李靖，陳偉，李小永，程芳

（山東農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，山東泰安 271018）

靈芝酸奶的研制

李靖，陳偉，李小永，程芳

（山東農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，山東泰安 271018）

以靈芝深層發(fā)酵濾液和脫脂乳為主要原料，制備靈芝保健酸奶，研究靈芝酸奶的生產(chǎn)工藝和貯藏過程中的風味物質及菌相變化。結果表明，嗜熱鏈球菌（S.t）與保加利亞乳桿菌（L.b）的接種比例為1∶1，接種量為3%，靈芝發(fā)酵濾液添加量為20%，同時添加6%的蔗糖，42℃下發(fā)酵4 h，得到質量較好的靈芝酸奶。與對照酸奶（未加靈芝發(fā)酵液）相比，靈芝酸奶中的乳酸菌含量顯著提高，L.b/S.t比值增加；在貯藏過程中，靈芝酸奶的黏度、乙醛和丁二酮的質量濃度都呈現(xiàn)出先升后降的趨勢，并且黏度和乙醛質量濃度均高于對照酸奶，多糖質量濃度顯著高于對照酸奶，靈芝酸奶有較高的營養(yǎng)保健價值。

靈芝；酸奶；發(fā)酵；菌相；風味物質

0 引言

靈芝（Ganoderma Lucidum）屬擔子菌門，非褶菌目，具有非常高的營養(yǎng)保健價值[1]。靈芝多糖是靈芝的主要活性成分之一，其能降低血清膽固醇，阻止自由基損傷，保護細胞[2]。長期食用靈芝，能起到抗腫瘤，抗衰老，調節(jié)免疫力等功效。酸奶是一種老少皆宜的保健食品，近年來酸奶對胃病、便秘、細菌性腹瀉的療效作用得到了廣泛的認可[3]。

靈芝酸奶將靈芝和酸奶的營養(yǎng)因子結合起來，具有很好的保健功效和市場潛力。余有貴[4]，余尊祥[5]、黃書銘[6]等人以靈芝浸提液為原料制作酸奶，但是沒有考察靈芝濾液對酸奶中的風味物質和菌相的影響。本文旨在利用靈芝深層發(fā)酵液制備集營養(yǎng)與風味于一體的保健酸奶，并研究了靈芝酸奶的風味物質和菌相的變化，為產(chǎn)品的研制和保存提供理論依據(jù)。

1 實驗

1.1 材料與儀器

材料：靈芝菌種、嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌；脫脂奶粉。

儀器：恒溫水浴鍋，全溫度搖瓶柜，LR-250生化培養(yǎng)箱，酸度計，DV-Ⅲ＋流變黏度計，UNIC2000分光光度計，Sartorius分析天平，手提式滅菌鍋，超凈工作臺。

1.2 方法

1.2.1 靈芝深層發(fā)酵液的制備及多糖的測定

靈芝深層發(fā)酵液的制備[7]:靈芝菌絲斜面種子→種子活化→擴大培養(yǎng)→150 r/min（26℃）搖瓶培養(yǎng)（6 d）→以10%的接種量接入發(fā)酵培養(yǎng)基（26℃（150 r/min），約4 d）→發(fā)酵產(chǎn)物→8層紗布過濾。

發(fā)酵液經(jīng)離心后，用乙醇醇析法提取多糖，用苯酚—硫酸比色法測定靈芝發(fā)酵液中的多糖[8]。

酸奶中多糖質量濃度的測定[9]：稱量25 mL酸奶樣品→加25mL蒸餾水稀釋→加20%TCA5mL→10000r/min離心15 min取上清液→40%NaOH調pH值7.0→90℃熱處理30 min→10 000 r/mln離心15 min取上清液→乙醇醇析→10 000 r/min離心15 min取沉淀→10 mL雙蒸水溶解→透析4 d→490 nm處測吸光度。

1.2.2 制作工藝

（1）發(fā)酵菌劑的制備

將脫脂乳粉(10%)與水混合做成復原奶，90℃下滅菌10 min，冷卻至42℃左右，以無菌方式接種2%充分活化的菌種，混勻后，放入42℃恒溫箱中發(fā)酵至凝固，在4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

