干酪乳杆菌发酵大豆乳产品的质量分析及稳定性的研究

干酪乳杆菌发酵大豆乳产品的质量分析及

稳定性的研究

张丽芳，田洪涛，苑社强，张玉兰，李冲

（河北农业大学食品科技学院，河北 保定 071001）

摘要：从乳制品中选育出生长繁殖力强、发酵活力高强的干酪乳杆菌05-20为试验菌株，制备了干酪乳杆菌纯种发酵大豆乳，分析了发酵产品的质量，考察了发酵产品在冷藏（4 ℃）和室温（20~25 ℃）条件下的贮藏稳定性。试验结果表明：发酵产品的活菌数为2.3×109 cfu/mL，pH值4.6，滴定酸度为80.3 oT，产品品质良好；发酵产品0~4 ℃冷藏21 d，活菌含量仍可达1.57×109 cfu/mL，pH值降至4. 2左右，酸甜适宜，确定发酵产品4 ℃下贮藏期为21 d；室温（20~25 ℃）储存14d，活菌数达1.50×109 cfu/mL，pH值降至4. 2左右，确定发酵产品室温条件下贮藏期为14 d。本研究为大豆酸乳产品质量分析规范提供了科学依据，同时也为研制和开发多功能益生菌豆乳制品提供了新的思路。

关键词：干酪乳杆菌；发酵；大豆乳；产品评价；稳定性

中图分类号：TQ920.6；文献标识码：A；文章篇号:1673-9078(2009)05-0519-04

Quality Analysis and Storage Stability of Fermented Soybean Milk by

Lactobacillus casei

ZHANG Li-Fang, TIAN Hong-Tao, YUAN She-Qiang, ZHANG Yu-Lan, LI Chong

（Food Science and Technology College, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001, China）

Abstract: Lactobacillus casei 05-20 was isolated from dairy products and used for soybean milk fermentation. The quality and stability of products stored at 4 ℃and room temperature (20~25 ℃) were investigated. The result indicated that the product had good quality with its viable cell numbers, pH value and acidity being of > 2.3×109cfu/mL, 4.6 and 80.1 °T, respectively. The best storage time at 4 ℃were determined as 21d, under which the viable number of the product was still 1.57×109cfu/mL and the pH value of the yogurt decreased to 4.2. And the viable number and pH value of the fermented soybean milk were changed to 1.50×109cfu/mLand 4.2 when the milk was storage at 20~25 ℃ for 14d. This study provided a scientific basis for quality analysis of soybean yogurt and new ideas for the development of multi-function probiotics soybean milk products.

Keywords: Lactobacillus casei; fermentation; soybean milk; quality analysis; stability

目前，益生菌已经成为国内外发酵乳制品行业普遍关注的热点。按照欧洲权威机构——欧洲食品与饲料菌种协会（EFFCA）给出的最新定义（2002年）：益生菌是活的微生物，通过摄入充足的数量对宿主产生一种或多种特殊且经论证的功能性健康益处[1]。干酪乳杆菌作为典型的益生菌，其促进人体健康的有益

收稿日期：2009-01-21

基金项目：河北省科技攻关专项专题：优良菌种选育及高效发酵剂的研制（编号03220171D）

作者简介：张丽芳（1983-），女，在读研究生。从事益生乳酸菌及资源开发研究

通讯作者：田洪涛（1963-），男，教授，硕士生导师。从事食品微生物及发酵工程教学与科研工作

功能已被公认，干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）发

酵酸乳制品已成21世纪的生物工程技术产品。

大豆乳不仅在营养成分和功能性成分方面可与牛乳相媲美，而且不含胆固醇和乳糖，可防止动脉硬化和乳糖不耐症的发生等优点[2]。酸豆乳将豆乳的营养与乳酸菌的益生作用集于一体，克服了豆乳酸味不足，品种单一的缺点，同时由于乳酸菌的作用，使产品风味更加柔和。

