胡曼，王亮，鞏小芬，王江月，劉朋龍，詹濤，李陽

（1.江蘇大學(xué)食品與生物工程，江蘇鎮(zhèn)江212013，2.新疆天潤生物科技股份有限公司，烏魯木齊830088)

優(yōu)質(zhì)奶啤乳源酵母菌的篩選及發(fā)酵性能的研究

胡曼1，王亮1，鞏小芬1，王江月1，劉朋龍2，詹濤2，李陽2

（1.江蘇大學(xué)食品與生物工程，江蘇鎮(zhèn)江212013，2.新疆天潤生物科技股份有限公司，烏魯木齊830088)

以新疆烏魯木齊地區(qū)采集的開菲爾粒作為分離源，進行了乳源酵母的分離、優(yōu)質(zhì)奶啤乳源酵母的篩選和發(fā)酵性能的研究工作。對分離的乳源酵母菌進行了發(fā)酵產(chǎn)物理化指標(biāo)分析、遺傳穩(wěn)定性的檢測和發(fā)酵產(chǎn)品感官、風(fēng)味的分析，最后通過主成分分析法對不同乳源酵母菌發(fā)酵奶啤的特征進行綜合評價。結(jié)果表明，在分離得到的17株乳源酵母菌中，酵母菌MJ1發(fā)酵24 h后，滿足奶啤工業(yè)理化和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求，酒精生成量為3.88 g/L，發(fā)酵產(chǎn)品理化、感官和風(fēng)味的主成分分析的評價結(jié)果最佳，遺傳穩(wěn)定，適宜奶啤生產(chǎn)發(fā)酵，經(jīng)鑒定此酵母菌為馬克斯克魯維酵母（Kluyveromyces marxianus）。

奶啤；乳源酵母菌；篩選；固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法；主成分分析；鑒定

0 引言

奶啤是以全脂乳或脫脂乳為原料，經(jīng)乳酸菌、酵母發(fā)酵制成的一種新型乳飲料[1]，屬國內(nèi)外首創(chuàng)[2]，一經(jīng)上市就成為廣大消費者的新寵。酵母菌在發(fā)酵時能產(chǎn)生蛋白水解酶、水溶性維生素、游離氨基酸等物質(zhì)[3-5]，提高了奶啤的風(fēng)味和質(zhì)量。

奶啤的風(fēng)味和質(zhì)量與使用的酵母菌種息息相關(guān)，當(dāng)前，大多數(shù)奶啤企業(yè)仍使用市售釀酒酵母生產(chǎn)奶啤，口味雷同，品種單一[1]；生產(chǎn)時添加大量酒花、麥芽，工藝復(fù)雜，成本偏高。因此，為解決問題，科研人員將目光投向了乳源酵母菌種，期待從自然界或農(nóng)牧民發(fā)酵乳制品中尋找新的酵母菌株作為發(fā)酵替代菌株[6]。

研究以開菲爾粒作為菌種分離源，逐級進行乳源酵母菌的篩選和發(fā)酵功能分析，以期為奶啤的生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)乳源酵母菌。

1 實驗

1.1 材料與試劑

開菲爾粒，新疆烏魯木齊地區(qū)采集；乳酸菌（保加利亞乳酸桿菌、嗜熱鏈球菌），江蘇大學(xué)食品學(xué)院實驗室保存；脫脂乳粉、白砂糖、脫脂奶，復(fù)合穩(wěn)定劑，市售。

瓊脂糖、酵母浸粉、胰蛋白胨、葡萄糖、硫酸銅、硫酸鉀、硼酸、氫氧化鈉、體積分?jǐn)?shù)95%乙醇等分析純；色譜純無水乙醇，瓊脂糖，PCR buffer，dNTP，溴化乙錠，TE緩沖液，酵母菌基因組抽提試劑盒。

1.2 培養(yǎng)基

YGC瓊脂培養(yǎng)基（含氯霉素），YPD液體培養(yǎng)基，酸化MRS肉湯培養(yǎng)基，M17培養(yǎng)基，平板計數(shù)瓊脂培養(yǎng)基，馬鈴薯-葡萄糖-瓊脂培養(yǎng)基，孟加拉紅培養(yǎng)基。

