富铁酸奶的研究与开发

□ 王云霞 双汇技术中心 宋照军 河南科技学院食品学院

1 引言

本文在研究乳酸菌对微量元素铁富集程度的基础上，以鲜奶为原料，经富铁乳酸菌发酵，生产出富含铁的酸奶，该产品综合了铁和酸奶的营养价值，弥补了牛奶含铁不足的缺点，营养更全面且更利于吸收，具有改善胃肠功能、通便、提高免疫力及抗衰老等功能，是一种理想的补铁食品。

2 材料

2.1 菌种

来自市售花花牛酸牛奶，含：保加利亚乳杆菌（Lactobacillus Bulgaria，简称ST），嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus，简称LA），双歧杆菌（Bifidobacterium），嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus， 简称ST）。

2.2 培养基

MRS培养基：蛋白胨10 g，牛肉膏10 g，酵母膏5 g，磷酸氢二钾2 g，柠檬酸铵2 g，乙酸钠5 g，葡萄糖20 g，吐温 80 1 mL，MgSO4·7H2O 0.2 g，MnSO4·4H2O 0.25 g，H2O 1 000 mL，pH为 6.2～ 6.4，121 ℃灭菌15 min 。

2.3 试剂

FeSO4·7H2O，100 μg/mL 铁 标准储备液，10 μg/mL铁标准工作液，1 mol/L HCl，0.12%邻二氮菲溶液，10%盐酸羟胺，10%乙酸钠，2%高锰酸钾，浓硫酸，均为分析纯。

3 操作要点

3.1 菌种活化

酸奶中的菌种在贮藏过程活力可能会下降，因此需要进行菌种活化，以提其高活力。本试验分别进行两次MRS液体培养活化和两次复原脱脂乳培养活化，第一次用无菌吸管分别吸取1 mL酸奶于装有10 mLMRS液体培养基的试管中，39 ℃培养8～10 h。第二次是将活化后的菌液接种到50 mLMRS液体培养基中，39 ℃培养8～10 h。

3.2 富铁培养

取第二次活化后的菌液以10%的接种量分别接种于不同铁浓度的100mLMRS液体培养基中，每个处理设2个重复，39 ℃培养箱静置培养8～10 h。

3.3 培养物的处理

培养物→4 000 r/min离心0.5 h，收集上清夜→测吸光度。

3.4 鲜乳预处理

向检验合格的原料乳中添加脱脂乳或稀奶油使原料乳中脂肪含量为3.5%左右，非脂乳固体含量为8.7%左右，蛋白质含量为3.5%左右。分别以鲜奶∶白砂糖=100∶8、100∶10和100∶12 3个比例，将白砂糖倒入原料乳中混合均匀。

3.5 杀菌、冷却

将原料乳按85 ℃、30 min或95 ℃、5 min进行灭菌处理。原料乳灭菌后立即冷却。

3.6 接种

选择铁富集率最高且含铁量符合膳食标准的富铁发酵剂进行接种发酵，接种量一般在7%左右，因此选择6%、7%和8%三个水平进行接种，接种后搅拌均匀。

3.7 灌装与发酵

接种后的牛奶应尽快灌装，灌装后马上封口，放入发酵室进行发酵，注意避免振动，发酵温度设定为42℃，发酵时间选择4、5和6 h三个水平。

3.8 后熟

酸奶发酵后，移入冷藏室进行后发酵。既可防止酸度升高及杂菌污染，又可使凝乳质地结实，在大大提高酸奶稳定性的同时还提高了酸奶的风味，一般要求0～4℃冷藏12～20 h。

3.9 检验

按照GB 19302-2010的要求对各项指标进行检验。同时分析测定其铁富集率，检验合格即为成品。

4 残留无机铁含量的测定

采用邻二氮菲比色法。原理：在pH为2～9的溶液中，二价亚铁离子能与邻二氮菲生成稳定的橙红色配合物，在510 nm处有最大吸收，其吸光度与铁的含量成正比，故通过吸光度可测得残留铁的含量。

5 讨论

研究表明，细菌细胞表面具有非常大的比表面积，很高的代谢活性，少量的细菌细胞就很容易吸附很多的金属，有的甚至可达细胞干重的90%，这使得细菌对金属有明显的富集作用[1]。

目前研究已经发现，许多细菌和真菌能够分泌相对低分子质量的铁载体（siderophore）与铁离子结合，供细胞吸收。另外，有机铁分子内电荷趋于中性。乳酸菌在生长过程中产生乳酸，使pH降低，从而有利于产生金属螯合物，使金属离子吸附于微生物细胞的表面[2]。

6 结论

通过本试验可制得口感和组织状态较佳的酸乳制品，与普通酸乳相比感官和理化指标均无差别。其总铁含量达70 μg/mL，转化铁为68.04 μg/mL，转化率为97.22%，与普通乳酸菌发酵酸乳相比，铁含量提高了约30倍。成人每日饮用150～300 mL该富铁酸乳可摄入10～20 mg铁，充分满足对铁的生理需要，从而达到增强机体免疫机能，预防多种疾病发生的目的。