不同比例的嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌对酸奶品质的影响

不同比例的嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌

对酸奶品质的影响

赵鑫，赵洪双，姜国龙

（包头轻工职业技术学院乳品工程系，内蒙古包头014045）

摘要：由于嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌在发酵过程中的作用机理不同，因此这2 个菌种的比例对酸乳的发酵会有较大的影响，可以导致酸乳发酵风味、货架期等不同程度的改变。对酸奶发酵过程中嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的比例及其发酵结果进行了研究，利用平板菌落计数法计数，测定滴定酸度，找出发酵规律，从而得出嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌的比例关系为3∶2 时，酸奶的风味较理想、货架期较长，是这2 个菌种最理想的比例。

关键词：嗜热链球菌；保加利亚乳杆菌；酸奶品质

中图分类号：[Q815]；TS252.54

文献标志码：A

The Effects of the Different Ratios of the Hot Chain Coccus and the BulgarianLactobacillus on Yoghourt Quality

Zhao Xin，Zhao Hongshuang，Jiang Guolong

（Department of Daily Processing，Baotou Technical Institute of Light Industry，Baotou，Inner Mongolia 014030，China）   Abstract：This experiment is addicted to the hot chain coccus to theyogurt fermentative process in and the Bulgarian lactobacillus proportion and the fermentation result conducts the research. Because two kind of fungus's is different in fermentative process action mechanism，therefore two mold mushroom spawn's proportions can have the tremendous influence differently regarding the fermentation，will cause the fermentation flavor，the shelf life and so on change in varying degrees. This experimental use dull colony notation counting，the determination titration acidity discovers the fermentation rule，thus obtains two kind of fungi the proportional relationships to be addicted to the hot chain coccus and the Bulgarian lactobacillus

for 3∶2 time the yogurt flavor is ideal，the shelf life is long，is the most ideal proportion. Key words：hot chain coccus；Bulgarian lactobacillus；yoghourt quality

0   引言

酸牛奶系指新鲜无抗的全脂牛奶经消毒、加入乳酸菌发酵而制成的[1]。将乳酸菌加入牛乳后，在适当的温度下，乳酸菌充分利用牛乳中的碳源、氮源、矿物质等营养物质及生长因子，在菌体内各种调节系统的控制下，产生以乳酸为主的各种代谢产物，形成酸

奶独特的风味[2，3]。传统酸奶发酵中，主要发酵剂是嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌的混合菌[4]。在最初，嗜热链球菌开始生长发育，随着抑制保加利亚乳杆菌生长发育时氧的

消耗，牛乳产生稀奶油或奶油样的芳香成分丁二酮[5]。保加利亚乳杆菌稍迟开始发育，促使嗜热链球菌产生氨基酸，制造具有酸牛乳特征风味成分的乙醛[6]；在43 ℃下长时间培养，后期由于保加利亚乳杆菌的产酸量和产酸速度增快，嗜热链球菌停止生

长[7]。发酵完成后，酸奶进入低温贮藏，此时，乳酸菌的活力及产酸能力较低，最有利于酸奶风味的产生及贮藏。本试验主要研究以嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的混合发酵，通过平板菌落计数法计数[9]，计算2 种菌的比例，测定2 种菌在不同比例、不同发酵时间的滴定酸度，同时，品评发酵酸奶的风味，找出嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌的最佳比例，从而为提高产品质量和价值，降低生产成本，提高经济效益提供依据。

1 材料与方法

1.1 菌种

嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌及其混合菌，包头轻工职技术学院乳品工程系实训室提供。

1.2 仪器、设备与试剂

1.2.1 实验设备

FA2004 型电子天平，灵敏度为 0.1%；SG2P 型酸度计，梅特勒托利多仪器有限公司提供；LRH—250 型培养箱，上海一恒仪器有限公司提供；H.H.S型电热恒温水浴锅，上海医疗器械五厂生产；YXQ—LS—S11 型高压灭菌锅，上海博迅仪器有限公司提供；放大镜 （放大倍为 8~10 倍）；海尔冰箱，青岛海尔股份有限公司提供。

1.2.2 玻璃仪器

试管、三角烧瓶、试剂瓶、刻度吸管、平皿等。

1.2.3 实验试剂

浓度为1 mol/L 的 NaOH，AR 级；体积分数为75％的乙醇；M17 合成培养基、酸化 MRS 培养基，伊利苏州乳业公司提供；质量分数为 10％脱脂乳液的配制：取 150 g 脱脂奶粉，加入1 350 mL 的蒸馏水中，配成 10%的脱脂乳液，备用。

1.3 试验方法

1.3.1 酸奶的特征

微生物菌落计数[9]及菌落形态将样品以十进制稀释后，取适当的稀释度分别接种，应用选择性培养基倒平板；MRS 培养基，在37 ℃下培养 72 h，计算其保加利亚乳杆菌的菌落数；M17 培养基，在37 ℃下培养 48 h，计算其嗜热链球菌的菌落数。

