许 谦
(菏泽学院生命科学系,山东 菏泽 274000)
酸奶口感酸甜,营养丰富,在发酵过程中产生的香气成分赋予其独特的芳香风味,是深受人们喜爱的一种乳制品。与普通牛奶比较,酸奶蛋白质和钙更易被人体消化吸收,是乳糖不耐症患者的良好食品。酸奶中含有大量活力较强的乳酸菌,存在于人体口腔、鼻黏膜或消化道等处[1],可抑制某些腐败菌和病原菌的繁殖,从而维持人体内尤其是肠道内正常的微生态平衡,促进食物的消化吸收,并可预防便秘。酸奶对常见致病菌有拮抗作用,能增强人体的免疫力,降低血清胆固醇水平,预防由冠状动脉硬化引起的心脏病[2-6]。所以,酸奶被誉为一种安全健康食品[7]。酸奶在储藏和配送过程中,乳酸菌的数量会因乳酸的过量积聚而明显减少[8],酸奶的乳酸积聚会影响到酸奶的pH值及酸度。酸奶酸度是消费者对普通凝固型酸奶接受程度的一项重要指标,酸度与风味和质量变化息息相关,所以研究酸奶在贮存过程中的酸度和pH值的变化是十分必要的[9]。而酸奶中的活性乳酸菌含量是反映酸奶营养价值的最主要指标[10-11]。我国一些地区由于条件限制无法完全实现冷链运输和销售,所以研究不同的保存温度对酸奶的pH值、酸度、活菌数、风味的影响对于指导酸奶的运输和保藏具有重要的指导作用[12-14]。
1.1.1 实验材料 2种市售酸奶。酸奶I(亚奥特酸奶,泰安亚奥特乳业有限公司生产,乳酸菌为保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌);酸奶II(天山雪酸牛奶,维维集团股份有限公司生产,乳酸菌为保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌)。
1.1.2 实验试剂 番茄汁,酵母膏,牛肉膏,乳糖,葡萄糖,K2HPO4,吐温-80,乙酸钠,琼脂,氢氧化钠,混合磷酸盐,磷苯二甲酸氢钾。
1.1.3 实验仪器 超净工作台,FA1604型电子分析天平(上海天平仪器厂),电热厌氧培养箱(南京市长江电器仪器厂),phs-3c型酸度计(上海精密科学仪器有限公司);高压蒸汽灭菌锅(上海三申医疗器械有限公司);电炉;YQX型厌氧培养箱(上海博泰实验设备有限公司),海信冰箱,碱式滴定管,烧杯,试管,酒精灯,移液管(5、2、1 mL),干燥箱,培养皿(90 mm)。
1.2.1 市售酸奶的处理 购置2种相同生产日期的酸奶产品各5包,样品编号为酸奶Ⅰ、酸奶Ⅱ,保质期均为 7 d,分别于 4、28、37℃条件下贮存。
1.2.2 培养基 ①培养基配方:乳酸菌菌落计数用改良TJA培养基(改良番茄汁琼脂培养基):番茄汁50 mL,酵母膏5 g,牛肉膏10 g,乳糖20 g,葡萄糖 2 g,K2HPO42 g,吐温-801 mL,乙酸钠 5 g,琼脂 15 g,水加至 1000 mL,调 pH 为 6.8 ±0.2,经113℃、30 min高压蒸汽灭菌备用;②配制过程:a.称量:用小刀把番茄切成块,用研钵研碎,再用纱布过滤到50 mL烧杯中。利用电子天平分别称取酵母膏5 g,牛肉膏10 g,带称量纸一块放入铝锅中。利用电子天平再称取乳糖20 g,葡萄糖2 g,K2HPO42 g,乙酸钠5 g,琼脂15 g。除琼脂外全放入铝锅。再用5 mL移液管量取吐温-801 mL放入铝锅;b.溶化:铝锅中加入少于所需要的蒸馏水,放在电炉上加热,同时用玻璃棒搅拌使各物质溶解。将药品完全溶解后,将琼脂用凉水溶解后倒入锅中,再加热溶化,最后补充到所需的总体积;c.调pH:在未调pH前先用精密pH试纸测量培养基的原始pH,如果偏酸,用滴管向培养基中逐滴加入1 mol/L NaOH,边加边搅拌,并随时用pH试纸测其pH,调整pH值为6.8±0.2;d.灭菌:把培养基分装在2个1000 mL的锥形瓶中,经121℃、30 min蒸汽灭菌备用。