發(fā)酵培養(yǎng)基(實驗室配制)：酸乳30%，白砂糖7%，復(fù)合穩(wěn)定劑0.5%，95℃滅菌5 min。

1.3 儀器與設(shè)備

SW．J．2FL潔凈工作臺，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀HP6890/5973，頂空固相微萃取SPMC-57328，MyCy?cler PCR儀，Universal Hood凝膠成像儀，PowerPacD?NA電泳儀，氣相色譜儀(GC-5890 HP)，毛細(xì)管柱(Ag?ilent 1909/N.133HP.1NNOWAX,30m×0.25mm)。

1.4 方法

1.4.1 乳源酵母菌的分離、純化

將采集的開菲爾粒樣品，按照3%的接種比例接種到滅菌脫脂乳中，30℃、140 r/min搖瓶培養(yǎng)24 h。重復(fù)兩次后，按照J(rèn)un-Jun Yang等人[7]的方法進行乳源酵母菌種的選擇性分離和純化。

1.4.2 發(fā)酵菌種的活化、擴培及制備

1.4.3 優(yōu)質(zhì)奶啤乳源酵母菌的篩選

（1）乳源酵母菌的初篩。將活化后的乳源酵母菌以3%的體積分?jǐn)?shù)接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中，按照奶啤生產(chǎn)工藝進行發(fā)酵。參考GB19302-2010中發(fā)酵乳的理化和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的測定方法，對發(fā)酵乳的理化指標(biāo)及衛(wèi)生指標(biāo)進行測定。優(yōu)選符合奶啤生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的乳源酵母菌。

（2）乳源酵母菌的復(fù)篩。將初篩得到的酵母菌進行傳代培養(yǎng)，連續(xù)傳代5代，觀察細(xì)胞形態(tài)并測定每代菌株發(fā)酵培養(yǎng)后的酒精度，篩選出酒精度適宜且產(chǎn)量穩(wěn)定的菌株。

（3）乳源酵母菌的三次篩選。復(fù)篩得到的酵母菌株接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中，按照奶啤生產(chǎn)工藝進行發(fā)酵。對發(fā)酵產(chǎn)品進行感官評定和揮發(fā)性風(fēng)味測定，并進行主成分分析，篩選出發(fā)酵風(fēng)味優(yōu)良的乳源酵母菌。

1.4.4 酵母菌分子生物學(xué)鑒定

篩選到的優(yōu)質(zhì)乳源酵母菌采用5.8S rDNA鑒定法進行分子生物學(xué)鑒定。實驗以樣品總DNA為模板，利用聚合酶進行PCR反應(yīng)。PCR擴增結(jié)束后，將擴增產(chǎn)物進行1.2%的瓊脂糖凝膠電泳，電泳液為1×TAE。電泳后，EB染色15-20 min，紫外光下觀察，拍照。

回收擴增好的PCR產(chǎn)物，進行序列測定。將序列在GeneBank核酸數(shù)據(jù)庫中進行同源序列Blast比對，檢測序列同源或親緣關(guān)系相近的相關(guān)酵母菌的信息，以確定優(yōu)選菌株的菌屬和GenBank菌種序列號。優(yōu)選菌株序列BLAST比對后，選取5條相似性較高序列(相似性系數(shù)＞96%)，運用軟件MEGA5.05進行系統(tǒng)發(fā)育分析。

1.4.5 工藝流程[1]

（1）制備酸乳

（2）制備奶啤

1.4.6 操作要點

（1）溫度。酸乳制備的溫度應(yīng)控制在42～44℃，奶啤的發(fā)酵溫度控制在28～30℃。

（2）預(yù)熱。預(yù)熱溫度是60～70℃，目的是提高蛋白的熱穩(wěn)定性。

（3）均質(zhì)。白砂糖和復(fù)合穩(wěn)定劑需在70℃干拌勻，均質(zhì)壓力15～20 MPa，使產(chǎn)品口感細(xì)膩，提高穩(wěn)定性。

