齊強(qiáng)強(qiáng)，褚 瑩，丁 武

（西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西楊凌 712100）

丁二酮乳酸乳球菌發(fā)酵對(duì)羊奶脂肪酸組成影響分析

齊強(qiáng)強(qiáng)，褚 瑩，丁 武*

（西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西楊凌 712100）

為研究乳酸乳球菌乳酸亞種丁二酮變種（Lactococcus lactis ssp.Lactis biovar diacetylactis）在單菌發(fā)酵，或與嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）和保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）混合發(fā)酵條件下對(duì)羊奶中脂肪酸含量影響情況，利用氣相色譜法進(jìn)行脂肪酸分析，結(jié)果表明：L.diacetylactis發(fā)酵顯著提高了羊奶中、短鏈脂肪酸百分含量，降低了長鏈脂肪酸百分含量（p<0.05）；L.diacetylactis接種量對(duì)發(fā)酵羊奶成品中脂肪酸組成影響不顯著；L.diacetylactis與S.thermophilus、L.bulgaricus混合發(fā)酵羊奶中脂肪酸組成不受S.thermophilus、L.bulgaricus影響。因此，L.diacetylactis發(fā)酵適用于開發(fā)風(fēng)味良好、營養(yǎng)合理的酮香型羊奶保健品。

乳酸乳球菌乳酸亞種丁二酮變種，發(fā)酵，氣相色譜，脂肪酸

山羊奶營養(yǎng)豐富，功能獨(dú)特，含有200多種營養(yǎng)物質(zhì)和生物活性物質(zhì)，其中脂肪含量尤為豐富[1]。羊乳中短鏈脂肪酸（SCFA）含量大約高出牛乳1倍，其中癸酸和辛酸含量比牛奶高出3～5倍[2]，SCFA能夠抑制膽固醇沉積、預(yù)防和治療腸功能紊亂及膽結(jié)石、冠心病、膀胱纖維變性等疾病，并且還可以調(diào)節(jié)腸道菌群、維持體液和電解質(zhì)平衡[3]；羊乳中的單不飽和脂肪酸（MUFA）、多不飽和脂肪酸（PUFA）和一些中鏈脂肪酸（MCFA）對(duì)人體健康，特別是對(duì)心血管疾病是有益的[4]，乳中MCFA也有減肥功效，被人體吸收后直接通過肝門靜脈被運(yùn)往肝臟，再經(jīng)β-氧化作用快速代謝進(jìn)而促進(jìn)能量消耗，達(dá)到降低體重和體脂含量等作用[5]。然而，乳中的一些SCFA包括己酸、辛酸、癸酸和4-乙基辛酸和4-甲基辛酸一些支鏈脂肪酸等是引起羊奶膻味的重要物質(zhì)[6-8]。乳酸乳球菌乳酸亞種丁二酮變種是產(chǎn)香型菌，它能利用檸檬酸代謝生成丁二酮、CO2和其他一些物質(zhì)，賦予發(fā)酵乳特殊風(fēng)味。近年來，羊奶及其制品憑借較高營養(yǎng)價(jià)值而備受熱捧，但其自身的膻味仍然限制著羊奶市場(chǎng)的進(jìn)一步開發(fā)，因此，羊奶除膻技術(shù)，特別是生物除膻，如酮香型酸奶的研制，已成為當(dāng)前國內(nèi)的研究熱點(diǎn)[9-11]，然而，L. diacetylactis發(fā)酵對(duì)羊奶制品風(fēng)味的改善機(jī)理仍無定論，關(guān)于L.diacetylactis發(fā)酵羊奶中脂肪酸組成特點(diǎn)及其對(duì)羊奶制品風(fēng)味、營養(yǎng)的影響等研究更是少見報(bào)道。本工作擬將L.diacetylactis按不同接種量進(jìn)行單菌發(fā)酵，或與恒量的嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌混合發(fā)酵制得發(fā)酵羊奶，利用氣相色譜法測(cè)得各樣品的脂肪酸組成并加以比較分析，以得出L.diacetylactis發(fā)酵對(duì)羊乳制品中脂肪酸組成的影響，為研究開發(fā)風(fēng)味佳、營養(yǎng)高的發(fā)酵羊乳制品提供實(shí)驗(yàn)科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮羊奶 取自西北農(nóng)林科技大學(xué)西農(nóng)撒能奶山羊原種場(chǎng)畜牧基地；嗜熱鏈球菌、德氏保加利亞乳桿菌、乳酸乳球菌乳酸亞種丁二酮變種 均取自本實(shí)驗(yàn)室；脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) 美國Supelco公司；甲醇、正己烷、氫氧化鉀甲醇溶液（0.5mol/L）、焦性沒食子酸甲醇溶液（質(zhì)量比為10%） 色譜純；氯仿 分析純；三氟化硼甲醇溶液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14%） 上海安譜科學(xué)儀器有限公司。

