益生菌甜酒酿的研究.pdf

2 0 0 3年第 3期 ( 总第 1 1 7期) N o 3 2 0 o 3 r 0 1 1 1 7 酿酒斟技 L i q u o r - ma k i n g S c i e n c e & T e c h n o l o g y 益生菌甜酒酿的研究 吕嘉枥， 舒 国伟 ， 周胜敏 ， 刘 平 ( 陕西科技大学生命科学 与工程学院 ， 陕西咸阳7 1 2 0 8 1 ) 摘要 ： 以糯 米经甜 酒曲糖 化发酵后的醪液( 甜 酒酿) 为初始培养基 ， 通过在 其 中添加各种促 生长因子， 对益生 菌嗜 酸乳杆 茵的最适生长培养基及 培养条件进行 了研 究。结果表 明 ，在 1 2 。 B x 糖度 的甜 酒酿 中加入O 1 的 大豆蛋 白胨和 1 5 的脱脂奶粉后培养嗜酸乳杆 茵， 在3 7 下恒温培养 1 6 1 8 h ， 其 活茵数 可达5 8 x l 0 8 c f u m l ， 酸度可控制在O 5以 下 。 关键词 ： 益生茵； 嗜酸乳杆茵； 甜酒酿 中图分类号 ： T S 2 6 2 4 ；T S 2 6 1 1 ；T S 2 6 1 4 文献标识码 ：A 文章编号 ： 1 0 0 1 9 2 8 6 ( 2 0 0 3 ) o 3 0 o 6 3 一 o 2 S t u d y o n Fe r me n t e d Gl u t i n o u s Ri c e 0 f Pr o b i o t i c Ba c t e r i a L U J i a l i ， S HU Gu o w e i ， Z HOU S h e n g mi n a n d L I U P i n g ( C o l l e g e o f L i f e S c i e n c e a n d E n i n e e r i n g ， S h a n x i U n i v e r s i t y o f S c i c e n c e a n d T e c h n o l o g y ，X i a n y ang 。 S h anx i 7 1 2 0 8 1 C h i n a ) Ab s t r a c t ：T h e n u t rie n t a n d c u l t u r e c o n d i ti o n o f l a c t o b a c i l l u s a c i d o p h i l u s i n f e r me n t e d g l u ti n o u s ric e wa s s t u d i e d d y a d d i n g s o me g r o w t h f a c t o r s T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e o p ti m M me d i u m f o r g r o w t h c o n t a i n e d 1 2 。 B x glu ti n o u s s w e e t w i n e 0 1 a l b u m e n o f b e a n a n d 1 5 s k i mme d mi l k， a n d o p ti mM c o n d i ti o n o f c u l t u r e w a s f e rm e n t e d a t 3 7for 1 6 1 8 h， the n u mb e r o f a c ti v e p mb i o t i c b a c t e ri a C an r e a c h 5 8 x l O s c f u ml a n d a c i d i t y w a s be l o w 0 5 Ke y wo r d s ： p r o b i o ti c b a c t e ri a ； l a c t o b a c i l l u s a c i d o p h i l u s ： f e rm e n t e d g l u ti n o u s ri c e 益生菌是一类 可增进人体健康的微生物 ，其 主要 作用是通过 改善人体肠道菌群结构 ， 抑制病原 菌 ， 消除致癌 因子 ， 提高机体免 疫 力， 降低胆 固醇等1 2 1 。