（2）靈芝酸奶的工藝流程

（3）正交實驗

正交實驗確定靈芝酸乳的配方，參照靈芝深層發(fā)酵液的添加量、蔗糖用量、接種量和發(fā)酵時間4種單因素的實驗結果，確定正交實驗的因素水平（表1）。選擇L9(34)正交實驗,確定靈芝酸奶的最佳生產(chǎn)配比。

表1 因素水平

（4）感官評分。采用感官品質鑒評，真實、客觀地反映食品品質。參照酸乳衛(wèi)生標準GB19302-2003進行鑒評，靈芝酸奶品質鑒評時由10名有感官品評經(jīng)驗的專業(yè)技術人員組成鑒評小組，研究討論確定品評術語，在專業(yè)感官品質鑒評室內進行，按規(guī)定的評分標準對產(chǎn)品的感官品質進行綜合評價，評價指標包括產(chǎn)品組織狀態(tài)、酸味、風味、口感，感官分數(shù)分別為30，20，20，30；滿分為100分，取平均值為最終結果[10]。

1.2.3 理化指標的測定

酸度的測定采用NaOH標準溶液滴定法[11]，每個樣品滴定3次，取其平均值；表觀黏度采用黏度計(二號轉子)測定其黏度；雙乙酰質量濃度的測定采用鄰苯二胺比色法[12]；乙醛的測定采用碘液滴定法[13]。

1.2.4 微生物菌群的測定

將酸奶存放在溫度為4℃的冰箱中，分別在第1，3，5，7，9，11，13天進行取樣，采用TJA培養(yǎng)基和改良MC培養(yǎng)基，分別對乳酸菌總數(shù)和嗜熱鏈球菌數(shù)進行平板計數(shù)測定，保加利亞乳桿菌數(shù)為乳酸菌總數(shù)減去嗜熱鏈球菌數(shù)。乳酸菌數(shù)測定依據(jù)GB/T4789.37-2003進行。

2 結果與分析

2.1 靈芝深層發(fā)酵液多糖質量濃度

圖1 葡萄糖標準曲線

依據(jù)苯酚—硫酸法進行測定，稀釋20倍后測得吸光度為0.905，計算得發(fā)酵液中多糖質量濃度為1.931 g/L。

2.2 生產(chǎn)工藝正交實驗結果

表2為正交實驗感官評分；表3為正交實驗結果方差分析。由表2和表3可以看出，最佳工藝配方為A3B3C2D2，即嗜熱鏈球菌與保加利亞乳桿菌的接種比例為1︰1，接種量為3%，蔗糖添加量為6%，發(fā)酵液添加量20%（均為質量分數(shù)），發(fā)酵時間4 h。由表2可知，菌種接種比例和發(fā)酵液投料比對感官評分的影響較大。

表2 正交實驗感官評分結果

表3 方差分析結果

2.3 靈芝酸奶在發(fā)酵貯藏過程中菌相的變化

圖2為靈芝酸奶在發(fā)酵及貯藏過程中乳酸菌菌數(shù)的變化；表4為3號靈芝酸奶與對照酸奶中乳酸菌菌數(shù)的T檢驗。由圖2和表4可以看出，靈芝酸奶在發(fā)酵過程中的乳酸菌數(shù)急劇增加，發(fā)酵前乳酸菌的含量為5.0× 107，發(fā)酵結束后乳酸菌數(shù)增加到109，冷藏24 h后乳酸菌數(shù)達到最大值，4號酸奶達到最大值6.5×109，對照酸奶達到1.8×109。而后在貯藏過程中逐漸減少，到13 d乳酸菌數(shù)降至5.3×108，但仍高于對照酸奶的0.9×108。靈芝酸奶中的乳酸菌數(shù)符合GB 19302-2003要求（≥1×106）。