GC2014氣相色譜儀 配有氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）及島津氣相色譜工作站，日本島津公司；水浴鍋，低速離心機(jī)KDC－40，低速離心機(jī)SC－2546。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 發(fā)酵羊奶制作

1.2.1.1 L.diacetylactis單菌發(fā)酵羊奶制作 原料奶→檢驗(yàn)→標(biāo)準(zhǔn)化→巴氏殺菌（65℃，30min）→加糖（添加量為8%）→均質(zhì)→接種（L.diacetylactis接種量為0（對(duì)照1）、0.5%、1%、2%、3%、4%）→發(fā)酵（30℃，發(fā)酵12h）→冷藏后熟（4℃，18h）→成品（待用）

1.2.1.2 L.diacetylactis混菌發(fā)酵羊奶制作 原料奶→檢驗(yàn)→標(biāo)準(zhǔn)化→巴氏殺菌（65℃，30min）→加糖（添加量為8%）→均質(zhì)→接種（S.thermophilus，L.bulgaricus）接種量均為1%，L.diacetylactis為0%（對(duì)照2）、0.5%、1%、2%、3%、4%）→發(fā)酵（38℃，發(fā)酵12h）→冷藏后熟（4℃，18h）→成品（待用）

1.2.2 樣品制備

1.2.2.1 脂肪提取 取發(fā)酵羊乳成品2.4m L于50m L離心管中，加入1.6m L蒸餾水、10m L甲醇和5m L氯仿，搖勻。再加入蒸餾水和氯仿各5m L，振蕩2m in，以3500r/m in離心10m in，取下層氯仿層于燒瓶中，65℃水浴蒸干備用[12－13]。

1.2.2.2 脂肪酸甲酯化 向1.2.2.1中制得的脂肪濃縮物中加入0.25m L焦性沒食子酸甲醇溶液，繼續(xù)65℃水浴濃縮干燥，然后加入2.5m L氫氧化鉀甲醇溶液，置于（80±1）℃的水浴上回流5～10min。再加入1.5m L的三氟化硼甲醇溶液，繼續(xù)回流15m in，然后將燒瓶中的液體移入15m L的離心管中，分別用1m L飽和氯化鈉溶液清洗燒瓶三次，合并飽和氯化鈉溶液于離心管，加入2.5m L正己烷，振搖后，以4000r/m in離心10min，取上清液經(jīng)微濾后，供氣相色譜儀測(cè)定[13]。

1.2.3 GC檢測(cè)條件[14]石英毛細(xì)柱（DB－17 30m× 0.25mm×0.25μm）；柱箱升溫程序：初始溫度140℃，保持5m in，以4℃/m in升至240℃，保持15m in；進(jìn)樣口溫度為260℃；檢測(cè)器溫度為280℃；柱前壓（載氣N2為100kPa，H2為75kPa，空氣為50kPa，氮總壓為400kPa）；進(jìn)樣量1μL，分流比為30∶1。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 利用DPS（7.0.5.8）軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。各組數(shù)據(jù)采用Tukey法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵羊奶短鏈脂肪酸百分含量分析

