试验设计 主要原料与试剂：1）菌种：保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、耐氧婴儿双歧杆菌及嗜酸乳杆菌作为酸奶发酵的菌种；2）新鲜不含抗生素的牛奶、菊粉、大豆低聚糖、低聚果糖、低聚木糖、白砂糖、葡萄糖、维生素C、L-半胱氨酸、酵母浸粉、月桂酸修饰超氧化物歧化酶。 搅拌型酸奶加工工艺：新鲜牛奶经检验合格后过滤净化，再经过预热均质（18-20 MPa）和杀菌保温（95℃，5 min），待冷却（38-41℃）后按照一定比例接入发酵菌种，在4种菌的最适生长温度折中值39℃培养发酵，待牛奶凝固后进行适度机械搅拌，再将酸奶冷却到18-20℃进行灌装，放置于4℃冷藏12 h左右即成产品。 酸奶品质品尝评价：以8人为一个评价小组就产品的酸度、细腻度、醇香度、综合口感等各项指标进行评分，满分为10分，设3个小组，将各组评分取平均值作为该项最终得分；质量指标：按GB2746-1999酸牛乳标准中的规定检测。 产品活菌数目检测：保加利亚乳杆菌采用酸化MRS培养基（pH 5.5）稀释平板计数法、革蓝氏染色；嗜热链球菌采用M17培养基稀释平板计数法、革蓝氏染色；婴儿双歧杆菌选择NPNL培养基稀释平板计数方法；嗜酸乳杆菌采用添加了氯洁霉素的MRS培养基检测。 酸奶中SOD酶活力的测定方法：发酵乳经离心（3000 RPM，15 min）后取乳清液， 用0.5 mol/L的NaOH调节pH=6.0，再用连苯三酚自氧化法测定酶活力。 试验结果 （1）LABS菌群酸奶混合发酵工艺的研究 发酵温度的确定：嗜热链球菌最适合生长温度为40-45℃，保加利亚乳杆菌最适生长温度为40-43℃，嗜酸乳杆菌最适生长温度为35~40℃，双歧杆菌最适生长温度为37~40℃。可以确定4种菌最适生长温度的折中值为38-40℃，选择39℃为发酵温度。 生长介质要求：LABS菌群发酵酸奶中嗜酸乳杆菌和双歧杆菌的生长对营养成分要求较高，而且要减少牛乳中的溶氧量来保持发酵基质的低氧化还原态，抗坏血酸和半胱氨酸是两种可以降低基质氧化还原电位的物质，故可促进嗜酸乳杆菌的生长，在牛乳中培养时需添加酵母浸粉、葡萄糖、半胱氨酸、Vc等促进生长因子；文中选择母发酵剂的成分是纯牛乳中加入0.2%的酵母浸粉，2%的葡萄糖，0.05%的L-半胱氨酸，以促进益生菌的生长。为了不影响发酵乳的正常风味，工作发酵剂和酸奶配料选择在纯牛乳中添加2%的葡萄糖和0.03% Vc，以促进其生长，并添加7%的白砂糖以缓和酸奶的酸味。 不同菌种各自对酸奶产品的品质影响：在牛乳中加2%的葡萄糖，经预热均质和95℃杀菌保温300 s，冷却后分别单独接种嗜热链接菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌和双歧杆菌菌种（双歧杆菌中加0.03%的Vc），放入39℃恒温培养箱中发酵至凝乳，结果如表1所示。 由表1可知，降低发酵温度后，嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的凝乳时间比通常的42℃发酵延长了。不同菌种对酸奶品质产生的作用不同，嗜热链球菌能快速产酸，是牛奶凝固的重要因素，并可以改善发酵乳的质地，对酸奶组织起粘稠、细滑的作用；保加利亚乳杆菌主要是产酸和产生发酵乳的香味物质，对酸奶的风味及粘滑和凝固起重要的作用，与嗜热链球菌的最佳配比是形成酸奶质地组织和风味的主要因素；嗜酸乳杆菌和双歧杆菌虽然会影响酸奶的凝乳效果，但因二者具有特殊生理活性功能而被应用到酸奶发酵中。因此恰当使用4种菌株的配比，是保证酸奶优良品质及高生理活性功能的关键。
