益生菌及合生元酸羊奶发酵工艺研究

摘要

山羊奶营养全面，一直被广泛认为是适宜于老年人、生病及康复患者和婴幼儿的食品。目前，大量的液体、浓缩和粉状山羊奶产品在美国、新西兰等国家广泛销售，山羊奶酪更是在世界各地大量生产和销售，然而，我国目前对羊奶的加工限于奶粉及液态奶，陕西基本上以普通奶粉和工业奶粉为主，产品单一，附加值不高。因此，益生菌及合生元酸羊奶的开发对于我国充分利用山羊奶资源，推动奶山羊产业的发展有重大意义。
　　 本课题首先从酸奶发酵剂中筛选出了适合羊奶发酵的菌种，通过单因素及正交试验对其用于酸羊奶的发酵工艺进行优化，确定了普通酸羊奶发酵最佳工艺条件，在此基础上分别添加益生菌（嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、双歧杆菌），研究了提高益生菌数的工艺条件，通过选择性计数确定产品中各种益生菌的数量，得到5种益生菌酸羊奶系列产品，产品活菌数均大于＞109cfu/mL；应用高效液相色谱-蒸发激光散射检测法(ELSD-HPLC)建立了水苏糖测定方法，为进一步开发合生元酸羊奶中水苏糖的测定奠定了基础。在上述制备的酸羊奶中添加水苏糖，研究水苏糖对酸羊奶pH、酸度及活菌数的影响、酸羊奶发酵前后水苏糖含量变化，确定水苏糖的最佳添加量，开发了6种合生元酸羊奶。获得以下结果：
　　 1．保加利亚乳杆菌LB17和嗜热链球菌ST16是羊奶发酵的理想菌种组合，其最佳工艺条件为接种量3％，保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌的配比2:1，加糖量7％，43℃发酵4h，其成品总菌数为1.90×109cfu/mL，感官评价最佳。
　　 2．嗜酸乳杆菌酸羊奶最佳工艺条件为接种量7％，嗜酸乳杆菌与普通酸奶发酵剂的配比1:1，37℃发酵4.5h，其成品中嗜酸乳杆菌数达到1.65×107cfu/mL，总菌数达到1.70×109cfu/mL;干酪乳杆菌酸羊奶最佳工艺条件为接种量7％，干酪乳杆菌与普通酸羊奶发酵剂的配比为1:1，39℃发酵4.5h，其成品干酪乳杆菌数达到2.84×108cfu/mL，总菌数达到2.23×109cfu/mL;双歧杆菌酸羊奶最佳工艺条件为接种量5％，双歧杆菌与普通酸羊奶发酵剂的配比为4:1，39℃发酵4.5h，其成品双歧杆菌数达到1.61×108cfu/mL，总菌数达到1.32×109cfu/mL。
　　 3．AB酸羊奶最佳工艺条件为接种量6％，双歧杆菌、嗜酸乳杆菌和普通酸奶发酵剂配比2:1:1，38℃发酵4.5h，其成品双歧杆菌数达到3.28×107cfu/mL，嗜酸乳杆菌数达到1.35×108cfu/mL，总菌数达到1.84×109cfu/mL:BC酸羊奶的最佳工艺条件为接种量6％，双歧杆菌、干酪乳杆菌和普通酸奶发酵剂配比2:1：1，41℃恒温发酵4.5h，其成品双歧杆菌数达到1.34×108cfu/mL，干酪乳杆菌数达到2.80×107cfu/mL，总菌数达到1.65×109cfu/mL。
　　 4．应用ELSD-HPLC法建立了测定酸羊奶中水苏糖含量的方法。采用Hypersil NH2色谱柱；流动相为甲醇：水(80:20)，流速1mL/min，柱温为室温；ELSD检测器参数，漂移管温度85℃，空气压力30Psi。在上述条件下测得水苏糖在2.504μg～12.52μg范围内线性关系良好，R2为0.9918。本方法操作简便、稳定，结果准确、重现性好。
　　 5．普通酸羊奶中水苏糖的最佳添加量为0.8％，总菌数为1.60×109cfu/mL（对照1.28×109cfu/mL），酸度141.80T，pH为3.68。可见水苏糖不仅促进了普通酸羊奶菌数的增殖，水苏糖损失少；嗜酸乳杆菌酸羊奶中水苏糖的最佳添加量为0.4％，嗜酸乳杆菌数为3.00×107cfu/mL（对照1.60×107cfu/mL），总菌数为2.02×109cfu/mL（对照1.93×109cfu/mL），酸度111.60T，pH为4.59;干酪乳杆菌酸羊奶中水苏糖的最佳添加量为0.8％，干酪乳杆菌数为2.53×108cfu/mL（对照2.40×108cfu/mL），总菌数为2.55×109cfu/mL（对照1.82×109cfu/mL），酸度930T，pH为4.53。双歧杆菌酸羊奶中水苏糖的最佳添加量为0.6％，双歧杆菌数为1.48×108cfu/mL，总菌数为1.90×109cfu/mL（对照1.80×109cfu/mL），酸度106.20T，pH为4.41，感官评价均佳。
　　 6．AB酸羊奶中水苏糖的最佳添加量为0.8％，双歧杆菌数为5.50×107cfu/mL（对照4.30×107cfu/mL），嗜酸乳杆菌数为7.40×107cfu/mL（对照6.90×107cfu/mL），总菌数为2.00×109cfu/mL(对照1.34×109cfu/mL)，酸度102.20T，pH为4.35;BC酸羊奶中水苏糖的最佳添加量为0.6％，双歧杆菌数为1.53×108cfu/mL（对照1.51×108cfu/mL），干酪乳杆菌数为5.8×107cfu/mL（对照4.50×107cfu/mL），总菌数为1.71×109cfu/mL（对照1.38×109cfu/mL），酸度110.20T，pH为4.25，感官评价均佳。
　　 采用本研究技术制备的益生菌及合生元酸羊奶，口感好，具有较高营养价值及保健作用，为陕西及奶山羊养殖基地酸羊奶生产提供了较为可靠的技术支撑。