新型益生乳酸菌发酵山药酸奶的研究

摘要

山药是我国传统的具有食用营养和药用保健双重价值的农产品。鲜山药中含有的黏多糖、薯蓣皂苷元、尿囊素等生物活性成分赋予了山药健脾益胃、降低血糖、抗衰老、抗肿瘤等保健功效，使山药具有极高的加工利用价值。山药的蛋白质含量虽然不高，但属于优质蛋白，各种氨基酸比例合理，在人体内生物利用率高于谷类食物。如果在吃山药的同时补充一些富含蛋白质的牛乳，就可以满足人体的基本营养需求。益生乳酸菌能与人体保持共生关系，定植在人体肠粘膜表面，形成生物化学屏障，发挥促进人体健康的有益作用。随着药食同源产品功能性研究的深入和益生乳酸菌对人体保健作用机理的不断被揭示，国内外益生乳酸菌研究与中药保健食品开发成为目前食品科学领域关注的热点。21世纪以来，人们的生活水平和保健意识不断提高，加快食物发展，改善食物结构，提高全民营养水平，增进人民身体健康，是国民整体素质提高的迫切需要，因此积极研制开发具有营养和保健功能的乳制品是实现这一目标的有利措施。本课题研究的山药酸奶是以牛乳为主要原料，山药为营养补充物质，利用益生乳酸菌发酵制得的一种具有山药、牛乳及益生乳酸菌等多重营养保健功效于一体的新型功能性酸奶。
　　本研究以天然发酵食品、微生态制剂及保健品中自行分离选育出的11株益生乳酸菌为试验菌株进行山药乳发酵，通过对发酵前后pH值、活菌数、理化特性等指标进行分析，综合感官品评结果，进行层层筛选，得到了繁殖能力强、发酵活力高和口感风味佳适宜发酵山药酸奶的2株益生乳酸菌，分别为干酪乳杆菌05-20和植物乳杆菌FS-4。因益生乳酸菌纯种发酵产酸稍弱，故将2株益生乳酸菌辅以产酸特性突出的嗜热链球菌St-LDY和保加利亚乳杆菌Lb-DR进行混合发酵。
　　研究了山药浆料水比、山药浆添加量和蔗糖添加量等因素对4株乳酸菌在山药乳发酵培养基中发酵的凝乳时间、pH值、滴定酸度、脱水收缩敏感性、活菌数及产品感官特性的影响;在此基础上，利用正交试验优化了山药乳发酵培养基各组分的水平，确定了山药浆的最适料水比为1∶3，山药浆的最适添加量为20％，蔗糖的最适添加量为6.5％。
　　本文研究了接种量、混菌比例、发酵温度等因素对4株乳酸菌在山药乳发酵培养基中发酵的凝乳时间、pH值、滴定酸度、脱水收缩敏感性、活菌数及产品感官特性的影响;在此基础上，利用正交试验优化了山药酸奶的发酵工艺条件，确定了4株乳酸菌发酵山药酸奶的接种量为4％(V/V)，混菌比例为05-20∶Fs-4∶St-LDY∶Lb-DR=1∶1∶2∶1，发酵温度为37℃。
　　本试验以《食品安全国家标准——发酵乳》为具体参照，对山药酸奶发酵产品的感官指标、理化指标、卫生指标及乳酸菌活菌含量等方面进行了初步的质量分析与评价，结果表明:由益生乳酸菌干酪乳杆菌05-20和植物乳杆菌FS-4，辅以传统酸奶菌嗜热链球菌St-LDY和保加利亚乳杆菌Lb-DR发酵的山药酸奶，色泽均匀一致，呈乳白色，具有浓郁的发酵香气，酸甜适口，无异杂味，凝乳坚实，无乳清析出和分层现象，口感及组织光滑细腻;脂肪含量为2.72g/100g，蛋白质含量为3.27g/100g，酸度为77.37°T;砷、铅、黄曲霉毒素M1、大肠菌群、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、酵母菌和霉菌等均未在该山药酸奶发酵产品中检出;乳酸菌活菌数为1.82×109 cfu/mL。该山药酸奶发酵产品完全符合我国对发酵乳质量标准的规定，各项检测指标均可判定为合格。
　　通过对山药酸奶发酵产品在4℃冷藏28d内pH值、滴定酸度、乳酸菌活菌数和感官特性变化的研究，确定了山药酸奶在4℃下的货架期为24d。在4℃下贮藏24d时，山药酸奶的各项质量指标分别为:pH值为4.36，滴定酸度为85.49°T，活菌数为9.03 log cfu/mL，感官品评得分为4.48分，山药酸奶呈乳白色，凝乳坚实，无乳清析出，粘稠度适中，口感及组织光滑细腻，酸甜适口，发酵香气浓郁。
　　本研究将山药深加工与乳品工业发展相结合，缓解了我国目前山药资源过剩、奶源相对不足等问题，对进一步丰富乳制品品种，增强乳制品的营养保健功能，改善山药“外销不畅，内销不旺”的困顿局面，开辟我国山药资源利用新途径，提高山药加工附加值和促进城乡经济发展都具有一定的实际意义，同时还为工业化生产干酪乳杆菌和植物乳杆菌混菌发酵山药酸奶产品及其推广应用提供了科学依据。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 益生乳酸菌

