肠膜明串珠菌Leuco4发酵稀奶油的条件优化

摘要：以1株具有良好的产胞外多糖能力的肠膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）Leuco4（CGMCC NO.6432）为发酵剂，添加蔗糖、发酵稀奶油得到涂抹型发酵稀奶油制品。在单因素试验基础上，采用正交试验确定肠膜明串珠菌发酵稀奶油的最佳配方。结果表明，最佳发酵条件为温度29 ℃、接种量3%、发酵时间55 h、蔗糖添加量60 g/L。该工艺条件得到的产品质量优，可进一步开发利用。该产品不含任何稳定剂、增稠剂及乳化剂，但是稳定性好、稠度佳、保水性很好，符合清洁标签以及健康自然食品的要求。

关键词：肠膜明串珠菌；发酵稀奶油；清洁标签；发酵工艺；配方优化

中图分类号： TS225.2+3文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）09-0243-02

收稿日期：2013-12-06

基金项目：国家科技支撑计划（编号：2013BAD18B01）；国家“863”计划（编号：2011AA100901）。

作者简介：周方方（1981—），女，山东烟台人，硕士，中级工程师，主要从事食品生物技术方向的研究。Tel：（021）66553219；E-mail：zhoufangfang@brightdairy.com。

通信作者：郭本恒，博士，教授级高级工程师，主要从事乳品生物技术方向的研究。Tel：（021）66553219；E-mail：gbhbrightdairy@hotmail.com。发酵稀奶油可以延长稀奶油的储存期，获得口感、涂抹性俱佳的涂抹型稀奶油制品。本研究以脱脂乳生产中副产品稀奶油为原料，以肠膜明串珠菌为发酵剂进行单菌发酵，在单因素试验基础上，采用正交试验确定肠膜明串珠菌发酵稀奶油的最佳配方。

1材料与方法

1.1原料、菌株与试剂

稀奶油，为光明乳业股份有限公司乳品四厂脱脂乳产品副产品；蔗糖（白砂糖）（广西上上糖业有限公司生产）；脱脂乳粉（新西兰Snylait公司，食品级）。

肠膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）Leuco4 （CGMCC NO.6432）为笔者所属试验室保藏；M17培养基购自德国Merck公司；其他试剂均为分析纯。

1.2仪器与设备

APV-1000均质机（美国APV公司）；高速搅拌机（上海Flunko公司）；恒温水浴锅（GFL公司）；CA-1480-3型无菌工作台（上海净化设备有限公司）；Bostwick稠度计（CSC Scientific公司）；BS-2E型震荡培养箱（金坛市国旺实验仪器厂）。

1.3试验方法

1.3.1发酵种子液的制备取-80 ℃保存的肠膜明串珠菌Leuco 4，在含5%蔗糖的M17平板上活化（28 ℃），并在含5%蔗糖的无菌脱脂乳中逐级扩培，培养温度为28 ℃，培养时间为30 h，得到发酵种子液，冷却；发酵种子液中肠膜明串珠菌菌落数为1×108 CFU/mL。

1.3.2稀奶油的发酵稀奶油（加热到50 ℃）+蔗糖→高速搅拌20 min→加热到60～65 ℃→均质[一级压力（16.5±0.5） MPa，二级压力（3.5±0.5） MPa]→杀菌（90～95 ℃，5 min）→冷却至25～30 ℃→接种→发酵（28～30 ℃，180 r/min）→灌装、冷却。如果发酵结束有乳清析出，则需要在灌装之前排掉乳清。

1.3.3理化及感官测定

1.3.3.1黏度（流动性）试验对发酵稀奶油进行流动性（黏度）方面的效果检验，用Bostwick稠度计进行流动性（黏度）测试。将清洁干燥的稠度计放于水平位置，调整水平螺旋使水泡居中。关闭扣紧容量皿阀门，称取样品填满容量皿，样品测试在（20±1） ℃下进行，并用刮刀刮平顶部，记录样品温度。按下阀门扣打开阀门使样品流下，同时开始计时，30 s时读取样品流动在刻度板上的读数，即稠度值，精确到 0.1 cm。每个样品测试3次，取平均值。

1.3.3.2析水试验[1]对发酵稀奶油进行析水试验。先称出1个空容器，记为mp，在该容器上盖1个200目的筛子，在筛子上称出一定量的样品记为m1（本试验取50 g样品），在30 ℃恒温箱放置12 h后，取出称容器总质量m2。计算析水率，析水率越小，表示持水性越好。每个样品测试3次，取平均值。

