生物保鲜菌种Yo-guard360在酸乳保鲜中的应用

汪欣，夏九学，郭元帅，姜甜，方曙光

(江苏微康生物科技有限公司，吴江江苏215200)

0 引 言

酸乳营养丰富的特点导致了酸乳的易腐性[1]，酸乳加工过程中的环境卫生、原辅料和包装材料，加之我国尚未成熟的食品贮藏冷链系统[2]，导致了酸乳变质的威胁性大大增加。2017年酸乳销售额增长18%，达到近1 220亿元人民币，首次超过纯牛奶[3]，酸乳产量的增加，伴随而来的是每年因大量酸乳超过保质期而浪费，阻碍了酸乳行业健康持续的发展，如果能延长酸乳保质期1周以上，将会减少30%的浪费[4]。

酸乳pH值较低，一般发生变质的主要原因是污染了耐酸的酵母菌和霉菌[5-6]。目前，国内外延长酸乳货架期的方法主要有巴氏杀菌和超温杀菌技术、添加细菌素等[5，7]。新型的生物保鲜技术是指通过添加天然物质、加入菌株本身或其抗菌产物来延长食品的货架期和保证食用安全性[7-10]，乳酸菌应用于生物保鲜技术，是研究得最多的生物保鲜剂的种类虽然繁多，但是实际应用于酸乳生产的并不多[10-13]。Yo-guard360作为一款工业化生产的生物保鲜菌种，本研究将通过实验探究其在酸乳保鲜中的作用，以期为酸乳加工企业提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 试剂

全脂奶粉，新西兰恒天然；白砂糖，大韩制糖株式会社；YPD液体培养基，青岛高科园海博生物技术有限公司，用于酵母菌培养；PDA琼脂培养基，杭州百思生物技术有限公司，用于霉菌培养；MRS琼脂培养基，青岛高科园海博生物技术有限公司，用于乳酸菌计数。

1.1.2 供试菌种

Yo-cul175：直投式冻干菌粉，由嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌组成，用于酸奶发酵。

Yo-cul975：直投式冻干菌粉，由嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌组成，用于酸奶发酵。Yo-guard360：保鲜菌种，由植物乳杆菌和鼠李糖乳杆菌组成，用于发酵乳制品保鲜。

以上供试菌种均由江苏微康生物科技有限公司生产和提供。

1.1.3 仪器与设备

PHS-3E酸度计、ATS AH100D高压均质机、血球计数器、DHP-9162电热恒温培养箱、DZS-708L多参数分析仪、BWS-27精密恒温水槽、BROOKFIELD DV2TLVTJO黏度计。

1.2 实验方法

1.2.1 酸乳的制作

全脂奶粉、白砂糖→溶解（60～65℃/10 min）→均质（20MPa）→杀菌（95℃，5 min）→冷却（43～45℃）→接种酸乳发酵菌种→添加或不添加生物保鲜菌种→接种或不接种酵母菌/霉菌→发酵（43℃，6 h）→冷却→分装→观察、记录结果并分析

1.2.2 持水力的测定

取10 mL酸乳放入离心管。离心管质量记为w1，加入酸乳后的质量记为w2，离心速度为6000r/min，离心10 min，静置10 min，吸去上清液，此时质量记为w3。

持水性计算公式：M=(w3-w1)/(w2-w1)×100%

1.2.3 酸乳的感官评定

由10位食品专业研究人员对酸乳组织状态、口感、气味、黏稠度4个方面进行综合评价，各项评分如下，总分为10分。

表1 感官指标综合评定表

1.2.4 酵母菌、霉菌样品准备

酵母菌液制备：将腐败酸乳中分离得到的酵母菌用YPD液体培养基中30℃培养48 h，利用血球计数板将酵母菌浓度调至合适浓度。

菌孢子液制备：将腐败酸乳中分离的到的霉菌指示菌于PDA斜面培养基30℃培养5～7 d，直至孢子生成。用含有0.05%(v/v)吐温-80的无菌水冲洗斜面，用无菌纱布过滤，并利用血球计数板将霉菌孢子浓度调制至合适浓度。

1.2.5 酸乳污染情况统计

将后熟的酸乳样品在超净台分装到100 mL的硬质塑料杯（塑料杯用75%酒精浸泡后在超净台中用无菌空气吹干，紫外杀菌15 min），每组16个样品，在设定条件下放置，观察酵母菌霉菌污染情况，并计算出污染率：