为了获得渴望的健康促进效果，益生菌乳制品在饮用之前，其益生菌含量必须达到106 cfu/mL以上，而新鲜的益生菌乳制品活菌数量不得低于107cfu/mL[3,4]，而市场上大部分益生菌乳制品活菌含量偏低。因此商品化的益生菌乳制品发展中比较关键的一点是保证产

519

现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2009, Vol.25, No.5

品在货价期中益生菌的活菌数量，并且在贮藏期益生菌在乳制品中具有稳定的益生特性。

因此，本实验旨在分析评价干酪乳杆菌纯种发酵豆乳产品的感官性能、益生菌活菌含量、理化及营养功能性成分和卫生指标以及在4 ℃冷藏和室温贮藏过程中的活菌数和pH值变化，确定发酵产品的贮藏期，以期为产品的货架期和指导消费提供理论依据。 1 材料与设备

1.1 菌种

干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）05-20，由河北农业大学食品科技学院发酵工程实验室提供。 1.2 主要原料和试剂

主要原料：黄豆、鲜牛奶、蔗糖：均为市售，用于发酵培养基的制备。

主要试剂：酵母膏、葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨、醋酸钠等均为分析纯或生化试剂。 1.3 培养基

MRS培养基：参照文献[5]配制MRS液体或者固体培养基，调节为pH6.4~6.8，115 ℃灭菌20 min，室温冷却备用。其中液体培养基用于菌种活化，固体培养基用于菌种活菌数检测。

脱脂乳培养基：新西兰工业化脱脂奶粉与蒸馏水质量体积比为1:7，112 ℃灭菌10 min，室温冷却备用。用于检测菌种活力。

大豆乳培养基：豆与蒸馏水质量体积比为1:10，磨成豆乳，112 ℃灭菌10 min，用于菌种活化和发酵剂制备。

1.4 主要仪器设备

超净台（FLC-3，哈尔滨市东联公司）；高压灭菌锅（YXQ﹣SU46﹣280S，上海博迅实业有限公司）；磨浆机（FOM-Z150-2，镇江市丹徒区纪中电器厂）；实验型高压均质机（SIS60-70，上海申鹿均质机有限公司）；生化培养箱（SPX-150B-Z，上海博迅实业有限公司）；酸度计（pHS-3C，上海康仪仪器有限公司）等。 2 实验方法

2.1 菌种的活化

干酪乳杆菌按1 %（体积比）分别接种于试管MRS液体培养基中，37 ℃培养，活化1~3次，使培养时间在12~18 h内活菌数达到109 cfu/mL以上。将1%试管MRS菌液分别接种于试管无菌脱脂乳培养基中，37 ℃培养，活化2~3次，使凝乳时间达到3~5 h为宜。将1%

520

试管脱脂乳菌液分别接种于试管大豆乳培养基中，37 ℃培养，活化2~3次，使干酪乳杆菌在大豆乳培养基中的凝乳时间达到4~4.5 h，制成试管活化菌种。 2.2 豆乳的制备

挑选优质黄豆→蒸馏水室温浸泡至大豆饱和→碱水浸泡（用0.25 %NaHCO3溶液浸泡2 h，去除豆腥味）→磨浆去渣，收取质量体积分数为10%的豆乳→ 煮沸（100 ℃煮沸10 min，去除豆涩味）

2.3 工艺流程

制备好的豆乳→调配（7%蔗糖和20%牛乳，调pH值为7.0）→均质（25 MPa，10 min）→分装试管→杀菌（112 ℃/10min）→冷却至室温→接种（接种量5×107cfu/mL）→发酵（37 ℃有氧发酵）→冷藏后熟→至4 ℃冷藏或室温藏（20~25 ℃）→发酵产品的质量分析与评价→定期检测活菌数、pH值、观察感官变化→确定保藏条件和保藏