（4）殺菌。奶啤的制備采用95℃條件下殺菌5 min，成品后殺菌條件為70℃，15 min。

（5）冷藏和后熟。酸奶后熟的溫度為4～6℃，奶啤成品冷藏溫度4～6℃。

1.4.7 優(yōu)選酵母菌株代謝物指標(biāo)的測定

酒精度采用氣相色譜法[8]進行；滴定酸度的測定采用GB5413.34-2010中的方法；揮發(fā)性成分檢測采用SPME-GC/MS中的分析方法[9]；質(zhì)量指標(biāo)的測定采用GB19302-2010中方法進行；奶啤的感官評定：由10名受過感官鑒定的小組成員進行感官評定，主要評定項目參照表1[10]。

2 結(jié)果與討論

2.1 乳源酵母菌的分離、純化和形態(tài)學(xué)鑒定

表1 感官評定細(xì)則

表2 酵母菌形態(tài)學(xué)鑒定結(jié)果

經(jīng)過酵母菌選擇培養(yǎng)基篩選培養(yǎng)，酵母菌形態(tài)學(xué)鑒定，初步獲得17株酵母菌。對17株酵母菌編號后進行形態(tài)學(xué)描述，結(jié)果如表2所示。

由表2可以看出，從酵母菌的顏色、濕潤度、光滑度、菌落形態(tài)、透明度、邊緣這6個方面可將17株酵母菌大致分為4類：①NJ1，NJ2，NJ3，NJ4，NJ5和NJ6 6株酵母菌形態(tài)相似，乳白色、圓形，菌落表面濕潤、光滑、半透明，邊緣整齊。②MJ1，MJ2，MJ3和MJ4 4株酵母菌為乳白色、圓形，表面較干燥、光滑、不透明，邊緣整齊。③BJ1，BJ2，BJ3，BJ4，BJ5和BJ6 6株酵母菌形態(tài)為乳白色，表面干燥、多凸起、不透明，邊緣不整齊。④YJ1酵母菌為白色、圓形，菌落表面濕潤、光滑，透明，邊緣整齊。

2.2 奶啤乳源酵母菌的篩選

2.2.1 乳源酵母菌的初篩

理化指標(biāo)和衛(wèi)生指標(biāo)是產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)的重要質(zhì)量指標(biāo)。對17株乳源酵母菌發(fā)酵乳品中蛋白質(zhì)、總固形物、pH、菌落總數(shù)、大腸菌群、霉菌、酵母菌數(shù)進行測定，測定結(jié)果如表3所示。

由表3可以看出，以李新玲[1]和其其格[11]奶啤生產(chǎn)的理化指標(biāo)（蛋白質(zhì)≥0.8%，總固形物≥8%，pH≤4.4，酒精度≤2.5%(體積分?jǐn)?shù))）和衛(wèi)生指標(biāo)（菌落總數(shù)≤1×104mL-1；大腸菌群(最近似值)≤0.30mL-1；霉菌≤30 mL-1；酵母菌≤50 mL-1）為對照標(biāo)準(zhǔn)。在蛋白質(zhì)和總固形物含量方面，除了酵母菌MJ3，幾乎所有的酵母菌都能滿足蛋白質(zhì)≥0.8%，總固形物≥8%要求；在pH值方面，可能由于NJ2，NJ3，NJ4，NJ5，MJ3，BJ1，BJ2，BJ3，BJ4，BJ5和BJ6這幾類酵母菌發(fā)酵乳糖產(chǎn)生的乳酸過多[6]，導(dǎo)致pH值大于4.4，使之不符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)；在乙醇體積分?jǐn)?shù)方面，所有的乳源酵母菌都符合低于2.5%(體積分?jǐn)?shù))[12]生產(chǎn)指標(biāo)要求，達到奶啤飲料的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)；在大腸桿菌數(shù)和霉菌數(shù)方面，所有的乳源酵母菌都能滿足生產(chǎn)要求；在總菌落數(shù)和酵母菌數(shù)方面，MJ4不符合標(biāo)準(zhǔn)。因此，綜合乳源酵母菌分析測定結(jié)果，5種乳源酵母菌NJ1，NJ6，MJ1，MJ2和YJ1滿足進一步復(fù)篩要求。

