馬雅鴿,趙聲蘭,甫琪森,梁寧利
(1.云南中醫(yī)學(xué)院,云南 昆明 650500;2.寶雞出入境檢驗(yàn)檢疫局,陜西 寶雞 721006)
地木耳屬于藍(lán)藻門(Cyanophyta),藍(lán)藻綱(Cyanophyceae),念珠藻目(Nostocales),念珠藻科(Nostocaceae),念珠藻屬(Nostoc),是念珠藻中的群體型(Colony),藻絲由50~170個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和異形胞組成[1]。
我國(guó)人民對(duì)地木耳食用廣泛且歷史久遠(yuǎn),但沒(méi)有引起人們足夠的重視。近年來(lái),在世界范圍內(nèi)的野生食物開(kāi)發(fā)熱潮中,地木耳的研究和開(kāi)發(fā)才引起人們的重視。研究范圍主要包括:分類和描述、生態(tài)學(xué)、營(yíng)養(yǎng)成分、生理生化、生物活性物質(zhì)、分子生物學(xué)、人工培養(yǎng)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等[2-3]。在地木耳產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面的研究,主要集中在蛋白飲料的研究,而對(duì)地木耳發(fā)酵產(chǎn)品的研究還少見(jiàn)報(bào)道,實(shí)驗(yàn)采用超聲輔助水提制備地木耳提取物后,進(jìn)行乳酸菌發(fā)酵的研究,為地木耳產(chǎn)品的研發(fā)提供參考。
地木耳(Nostoc communeVauch.)分別采自云南昆明松花壩水庫(kù)及云南曲靖市富源縣;原料乳為市售歐亞全脂滅菌乳;保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)47和嗜熱乳鏈球菌(Streptococcus thermophilus)38均購(gòu)買自云南省微生物研究所;水(符合GB5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中要求;蛋白胨、牛肉膏、酵母粉、葡萄糖、吐溫-80、K2HPO4·7H2O,乙酸鈉,檸檬酸三銨,MgSO4·7H2O,MnSO4·4H2O,瓊脂粉等均為市售。
甲苯胺藍(lán)染液:稱取0.2g甲苯胺藍(lán),用少量丙酮溶解后以蒸餾水定容至100mL。MRS 培養(yǎng)基:蛋白胨10.0g/L,牛肉粉8.0g/L,酵母粉4.0g/L,葡萄糖20.0g/L,吐溫-80 1.0g/L,K2HPO42.0g/L,檸檬酸氫二銨2.0g/L,乙酸鈉5.0g/L,MgSO40.2g/L,MnSO40.04g/L,pH值6.2。
GHP-9080隔水恒溫培養(yǎng)箱:上海一恒科技有限公司;NikonYS100生物顯微鏡:日本尼康公司;YXQ-LSSOS2高壓滅菌鍋:上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;PHS-3C型pH計(jì):上海儀電分析儀器有限公司;DHG-9240A型干燥箱:上海一恒科技有限公司;SK7210HP超聲清洗儀:上??茖?dǎo)超聲儀器有限公司;雙人單面超凈工作臺(tái):蘇州凈化設(shè)備有限公司;UX6200H分析天平:北京賽多利斯儀器系列有限公司。
1.3.1 地木耳水提物的制備
將地木耳與石英砂按1∶2的比例混勻,研磨15min,然后精確稱取地木耳粉5g,置于500mL錐形瓶中,加入250mL蒸餾水,浸泡30min,90℃超聲破碎15min后,煎煮(武火煮沸,文火保持30min),濾布過(guò)濾,濾渣加水(地木耳/水=1∶10,時(shí)間30min)煎煮,過(guò)濾,濾液合并,4℃以12000×g的離心力離心15min,取上清液,制得地木耳水提物,密封至冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2 乳酸菌菌種的活化
取保藏保加利亞乳桿菌和嗜熱乳鏈球菌菌種分別按4%接種量接種于脫脂乳中,41℃~42℃培養(yǎng),凝乳時(shí)取出,制片觀察菌體形態(tài),保證菌體形態(tài)正常并且無(wú)雜菌,用此次活化菌種接種、培養(yǎng),單菌種各活化1次,然后將兩菌種按1∶1的比例接種于脫脂乳中,總接種量為3%,然后培養(yǎng),反復(fù)活化幾次至菌體活力穩(wěn)定后保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.3 地木耳酸奶加工工藝流程
操作要點(diǎn):量取100mL純奶,原料乳的酸度0.09%乳酸,固形物含量8.1%,脂肪含量3.5%,蛋白質(zhì)含量3.0%,接種10%保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)和嗜熱乳鏈球菌(Streptococcus thermophilus)混合發(fā)酵液,溫度41℃~42℃培養(yǎng)。3h后開(kāi)始觀察凝乳情況,記錄凝乳時(shí)間,完全凝乳后,測(cè)其酸度和乳酸菌菌數(shù),并對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)定,再4℃冷卻,后熟發(fā)酵24h,取出測(cè)定其酸度和乳酸菌菌數(shù),并對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)定。
1.3.4 地木耳提取物添加量對(duì)酸乳品質(zhì)的影響