2.4 产品评价测定方法[6] 2.4.1 感观指标

(a)色泽、组织状态：取适量样品置于洁净烧杯中，在自然光下观察色泽和组织状态。(b)滋味和气味：先闻气味，然后用温开水漱口，通过品尝确定样品滋味和气味。

2.4.2 理化指标

蛋白质含量测定：GB/T5009.5-2003；脂肪含量测定：GB/T5009.6-2003；还原糖测定：GB/T5009.7-2003；总酸度：GB/T12456-2008；矿物质：铁GB/T5009.90- 2003、钙GB/T5009.92-2003；铜GB/T 5009.13-1996；维生素E：GB/T5009.82-2003；大豆异黄酮含量的测定：见文献[7]。

2.4.3 卫生指标检测

酵母菌、霉菌：按照GB47.15-2003的规定检验；大肠杆菌：按照GB47.3-2003的规定检验；致病菌：（沙门氏菌：按照GB47.4-2003的规定检验、志贺氏菌：按照GB47.5-2003的规定检验、金黄色葡萄球菌：按照GB47.5-2003的规定检验）；黄曲霉毒素：按照GB/T 5009.23-1996的规定检验；砷：按照GB 4810-94的规定检验；铅：按照GB/T 5009.12-2003的规定检验。

2.5 储藏期测定方法 2.5.1 活菌计数

平皿菌落计数法[8]，37 ℃有氧培养36~48 h，每个试验均重复3次。 2.5.2 pH值测定

PHS-3C酸度计直接测定，每个试验均重复3次。

现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2009, Vol.25, No.5

3 结果与分析

3.1 干酪乳杆菌发酵大豆酸乳产品的质量分析与评价

根据2.4试验方法，对干酪乳杆菌发酵大豆酸乳产品(或称本实验产品)的感官指标、益生菌活菌含量指标、理化及营养功能性成分指标、卫生指标进行了质量分析与评价，结果见表1~表4。

表1 干酪乳杆菌发酵大豆酸乳产品的感官指标评价结果 Table 1 Sensory evaluation of the soybean yogurt fermented by

Lactobacillus casei

项 目 色 泽 组织状态

层现象

气味和滋味

具有浓郁的豆香和发酵香气,酸甜适口,无豆腥味,无异杂味

感官指标评价结果

呈乳白色

凝乳良好,均匀稳定,质地细腻,无液体析出和分

数达到2.3×109 cfu/mL，pH 4.6，滴定酸度为80.3 oT。从产品品质看，色泽呈乳白色，凝乳良好，质地细嫩，均匀稳定，酸甜适口，具有浓郁的豆香和发酵香气，干酪乳杆菌发酵大豆乳产生的香气掩盖了豆乳中原有的豆腥味。该产品的蛋白质、脂肪、还原糖、滴定酸度、pH值等指标与普通酸奶相当，大豆异黄酮含量达到93 mg/L，而普通酸奶未检出异黄酮。大豆异黄酮具有抗氧化、抗肿瘤等生物活性力[9]，是日前大豆及其发酵制品中最引人注目的一种功能性成分，因此大豆酸乳集合了保健与营养于一体，具较好的研究价值。 3.2 干酪乳杆菌发酵发酵大豆酸乳产品的贮藏稳定性研究

调配好的豆乳，112 ℃灭菌10 min，冷却后接种干酪乳杆菌，发酵凝乳后，分别置于4 ℃和室温（20~25 ℃）下保藏，每隔7d检测活菌数和测定pH值，并对产品进行感官评定，结果见表5、表6。

表5 随冷藏天数变化酸豆奶中活菌数的变化

Table 5 Changes of viable cell number of soybean yogurt with

storage time

保藏温度

0 d

7 d

活菌数/（cfu/mL） 14 d

21 d

28 d

35 d

表2 干酪乳杆菌发酵大豆酸乳产品的理化指标及营养功能性

成分指标分析与检测结果

Table 2 Physical and chemical properties of the soybean yogurt

fermented by Lactobacillus casei

项目 本实验产品 普通市售酸奶

项目 本实验产品 普通市售酸奶

蛋白质脂肪 /%

/%

还原糖滴定酸/(g/L)

度/oT

pH值

4 ℃2.31×1092.23×1091.85×109 1.57×109 1.05×1096.32×108室温*2.29×1092.07×1091.50×108 5.41×106 2.65×1058.75×104