1.2.3 酸奶酸度的测定 ①主要试剂配置(0.5%酚酞指示剂):取0.5 g酚酞,用95%乙醇溶解,倒入100 mL容量瓶,进行定容,定容完毕后把配好的溶液倒入广口瓶中贮存;②酸奶酸度的测定:根据所消耗的NaOH的量计算酸奶的酸度,用酚酞作指示剂,直到指示剂变色为止。用不同的移液管分别吸取不同贮存条件下不同酸奶各10 mL,置于洁净试管中,用0.1 mol/L的NaOH通过碱式滴定管进行滴定,当溶液由乳白色变红色时,记下消耗的NaOH的量。根据10 mL酸奶各自所消耗的NaOH的量,再换算为100 mL酸奶消耗0.1 mol/L的 NaOH的毫升数,即为酸奶的酸度。
1.2.4 酸奶pH值的测定 ①缓冲液的配制:把混合磷酸盐和邻苯二甲酸氢钾颗粒分别放入250 mL容量瓶,再用双蒸水清洗内袋倒入容量瓶中。向容量瓶中加入少于250 mL的双蒸水,摇晃容量瓶待药品溶解至完全。再加水至刻度。把配好的溶液倒入广口瓶中放置在阴暗处;②pH值的测定:a.仪器标定:先标定温度,按“温度”按钮,使显示为温度值,按“确认”键确认温度后,然后再回到pH值测量状态;把用蒸馏水清洗过的电极插入pH=6.86的标准缓冲液(混合磷酸盐缓冲液)中,待数稳定后按“定位”键,使读数为该溶液当前温度下的pH值,然后按“确认”键。用蒸馏水冲洗电极;把用蒸馏水清洗过的电极插入pH=4.00的标准缓冲液(邻苯二甲酸氢钾)中,待数稳定后按“斜率”键,使读数为该溶液当前温度下的pH值,然后按“确认”键。用蒸馏水冲洗电极。b.测量:先用蒸馏水冲洗电极头部,再用被测溶液清洗1次,然后把电极浸入被测溶液中,用玻璃棒搅拌溶液,使溶液均匀后读出该溶液的pH值。
1.2.5 酸奶中乳酸菌数的测定 ①准备工作:把所需的试管(42支)、移液管(37支)、培养皿(54个)以及配制好的培养基和无菌水放入高压灭菌锅中,121℃、30 min高压蒸汽灭菌,灭菌后将仪器放入烘干箱中烘干,超净工作台灭菌;②梯度稀释:在无菌操作条件下,用移液管吸取4.5 mL无菌水于每支试管中。吸取充分搅匀的酸奶样品0.5 mL,吹入4.5 mL无菌水的试管内,制成1∶10的均匀稀释液。再吸取其0.5 mL菌液于4.5 mL无菌水并依次做10倍递增稀释,至适当稀释度;③涂布培养:取 10-4、10-5、10-6稀释菌液各0.2 mL加入灭菌平皿中,每个浓度梯度做3个重复,然后倒入约50℃改良TJA琼脂培养基约25 mL混匀,在37℃恒温箱中培养72 h,最后进行菌落计数;④乳酸菌在改良TJA琼脂培养基中菌落特征:杆菌:菌落呈中等大小,微白色,湿润,边缘不整齐,直径约3 mm,如棉絮团状;球菌:菌落光滑,微白色,边缘整齐。
1.2.6 酸奶感官特性变化的判断 在4、28、37℃条件下存放7 d后观察现象。分别取不同贮存条件下的酸奶各10 mL,于试管中静置15 min后观察现象。用同规格(5 mL)的移液管分别取不同贮存条件下的各种酸奶,根据吸取的难易程度来判断其黏稠度的变化。
酸度的变化实验结果见表1。
表1 酸奶酸度变化(°T)Table 1 Changes of yogurt acidity(°T)
由表1可以看出,酸奶I的酸度比酸奶II的高。2种酸奶均在贮存后发生后酸化,且随着贮存天数的增加,后酸化越来越严重,酸奶的后酸化主要是由于发酵剂菌体继续生长繁殖造成的,乳酸菌消耗剩余的乳糖生成乳酸,从而导致了酸奶酸度的升高。