2.2.2 乳源酵母菌的復(fù)篩

為檢測復(fù)篩菌株的遺傳穩(wěn)定性，將5株乳源酵母菌菌株連續(xù)傳代5次，觀察每次傳代后菌株的菌落特征和測定每次傳代后菌株發(fā)酵產(chǎn)物乙醇含量的變化，結(jié)果如表4所示。

由表4可以看出，菌株NJ1和菌株YJ1在第4代時細(xì)胞的邊緣逐漸變?yōu)椴灰?guī)則，乙醇體積分?jǐn)?shù)下降，說明這兩株酵母菌穩(wěn)定性較差。菌株NJ6，MJ1和MJ2經(jīng)過5次的傳代，菌落形態(tài)保持穩(wěn)定，個體形態(tài)正常，無變異、變形，乙醇產(chǎn)量穩(wěn)定，表明菌株遺傳穩(wěn)定性良好。因此，選擇NJ6,MJ1和MJ2這3株酵母菌作為第三次菌株復(fù)篩對象。

2.2.3 乳源酵母菌的第三次篩選

2.2.3.1 感官評定分析

酵母菌株直接決定奶啤發(fā)酵的口感及風(fēng)味，是奶啤乳飲品發(fā)酵的“靈魂”。為獲得發(fā)酵產(chǎn)品風(fēng)味較好，口感層次豐富的乳源酵母菌菌株，需對第三次復(fù)篩菌株的發(fā)酵產(chǎn)物進行感官評定和揮發(fā)性成分測定。按照表1評定規(guī)則（顏色、味道、組織形態(tài)、氣味、氣泡和總體評價）對3株乳源酵母菌菌株發(fā)酵產(chǎn)物進行感官評定，實驗設(shè)置未接種酵母菌的相同發(fā)酵底物作為空白對照，結(jié)果如表5所示。

在發(fā)酵樣品的顏色方面，由表5可以看出，MJ1（4.4）和MJ2（3.6）與空白組（2.9）差異顯著，這意味著，這兩個菌株能顯著影響奶啤的顏色。NJ6酵母菌顏色感官分值高于空白組，但是無顯著性差異。在發(fā)酵樣品的味道方面，所有的酵母菌發(fā)酵味道都顯著性優(yōu)于空白組，MJ1分?jǐn)?shù)最高，表明MJ1酵母菌能顯著性影響奶啤的味道。在發(fā)酵樣品的組織形態(tài)（乳液均一性、黏稠度、乳清析出等）方面，MJ1（4.6）顯著性高于空白組（3.7），表明MJ1能提高奶啤的組織形態(tài)。在氣味（芳香性、醇味、奶香等）方面，MJ1的感官值是4.2分，顯著高于空白組的2.5分，表明MJ1能提高奶啤的風(fēng)味。在氣泡方面，MJ1（3.7）氣泡含量與空白組（2.7）差異顯著，明顯高于空白組，MJ2（3.2）和NJ6（2.9）之間差異不顯著。

表3 發(fā)酵液質(zhì)量指標(biāo)測定結(jié)果

表4 乳源酵母菌傳代次數(shù)對菌落特征和乙醇代謝的影響

如表5所示，感官評定小組給出的感官分值表明，MJ1顯著影響發(fā)酵樣品的顏色，味道，組織形態(tài)、風(fēng)味和氣泡含量。

2.2.3.2 揮發(fā)性成分分析

利用GC/MS（固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法，solid-phase micro-extraction–gas chromatography–mass spectrometry）對第三次篩選的3株酵母菌發(fā)酵的奶啤進行揮發(fā)性成分檢測，實驗設(shè)置未接種酵母菌的相同發(fā)酵底物作為空白對照，實驗數(shù)據(jù)中匹配度高于70的揮發(fā)性物質(zhì)作為有效實驗鑒定結(jié)果[13]。結(jié)果如表6所示。