污染率=（已污染样品数/样品总数）×100%

2 结果与分析

2.1 保鲜菌种对酸乳发酵过程的影响

跟踪酸乳发酵过程种pH变化，结果如图1，2所示，添加保鲜菌种后，发酵曲线与空白组重合，说明保鲜菌种的额外添加不影响原来酸乳的发酵过程。

图1 975发酵酸乳酸化曲线

图2 175发酵酸乳酸化曲

2.2 保鲜菌种对酸乳感官品质的影响

由10位食品专业研究人员对上述发酵后熟的酸乳进行感官评分，主要考察添加保鲜菌种后对原酸乳口感和风味的影响，结果如表2所示。添加360保鲜菌种后，持水力和黏度均无明显改变，感官评分几乎一致，说明保鲜菌种的额外添加对酸乳感官品质不造成影响。

表2 添加保鲜菌种后对酸乳品质的影响

2.3 保鲜菌种对霉菌的抑制效果

霉菌是导致酸乳变质的最主要的微生物，为使保鲜菌种的对霉菌的作用效果更直观，在酸乳发酵前，人为接种从腐败酸乳种分离得到5株野生霉菌，控制最终奶液中接种霉菌孢子浓度为20～30 CFU/mL。如下图3所示，对照组在贮藏的第3天，就已经出现了较明显的黄色或墨绿色霉斑，添加保鲜菌种的实验组，霉菌的出现时间推迟，同一时间段，霉菌污染率降低。

图3 酸乳中保鲜菌种对的抑制效果

表3 添加和不添加保鲜菌种酸乳样品霉菌污染率比较 %

2.4 保鲜菌种对酵母菌的抑制效果

酵母在酸乳种繁殖，一般会在酸奶表面产生月牙形的裂痕，或者在容器内壁产生空穴，实验用透明的塑料杯分装酸奶，更容易观察实验结果。在25℃恒温条件下做加速实验测试，对照样在第3天，酸乳表面就已经出现了大小不等的月牙形裂痕，添加保鲜菌种的实验组没有变化；在第7天，对照组已经全部污染酵母菌，产生较浓郁的酒精味道，酸乳表面开始膨胀，添加保鲜菌种的实验组依然没有变化，说明酵母菌受到了明显的抑制。

表4 添加和不添加保鲜菌种酸乳样品酵母菌污染率比较 %

图4 酸乳中保鲜菌种对酵母菌的抑制效果

2.5 保鲜菌种对酸乳延长保质期的效果

以975和175发酵的酸乳为空白对照样，实验组添加360生物保护菌种，分别在6℃和12℃条件下观察污染情况，统计污染率。实验结果如表5所示：6℃贮藏条件下，空白组从20天开始，污染率超过60%，实验组在第35天还未出现污染情况；12℃条件下，空白组15天开始出现明显污染，实验组第35天才开始出现污染情况。实验结果表明生物保鲜菌种够延长酸奶保质期1倍以上。

表5 保鲜菌种对延长酸保质期的影响

2.6 保鲜菌种对酸乳后酸的影响

保鲜菌种主要是乳杆菌组成，乳杆菌一般有较强的产酸和耐酸能力，所以在一般的酸乳发酵菌种配方中，需要降低乳杆菌的比例或选择弱后酸的乳杆菌[14-15]。为测试360保鲜菌种对酸乳后酸的影响，以975为基础发酵菌种，设置空白组，观察在6℃和12℃贮藏条件下酸乳后酸的变化。由图5和图6可以看出，随着保藏时间延长，因发酵菌种持续产酸，酸乳pH逐渐缓慢降低。经过一个贮藏周期：6℃条件下，实验组和对照组pH接近；12℃条件下，实验组比空白对照样略低，但差异不明显。

图5 6℃条件下酸奶pH变化曲线

图6 12℃条件下酸奶pH变化曲线

3 结 论

国家和消费者对乳品质量安全的重视程度决定了酸乳生产企业必须投入更多精力在安全卫生上，作为提高产品质量安全的一种方式，生物保鲜菌种表现出了独特的优势。通过本文的研究，工业化产品Yo-guard360对酸乳中易污染的霉菌和酵母菌较强的抑制作用，特别是在酸乳贮运过程中脱冷的条件下，且对产品质量不带来负面影响。关于保鲜菌种的抑制霉菌和酵母菌的机理，国内外学者都曾做过一些研究，但都没有明确的定论，深度挖掘、科学阐述乳酸菌的抑菌作用机制，将有助入开发效果更好的生物保鲜菌种以及在更多抑菌防腐领域的推广使用。