1999年颁布的国标GB2746-1999中对成品酸奶的酸度规定为酸度不小于70°T[15],而一般人的消费习惯酸奶酸度为70.00~100.00°T之间。由表1可以看出,2种酸奶在4℃条件下贮存第8天时,酸度仍符合人们的消费习惯。对于酸奶I来说,在28℃条件下贮存6 d时,就已大幅度超出了人们的习惯接受范围,而在37℃条件下,在第4天酸度就让人难以接受了。对于酸奶II来说,在28℃条件下贮存第8天时还基本在人们可接受的范围,在37℃条件下第8天时酸度已大幅度超出了人们的接受范围。因此,一般酸奶以低温(4℃)贮藏为益,这样可以有效延长保质期。
不同贮存条件下酸奶pH变化见表2。
表2 pH值的变化Table 2 Changes of pH value
由表2可以看出,2种酸奶的pH值随着贮存天数的增加而不断降低,特别在37℃条件下2种酸奶的pH变化较大,这也是乳酸菌继续发酵产酸的结果。其中酸奶II的pH值比酸奶I的高,在整个贮存期间降低幅度相对较小,在整个货架期其口感相对变化较小,可以保持相对优良的口感。酸奶I后期的pH值较低,其口感也明显偏酸,与出厂初期相比其食用品质已发生了明显变化。而且pH值基本与其酸度值相对应,pH值越高其酸度值越低,pH值越低的其酸度值越高。
成品酸奶在4、28(室温)、37℃条件下贮存乳酸菌含量的变化结果见表3。
表3 活性乳酸菌数的变化(108cfu/mL)Table 3 Changes of active lactic acid bacterial number(108cfu/mL)
由表3可以看出,酸奶I的含菌量始终多于酸奶II,2种酸奶的活菌数随贮存天数的增加而减少,并在贮存的前4 d乳酸菌活菌数下降较快。这是因为发酵剂菌体本身生长繁殖过程产酸,所处介质的酸度升高,从而使其生长繁殖受到了一定的抑制,同时菌体老化、死亡数增多,所以菌数逐渐减少。由表3可知,在37℃条件下,2种酸奶中乳酸菌含量降低幅度较大,在4~6 d后已基本不再适合饮用;而在4℃条件下则降低幅度相对较小,过保质期1 d后仍可饮用。近年来,酸奶对人体的保健作用已普遍被人们所接受,这包括其可以帮助人们建立良好的胃肠道菌群,具有一定的营养价值,而且在免疫、抗肿瘤等方面的作用也很显著。这些功能都与酸奶中活性乳酸菌的作用分不开。因此,活性乳酸菌个数的多少就不仅是一个衡量保质期的指标,也是一个标定酸奶保健价值、评价活性乳酸菌制品质量的重要指标[16]。从表3可以看出,在低温条件下(4℃)乳酸菌数及活性都保存最好,是理想的贮存条件。
由直接观察法获得感官特性变化结果,见表4。
表4 感官特性的变化Table 4 Changes of sensory properties
由表4可以看出,在酸奶贮存的过程中,随着温度的降低,酸奶稳定性也降低。37℃条件下贮存的酸奶基本没有乳清分离,而28和4℃条件下贮存的酸奶到第7天分别有0.5和1 cm厚的乳清析出,并且在4℃条件下其黏稠度较大。
由以上结果综合酸度、活性乳酸菌含量的实验结果可以看出,根据理化、微生物指标来看,采用低温(4℃)条件下贮存的酸奶其保质期最长,但是其稳定性却最差,很容易发生乳清分离现象。因此如何在延长保质期的前提下,又提高其稳定性,对于实际生产的意义是十分重要的,也是今后一个值得研究探讨的问题。
由于乳酸菌的生长受酸度的影响,因此,酸度与乳酸菌数的多少有一定的关系,一般乳酸菌活菌数越少,其酸度越高,但不是呈现正比关系。由酸度的高低可以判断乳酸菌数的多少,由于酸度易测得,因此在实际应用中有一定的意义。4℃条件是较理想的贮存条件,低温可以有效地延长保质期,提高其附加值。但是4℃条件下稳定性最不好,此时黏度较大,并有乳清析出,这是一个值得注意的问题。
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