將地木耳水提物按0%、5%、10%、15%、20%、25%不同的添加量分別加入100mL凝乳之后的酸乳中,再放入4℃冰箱后熟發(fā)酵24h,取出測(cè)其酸度和乳酸菌菌數(shù),并對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)定,探討地木耳添加量對(duì)酸乳品質(zhì)影響。
1.3.5 地木耳提取物添加量對(duì)牛乳發(fā)酵的影響
將地木耳水提物按0%、5%、10%、15%、20%、25%不同添加量加入滅菌后的鮮乳中,發(fā)酵之后4h后開(kāi)始觀察凝乳情況,完全凝乳后,取出測(cè)定其酸度和乳酸菌菌數(shù),并對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)定,再放入4℃冰箱后熟發(fā)酵24h,取出測(cè)定其酸度和乳酸菌菌數(shù),并對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)定,探討地木耳添加量對(duì)牛乳發(fā)酵的影響。
1.3.6 酸度檢測(cè)方法
取成品酸奶1mL用蒸餾水稀釋10倍,并搖勻,滴加兩滴酚酞試劑,用0.09523mol/L NaOH溶液滴定,當(dāng)溶液由無(wú)色變?yōu)榉奂t色且30s不褪去即為滴定終點(diǎn),記錄消耗NaOH體積,樣品的滴定酸度由如下公式計(jì)算:
式中:C 為標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液的濃度,mol/L;V 為滴定消耗氫氧化鈉溶液體積,mL;m 為樣品質(zhì)量或體積,g 或mL;0.1 為理論氫氧化鈉的摩爾濃度,mol/L;100 為稀釋倍數(shù)。
1.3.7 乳酸菌計(jì)數(shù)方法
(1)甲苯胺藍(lán)特殊染色法[4-5]
在自制計(jì)數(shù)板滴加0.01mL樣品稀釋液,用接種針小心涂滿1cm2的方孔使其均勻。晾干后在酒精燈上加熱固定數(shù)秒。滴加0.2%的甲苯胺藍(lán)染色液于上述樣品上,在酒精燈上稍加熱后移開(kāi),在室溫下染色2min后水洗晾干。然后用1%的乙酸進(jìn)行脫色1s~2s即用水沖洗去乙酸,用濾紙吸干液體后鏡檢(鏡檢時(shí)選用油鏡,選取30個(gè)視野),乳酸菌數(shù)按下式計(jì)算:
乳酸菌總數(shù)(CFU/mL)=每個(gè)視野中的乳酸菌平均數(shù)×106×樣液稀釋倍數(shù)
(2)平板涂布計(jì)數(shù)法(國(guó)標(biāo)法)[6]
根據(jù)GB4789.35-2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳酸菌檢驗(yàn)》,選擇2 個(gè)適宜稀釋度,每個(gè)稀釋度吸取0.1mL 樣品于2 個(gè)MRS培養(yǎng)基平板,用L形涂布棒將菌液涂布均勻,培養(yǎng)48h后計(jì)數(shù)。平板上菌落數(shù)以無(wú)蔓延菌落,每皿菌落數(shù)在30CFU~300CFU之間為宜。若只有一個(gè)稀釋度平板上的菌落數(shù)在適宜計(jì)數(shù)范圍內(nèi),計(jì)算兩個(gè)平板菌落數(shù)的平均值,再將平均值乘以相應(yīng)稀釋倍數(shù),作為每g(mL)中菌落總數(shù)結(jié)果。若有兩個(gè)連續(xù)稀釋度的平板菌落數(shù)在適宜計(jì)數(shù)范圍內(nèi)時(shí),按下列公式進(jìn)行計(jì)算:
式中:N 為樣品中菌落數(shù),CFU/mL;ΣC 為平板菌落數(shù)之和;n1 為第一稀釋度(低稀釋倍數(shù))平板個(gè)數(shù);n2 為第二稀釋度(高稀釋倍數(shù))平板個(gè)數(shù);d 為稀釋因子。
1.3.8 酸奶感官評(píng)定方法
對(duì)酸奶從顏色、體態(tài)、氣味和滋味4個(gè)方面進(jìn)行評(píng)定,滿分為10分,6位評(píng)判員對(duì)其進(jìn)行品評(píng)打分,取平均分。酸奶感官評(píng)分(滿分10分)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
1.3.9 地木耳酸奶理化及微生物指標(biāo)測(cè)定方法
表1 酸奶感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standards of yoghourt
測(cè)定物標(biāo)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)1HAIS2shen產(chǎn)品的理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)按照GB19302-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵乳》中標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)。
酸乳凝乳后加入不同添加量地木耳提取物,對(duì)酸乳品質(zhì)影響結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 地木耳添加量對(duì)酸乳品質(zhì)影響Table 2 Effects ofNostoc commune addition on the quality of yoghurt