因此 ， 益生菌对于人类 的营养 和健康具有 重要的意义。 作为益生菌的代 表菌嗜酸乳杆菌和双歧杆菌 ， 已广泛 应用于发酵乳制 品中13 ，4 1 。目前益生菌食品作为一个新领域在欧美 非常盛行 ， 随着人们对益生菌越来越 多的关注和深人 的研究 ， 更多 有益于人类健康 的益 生菌将应用于食品工业中。 甜酒酿 中含有1 2的酒精 、 2 O 3 O的葡萄糖 以及多种 氨基酸、 维生素 、 有机酸及 矿物质等成分 6 1 ， 历来被 人们 当作一种 滋补食 品， 深受人们喜爱。 本文 旨在研究益生菌中的嗜酸乳杆菌在 甜酒酿 中生长繁殖的营养 条件 和培养条件 ，以生产含高活性 的益 生菌甜酒酿 ， 使人们在食用甜酒酿时 ， 可获得甜酒酿和益生菌的双 重营养健康作用。 1 材 料 和方 法 1 1 材料 菌种 ： 嗜酸乳杆菌L A J 9 O 菌株 。 由本校 菌种室提供。 原 料： 优质糯米 。 糖 化菌种 ： 浓缩甜酒曲。 1 2测 试 项 目 1 2 1 糖度用勃力克氏糖度计测定 。 1 2 2 总酸 度 用标准N a O H 滴定法测定。 1 2 - 3 嗜酸乳杆菌活菌数的测 定 平板计数法f 7 l 。 1 3甜 酒 酿 制 作 工 艺流 程6 1 糯米一淘洗一浸米一蒸饭一 淋冷一 拌曲一 人缸发酵一糖化醪液一稀 释调配一 灭菌一甜酒酿 1 4益 生 茵 甜 酒 酿 的 制作 甜酒 酿一接人 嗜酸乳杆菌一培养一 益生菌 甜酒酿 2结 果 与 分 析 2 1 嗜酸乳杆茵在甜 酒酿 中的生长试验 把糯 米经甜酒 曲糖化发酵后 的醪液加水稀释成不同糖度 的醪 液后 ， 分别 接人嗜酸乳杆 菌 ， 于3 7下 培养2 4 h ， 其 活菌数随糖度 的变化曲线如 图1 所 示。由图1 可知 ， 糖度 为1 2 。 B x 左右时 活菌数最 高 ， 为3 0 x l 0 6 c f u m l 。 因此 ， 确定 1 2 。 B x 糖度的醪液为嗜酸乳杆 菌适 合生长的醪液 。 图 1 活 茵数 与 糖 度 的 关 系 以1 2 。 B x 糖度 的甜酒酿为培养液 ，在3 7下培养嗜酸乳杆菌 ， 并定时测其活菌数 。根据活菌数变化 作生 长曲线 ( 图2 ) 。由图2 可 知 ， 培养时 间 1 6 1 8 h ， 生长达对数期末期 ， 进人 稳定期前期 。此时 活菌数最高 ， 为2 3 x l 0 6 c f u m l 。 2 2 甜 酒酿 中添加单 因素试验 由于用 1 2 。 B x 糖度甜酒 酿单纯 培养嗜酸 乳杆菌 时 ，活菌数较 收稿 13期 ： 2 0 0 3 - 0 1 - 0 3 作者简介： 吕嘉枥 ( 1 9 6 4 一 ) 女， 陕西人， 硕士， 副教授， 发表学术论文 3 O 余篇， 著作5 部， 主持国家“ 十五” 重大科研项 目1 项， 省部级项目4 项。 4 3 2 1 0 一 口 。 _【 一 墨磐 维普资讯 酿酒斟技 L i q u o r ma k i n g S c i e n c e T e c h n o l o g y 2 0 0 3年第 3期 ( 总第 1 1 7期 ) No 3 2 0 03 To 1 1 1 7 2 翘 蝗 图 2 嗜酸乳杆菌在甜酒酿 中的生长曲线 低，所 以应补充一些其他营养素 ，以满足该菌旺盛生长繁殖的需 要 。 实验选择 了牛 肉膏 、 蛋 白胨 、 酵母膏 、 脱脂 奶粉 、 麦芽汁等5 种营 养素 ， 分别添加于1 2 B x 糖度的甜酒酿 中， 接种嗜酸乳杆菌 ， 于3 7 恒温箱中培养1 8 h 后 ， 其活菌数检测结果如表1 所示 。 衰 1 单 因素试验结果 。 (1 0 c f u m1 ) 营养组合 活菌数 营养组合 活菌数 A 0 8 5 AC 4 2 6 AB 7 2 AC5 1 1 ACl 6 1 AD 5 8 AC2 l 6 3 AE 9 5 AC3 5 5 AF 6 3 *： Al 2 B x糖化醪液 ， B _ 一牛肉膏 0 5。 C l 一 牛蛋 白胨 0 5。 