1.3.2 绘制球菌和杆菌及混合菌的发酵曲线

取已知含嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌菌量的牛乳，在相同的温度下，各取1 种单独培养，同时也使2 种菌按一定的比例混合后培养，随着时间的变化分别测定其酸度值，然后绘制曲线，其操作步骤如下。

（1）取质量分数10%的脱脂乳液600 的mL，分装于3 个烧瓶中，每个烧瓶装入200 mL，于105 ℃下高温蒸汽灭菌 15 min。

（2）无菌室（超净台）中的分别接种。取装有接种菌种牛乳的试管，摇匀里面的牛乳。用吸管吸取含嗜热链球菌的牛乳 1 mL，注入1 个烧瓶中，用吸管吸取含保加利亚乳杆菌的牛乳 10 mL，注入第2 个烧瓶中，然后，用吸管吸取含嗜热链球菌的牛 乳0.5 mL，同时用吸管吸取含保加利亚乳杆菌的牛乳5 mL，一起注入第3 个烧瓶中，并均编号。

（3）将3 个烧瓶密封，充分振摇，然后将其都放在 42 ℃的培养箱中恒温培养。每隔30 min 测定1 次3 个烧瓶中牛乳的酸度。做出其酸度随时间变化的曲线。培养前，取装混合菌烧瓶中的牛乳，用酸奶的特征微生物菌落计数[9]法记数。

（4）测定酸牛乳的酸度（吉尔涅尔度）。取10 mL酸牛乳，用20 mL 的蒸馏水稀释，加入0.5 mL 体积分数为0.5%的酒精性酚酞指示剂，以浓度0.1 mol/L的NaOH 滴定，将消耗的NaOH 体积（mL）数乘以10，即每100 mL 牛乳中所需要的浓度为0.1 mol/L 的NaOH 的毫升数为 1 °T，称为1 吉尔涅尔度。一般牛乳的酸度超过20 °T，即可认为该牛乳已开始变酸。酸度越高，对热的稳定性越差，越易凝固。酸奶在常温下，酸度达 55 °T 时，就可以凝固。

1.3.3 绘制不同比例的混合菌发酵曲线

将菌种混合后，在相同的温度下培养，测定菌种的比例，并随着时间的变化分别测定其酸度值，然后绘制曲线，具体操作步骤如下。

（1）取配制好且灭菌的质量分数10%的脱脂牛乳1 000 mL，分装于5 个烧瓶，每瓶 200 mL，分别接种。第1 个烧瓶中注入含嗜热链球菌的牛乳0.75 mL 和含保加利亚乳杆菌的牛乳2.5 mL；第2 个烧瓶中注入含嗜热链球菌的牛乳0.5 mL 和含保加利亚乳杆菌的牛乳5 mL；第 3 个烧瓶中注入含嗜热链球菌的牛乳0.8 mL 和含保加利亚乳杆菌的牛乳2 mL；第4 个烧瓶中注入含嗜热链球菌的牛乳0.25 mL 和含保加利亚乳杆菌的牛乳7.5 mL；第5 个烧瓶中注入含嗜热链球菌的牛乳 0.6 mL 和含保加利亚乳杆菌的牛乳4 mL。分别标注发酵剂1 号 ~5 号。

（2）取接种牛乳的5 个烧瓶，每瓶中分别倒出50 mL 于另一烧瓶中，编上号。培养前，取装混合菌的 5 个烧瓶中的牛乳，用酸奶的特征微生物菌落计数法记数。将接种的 5 瓶牛乳密封后，放在43 ℃的恒温培养箱里面培养。将另5 个烧瓶盖上塞子后，置于43 ℃的水浴锅中，每5 min 测定5 个烧瓶里牛乳的酸度值。

（3）待到水浴锅中的烧瓶中的牛乳出现凝聚时，将恒温箱中对应的烧瓶取出，测定其酸度，之后置于4 ℃的冰箱中储存。将菌种1 和菌种2 每隔一段时间从冰箱中取出后，倒出30 mL 测定其酸度，然后放回冰箱中继续储存。

2 结果与分析

2.1 酸奶的特征微生物菌落计数及菌落形态

在酸奶的特征微生物菌落计数中，24 h 后 MRS培养基的平板内有很小的菌落；约 48 h 后，看到M17 培养基的平板内有菌落，MRS 培养基的平板内有很小的菌落；约 72 h 后，看到 MRS 培养基平板内有菌落。

2.1.1 菌落形态

MRS 培养基的平皿内菌落形成两面凸起的，呈不规则的星形，菌落圈直径为 1~3 mm。M17 培养基平皿内的菌落形成两面凸起的呈不规则的圆形或椭圆形，菌落圈直径为1~2 mm。