從表2可知,凝乳后,添加地木耳水提物樣品在酸度和菌數(shù)方面均比對(duì)照要高,由此可見(jiàn)地木耳提取物對(duì)乳酸菌的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。而且都隨添加量的增加而增加,之后再減少,添加地木耳提取物5%、10%樣品的酸度和菌數(shù)均比對(duì)照高出許多,可能地木耳富含多糖,其中多糖促進(jìn)了乳酸菌的生長(zhǎng),促進(jìn)了發(fā)酵過(guò)程,縮短了發(fā)酵;添加地木耳提取物15%、20%、25%樣品酸度和菌數(shù)依次減少,可能是添加地木耳提取物體積過(guò)大,反而對(duì)培養(yǎng)體系進(jìn)行了稀釋的緣故。
從乳酸菌數(shù)測(cè)定結(jié)果來(lái)看,甲苯胺藍(lán)染色法的數(shù)值總是高于國(guó)標(biāo)法,主要由于國(guó)標(biāo)法測(cè)定的是活菌數(shù),而甲苯胺藍(lán)染色法測(cè)定的是總菌數(shù)。
從感官評(píng)分看,地木耳提取物添加量5%的酸乳風(fēng)味最好,10%、15%次之,20%、25%最差,總體而言,酸乳風(fēng)味的好壞與酸度的高低有很大關(guān)系,酸度達(dá)到一定值,酸度越高風(fēng)味越差,沒(méi)達(dá)到最佳值,隨著酸度增加,風(fēng)味越來(lái)越好。
在鮮乳中加入不同添加量的地木耳提取物,進(jìn)行乳酸菌發(fā)酵,不同發(fā)酵時(shí)間地木耳添加量對(duì)牛乳發(fā)酵的影響結(jié)果分別見(jiàn)表3、表4。
表3 地木耳添加量對(duì)牛乳發(fā)酵的影響(4h)Table 3 Effects ofNostoc commune addition on the fermentation of milk (4h)
表4 地木耳添加量對(duì)牛乳發(fā)酵的影響(24h)Table 4 Effects ofNostoc commune addition on the fermentation of milk (24h)
由表3可知,加入地木耳水提物和牛乳、乳酸菌同時(shí)發(fā)酵,凝乳時(shí)間縮短,發(fā)酵4h后,酸度和乳酸菌的活菌都得到了很大提高。證明適當(dāng)添加量的地木耳水提物對(duì)乳酸菌的繁殖也有明顯的促進(jìn)作用。
由表4可知,加入地木耳水提物和牛乳、乳酸菌同時(shí)發(fā)酵,后熟24h樣品在酸度、菌數(shù)、感官評(píng)定方面的規(guī)律性同酸乳凝乳后加入地木耳與乳酸菌的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。
總之,對(duì)乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖的影響方面,在接菌種時(shí)加地木耳水提物比凝乳后再加地木耳水提物,發(fā)酵酸度、菌數(shù)增加快一些,可能是在接菌種時(shí)加地木耳水提物,地木耳提供了乳酸菌生長(zhǎng)繁殖所需的合適營(yíng)養(yǎng),加速了乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖;對(duì)產(chǎn)品顏色的影響方面,凝乳后再添加地木耳水提物,產(chǎn)品呈明顯的淺褐色,而且隨著水提物添加量的增加,顏色越深,說(shuō)明地木耳提取物里面的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)沒(méi)有被乳酸菌充分利用,而在接菌種時(shí)加地木耳水提物的所有樣品,顏色都同對(duì)照一樣呈均勻天然的乳白色;對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味的影響方面,接菌種時(shí)加地木耳水提物比凝乳后再加地木耳水提物,產(chǎn)品的風(fēng)味更獨(dú)特,產(chǎn)品還會(huì)呈現(xiàn)出特殊香味。因此,在接菌種時(shí)加地木耳水提物可縮短酸奶的發(fā)酵時(shí)間,節(jié)約成本,產(chǎn)品呈均一的乳白色,風(fēng)味獨(dú)特,香氣宜人。
地木耳酸奶產(chǎn)品的理化指標(biāo)見(jiàn)表5、表6。
表5 地木耳酸奶的理化指標(biāo)Table 5 Physical and chemical indexes ofNostoc commune-yogurt
表6 地木耳酸奶的微生物指標(biāo)Table 6 Microbial indexes ofNostoc commune-yogurt
由表5、表6可知,地木耳酸奶產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)標(biāo)GB19302—2010《發(fā)酵乳》中風(fēng)味乳指標(biāo)要求。
地木耳水提物對(duì)乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖有很大的促進(jìn)作用,能縮短酸奶的后熟時(shí)間,而且能夠產(chǎn)生特殊的香味物質(zhì),對(duì)酸奶的感官顏色沒(méi)有產(chǎn)生不良影響。因此地木耳酸奶生產(chǎn)的最佳條件是:在原料乳中,加地木耳水提物10%,乳酸菌接種量10%,40℃發(fā)酵4h,后熟12h。
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