C 2 一 大豆 蛋 白胨 0 5 。 C 3 一 胰 蛋 白 胨 0 5 ， c 4 一 鱼 蛋 白 胨 0 5 。 C 5 一 酪 蛋 白胨 O 5 ， D一酵 母 膏 O 5 ， E 一 脱 脂 奶 粉 1 5 。 F 一麦芽汁 l O( 1 5 B x ) 。以下符号代表的营养因子相 同。 由表1 可知 ， 各辅助 因子的加入都对乳杆 菌起 到一定促生长作 用 ， 但除 了添 加大豆蛋 白胨 时活菌数 可达1 0 。 c f u m l l, 。 其余 均未 突破l 0 s c f u m l 。因此 ， 还需把各 因素组合起来 实验 。 2 _ 3 甜酒酿 中添加 双因素试验 将 牛肉膏 、 大豆蛋 白胨 、 酵母膏 、 脱脂奶粉和麦芽汁等5 种营养 素两两 组合后 ， 添加到 1 2 B x 糖度 的甜酒酿 中 ， 接入嗜酸乳杆菌 ， 于 3 7下培养1 8 h 后 ， 进行活菌数检测和感官评定 ， 结果 如表2 所示 。 可见 ， 双 因素组合后均能 明显提高嗜酸乳杆菌活菌数 ， 其活菌数均 达到了1 0 。 c f u m l 以上 。但从发酵 结束 后甜酒酿感官评定结果看 ， A C 1 E 组合最好 ， 此组合对甜酒酿色泽及风味影 响最小 。为了进一 步提高嗜酸乳杆菌的活菌数 ， 又进行了三因素试 验。 衰 2 双 因素试验结果 ( 1 0 。 c f u m1 ) 因素总菌数 感官评 价 因素总 菌数 感官评价 A B C 1 2 7 1 浅黄色， 有异 味 A C 1 E 4 3 1 微黄色 ， 无异味 A B D 4 2 1 黄色， 异味重 A C1 F 2 3 2 浅红色 ， 无异味 A B E 4 2 4 微黄色， 有异 味 AD E 4 9 2 微红色 ， 有异味 A B F 3 4 7 浅红色 ， 略有异味 AD F 3 0 1 浅红色 ， 有异味 AC I D 2 2 8 浅黄色 ， 有异 味 A E F 4 4 4 浅红色 ， 无异味 2 4甜 酒 酿 中 添加 三 因素 试 验 同样将配制好的三因素培养液加入到甜酒酿 中，接人嗜酸乳 杆菌 ， 于3 7下培养1 8 h 后 ， 检测结果如表3 所示 。从表3 检测结 果 可 以明显看 出 ， 活菌数 与双 因素 比较均 有所增加 ， 但仍 为1 0 。 数 量 级 ， 且醪液颜色及异味加重 ， 感 官质量下 降。 2 5最 适 培 养 液 配方 的 确 定 据 以上试验可知 ， 单 因素只能使菌 数达到 1 0 数量级 ， 双 因素 及三因素都可使菌数达到 1 0 。 数 量级 ， 但相差不大 。所 以最终选择 大豆蛋白胨和脱脂奶粉为辅助 营养 素，并作双 因素全面无 重复实 验， 结果如表4 所示 ， 其方差分 析如表5 所示。 由表4 、表5 得 知， 3脱脂奶粉和1 大豆蛋 白胨 组合 中活菌 表 3 三因素试验结果 ( 1 0 。 c f u m1 ) 因素总菌数 感官评价 因素总菌数 感官评价 A B C 1 D 4 3 2 黄色 。 异味重 A B E F 5 9 9 浅红 ， 微有异味 A B C 1 E 5 2 1 浅黄 ， 微带异味 C 1 D F 3 0 7 浅红 ， 微有异味 A B C1 F 4 4 2 浅红 ， 有异味 C l E F 4 9 8 浅黄 ， 微有异味 AB。E z 状 沉 AD E F s o 妻 状 沉 A B DF 4 5 7 浅红 。 异味重 衰 4 双因素无重复完全实验 ( 1 0 。 c f u m1 ) S A 4 4 8 S B = 5 3 9 S = 1 4 ST = 1 1 2 7 f A=2 f B = 2 f = 4 f T= 3 VA= 2 2 4 VB = 2 6 9 FA=6 4 FB = 7 6 9 F 0 0 5 =6 9 4 F o 0 l =1 8 数最多 ， 但因其加入量过 多， 不仅有大量沉淀产生 ， 而且异味加重 ； 而1 5脱脂奶粉 和0 1 大豆蛋 白胨组合 ， 不但活菌数多 ， 而且无 异味 。因此 ， 可以以此为最佳配方 。 2 6嗜酸乳杆菌甜 酒酿发酵终止 时间的确定 本研究 的 目的是 在利用甜酒酿 的营养及健康 功能的同时 ， 培 养 出大量有活力的嗜酸乳杆菌 ， 强化甜酒酿的功能。 