植物乳杆菌P-8对发酵乳风味及贮藏稳定性的影响

 

　　植物乳杆菌P-8是一株具有优良特性的益生菌株，可显著降低脂质水平，增强免疫功能并改善肠道菌群。植物乳杆菌P-8在乳制品的应用上十分广泛，目前已被证实将其应用到发酵山羊乳和发酵豆乳中，能使其具有优异的风味特性。故本实验将进一步探究植物乳杆菌P-8与酸奶发酵剂结合发酵对发酵乳风味以及一系列贮藏特性的影响。

　　实验设计

　　选取均质的牛奶，酸奶发酵剂（嗜热链球菌IMAU40133和德氏乳杆菌保加利亚亚种IMAU20401按1:1000配比；嗜热链球菌IMAU40133含量为5x107 CFU/mL）和植物乳杆菌P-8制备发酵乳（图1）。其中植物乳杆菌与酸奶发酵剂的配比按照1:1，1:5，1:10，1:50，1:100和1:1000等6个比例混合分别添加到牛奶中制备发酵乳。对制备好的发酵乳进行理化性质的测定（挥发性风味化合物、pH值、TA值、活细胞计数、粘度、脱水收缩等）。

　　1.发酵乳中挥发性风味化合物

　　将植物乳杆菌P-8和酸奶发酵剂分别按照1:1，1:5，1:10，1:50，1:100和1:1000等6个比例接种发酵。我们从不同比例的益生菌发酵乳中共鉴定出66种挥发性风味化合物，这些化合物的种类主要是醛、酮、羧酸、醇、酯和芳香羟。

　　对挥发性化合物的主成分分析，发现不同比例的植物乳杆菌P-8发酵乳的挥发性成分之间存在差异。其中1:100和1:1000比例的发酵乳在正轴上聚集在一起。而1:1，1:5，1:10，1:50比例的发酵乳在负轴上聚集在一起（图2A）。醛、酮、醇、酯和芳羟化合物等位于正轴上，而酸性化合物则位于负轴上（图2B）。这表明1:100和1:1000比例的益生菌发酵乳中醛、酮、醇含量较高，相比其他比例的益生菌发酵乳的样本来说风味更好。

　　对发酵乳的香气活度值(OAV)进行测定，表1显示了各种比例下发酵乳各成分的OAV值，其中1:100和1:1000比例发酵乳的OAV值为测定结果，其他比例的OAV值则来自文献参考。在1:100和1:1000比例发酵乳中检测到了六个特征化合物，分别为3-甲基丁醛、己醛、(E)-2-辛烯醛、壬醛、2-庚酮和2-壬酮。1:100比例下发酵乳的中主要化合物的OAV值大于1:1000比例下的水平；同时发现己醛在这两种比例下的发酵乳中OAV值分别为10.99和10.69，这表明己醛可能是发酵乳奶酪香气的主要成分，1:100可能是植物乳杆菌P-8与酸奶发酵剂的最佳配比。

　　2.发酵乳pH值和TA值

　　表2展示了发酵和储存过程中pH和TA值的变化，我们发现发酵2小时后，pH值迅速下降，在不到6小时的时间里pH值达到4.5。在14天储存期结束时，含有植物乳杆菌P-8的发酵乳pH值可以达到4.01，而此时TA值可以增加到93.28。

　　3.发酵乳活细胞计数

　　以1:100为比例添加益生菌对发酵期间和储存期间的活细胞计数没有显著影响（表2）。在发酵期（0-4小时）和储存期（0-3天）期间，发酵乳的活细胞计数迅速增加，在储存3天后达到5.25x109 CFU/mL，然后显著下降。而以1:1000为比例的发酵乳也发现了类似的结果，其活细胞计数在储存期第2天达到峰值2.82x109 CFU/mL。

　　4.发酵乳粘度和脱水收缩值

　　表2同样列出了在发酵期和储存期以1:100添加益生菌后的发酵乳的粘度会让脱水收缩值。我们发现在发酵和储存期间，发酵乳的粘度随着时间而显著增加，并在储存1日时达到1280 mPas的峰值。在添加了植物乳杆菌P-8后粘度稳定增加，在储存3日时达到1166 mPas。加入植物乳杆菌P-8的发酵乳在冷藏阶段中比其他酸奶更容易产生脱水收缩作用，其收缩值为31-36%。

　　5.发酵乳的感官评估

　　小组成员对储存0日添加不同比例的益生菌和酸奶发酵剂的发酵乳进行样本风味感官评估，发现植物乳杆菌P-8与酸奶发酵剂比例为1:100的发酵乳被认为是具有更好的酸奶特性，比其他组合更具有良好的风味。

　　实验结论

　　经过对植物乳杆菌P-8与酸奶发酵剂6种配比制备出来的发酵乳质量进行测定，共鉴定出66种挥发性风味化合物。根据植物乳杆菌与发酵剂比例的不同，其挥发性化合物的分别存在明显差异，在1:100和1:1000比例发酵乳中检测到了6个特征化合物。植物乳杆菌P-8的添加并不影响发酵乳自身的理化特性。此外我们发现1:100比例的发酵乳风味质量更好，并通过感官评估发现其酸奶特性优于普通发酵乳，这也表明控制益生菌与发酵剂的比例对于调控发酵乳的挥发性特征以及总体风味是十分重要的。