LABS菌群混合发酵方式的优点研究：多菌种混合发酵方式比单一菌种发酵再混合的方式在生产工艺方面简单，且混合发酵能充分利用某些菌种间的共生作用而在酸奶中建立起平衡的生态关系。嗜酸乳杆菌和嗜热链球菌配合生产的酸奶，不仅改善了产品风味，而且使发酵时间缩短，发生这种现象可以认为嗜热链球菌代谢产生的甲酸类化合物以及产生一定量的二氧化碳，能够促进嗜酸乳杆菌的生长；而嗜酸乳杆菌代谢产生某些氨基酸，如亮氨酸、赖氨酸、半胱氨酸、缬氨酸等，反过来又能促进嗜热链球菌的生长；嗜酸乳杆菌在生长中需要醋酸盐、维生素B2和叶酸等作为营养物质，而双歧杆菌在发酵中除能生成醋酸外，还能合成维生素B1、B2、B12和叶酸等多种维生素，刚好供给嗜酸乳杆菌的需要，促进嗜酸乳杆菌的生长繁殖；嗜酸乳杆菌在微含氧的乳基质中生长快，可以逐步降低乳基质中的氧化还原电位，并提供各种已分解的容易利用的物质，促进双歧杆菌的生长。 最佳菌种配比的研究：根据国家质量标准要求：保健酸奶中双歧杆菌和嗜酸乳杆菌的活菌数必需达到106 cfu/mL以上。混合发酵时为了获得高数量级的益生菌，需采用较大接种量来实现。普通酸奶中嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的接种量为2%~3%，多年的生产实践证明：菌种比例为1：1时发酵乳的品质和风味最佳。因此本文选取了2种菌种配比进行实验：Ⅰ组，按嗜热链球菌2.0%、保加利亚乳杆菌2.0%、嗜酸乳杆菌4.0%、双歧杆菌6.0%的菌种配比接种；Ⅱ组，按嗜热链球菌2.0%、保加利亚乳杆菌2.0%、嗜酸乳杆菌4.0%、双歧杆菌10.0%的菌种配比接种，每组按比例接种4次，测定结果见表2。 由表2可知，在具有相同的良好组织状态和口感风味的LABS菌群发酵酸奶中，按Ⅱ组菌种配比生产的酸奶比Ⅰ组具有更高的生理活性。
发酵终点的确定：由表3可知，可确定发酵时间为12~13 h，酸度可达90-100°T（0.8%-0.9%），由此得到的产品组织质地均匀，细腻，风味较好，双歧杆菌活菌数是1.5×108 cfu/mL，嗜酸乳杆菌活菌数3.1×108 cfu/mL。
（2）添加益生元对益生菌群增殖的影响 添加不同益生元对益生菌增殖的影响：由表4可知，添加菊粉、大豆低聚糖、低聚果糖、低聚木糖4种益生元后对于双歧杆菌的有效增殖有显著影响，其中添加低聚木糖对双歧杆菌的增殖最有效，双歧杆菌的活菌数目从1.50×108 cfu/mL有效增殖到8.0×108 cfu/mL。添加上述益生元，对于保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌及嗜酸乳杆菌的生长没有明显的影响。
添加益生元前后不同保藏时间LABS益生菌群存活的情况：由表5可知，添加了益生元后在酸奶的保藏期内，双歧杆菌活菌数目可维持在107~108 cfu/mL间，不添加益生元的对照组双歧杆菌的活菌数是106 cfu/mL；添加益生元对双歧杆菌在保藏期内活菌数目维持起到有益的作用；添不添加益生元对保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌及嗜酸乳杆菌的活菌数目维持没有明显影响。
（3）SOD-LABS菌群发酵酸奶的研究 不同SOD添加方式产品SOD剩余活性：由表6可知，发酵前添加SOD，发酵过程中SOD活性有一定损失，这是由于发酵过程中，pH下降到5以下，在发酵温度39℃下，对SOD稳定性不利，SOD有部分失活现象。在酸奶冷藏条件下（4℃），SOD比较稳定，活性损失较小。因此在发酵后添加SOD对保存SOD活性有利。
产品保存期益生菌活菌残存和SOD剩余活性：由表7可知，加入月桂酸修饰SOD到酸奶中之后，随着4℃低温保存时间的增加，双歧杆菌和嗜酸乳杆菌的活菌数量的减少速率得到减缓。采用混合发酵的工艺，在4℃下存放过程中，随着存放天数的增加，pH缓慢下降，在酸奶的储存过程中SOD活力在缓慢降低。SOD-LABS菌群酸奶在4℃条件下可存放21 d，双歧杆菌数仍在107 cfu/mL以上，嗜酸乳杆菌数在108 cfu/mL以上，SOD剩余活性仍在75%以上。
试验结论 通过实验研究，确定了LABS菌群四种活菌的最佳接种比例为：嗜热链球菌2.0%、保加利亚乳杆菌2.0%、嗜酸乳杆菌4.0%、婴儿双歧杆菌10.0%；且实验证明，添加低聚木糖等益生元能促进双歧杆菌活菌数目的增长；发酵结束后添加SOD到酸奶中，可使SOD保持较高的活性；本实验研制的SOD-LABS菌群酸奶经4℃冷藏21 d后，产品双歧杆菌活菌数仍在107 cfu/mL以上，嗜酸乳杆菌活菌数仍在108 cfu/mL以上，SOD剩余活性仍在 75%以上。 参考资料： 余保宁.超氧化物歧化酶益生菌发酵酸奶的研究[J].现代食品科技,2007,(04):42-46. |