因此培养结束 后 ， 酸度不能过 大， 而且要保持 甜酒 酿原有风 味 ， 所 以发 酵时间要 严格控制。 为了找出适合 的发酵终点 ， 试验绘出了嗜酸乳杆菌在所 选 的最佳配方营养液 中的生长曲线和酸度变化 曲线 ( 图3 和图4 ) 。 由图3 、 图4 得知 ， 培养1 6 - 1 8 h 为对数生长期和平衡期的交点 ， 即为 嗜酸乳杆菌生 长繁殖 的旺盛 时期。此时 ， 活菌数可达5 8 x 1 0 8 c f u r r d ， 而 酸度在O 5以下。随着发酵 时间的延长 ， 酸度不 断上升。因 此 ， 发 酵终止时 间应控制在 1 8 h 以内。 岔 2 一 巅 橱 蝗 图 3 嗜酸乳杆菌在加富甜酒酿 中的生长 曲线 2 7益生菌嗜酸乳杆 菌甜 酒酿质量检测结果 以所选最佳条件制备益生菌甜酒 酿 ， 所得产品经检测分析 ， 其 感官特性 ： 乳 白色或淡黄 色， 自然清 香 ， 无 异味 ， 甜 酸适 E l ， 醇 正绵 和 ， 具甜酒 酿特有 的风味 。主要理化 指标 ： 糖度 1 0 B x ； 酒度 1 5 ( v v ) ； 酸 度0 4 6 g 1 0 0m l ( 以乳酸 计 ) ， 嗜酸乳 杆菌活 菌数5 8 x l O 8 c f u ml 。 ( 下转第 6 2页) 度 性 差 由 差 比 著 偏 自 方 F 显 维普资讯 酿酒斛技 L i q u o r - ma k i n g S c i e n c e T e c h n o l o g y 2 0 0 3年第 3期 ( 总第 1 1 7期) No 3 2 0 o 3 I 10 1 1 1 7 表4 静止后 测定酵 母数 ( 1 0 个 m 】 ) 表5 7i的 竺 墨 堕 堡 注 ： 7 1 为将 沉淀酵母摇 匀所刹 悬浮酵母 数平 均值 ， S为试 管在 2 5静 置3 O mi n 所测 悬浮酵母数平 均值 。 由以上数 据可以看 出 ， A P K 酵母 的凝聚力雅比A P V的稍 高。 同时我们结 合酵母悬 浮细 胞数变 化与发酵 天数 的实验情 况来分 析 ， 后酵结束 ， A P K 菌种发酵液 中悬浮 细胞数 明显较A P V菌种发酵 液中悬 浮细胞数降低许 多 ， 有利于发酵液的澄 清。 2 6高 级 醇 的 变化 6 8 1 0 1 2 发酵时间 【 d ) 3 1 菌种A P K比较符合酿造啤酒 ， 是两者 当中较为优秀的一株。 3 2 从 双乙酰 的变化 情况来看 ，我们认 为 菌种 A P K双乙酰峰 值 低 ， 出现早 ， 最高峰值 为0 2 1 mg L ( 第2 天) ， 而且后期还原快 ， 且含 量低 ， 成 品啤酒双 乙酰含量 为O 0 7 m L ， 而 菌种 A P V双 乙酰峰 值 稍高 ， 出现迟缓 ， 最 高峰值 为0 2 3 m g L( 第4 天 ) ， 而且发 酵终了菌 种A P V 的双 乙酰值出现反弹现象 ， 相 比较而言 ， A P K 菌种的还原性 能较A P V 好。 3 - 3 菌种A P V与A P K 对a 一 氨基氮 的同化情况 ， 显然菌种A P K 同化 一 氨基氮快且多 ， 酵母健壮 。 参考 文献 ： 。 皇 冀 。， 苎 ! 苎 登 兰 ，2 霎 主 星 鬈 三 耋 由 少 多 的 增 趋 ， 且 增 蔓 主 在 酵 间 毫 成 ， 后 酵 增 长 4 j m韩 志r- 芳i-r-,等-r, ,： 艺 ( 4 ) ： 6 4 6 5 趋 于 平 缓 ， 稍 有 增 长 。 利 用 A P V 发 酵 的 成 品 啤 酒 中 高 级 醇 达 到 7 6 4 5 i温 志 宇 线 性 回 归 方 在 检 测 白 酒 中 杂 醇 【J J酿 ， ， ( 上接 第 6 4页) 奢 V 倒 图4嗜酸乳杆 菌在加 富甜酒酿 中培养过程 中酸度的 变化 3结 论 3 1 以甜酒酿培养嗜酸乳杆菌时 ， 其最适糖度为1 2 B x 。 3 2 单纯用甜酒酿培养嗜酸乳杆菌时，其活菌数最高为2 3 x l 0 6 c f u ml ， 而添加0 1 大豆蛋 白胨