圖2 乳酸菌菌數(shù)的變化

表4 乳酸菌菌數(shù)的T檢驗

相對于對照酸奶，靈芝酸奶的乳酸菌由108mL-1提高到109mL-1，比對照酸奶的乳酸菌含量有顯著提高（P＜0.05）。試驗結果表明，靈芝發(fā)酵液在酸奶發(fā)酵和儲藏過程中對乳酸菌的生長有促進作用。這是因為靈芝發(fā)酵液中除含有靈芝多糖外，還有乳酸菌所需的氨基酸、肽類、核苷酸和維生素等小分子化合物，是已知的酸奶發(fā)酵劑菌種的促生長因子[14]。靈芝酸奶在4℃條件下貯藏其乳酸菌含量逐漸減少，但是始終維持一個較高的水平。酸奶制品中的乳酸菌數(shù)隨著貯藏時間的增加而減少，這是因為菌體本身所處介質酸度較高，溫度較低，使菌體生長繁殖受到一定的抑制作用，所以菌數(shù)逐漸減少。表5為酸奶中嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌在貯藏過程中的變化。

由表5可以看出，雖然乳酸菌在貯藏過程中逐漸減少，但是保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的減少幅度不同。在貯藏初期，保加利亞乳桿菌與嗜熱鏈球菌的比例在0.9～1.5之間，而在貯藏的第13天，變?yōu)?.3～11.4。嗜熱鏈球菌損失較大，這是由于保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌對酸的耐受能力不同，保加利亞乳桿菌耐酸能力較強，因而損失較少，導致其比例發(fā)生變化。而保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的比例對酸奶制品的風味和組織狀態(tài)有重要的影響，保持保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的比例在1︰1，能維持它們之間良好的共生關系，被認為是最優(yōu)的比例[15]。在貯藏過程中，隨著貯藏天數(shù)的增加，L.b/S.t的值不斷增加，對酸奶的風味和組織狀態(tài)產(chǎn)生不良影響。

2.4 多糖質量濃度的變化

多糖可以清除膽固醇，起到降血脂的作用。而且具有改善酸乳的品質的特性，如增加酸乳的黏度、流變性、防止乳清析出、增強凝乳強度、改善酸乳口感等。在酸奶發(fā)酵過程中，乳酸菌不能利用多糖，因此發(fā)酵過程中多糖質量濃度變化不大；在貯藏過程中，多糖質量濃度在第5天達到最大值，隨后逐漸減少（圖3）。由于乳酸菌在后發(fā)酵中自身分泌胞外多糖，導致多糖質量濃度增加。隨著貯藏時間的延長，酸奶的酸度升高，在酸性條件下，多糖發(fā)生糖苷鍵的斷裂，部分多糖發(fā)生水解，導致多糖質量濃度降低[16]。

圖3 酸奶在貯藏過程中多糖質量濃度的變化

表5 酸奶中菌種在貯藏過程中的變化（×108）

2.5 貯藏過程中酸奶酸度和黏度的變化

以9號酸奶與對照酸奶研究在貯藏過程中酸度和黏度的變化如圖4所示。由圖4可以看出，在貯藏過程中，靈芝酸奶的酸度呈上升的趨勢，由第1天69°T上升到第13天的100.9°T，但其仍符合GB 19302-2003的要求（≥70°T）。貯藏前期產(chǎn)酸，有利于風味物質的生產(chǎn)。7 d后酸度上升較快，易造成了酸奶制品的酸度過高，使酸味過重，這種現(xiàn)象即為酸奶工業(yè)上常見的后酸化問題。靈芝酸奶的酸度顯著低于普通酸奶，并且后酸化的程度沒有普通酸奶嚴重。

黏度是反映口感的指標，黏性酸乳的口感要比非黏性酸乳滑潤、厚重。由圖3可知靈芝酸奶的黏度高于普通酸奶,而且兩者的變化趨勢都是先增大，后減小。靈芝酸奶的黏度從第1天的2 526 mPa·s上升到第7天的3 086 mPa·s，然后下降到第13天的2 137 mPa·s。酸奶制品黏度的增高是由于菌體不斷產(chǎn)酸使pH值下降到酪蛋白凝固點，同時菌體不斷分黏粘多糖，使酸奶呈現(xiàn)均一黏稠狀態(tài)。而且加入的靈芝發(fā)酵液中含有靈芝多糖，靈芝多糖可賦予發(fā)酵乳獨特的品質和風味。在貯存過程中，由于酸度的繼續(xù)上升，介質中H+濃度增加，從而使蛋白質交聯(lián)被破壞，從而使黏度有所下降，感官品質也隨之有所降低[17]，由于酸奶的酸度在7 d后開始急劇上升，黏度開始下降，總的口感品質開始下降，所以建議靈芝酸奶的最佳飲用期在7 d內。