注:室温范围为20~25 ℃。

表6 随冷藏天数变化混菌发酵的酸豆奶中pH值的变化 Table 6 Change of pH value of soybean yogurt with storage

time

保藏温度

pH值

0 d4.61

7 d

14 d 21 d 28 d

35 d3.66

4.60 4.45 4.21 4.124.074.56 4.28 3.97 3.95

2.8 2.36 41.2 80.1 4.52 2.2 1.27 39.5 79.8 4.49 Fe

Ca

Cu

维生素大豆异黄

/(mg/L) /(mg/L) /(mg/L) /(mg/L) 酮/(mg/L)4.7 480 0.8 11 4.6 500 0.3 1.2

93 0

4 ℃ 4.63室温(20~25 ℃)

表3 本实验产品的益生菌活菌含量指标检测结果 Table 3Viable cell counting results of the soybean yogurt

fermented by Lactobacillus casei

项目

干酪乳杆菌的活菌含量（cfu/mL）

检测结果2.3×109

表4 干酪乳杆菌发酵大豆酸乳产品的卫生指标检测结果 Table 4 Detection of hygiene indexes of the soybean yogurt

fermented by Lactobacillus casei 项目

大肠杆菌(cfu/100mL)

霉菌(cfu/mL) 酵母菌(cfu/mL) 致病菌(cfu/mL)

检测结果

项目

检测结果

未检出 黄曲霉毒素(μg/L)未检出未检出 未检出 未检出

砷(mg/L) 铅(mg/L)

未检出未检出

由表1~表4可见，该益生菌发酵豆乳产品，活菌

由表5、表6结果可知：干酪乳杆菌纯种发酵大豆乳酸乳在4 ℃下的贮藏过程中，活菌数和pH值在0~7 d内基本保持稳定，14~21 d时，活菌数和pH值呈缓慢下降趋势，但活菌数在109 cfu/mL以上， pH值在4.2以上酸甜适口，组织状态坚实。21~28 d时，活菌数仍保持109 cfu/mL以上，但pH值在4.1左右，口感略酸，且有乳清析出。28~35 d时，活菌数呈快速下降趋势，活菌数在108 cfu/mL以上， pH值在4.0左右，口感较酸，析出乳清较多。可见，干酪乳杆菌4 ℃期间冷藏21 d，活菌数高达1×109 cfu/mL以上， pH保持在4.2以上，从凝乳后的品质来看，产品凝乳坚实，质地细腻，无乳清析出，具有浓郁的豆乳香，酸甜适口。因此确定干酪乳杆菌纯种发酵大豆乳在4

521

现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2009, Vol.25, No.5

℃储藏期为21 d。

干酪乳杆菌纯种发酵大豆乳在室温（20~25 ℃）的贮藏过程中，活菌数0~14 d时，呈缓慢下降趋势，但pH值下降相对较快，但仍在4.2以上，酸甜适口。14 d后，活菌数下降到1×106 cfu/mL左右，pH值在4.0以下，口感较酸，有乳清析出，此时已达不到产品食用的标准。因此，确定室温下干酪乳杆菌纯种发酵大豆奶的储藏期为14 d。

4 ℃冷藏和室温相比大大延长了保藏期。干酪乳杆菌纯种发酵大豆乳产品的4 ℃冷藏期为21 d，活菌含量仍可达109 cfu/mL以上，pH值降至4.2左右，酸甜适口且产品凝乳坚实，质地细腻，无乳清析出。此产品既具有豆乳特有的的风味，又发挥干酪乳杆菌的益生作用，货架期长，满足了消费者对产品的要求。 ４ 讨论

