桦褐孔菌多糖对乳酸菌发酵及酸奶品质的影响

杨晨芝，郝静，丁霄，吴欣怡，曹啸龙，张泽，张子轶，陆婷婷，赵文，张杨林，陈义勇

（常熟理工学院生物与食品工程学院，江苏常熟215500）

0 引 言

酸奶在发酵过程中保留了原乳的优点及产生了诸如维生素等很多的营养物质，具有促进消化、提高免疫力以及维持肠道的菌群平衡等效果[1]。目前有学者在酸奶开发过程中将一些多糖[2-8]应用到酸奶的开发中，研究发现多糖能够促进乳酸菌的发酵，使酸奶的稳定性及保质期进一步提高[9]。

近年来，国内外学者对桦褐孔菌多糖（Polysaccharides from Inonotus obliquus）的研究主要集中提取技术如高压脉冲电场[10]、超声波[11]、微波[12]等及生物活性如增强免疫、抗氧化[8]、抗肿瘤[9]等方面的研究，关于桦褐孔菌多糖对乳酸菌发酵及酸奶品质的影响还未见报道。因此本研究以桦褐孔菌多糖为研究对象，研究桦褐孔菌多糖对乳酸菌酸奶发酵及其品质的影响，旨在为桦褐孔菌多糖酸奶的研究开发提供依据。

1 实 验

1.1 材料与设备

桦褐孔菌多糖，购自西安普瑞斯生物工程有限公司；蛋白胨、葡萄糖、吐温80、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、酚酞、氢氧化钠，购自江苏强盛功能化学股份有限公司；发酵菌种，江苏梁丰食品集团有限公司提供；DHG-9030A 电热恒温鼓风干燥箱，上海三发科学仪器有限公司；DH600OII 电热恒温培养箱，天津市泰斯特仪器有限公司；LDZX-50KBS 立式高压蒸汽灭菌器，上海申安医疗器械厂；pH 计，瑞士METTLER TOLEDO 公司。

1.2 方法

1.2.1 桦褐孔菌多糖酸奶的制备

将鲜奶置于玻璃瓶中，向鲜奶中添加6%的蔗糖，在65 ℃条件下水浴搅拌，然后分别添加0 、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%的桦褐孔菌多糖，空白和每个添加量平行做3 个，灭菌（95 ℃，10 min）后用蒸馏水冷却至44 ℃左右，将发酵菌种以质量分数为1.5% 的接种量接种于灭菌乳，于43 ℃恒温培养箱中发酵培养5 h后，然后将酸奶置于4 ℃ 冰箱中冷藏后熟待用。

1.2.2 酸奶滴定酸度测定[13]

取后熟24 h 的不同浓度的桦褐孔菌多糖酸奶10 g，然后加入蒸馏水（20 mL）混合均匀，再加入酚酞指示剂0.5 mL，用NaOH 标准溶液（浓度为0.1mol /L）滴定至微红色，保持30 s 内不褪色，将消耗的氢氧化钠标准溶液的毫升数乘以10，即得滴定酸度（吉尔涅尔度），连续7 d 做三次平行定时测定。

1.2.3 酸奶乳酸菌活菌数测定[14]

取后熟24 h 的不同多糖浓度的酸奶25 g，酸奶样品加入225 mL 无菌生理盐水至锥形瓶中混匀制成10-1的样品均匀稀释液，然后再用无菌移液管吸取1 mL 样品均匀稀释液（10-1）加入到灭菌生理盐水（9 mL）的试管中混合均匀，制成10-2的样品均匀稀释液，再依次进行类比稀释，制备10 倍系列稀释样品匀液。分别选取10-6、10-7和10-8三个梯度的稀释液0.2 mL，分别在MRS 固体培养基上涂布，然后在36 ℃条件下培养48 h 后计数，做3 次平行测定。

1.2.4 酸奶持水力测定[15]