2.1.2 菌落数

在稀释MRS 为1×10- 6 的培养基平板内，菌落数为57 个；在稀释M17 为 1×10- 7 的培养基的平皿内，菌落数为46 个。

2.1.3 球菌与杆菌的比例

实验得出，相同体积脱脂乳液中的球菌与杆菌的比例为1∶10。

2.2 球菌与杆菌及混合菌的发酵曲线

经过计数后，得出混合菌种中两种菌种的比例约为1∶1。在相同的温度下，将单一菌种和混合菌种分别培养后，观察酸奶酸度随着时间变化的规律。嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌及其混合菌发酵曲线见图1。

由图1 可得知，保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌单独作为发酵剂时，它们在开始阶段的发酵速度比混合菌的快，其中，嗜热链球菌的发酵速度又较保加利亚乳杆菌快。随着发酵时间的延长，嗜热链球菌的发酵速度开始减小，保加利亚乳杆菌的发酵的速度也开始减小，但混合菌的发酵速度逐渐加大，并且在2 h 后混合菌发酵牛乳的酸度分别超过杆菌的和球菌的，酸度明显提高；4 h 后，其酸度远远超过单菌的。品尝酸奶时，发现混合菌发酵的酸奶口感更好，适中的酸味中带有甜味且更加芳香，具有纯乳酸发酵剂制成的酸牛乳特有的滋味和气味。混合菌中球菌和杆菌的比例约是1∶1。由此可知，比例是1∶1 的混合菌比任何单菌更有利于酸奶风味的形成。

2.3 不同比例混合菌的发酵曲线

2.3.1 计数结果及比例

混合菌种的计数及比例见表1。

2.3.2 曲线的绘制

相同的条件下，将不同比例的菌种培养发酵后，随时间的变化，分别测定其酸度值，列表并绘制曲线。

（1） 水浴中酸牛乳的发酵曲线。

不同比例混合菌的发酵曲线见图2

由图2 可以看出，发酵剂1 号、发酵剂3 号发酵的速度在开始的1.5 h 时很慢，之后才开始加大，直到约 3 h 处，从这以后发酵速度又开始降低；4 h 后，牛乳的酸度变化很小，发酵和前几个小时相比几乎处于停止状态；发酵剂2 号、发酵剂4 号发酵的速度在

开始的3 h 很快，3 h 后其发酵速度即酸度上升速度开始降低，直到4 h 后其发酵和前几个小时相比几乎处于停止状态；发酵剂 5 号发酵的的速度比较适中，由以上可以得出，当球菌在混合菌里的含量高时，混合菌前期的酸度上升速度即发酵速度较慢，后期才开始变快。

（2）冰箱储存发酵后牛乳的滴定酸度。

后发酵中混合菌随发酵时间变化酸奶酸度的变化值见表2。

试验过程中，在28 h 后，发酵剂2 号发酵的牛乳中出现凝结的小块，此时发酵剂 2 号发酵的酸奶的芳香味更浓；108 h 后，发酵剂1 号发酵的牛乳中出现凝结的小块，此时，酸奶的口味较好。相比较而言，发酵剂2 号发酵的酸奶不仅是特别酸，而且其中有一些苦涩味。同时，由表2 可以看出，在后期的发酵（后酸化过程）中，发酵相同的时间后，发酵剂2 号的酸度总是较发酵剂1 号的大。这说明发酵剂2 号在发酵后期有较强的发酵能力，其后酸化过程较严重。长时间的保存后，发酵剂2 号发酵的酸奶的口味不如发酵剂

1 号的好，且出现苦涩味，这说明这种酸奶不能长时间保存，其货架期较短。（3）酸奶的感官指标。发酵后期酸奶感官指标的比较见表3

由表3 可以看出，采用发酵剂5 号不论是酸奶的组织状态，还是酸奶的口感，均优于其他发酵剂，所以，从本试验的结果可以看出，采用发酵剂5 号生产酸奶是最佳比例，即球与杆菌的比例为3∶2。

3 结论

（1）在酸奶的发酵中，将混合菌作为发酵剂，发酵酸奶的口味优于单菌作为发酵剂发酵的酸奶。

（2）在混合菌作为发酵剂时，混合菌中的嗜热链球菌含量较高时，酸奶发酵的速度较慢，产生的风味物质较少，但是它后酸化程度较轻，适宜于长期保存的酸奶，即货架期较长；当混合菌中保加利亚乳杆菌的含量高时，酸奶发酵的速度较快，产生的风味较好，但其后酸化程度较重，它发酵制得的酸奶长时间保存后，容易结块，且严重影响风味，故其货架期较短。

（3） 综合分析得出，球菌与杆菌的比例为 3∶2的，能更加有利于酸奶风味的形成，且货架期也较长，可以提高产品价值，降低生产成本，从而提高经济效益。

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