指标标准得分黏度黏度适中（2.0～3.0 cm），易于涂抹8～10黏度可以接受（3.1～5.0 cm），涂抹较容易5～7黏度太高或者太低（>5.0 cm或者<2.0 cm），很难涂抹开或者太稀无法涂抹0～4

析水性保水能力强，几乎无水析出（0～0.5%）8～10有保水能力，稍有水析出（0.6%～1.0%）5～7保水性差，水析出多（>1.0%）0～4

1.3.3.3感官测定感官评定由20名經过培训的评价员完成。从色泽（10分）、气味（10分）、组织状态（30分）、滋味（40分）、涂抹性（10分）5个方面对发酵稀奶油进行感官评分，评分标准见表2。

1.3.4单因素试验参考肠膜明串珠Leuco4菌产胞外多糖的条件[2]，选取温度、培养时间、接种量、蔗糖添加量4个因素设计单因素试验。

温度：以含50 g/L蔗糖的稀奶油为培养基，接种量2%，按“1.3.2”节方法分别于27、28、29、30、31 ℃发酵，48 h后取发酵产品，按“1.3.3”节方法打分。

培养时间：以含50 g/L蔗糖的稀奶油为培养基，接种量2%，30 ℃发酵，按“1.3.2”节方法分别于40、45、50、55、60 h取发酵产品，按“1.3.3”节方法打分。

接种量：以含50 g/L蔗糖的稀奶油为培养基，接种量分别为1%、2%、3%、4%、5%，30 ℃发酵，按“1.3.2”节方法于48h取发酵产品，按“1.3.3”节方法打分。

蔗糖量：分别以含30、40、50、60、70 g/L蔗糖的稀奶油为培养基，接种量2%，30 ℃发酵，按“1.3.2”节方法分别于48h取发酵产品按“1.3.3”节方法打分。

1.3.5正交试验根据肠膜明串珠Leuco4菌单因素试验的结果，选定温度、蔗糖添加量、培养时间、接种量为考察因素，进行L9（34）正交试验，试验的因素水平如表3所示。试验结果以理化打分（表1）及20人感官小组打分（表2）来评定，满分100分。按照正交试验结果，调整发酵条件，对正交试验结果进行验证。

表3肠膜明串珠菌发酵稀奶油正交试验的因素和水平

水平因素A：温度（℃）B：时间（h）C：接种量（%）D：蔗糖量（g/L）128451502295026033055370

2结果与讨论

2.1单因素试验结果

从单因素试验结果（图1）来看，温度28～31 ℃、发酵时间45～60 h、菌种添加量1%～3%、蔗糖添加量40～60 g/L时得分较高，正交试验条件按此结果设计。

2.2正交试验结果

正交试验结果（表4）显示，最好的组合是A2B3C3D2，就

极差来看，影响肠膜明串珠菌Leuco4发酵稀奶油的因素主次顺序为A>B>C>D，温度对稀奶油产品总体得分值影响最大。温度影响肠膜明串珠菌的代谢速度，从而影响了其产胞外多糖的量及产品的质构，因此不同温度下的产品得分差异最大。蔗糖量的极差值最低，说明蔗糖添加量对稀奶油影响最小。肠膜明串珠菌的蔗糖代谢产物为黏性葡聚糖[3]，肠膜明串珠菌胞外多糖通常用于乳品工业，可用作增稠剂提高产品的黏度，以及用作稳定剂减弱蛋白质的脱水收缩作用，提高产品的稳定性[4-5]。

2.3最佳条件验证

根据正交试验结果，选最佳组合条件，按照温度29 ℃、培养时间55 h、接种量3%、蔗糖添加量60g/L发酵稀奶油，以同样感官小组成员评定，结果得分为98.3分。得分高于单一因素试验任一组结果， 表明所得条件为肠膜明串珠菌Leuco4发酵稀奶油的最佳条件。

3结论

本研究通过单因素试验基础上的正交试验，得到并验证了肠膜明串珠菌Leuco4发酵稀奶油的最佳条件为温度 29 ℃、培养时间55 h、接种量3%、蔗糖添加量60 g/L。发酵得到的稀奶油口感细腻顺滑，产品质量稳定、无乳清析出，有较适宜的黏度和涂抹性，具有很高的附加值和良好的销售前景。

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