用天平精密称取洁净的干燥好的空的50 mL 离心管，质量记为M；将10 g 后熟24 h 的不同多糖浓度酸奶置于50 mL 离心管中，并精确称量其质量记为M1；在4 ℃ 的条件下离心（转速3 000 r/min，10 min），离心完毕后，静置10 min，用移液枪吸取上清液，称量总质量记为M2，做三次平行测定。根据以下公式计算持水力：持水力=(M2－M)/(M1－M2)×100%。

1.2.5 乳清析出率的测定[8]

精确称量后熟24 h 的不同多糖浓度的酸奶10 g置于50 mL 烧杯中，轻轻吸取酸奶表面析出的乳清并称其质量，析出乳清的质量与酸奶质量之比即为酸奶的乳清析出率。根据以下公式计算乳清析出率为

乳清析出率= 析出乳清质量（g）/酸奶质量（g）×100%。

1.2.6 酸奶感官分析

对后熟24 h 的不同多糖浓度酸奶进行感官品质的评定。选择20 位具有区分酸奶感官指标之间细微差别能力的品评员，依靠触觉、味觉、嗅觉及视觉分别从组织状态、口感、滋味以及色泽等方面来鉴定酸奶的外观形态、色泽气味、硬度等，按照表1 的标准进行评分。满分为100 分，得到的最终分数为20 位品评员感官分数的平均值。

1.3 数据分析

采用SAS 软件AVOVA（P＜0.05）程序进行显著性分析，Dunc a n程序进行多重比较。

表1 酸奶品质的感官评分标准

2 结果与讨论

2.1 桦褐孔菌多糖对酸奶滴定酸度的影响

桦褐孔菌多糖对滴定酸度的影响结果如图1 所示。由图1可以看出，连续7 d添加不同浓度桦褐孔菌多糖后，酸奶的滴定酸度均高于70 °T，符合国家标准。第1天酸奶的滴定酸度差异较小，桦褐孔菌多糖酸奶贮藏第2天至第7 天，滴定酸度有一定程度的提高，与空白对照组酸奶相比，发现桦褐孔菌多糖酸奶在后熟过程中滴定酸度变化趋势缓慢，低于空白对照组（P＜0.05）。当桦褐孔菌多糖添加量为0.2% 时，桦褐孔菌多糖酸奶的滴定酸度上升趋势最为缓慢和稳定，说明桦褐孔菌多糖在一定程度上能抑制发酵剂的发酵产酸，有利于提高酸奶的品质及延长酸奶的货架期。

图1 桦褐孔菌多糖对酸奶滴定酸度的影响

2.2 桦褐孔菌多糖对酸奶乳酸菌活菌数的影响

乳酸菌有利于改善肠道的菌群环境，抑制腐败微生物的生长繁殖，是检验酸奶品质的一个重要指标。桦褐孔菌多糖对酸奶乳酸菌活菌数的影响结果如表2所示。由表2 可以看出，与未添加桦褐孔菌多糖对照组相比，添加桦褐孔菌多糖发酵的酸奶乳酸菌活菌数均有明显的增加（P＜0.05），并且随着桦褐孔菌多糖添加量的增加，乳酸菌的活菌数表现为先增高后降低的趋势，当桦褐孔菌多糖添加量达到0.2% 时，乳酸菌的活菌数达到峰值，继续增大桦褐孔菌多糖的添加量，乳酸菌活菌数呈下降并逐渐平稳趋势，原因可能是适量的多糖能够促进乳酸菌更好的利用酸奶中的营养物质，过量的多糖导致酸奶中的水分活度下降，进而对乳酸菌的生长繁殖产生不利的影响[1]。乳酸菌能够抑制腐败菌的生长，进而改善肠道的菌群环境，因此适量添加桦褐孔菌多糖酸奶更有利于人体的健康。