2.6 靈芝酸奶在貯藏過程中丁二酮和乙醛質量濃度的變化

以9號酸奶與對照酸奶研究在貯藏過程中丁二酮和乙醛質量濃度的變化。酸奶的風味來源于乳酸羰基化合物在乳糖代謝過程中，少量乙酸、乙醇的生成。天然酸奶的風味與羰基化臺物，特別是乙醛、2－羥基丁酮、丁二酮，這些物質取決于乳酸菌在生長過程中產(chǎn)生的各種代謝酶。乙醛是酸奶風味的重要成分，它主要是桿菌形成的，而一般認為乙醛最佳風味值為20～40 mg/L。嗜熱鏈球菌及保加利亞桿菌可產(chǎn)生微量丁二酮，酸奶中丁二酮的質量濃度一般為8～15 mg/L[18]。圖5為靈芝酸奶在貯藏過程中丁二酮和乙醛質量濃度的變化。

由圖5可以看出，在貯藏過程中，靈芝酸奶的丁二酮和乙醛含量都是先上升后降低，而且都是在第7天達到峰值，7天后開始銳減，靈芝酸奶的丁二酮和乙醛的含量都比對照酸奶高。在較高的酸度下，pH值較低，乙醛易被氧化為乙酸[19]。另外，嗜熱鏈球菌中的乙醇脫氫酶能把乙醛降解為乙醇，而乙醇脫氫酶在貯藏后期（pH值較低）具有較高的活性[20]，從而導致酸奶在貯藏過程中的乙醛質量濃度降低。靈芝酸奶的丁二酮質量濃度變化范圍為16.0～28.98 mg/L，與對照酸奶差不多。而乙醛質量濃度變化范圍為49.01～62.65 mg/L，明顯高于對照酸奶。乙醛/丁二酮在2.5～4之間，呈現(xiàn)出芳香誘人的風味?？梢酝茰y靈芝發(fā)酵液有助于乳酸菌的代謝，從而生成較多的乙醛，提高菌株的產(chǎn)香能力。

3 結論

靈芝酸奶的最佳生產(chǎn)工藝為：添加6%蔗糖；保加利亞桿菌與嗜熱鏈球菌的接種比例為1︰1；接種量為3%，靈芝發(fā)酵濾液的添加量為20%；發(fā)酵時間為4 h。產(chǎn)品組織細膩、質地均勻；口感細膩，兼具發(fā)酵乳香和靈芝的清香。

靈芝發(fā)酵濾液能促進乳酸菌的生長和促進風味物質的產(chǎn)生。與對照酸奶（未加靈芝發(fā)酵液）相比，靈芝酸奶中的乳酸菌含量顯著提高，L.b/S.t比值增加；在貯藏過程中，靈芝酸奶的黏度、乙醛和丁二酮的質量濃度都呈現(xiàn)出先升后降的趨勢，并且黏度和乙醛質量濃度均高于對照酸奶，建議靈芝酸奶的最佳飲用期為5～7 d。靈芝酸奶中多糖質量濃度顯著高于普通酸奶，靈芝酸奶具有較高的營養(yǎng)價值。

[1]李抒詩,于麗薇.靈芝中的化學成分及其藥物作用和保健價值[J].中國醫(yī)藥指南,2009,7(4):108-109.

[2]YOU Y H,LIN Z B.Protective Effects of Ganoderma Lucidum Polysaccharides Peptide on inJury of Macrophages Induced by Reactive Oxygen Species[J].Acta Pharmacol Sin,2002,23(9):787.