大豆酸奶是利用乳酸菌的发酵作用制成的，它既能发挥大豆的营养功效，又能破坏大豆中的抗营养因子，如影响蛋白质消化吸收的胰蛋白酶抑制剂、引起血红细胞凝集的凝血素、肠胃胀气因子、过敏因子等，从而使大豆蛋白质的消化率得到明显提高[10]，而且发酵过程中所产生的特有芳香物质还可掩盖或去除豆腥味和其它杂味，减少了涨气成份寡糖的含量，并可形成B族维生素[11]。因此，随着大豆功能性研究的深入和人们健康意识的提高，积极研制并开发多功能大豆乳制品将成为豆制品行业竞争的热点和大众的消费时尚。

崔蕊静[12]等人利用保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）和嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）发酵豆乳，活菌数达到3.1×108 cfu/mL，Klaver（1993）和王永强（2008）研制的双歧杆菌发酵大豆乳的总活菌数在106~107cfu/mL[13~14]。本试验干酪乳杆菌05-20发酵的大豆酸乳，凝乳时益生菌总活菌数可达2.3×109 cfu/mL。与同类产品相比，菌株发酵活力高，在大豆乳中的存活力较强，且干酪乳杆菌与保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌相比，能够耐受有机体的防御机制，定植人体肠道，形成生物化学屏障，同时，干酪乳杆菌具有高效降胆固醇，诱导产生抗菌素，促进细胞，产生抗体免疫及抗癌等益生保健作用[15]。

高温型发酵酸奶或酸豆奶，虽然有很多优点，菌

株的后酸化能力相对较弱，但在生产长期的驯化过程中，菌株的后酸化能力相对应提高，这给产品的储藏带来很大的困难。本实验采用的中温型干酪乳杆菌不仅发酵活力强，且后酸化能力较弱，储藏过程中产品较稳定，比市售酸奶的货架期长。干酪乳杆菌纯种发酵大豆乳的产品集益生菌保健和大豆乳营养双方的优点，储藏期长，具有很好的市场前景。 参考文献

[1] 崔岸.益生菌种的应用和市场趋势[J].广州食品工业科

技,2003,77(19):71-73

[2] 田秀红,孙丽慧,闫峰,等.大豆的功能性及保健品开发[J].中

国酿造,2008,187(10):72-75

[3] 田洪涛,张篪,王占武,等.双歧杆菌微生态制剂保藏技术研究

现状[J] .食品与发酵工业,2000,3:74-77

[4] 凌代文,东秀珠.乳酸菌分类鉴定及实验方法[M].北京:中国

轻工业出版社,1999

[5] 李雅乾,田洪涛,苏旭东,等.双歧杆菌发酵胡萝卜汁酸乳贮藏

稳定性研究[J].食品与机械2006,22(4):94-96

[6] 乳酸菌饮料卫生标准[M].中华人民共和国国家标准,2003 [7] 马桂芝,云琦,高晓黎.大豆中大豆异黄酮提取工艺的研究[J].

中成药,2002,11828-830

[8] 凌代文,东秀珠.乳酸细菌分类鉴定及实验方法[M].北京:中

国轻工业出版社,1999

[9] 卢雁,张翠凤,王广旭.发酵大豆异黄酮抗氧化活性的研究[J].

东北农业大学学,2005,36(3):280-282

[10] 李锋.大豆酸奶的研究现状[J].中外食品工业信息,2003,9:

58-60

[11] Naveed Ahmad,李理,杨晓泉,等.乳酸菌培养物的生长特性

及其对豆奶质构和风味的影向[J].现代食品科技,2008,24(4): 301-308

[12] 崔蕊静,杜茂宝,张梅申.豆奶中加入苦瓜汁生产酸豆奶的工

艺研究[J].中国食品学报,2007,7(2):65-69

[13] Klaver,F.A.M.F. Kingma and A.H.Weerkamp.Growth and

survival of bifidobacteria in milk[J].Netherland Milk and Dairy Journal,1993,47:151-1

[14] 王永强,王海凤,王洪军.干酪乳杆菌发酵酸豆奶的工艺研究.

食品研究与开发[J].2008,28(1):67-70.

[15] 张丽萍,杨晨,王成强,等.干酪乳杆菌在酸奶生产中的应用研

究[J].中国乳品工业,2007,35(2):23-26

522