表2 桦褐孔菌多糖对酸奶乳酸菌活菌数的影响

2.3 桦褐孔菌多糖对酸奶持水力的影响

桦褐孔菌多糖对酸奶持水力的影响如图2 所示。由图2 可以看出，当桦褐孔菌多糖添加量增加时，酸奶的持水力先上升后下降，但却始终显著高于空白对照组酸奶的持水力。当桦褐孔菌多糖添加量为0.2%时，酸奶的持水力最高达到83%，酸奶品质最佳。当桦褐孔菌多糖的添加量超过0.2%后，酸奶的持水力随桦褐孔菌多糖添加量的增加而降低，这可能是由于酸奶的持水力受酸奶内总固形物及蛋白质含量变化的影响。因此，桦褐孔菌多糖的添加有利于增加酸奶的稳定性，提升酸奶组织形态，改善酸奶的品质。

图2 桦褐孔菌多糖对酸奶持水力的影响

2.4 桦褐孔菌多糖对酸奶乳清析出率的影响

乳清的析出率可以衡量酸奶的稳定性及组织状态，品质良好的酸奶具有均匀、无气泡产生及乳清的析出极少甚至于没有的优点。桦褐孔菌多糖对酸奶乳清析出率的影响结果见图3。由图3 可知，与空白组对比，桦褐孔菌多糖酸奶的乳清析出率均低于空白组，随着桦褐孔菌多糖添加量的增加，酸奶的乳清析出率逐步下降，当桦褐孔菌多糖的添加量为0.2% 时，酸奶的乳清析出率最低，达到5.3%。当桦褐孔菌多糖的添加量大于0.2% 时，酸奶的乳清析出率进一步增加，说明适量添加桦褐孔菌多糖可以减少酸奶的乳清的析出，添加过量桦褐孔菌多糖会增加酸奶乳清的析出，这可能是由于过量的桦褐孔菌多糖破坏了酸奶中成分，使其无法相互作用，降低了酸奶品质的稳定性[16]。

2.5 桦褐孔菌多糖对酸奶感官的影响

图3 桦褐孔菌多糖对酸奶乳清析出率的影响

图4 桦褐孔菌多糖对酸奶感官的影响

桦褐孔菌多糖对酸奶感官的影响见图4。由图4可知，当桦褐孔菌多糖添加量增加时，酸奶的感官评分表现为先上升后降低的趋势。与空白对照组相比，桦褐孔菌多糖添加量在0.2%～0.3%范围内，酸奶的感官评分明显高于空白对照组（P＜0.05，P＜0.01），当桦褐孔菌多糖添加量为0.2%时，感官评分最高，酸奶口感稠厚，酸味适中，有浓郁发酵乳气味，无不良凝结块，组织均匀，黏稠度、柔滑度适宜，酸奶品质最佳。桦褐孔菌多糖添加量大于0.3%时，酸奶的感官评分与对照组差异不显著（P＞0.05），由此可知，桦褐孔菌多糖在一定的范围内可以显著改善酸奶的风味、口感、色泽及组织状态，但超过一定的范围会使酸奶质地分离，影响发酵凝乳情况，影响产品感官品质，原因可能是过量的多糖与酸奶中的其他成分相互作用产生部分颗粒，导致口感变差[1]。

3 结 论

本研究以桦褐孔菌多糖为研究对象，以酸奶滴定酸度、乳酸菌活菌数、持水力、乳清析出率、感官特性等指标，探讨桦褐孔菌多糖对乳酸菌酸奶的发酵及其品质的影响，结果表明，添加适量的桦褐孔菌多糖在一定程度上能抑制发酵剂的发酵产酸，有利于提高酸奶的品质及延长酸奶的货架期，促进乳酸菌的增殖，提高酸奶的持水力，增加酸奶的稳定性，减少酸奶的乳清的析出，显著改善酸奶的风味、口感、色泽及组织状态等感官品质，综合酸奶的乳酸菌活菌数、持水力、乳清析出率、感官品质等指标，桦褐孔菌多糖添加量为0.2%时，可以有效促进酸奶中乳酸菌的生长、提升酸奶的品质。