[3]張延利,唐秀敏.酸奶的營養(yǎng)價值與保健功能[J].營養(yǎng)研究,2006(4): 40-42.

[4]余有貴.靈芝酸奶的研制[J].食品工業(yè),2000(1):29-30.

[5]余尊祥.靈芝酸奶的制作[J].食用菌,1997(1):40-41.

[6]黃書銘,劉培麗,魯緋.靈芝酸奶制作工藝與營養(yǎng)[J].飲料工業(yè),2004,7 (1):16-19.

[7]王德芝,余榮珍.茶薪菇深層發(fā)酵產(chǎn)多糖的研究[J].中國食用菌, 2004,24(2):47-49.

[8]于浩翰,謝林,肖深根,等.靈芝深層發(fā)酵菌絲體多糖含量測定[J].中藥材,2007,30(9):1061-1062.

[9]羅玲泉.酸乳胞外多糖提取及高產(chǎn)胞外多糖發(fā)酵劑研究[D].湖南農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文,2007.

[10]王大為,吳恩奇,圖力克爾.蒙古口蘑保健飲品生產(chǎn)工藝及穩(wěn)定性的研究[J].食品科學,2006,27(10):239-241.

[11]偉坤.食品檢驗與分析[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1998.56-57.

[12]李妍,邢慧敏,邵亞東等.發(fā)酵乳中丁二酮和乙醛含量檢測方法探討.食品與發(fā)酵工業(yè),2008,34(3):157-158.

[13]王丹,劉鵬.酸奶中乙醛含量測定方法的初步探討[J].中國乳品工業(yè), 1992,20(2):151-154.

[14]郭本恒.功能性乳制品[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2001:162-164.

[15]郭清泉,張?zhí)m威,林淑英.酸奶制品在貯藏過程中的變化[J].食品工業(yè), 2002,1:27-29.

[16]蘇紅,李青連,魏磊.真菌多糖水提及化學輔助提取方法研究進展[J].微生物學通報,2010,37(3):426432.

[17]Johnman.Behavior of Casein Micelles at Conditions Comparable to Those in Frozen Yogurt[J].International Dairy Jouma1,1999,9(3-6): 385-386.

[18]MOREIRA M,ABRAHAM A.Technobogiced Properties of Milks Ferment with Thermophilic Lactic Acid Bacteria at Suboptimal Temperature[J].Dairy Science,2000,83:395-400.

[19]TAMIME A Y，ROBINSON R K.Yoghurt Science and Technology[M].Cambridge:Wood head Publishing Ltd,1999?:619.

[20]VARGA F.The Origins,Production and Control of Acetaldehyde in Yoghurt[D].The University of Reading,Reading,UK,1998.

Ganoderma yogurt and changes in colonies,physical and chemical properties during storage

LI Jing,CHEN Wei,LI Xiao-yong,CHENG Fang
(College of Food Science and Engineering,Shandong Agriculture University,Tai`an 271018,Shandong,China)

The submerged culture filtrate of Ganoderma Lucidum and skim milk were used to make flavoured yoghurt,the optimum formula and the changes in physicochemical properties,flavor substance and colonies were studied.Yoghurt of high quality was prepared when 3%Lactobacillus bulgaricusandStreptococcus thermophliuswere inoculated at a ratio of 1∶1,filtrate of submerged fermented Ganoderma Lucidum mixed with skim milk at a ratio of 20%,6%sucrose added,and fermented at 42℃for 4 hours.Much moreLactic acid bacteriaand polysaccharide were observed from Ganoderma yogurt,in whichL.b/S.tratio increased constantly,compared with those without submerged culture filtrate of Ganoderma Lucidum.During storage,acidity of the Ganoderma yogurt increased gradually,Viscosity and acetaldehyde content,which were higher than those in the control yogurt,as well as butanedione content,increased first and then decreased.The Ganoderma yogurt was of high nutritional and health care value with improved sensory quality.

Ganoderma Lucidum;yogurt;fermentation;colonies;flavor substance

TS252.54

A

1001-2230（2011）05-0060-05

2011-03-03

李靖（1986-），男，碩士研究生，研究方向為真菌酸奶。

陳偉