由表1可知，羊奶經(jīng)L.diacetylactis單菌發(fā)酵后SCFA及其總量顯著高于對(duì)照1（p＜0.05）；與對(duì)照2相比，羊奶經(jīng)L.diacetylactis和S.thermophilus、L.bulgaricus混合發(fā)酵后，SCFA含量變化基本不顯著；另外，單菌發(fā)酵奶或混菌發(fā)酵羊奶中各SCFA（C4除外）及∑（C4～C10）百分含量均不受L.diacetylactis接種量（0.5%～4%）的影響，且當(dāng)L.diacetylactis接種量相同時(shí)，兩種發(fā)酵奶的SCFA基本無顯著差異。

2.2 發(fā)酵羊奶中鏈脂肪酸百分含量分析

從表2可看出，除C15外，羊奶經(jīng)L.diacetylactis單菌發(fā)酵后MCFA及其總量顯著高于對(duì)照1（p＜0.05）；與對(duì)照2相比，羊奶經(jīng)L.diacetylactis和S.thermophilus、L.bulgaricus混合發(fā)酵后MCFA變化不顯著；另外，L. diacetylactis接種量（0.5%～4%）對(duì)兩種發(fā)酵奶中MCFA及∑（C11～C15）含量均無顯著影響，與SCFA變化一致，并且當(dāng)L.diacetylactis的接種量相同時(shí)，單菌發(fā)酵奶與混菌發(fā)酵奶中MCFA含量差異不大。

2.3 發(fā)酵羊奶長鏈脂肪酸百分含量分析

由表3可知，羊奶經(jīng)L.diacetylactis單菌發(fā)酵后C18∶1及∑（C16～C18）含量顯著低于對(duì)照1（p＜0.05），其它基本無變化；與對(duì)照2相比，L.diacetylactis接種量為0.5%、4%的混菌發(fā)酵羊奶中C18∶0顯著升高，C18∶1含量顯著降低，并且L.diacetylactis接種量對(duì)兩種發(fā)酵奶中C18∶0、C18∶1的影響較大，對(duì)其它LCFA及∑（C16～C18）幾乎無影響，可能是因?yàn)長.diacetylactis、S.thermophilus、L.bulgaricus等乳酸菌對(duì)乳中不飽和脂肪酸有氫化作用，使C18∶1轉(zhuǎn)化為C18∶0，當(dāng)L. diacetylactis接種量為1%或2%時(shí)菌種間的拮抗作用抑制了生物氫化的進(jìn)行[15]。

表1 L.diacetylactis對(duì)發(fā)酵羊奶短鏈脂肪酸含量的影響分析表Table 1 Effectof L.diacetylactis fermentation on SCFA of goatmilk dairy

表2 L.diacetylactis對(duì)發(fā)酵羊奶中鏈脂肪酸含量的影響分析表Table 2 Effectof L.diacetylactis fermentation on MCFA of goatmilk dairy

表3 L.diacetylactis對(duì)發(fā)酵羊奶長鏈脂肪酸含量的影響分析表Table 3 Effects of L.diacetylactis fermentation on LCFA of goatmilk dairy

3 討論

從總體來看，羊奶經(jīng)L.diacetylactis，或L. diacetylactis、S.thermophilus、L.bulgaricus混和發(fā)酵后，乳中∑（C4～C10）、∑（C11～C15）顯著升高，與Sallam i L的結(jié)論一致[16]，∑（C16～C18）顯著降低，這可能是因?yàn)榘l(fā)酵乳中脂蛋白酯酶（LPL）對(duì)甘油三酯（TG）sn－3位上的SCFA、MCFA是優(yōu)先脂解的[11]，使其占總脂肪酸的百分含量顯著提高，相應(yīng)的LCFA百分含量顯著降低，這有利于提高羊乳的吸收率和保健功能，同時(shí)也證實(shí)了酮香型羊酸奶的除膻機(jī)理是通過發(fā)酵產(chǎn)生的香味物質(zhì)丁二酮對(duì)不良風(fēng)味的掩蓋作用，而非通過降低引起膻味的中、短鏈脂肪酸含量實(shí)現(xiàn)的，與寇曉虹[9]得出相同結(jié)論。