由表6可以看出，奶啤發(fā)酵產(chǎn)品中的風(fēng)味成分主要是醇類、酯類、酮類、酸類和醛類等物質(zhì)，與楊紅敏[9]和張志國等人[14]研究類似?？瞻姿崮虡悠返南銡饨M成有醛類1種，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.36%；醇類1種，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.46%；酯類3種，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32.58%；酮類1種，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.69%。MJ1發(fā)酵樣品中含醛類有5種，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為1.54%；醇類3種，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為9.85%；酯類6種，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為18.29%；酮類1種，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.14%，酸類2種，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為1.5%。MJ2發(fā)酵樣品中含醛類3種，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.64%；醇類3種，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.36%；酯類1種，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.08%。NJ6發(fā)酵樣品中含醛類2種，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.59%；醇類2種，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.92%；酯類6種，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.87%；酮類1種，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.53%；酸類3種，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.99%。

乳飲品中的風(fēng)味化合物主要是由微生物產(chǎn)生的酶類，通過分解乳品中蛋白質(zhì)、脂肪和糖類等物質(zhì)而產(chǎn)生的[15]。從表6綜合比較分析結(jié)果來看，空白樣品香氣成分主要由乙酸乙酯構(gòu)成，有強烈的醚似的氣味，清靈、微帶果香的酒香，易擴散，不持久。而其余3種酵母菌形成的奶啤樣品中揮發(fā)性成分較豐富，醇類和醛類等物質(zhì)種類遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于空白樣品。

多數(shù)醇類閾值較高，但不少醇類能夠呈現(xiàn)酒香或者植物清香味，同時醇類和有機酸類可以發(fā)生酯化反應(yīng)，還會形成極少量的醛類、酮類等重要的風(fēng)味物質(zhì)和風(fēng)味輔助物質(zhì)，間接對風(fēng)味產(chǎn)生影響。由表6可知，發(fā)酵樣品中的醇類主要有乙醇、3-甲基丁醇和苯乙醇等。3-甲基丁醇具有較低的檢測閾值[16]，可能由3-甲基丁醛降解形成[17]，有蘋果白蘭地香氣和辛辣味，國標(biāo)GB2760-86將其規(guī)定為可以使用的食用香料。苯乙醇天然存在于蘋果、香蕉杏仁、桃子等植物中，也是國標(biāo)允許使用的食用香料。由表6可以看出，3種乳源酵母菌發(fā)酵產(chǎn)品中醇類物質(zhì)的種類和含量都明顯高于空白樣品；而在3種乳源酵母菌發(fā)酵樣品比較分析中，MJ1和MJ2醇類種類以及相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)都多于NJ6。醇類物質(zhì)及其相對含量是影響奶啤芳香特性及風(fēng)味的主要原因[9]，結(jié)果分析證明，MJ1和MJ2優(yōu)于NJ6。

表6 4種發(fā)酵樣品中揮發(fā)性成分的氣-質(zhì)聯(lián)用分析結(jié)果

酯類化合物是一種很重要的風(fēng)味物質(zhì)，主要由脂肪酸與醇類發(fā)生酯化反應(yīng)生成，具有清新的水果、奶油香氣，氣味柔和、清爽。很多酯類的風(fēng)味閾值非常低，雖然在檢測結(jié)果中質(zhì)量分?jǐn)?shù)不高，但是對風(fēng)味作用很大，尤其是中短碳鏈脂肪酸乙酯具有較大的風(fēng)味貢獻潛力[18]。由表6可知，發(fā)酵樣品中的酯類物質(zhì)有乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯等。在3株酵母菌發(fā)酵樣品中，均含有乙酸乙酯這類化合物，乙酸乙酯是一類無色透明液體，有果香，也是一種食用香精。MJ2乳源酵母菌產(chǎn)生的酯類物質(zhì)只有乙酸乙酯（表6），感官風(fēng)味表現(xiàn)單一。MJ1和NJ6發(fā)酵樣品中均含有丙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯和辛酸乙酯等多種中短碳鏈的脂肪酸乙酯。己酸乙酯和丙酸乙酯具有水果的清香味，是我國食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)允許使用的食用香料。因此，MJ1和NJ6呈現(xiàn)出比MJ2更豐富的風(fēng)味層次。