1．1．1 益生乳酸菌概述

1．1．2 干酪乳杆菌概述

1．1．3 植物乳杆菌概述

1．1．4 益生乳酸菌对人体的生理功能

1．1．5 国内外益生乳酸菌乳制品的开发及应用

1．2 山药

1．2．1 山药简介

1．2．2 山药的营养成分及作用

1．2．3 山药的药理作用

1．2．4 山药的加工利用研究现状

1．3 酸奶

1．3．1 酸奶概述

1．3．2 市售商业酸奶

1．3．3 酸奶的营养价值

1．4 本论文研究的主要内容

1．5 本论文研究的目的及意义

1．6 本论文研究的创新点

2 材料与方法

2．1 实验材料

2．1．1 试验菌株

2．1．2 原料

2．1．3 培养基及稀释液

2．1．4 主要试剂

2．1．5 主要仪器设备

2．2 实验方法

2．2．1 检测项目及方法

2．2．2 研究内容与技术路线

2．2．3 试验数据统计分析方法

3 结果与分析

3．1 发酵山药酸奶益生乳酸菌菌株的筛选

3．1．1 11株益生乳酸菌在纯山药浆中的产酸特性

3．1．2 5株益生乳酸菌在纯山药浆中的生长特性

3．1．3 3株益生乳酸菌在山药酸奶中的感官特性

3．1．4 2株益生乳酸菌在山药酸奶中的生长及理化特性

3．1．5 混菌发酵对山药酸奶的影响

3．2 山药乳发酵培养基的优化调配

3．2．1 山药浆的不同料水比对山药酸奶的影响

3．2．2 山药浆的不同添加量对山药酸奶的影响

3．2．3 蔗糖的不同添加量对山药酸奶的影响

3．2．4 利用正交试验优化山药乳发酵培养基

3．2．5 山药乳发酵培养基正交试验结果验证性试验

3．3 益生乳酸菌混菌发酵山药酸奶工艺条件的研究

3．3．1 接种量对山药酸奶发酵的影响

3．3．2 混菌比例对山药酸奶发酵的影响

3．3．3 发酵温度对山药酸奶发酵的影响

3．3．4 利用正交试验优化山药酸奶发酵工艺条件

3．3．5 山药酸奶发酵工艺条件的正交试验结果验证性试验

3．4 山药酸奶发酵产品的质量分析与评价

3．4．1 山药酸奶的感官指标检测

3．4．2 山药酸奶的理化指标检测

3．4．3 山药酸奶的卫生指标检测

3．4．4 山药酸奶的乳酸菌活菌数检测

3．5 山药酸奶发酵产品的贮藏稳定性研究

3．5．1 山药酸奶在4℃下贮藏28d内pH值的变化

3．5．2 山药酸奶在4℃下贮藏28d内滴定酸度的变化

3．5．3 山药酸奶在4℃下贮藏28d内活菌数的变化

3．5．4 山药酸奶在4℃下贮藏28d内感官品评的变化

4 结论

5 讨论

5．1 山药酸奶产品的优化研究

5．2 山药酸奶功能性研究现状

5．3 山药酸奶进行保健食品评价

参考文献

作者简介

致谢