L.diacetylactis接種量（0.5%～4%）對(duì)兩種發(fā)酵奶的脂肪酸含量影響不大，可能原因是不同量的L. diacetylactis生長12h后細(xì)菌已經(jīng)過遲緩期、對(duì)數(shù)期后達(dá)到了穩(wěn)定期[17]，菌體數(shù)目基本一致，酯酶活性也無顯著差異。

L.diacetylactis接種量相同的L.diacetylactis單菌發(fā)酵乳和混合發(fā)酵乳相比，各類脂肪酸含量基本無顯著差異，可能是因?yàn)長.diacetylactis、S.thermophilus、L.bulgaricus混和發(fā)酵一段時(shí)間后，L.diacetylactis產(chǎn)生的nisin Z不斷積累，抑制了S.thermophilus、L. bulgaricus的生長，L.diacetylactis成為優(yōu)勢(shì)菌[18－19]，使混合發(fā)酵奶中的酯酶活性與L.diacetylactis單菌發(fā)酵奶中酶活差異不大。

4 結(jié)論

乳酸乳球菌乳酸亞種丁二酮變種乳酸菌發(fā)酵能顯著提高羊奶中、短鏈脂肪酸含量，降低長鏈脂肪酸含量，且接種量對(duì)各脂肪酸百分含量影響不大，這有利于提高羊乳的吸收率和保健功能，為酮香型發(fā)酵羊奶的營養(yǎng)改良提供參考。

乳酸乳球菌乳酸亞種丁二酮變種與嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌混合發(fā)酵，羊奶中脂肪酸含量不受嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌等乳酸菌的影響，保證了酮香型發(fā)酵羊奶的風(fēng)味優(yōu)勢(shì)，可與其他乳酸菌菌種配合應(yīng)用于產(chǎn)香發(fā)酵乳制品的生產(chǎn)。

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Effect of Lactococcus lactis ssp.Lactis biovar diacetylactis fermentation on fatty acid in goatm ilk

QIQiang-qiang，CHU Ying，DING W u*
（College of Food Science and Engineering，Northwest A&FUniversity，Yangling 712100，China）

Goat m ilk was fermented by pure culture of Lac tococcus lac tis ssp.Lactis biovar d iacetylac tis or m ixed cultures of L.diacetylactis，Strep tococcus thermophilus and Lactobacillus bulgaricus.The fatty acids of the fermented goatm ilk were determ ined by cap illary gas chromatography.Results indicated that L.d iacetylactis could increase the percentage of short-and med ia-chain fatty acids and decrease the percentage of longchain fatty acids significantly（p＜0.05）.The inoculation amount of L.diacetylactis had little effect on the fatty acids of fermented goatm ilk.Besides，the inoculation of S.thermophilus and L.bulgaricus had no influence on the fatty acids at p resence of L.diacetylactis.In conc lusion，L diacetylactis could be used formanufacture of goatm ilk dairy w ith im p roving flavor and functional p roperties.

Lactococcus lac tis ssp.Lactis biovar diacetylactis；fermentation；gas chromatog ram；fatty acid

TS201.3

A

1002-0306（2012）09-0085-04

2011－08－15 *通訊聯(lián)系人

齊強(qiáng)強(qiáng)（1985-），女，碩士研究生，主要從事畜產(chǎn)品加工和食品安全研究。

公益行行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（3-45）；陜西省攻關(guān)項(xiàng)目（K331021103）。