草莓香精对发酵乳品质的影响

◎ 罗湘蓉，黄宝莹，范安妮，赵 玲

（广东产品质量监督检验研究院，广东 佛山 528000）

乳酸菌是一类能在可利用的碳水化合物发酵过程中产生大量乳酸的细菌，被广泛地应用于发酵制品和生物制品领域。发酵乳是乳酸菌应用最广泛的食品载体，在欧洲仅发酵乳就占了整个欧洲功能性食品市场的约65%。风味发酵乳多使用香精、色素来提高其风味。通过前期研究，发现多种食品添加剂对乳酸菌产生抑菌活力，其中一种草莓香精抑菌活力较高，对德氏乳杆菌保加利亚亚种、嗜热链球菌、长双歧杆菌的抑菌浓度分别为1.563%、3.125%、3.125%。本文主要研究此草莓香精对发酵乳的发酵过程和保质期内的酸度、pH值和活乳酸菌数的影响。研究结果可为发酵乳加工工艺、保存方法、质量控制提供理论基础和数据支撑。

1 材料与设备

1.1 实验材料

脱脂奶粉，草莓香精（液体）。

1.2 培养基

MC琼脂，青岛海博生物技术有限公司；MRS培养基，广东环凯微生物科技有限公司。

1.3 仪器与设备

CL-40M高压灭菌锅，ALP公司；GHP-9160 隔水式恒温培养箱，上海一恒科技有限公司；AC2-6S1生物安全柜，ESCO公司；3-30K低温高速离心机，德国SIGMA；pH计，上海仪电科学仪器股份有限公司。

1.4 实验菌株

嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus，简称ST），FSCC225005；德氏乳杆菌保加利亚亚种（Lactobacillus bulgaricus， 简 称 LB），CICC 6045； 长 双 歧 杆 菌（Bifidobacteriumlongum，简称BL），GIM1.248。

2 实验方法

2.1 发酵乳生产工艺

2.1.1 工艺流程

脱脂乳复原、溶解→定容→灭菌→冷却→投添加剂→接种→搅拌→发酵→冷却→后熟→成品。

2.1.2 操作要点

①灭菌：90 ℃，灭菌10 min。②冷却、投添加剂：冷却至43 ℃，加入草莓香精，搅拌均匀。③接种：制备107CFU/mL的LB、ST和BL，以1∶1∶10比例混合[1]，接种2%混合菌种，搅拌5 min。④发酵：温度43 ℃，发酵6 h。⑤冷却、后熟：发酵后马上放到4 ℃冰箱冷却，并后熟24 h。

2.2 pH值的测定

用pH计测定，使用前用pH值为9.18、6.86、4.00的磷酸缓冲液校准。

2.3 酸度的测定

参照GB 5413.34-2010《食品安全国家标准乳和乳制品酸度的测定》中第二法测定。按GB19302-2010《食品安全国家标准发酵乳》要求，风味发酵乳酸度应大于70.00T。

2.4 乳酸菌数测定

参照GB 4789.35-2010《食品安全国家标准食品微生物学检验乳酸菌检验》，对乳酸菌总数、双歧杆菌数和嗜热链球菌数进行测定，前者减去后两者即为德氏乳杆菌保加利亚亚种的数量。按照GB 19302-2010的要求，发酵乳的乳酸菌数不得低于106CFU/mL。

2.5 持水力的测定

吸取发酵乳样品15 mL于离心管中，并对空离心管进行称重（m1），加入发酵乳样品后的质量（m2），5 000 r/min离心15 min，静置10 min，去上清液后称重（m3）。持水性计算公式为：

3 结果与讨论

以不添加任何香精制作的发酵乳作为空白对照，其发酵过程中pH值和LB、ST、BL的数量变化如图1所示。为方便比较，取LB、ST、BL活菌数的对数作纵坐标制作曲线。在发酵乳发酵过程中，原料奶的变化可以概括为2点：①化学成分的变化。包括糖代谢、蛋白质代谢、脂肪代谢、维生素含量变化和矿物质变化，如形成不稳定的酪蛋白磷酸钙复合体等。②物理性质的变化。pH从6.5左右降低到4.7左右，形成软质的凝乳。随着发酵时间延长，乳酸菌利用原料乳中的乳糖作为其生长与增殖的能量来源，将乳糖转化为乳酸， pH值也随之降低。

图1 空白对照发酵乳发酵期间pH值和乳酸菌数的变化图

对比图1与图2，4条曲线变化相似。添加0.500%草莓香精，发酵1 h时，LB、ST、BL都处于适应期，乳酸菌数量变化不大，pH值也基本保持不变。发酵过程中LB、ST、BL 3种菌的数量比例稍有变化，发酵终点6 h时，LB、ST、BL的数量比约为2.2∶3.7∶1。实验结果表明，添加0.500%草莓香精对乳酸菌产生了轻微的影响，导致其活乳酸菌数偏低，发酵过程乳酸菌比例发生轻微变化，产酸较慢，pH值偏高。

图2 添加0.500%草莓香精发酵乳发酵期间pH值和乳酸菌数的变化图

对比图1和图3，4条曲线走向完全不同。添加3.125%草莓香精的发酵乳在发酵期间3种菌的数量比例变化很大，LB、ST在数量上始终没有追上BL，而空白对照中分别于2 h和3 h就已超过BL。且3种乳酸菌增长速度过慢，在发酵6 h时，LB、ST、BL的数量比约为2.3∶3∶4，在数量上远远低于空白对照，pH值为5.66，原料乳仍呈现液体状，并未凝固，发酵失败。实验结果表明，添加3.125%草莓香精对发酵乳发酵期间乳酸菌数和其之间比例影响较大，抑制了乳酸菌的正常生长，致使其发酵失败，原料乳草莓香味太浓郁，感官评价各方面也不达标。

图3 添加3.125%草莓香精发酵乳发酵期间pH值和乳酸菌数的变化图

4 结语

在推荐使用量的上限范围即0.500%草莓香精对乳酸菌复合发酵过程的增殖和代谢产生了轻微的影响，导致其乳酸菌比例发生变化，与空白对照相比，乳酸菌总数偏低，pH值偏高。在MIC浓度下，即3.125%草莓香精对3种乳酸菌的增殖和代谢都产生了严重影响，导致产酸不足，原料乳并未凝固，发酵失败。因为草莓香精对LB、ST、BL的MIC不一样，可能是草莓香精对3种菌都产生了直接影响，也可能是对其中一两种菌产生直接影响，扰乱了其共生作用，从而对其余菌种产生间接影响。实验结果表明，草莓香精会对酸奶发酵过程和保质期间的品质产生不良影响，在实际生产过程中要注意控制使用量。

[1]黄宝莹，佘之蕴，苏妙仪，等.食品添加剂对两种乳酸菌的抑菌作用[J].中国乳品工业，2015（8）：16-18，47.

[2]佘之蕴，黄宝莹，刘海卿，等.牛津杯法测定食品添加剂对五种益生菌的抑菌活力[J].食品工业，2016（1）：171-174.