醛類風(fēng)味閾值較低。由于醛基的不飽和性，屬于不穩(wěn)定的中間體化合物[19]，其氧化快，在長時間的發(fā)酵過程中，易生成酸類物質(zhì)，有助于奶啤香氣的形成。由表6可知，發(fā)酵樣品中的醛類物質(zhì)苯甲醛等。苯甲醛具有苦杏仁、櫻桃及堅果香，為國標(biāo)GB2076-2011允許使用的食品用合成香料。醛類物質(zhì)雖然含量較小，但對奶啤的香氣貢獻較大[9]。由表6得知，MJ1發(fā)酵樣品中醛類相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為1.54%，種類豐富，NJ6有兩種醛類物質(zhì)，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.59%，MJ2發(fā)酵樣品中醛類物質(zhì)有3種，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為1.64%。

酮類是大多數(shù)乳制品具有的典型物質(zhì)，且具有較低的感知閾值[20]，能賦予發(fā)酵液奶油香氣，使整體風(fēng)味豐滿。從表6可知，發(fā)酵樣品中的酮類物質(zhì)有2-庚酮等。2-庚酮具有草本植物的氣味，由亞油酸氧化而來[21]，主要貢獻了奶啤奶油香氣。由表6可知，MJ1和NJ6發(fā)酵樣品中均含有酮類物質(zhì)。

酸類不僅是香氣化合物也是其他醇、醛類和酯類化合物的前體。由于其低的香氣閾值，中短鏈羧酸被認(rèn)為是影響奶啤風(fēng)味的重要因素。由表6可知，發(fā)酵樣品中的酸類物質(zhì)有己酸、辛酸等己酸和辛酸能為乳制品提供特征的香氣。3株酵母菌發(fā)酵樣品中，MJ2不含有酸類物質(zhì)，可能會造成奶啤整體風(fēng)味的失衡。

從表6揮發(fā)性成分的綜合性分析中，奶啤中的風(fēng)味物質(zhì)主要由醇類、酯類、醛類、酸類和酮類等5大類物質(zhì)構(gòu)成。根據(jù)DebebeAlemayehu等人的研究結(jié)果[15]表明，決定乳品發(fā)酵風(fēng)味的關(guān)鍵因素在于風(fēng)味物質(zhì)種類的平衡性。在3株酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)中，MJ1和NJ6酵母菌均能產(chǎn)生這5大類風(fēng)味物質(zhì)，MJ2發(fā)酵樣品則同時缺乏酮類物質(zhì)和酸類物質(zhì)。因此，從風(fēng)味物質(zhì)種類的平衡性上分析，排除酵母菌MJ2，但無法對酵母菌MJ1和NJ6進行比較。因此，對于優(yōu)質(zhì)酵母菌的篩選需要進行對發(fā)酵產(chǎn)品理化和衛(wèi)生指標(biāo)、感官評定、風(fēng)味物質(zhì)的綜合性評價。

2.2.3.3 乳源酵母菌MJ1、MJ2和NJ6代謝產(chǎn)物主成分分析及綜合評價

將發(fā)酵樣品的感官評定、揮發(fā)性風(fēng)味成分的組成以及是否滿足奶啤生產(chǎn)的要求（表3：理化指標(biāo)和衛(wèi)生指標(biāo)），作為乳源酵母菌MJ1、MJ2和NJ6發(fā)酵特性的重要評價參數(shù)，對其進行主成分分析，結(jié)果如圖1所示。

圖1 3株酵母菌發(fā)酵奶啤的主成分分析

由圖1可以看出，第一主成分(69.48%)和第二主成分(15.97%)的累積貢獻率達到85.45%。通常，主成分貢獻率累積超過85%時，可以用主成分代表原始數(shù)據(jù)[22]。所以這兩個主成分能基本反映原變量的信息。因此，根據(jù)3株乳源酵母菌發(fā)酵特性和感官屬性之間的相關(guān)性，空白對照和3種奶啤的載荷值被分成4組。

以第一主成分作為橫坐標(biāo)，第二主成分作為縱坐標(biāo)做成散點圖。由圖1可知，第一組空白組位于第二象限，其特征是具有最高含量的酯類、酮類和pH值。第二組MJ2位于第三象限，其特征是具有最高含量的醛類和乙醇。第三組NJ6位于第四象限，其特征是具有高含量的酸類和醇類物質(zhì)。最后一組是MJ1，位于第一象限，其特征具有最佳的色澤、味道、口感、風(fēng)味、氣泡含量和最高的總固形物、蛋白含量和總體評分。

