提高酸奶的品質及延長酸奶的貨架期。

圖1 樺褐孔菌多糖對酸奶滴定酸度的影響

2.2 樺褐孔菌多糖對酸奶乳酸菌活菌數的影響

乳酸菌有利于改善腸道的菌群環境，抑制腐敗微生物的生長繁殖，是檢驗酸奶品質的一個重要指標。樺褐孔菌多糖對酸奶乳酸菌活菌數的影響結果如表2所示。由表2 可以看出，與未添加樺褐孔菌多糖對照組相比，添加樺褐孔菌多糖發酵的酸奶乳酸菌活菌數均有明顯的增加（P＜0.05），并且隨著樺褐孔菌多糖添加量的增加，乳酸菌的活菌數表現為先增高后降低的趨勢，當樺褐孔菌多糖添加量達到0.2% 時，乳酸菌的活菌數達到峰值，繼續增大樺褐孔菌多糖的添加量，乳酸菌活菌數呈下降并逐漸平穩趨勢，原因可能是適量的多糖能夠促進乳酸菌更好的利用酸奶中的營養物質，過量的多糖導致酸奶中的水分活度下降，進而對乳酸菌的生長繁殖產生不利的影響[1]。乳酸菌能夠抑制腐敗菌的生長，進而改善腸道的菌群環境，因此適量添加樺褐孔菌多糖酸奶更有利于人體的健康。

表2 樺褐孔菌多糖對酸奶乳酸菌活菌數的影響

2.3 樺褐孔菌多糖對酸奶持水力的影響

樺褐孔菌多糖對酸奶持水力的影響如圖2 所示。由圖2 可以看出，當樺褐孔菌多糖添加量增加時，酸奶的持水力先上升后下降，但卻始終顯著高于空白對照組酸奶的持水力。當樺褐孔菌多糖添加量為0.2%時，酸奶的持水力最高達到83%，酸奶品質最佳。當樺褐孔菌多糖的添加量超過0.2%后，酸奶的持水力隨樺褐孔菌多糖添加量的增加而降低，這可能是由于酸奶的持水力受酸奶內總固形物及蛋白質含量變化的影響。因此，樺褐孔菌多糖的添加有利于增加酸奶的穩定性，提升酸奶組織形態，改善酸奶的品質。

圖2 樺褐孔菌多糖對酸奶持水力的影響

2.4 樺褐孔菌多糖對酸奶乳清析出率的影響

乳清的析出率可以衡量酸奶的穩定性及組織狀態，品質良好的酸奶具有均勻、無氣泡產生及乳清的析出極少甚至于沒有的優點。樺褐孔菌多糖對酸奶乳清析出率的影響結果見圖3。由圖3 可知，與空白組對比，樺褐孔菌多糖酸奶的乳清析出率均低于空白組，隨著樺褐孔菌多糖添加量的增加，酸奶的乳清析出率逐步下降，當樺褐孔菌多糖的添加量為0.2% 時，酸奶的乳清析出率最低，達到5.3%。當樺褐孔菌多糖的添加量大于0.2% 時，酸奶的乳清析出率進一步增加，說明適量添加樺褐孔菌多糖可以減少酸奶的乳清的析出，添加過量樺褐孔菌多糖會增加酸奶乳清的析出，這可能是由于過量的樺褐孔菌多糖破壞了酸奶中成分，使其無法相互作用，降低了酸奶品質的穩定性[16]。

2.5 樺褐孔菌多糖對酸奶感官的影響

圖3 樺褐孔菌多糖對酸奶乳清析出率的影響

圖4 樺褐孔菌多糖對酸奶感官的影響

樺褐孔菌多糖對酸奶感官的影響見圖4。由圖4可知，當樺褐孔菌多糖添加量增加時，酸奶的感官評分表現為先上升后降低的趨勢。與空白對照組相比，樺褐孔菌多糖添加量在0.2%～0.3%范圍內，酸奶的感官評分明顯高于空白對照組（P＜0.05，P＜0.01），當樺褐孔菌多糖添加量為0.2%時，感官評分最高，酸奶口感稠厚，酸味適中，有濃郁發酵乳氣味，無不良凝結塊，組織均勻，黏稠度、柔滑度適宜，酸奶品質最佳。樺褐孔菌多糖添加量大于0.3%時，酸奶的感官評分與對照組差異不顯著（P＞0.05），由此可知，樺褐孔菌多糖在一定的范圍內可以顯著改善酸奶的風味、口感、色澤及組織狀態，但超過一定的范圍會使酸奶質地分離，影響發酵凝乳情況，影響產品感官品質，原因可能是過量的多糖與酸奶中的其他成分相互作用產生部分顆粒，導致口感變差[1]。

3 結 論

本研究以樺褐孔菌多糖為研究對象，以酸奶滴定酸度、乳酸菌活菌數、持水力、乳清析出率、感官特性等指標，探討樺褐孔菌多糖對乳酸菌酸奶的發酵及其品質的影響，結果表明，添加適量的樺褐孔菌多糖在一定程度上能抑制發酵劑的發酵產酸，有利于提高酸奶的品質及延長酸奶的貨架期，促進乳酸菌的增殖，提高酸奶的持水力，增加酸奶的穩定性，減少酸奶的乳清的析出，顯著改善酸奶的風味、口感、色澤及組織狀態等感官品質，綜合酸奶的乳酸菌活菌數、持水力、乳清析出率、感官品質等指標，樺褐孔菌多糖添加量為0.2%時，可以有效促進酸奶中乳酸菌的生長、提升酸奶的品質。