4個發(fā)酵樣品在PC1和PC2的主成分散點圖分屬4個象限，距離分開，表明特征差異顯著，主成分分析法可以實現(xiàn)對樣品特征差異性的評價，因此，基于奶啤的各種主要特征，選擇乳源酵母MJ1作為奶啤生產(chǎn)菌株。

2.3 乳源酵母菌MJ1的分子生物學(xué)鑒定

將乳源酵母菌MJ1測序后的序列，在GenBank核酸序列數(shù)據(jù)庫中進行序列搜索，比較分析（Blast）乳源酵母菌MJ1序列與已知酵母菌株序列的相似度。如圖1所示MJ1酵母菌與近緣模式菌株的關(guān)系，如圖2所示。

圖2 5.8S ITS序列構(gòu)建的系統(tǒng)樹，供試乳源酵母菌株MJ1與近緣模式菌株的關(guān)系

由圖2可以看出，篩選到的乳源MJ1酵母菌與同源性高達99%的Kluyveromyces marxianus KF646188.1和 Kluyveromycesmarxianus KP132324.1親緣關(guān)系很近，根據(jù)Wu和Ahn的研究[23]，兩菌株的序列一致性大于99%應(yīng)歸為同一物種，因此判斷這一株酵母菌為馬克思克魯維酵母。

3 結(jié)論

由源自新疆烏魯木齊地區(qū)的開菲爾粒中分離選育出了17株乳源酵母菌。對17株乳源酵母菌的發(fā)酵產(chǎn)品進行了理化和衛(wèi)生的測定，結(jié)果表明其中5株酵母菌發(fā)酵產(chǎn)物符合奶啤生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。對這5株酵母菌進行遺傳穩(wěn)定性分析，發(fā)現(xiàn)3株酵母菌穩(wěn)定性良好。最后通過對3株酵母菌的理化、感官和風(fēng)味結(jié)果進行主成分分析，MJ1菌株發(fā)酵整體風(fēng)味最佳，經(jīng)鑒定為馬克思克魯維酵母。目前，正對MJ1菌株的抗菌性、酸耐受性等相關(guān)益生特性進行研究，期待MJ1菌株對優(yōu)質(zhì)奶啤產(chǎn)品生產(chǎn)與開發(fā)起到重要作用。

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Study on screening of high quality dairy yeast for milk beer producing and fer?mentation characteristics

HU Man1,WANG Liang1,GONG Xiaofen1,WANG Jiangyue1, LIU Penglong2,ZHAN Tao2,LI Yang2
(1.Jiangsu University,School of Food and Biological Engineering,Zhenjiang 212013,China; 2.Xinjiang Tianrun biotechnology co.LTD,Urumqi 830088，China)

Yeast species play an important role on the qualities of processed milk beer.The study seeks to screen and assess the fermentation performance of dairy yeast from Kefir grains products obtained from Urumchi,Xinjiang Province,China.The screening assessment criteria were based on colony morphology and evaluation of the product based on metabolism,genetic stability and sensory characteristics and vola?tile profile of the milk beer.In order to highlight the prominent features of each milk beer obtained from different yeasts,PCA was carried out using the quality index,sensorial attributes and the volatile profile.In all,17 strains were screen out of which Kluyveromyces marxianus (MJ1)was identified to be the most suitable based on the assessment criteria.The results show that MJ1 fermentation products met the physical and hygiene quality standards of industrial milk beer product,alcohol production was 3.88 g/L.MJ1 was stable genetically.Based on its main attributes employed in the PCA(Principal component analysis),MJ1 was found to be the best yeast to be used in the production of milk beer.

milk beer;yeast;screening;solid-phase micro-extraction-gas chromatography-mass spectrometry(SPME-GC-MS);principal component analysis(PCA);identification

TS252.54

：A

：1001-2230（2017）07-0027-06

2016-12-13

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團工業(yè)及高新技術(shù)科技攻關(guān)與成果轉(zhuǎn)換計劃項目（2015AB032）；江蘇大學(xué)高級專業(yè)人才科研啟動基金（12JDG069）。

胡曼（1990-），女，碩士，從事奶啤飲料的研究。

王亮