鄭清云
(潤盈生物工程(上海) 有限公司,上海 201700)
益生菌是腸道的有益菌,主要用于改善人體宿主腸道菌群的生態(tài)平衡[1-3]。
益生菌食品中的活菌數(shù)量是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo),如何保持益生菌飲料中益生菌的活性是備受關(guān)注的研究熱點[4-8]。食品原料及食品添加劑的加入可以改善益生菌固體飲料的商品性質(zhì),但會影響益生菌的活性[9-10]。實際生產(chǎn)中既要改善益生菌飲料的風(fēng)味品質(zhì),又要適當(dāng)保持益生菌飲料中益生菌的活性,還需要控制好食品原料與添加劑的添加量。因此,選擇適當(dāng)?shù)氖称吩虾褪称诽砑觿畲笙薅鹊乇3忠嫔腆w飲料中益生菌的活性,具有重要的現(xiàn)實意義。
乳雙歧桿菌(BL-G101)、兩歧雙歧桿菌(BBG90)、長雙歧桿菌(BL-G301)、短雙歧桿菌(BBG95)、嬰兒雙歧桿菌(BI-G201)、鼠李糖乳桿菌(Lr-G14)、植物乳桿菌 (Lp-G18)、嗜酸乳桿菌(LA-G80)、羅伊氏乳桿菌(LR-G100)、干酪乳桿菌(LC-G11),潤盈生物(上海) 有限公司提供;薄荷腦,惠州市百利蘭生物技術(shù)有限公司提供;維C,上海勵成營養(yǎng)產(chǎn)品科技股份有限公司提供;姜黃,黃山華綠園生物科技有限公司提供;蘋果纖維,法國進(jìn)口;小麥低聚肽,中食都慶山東生物有限公司提供;葡萄糖酸亞鐵,上海勵成營養(yǎng)產(chǎn)品科技股份有限公司提供。
稱取8.5 g 氯化鈉,溶解于1 000 mL 純化水,用移液器分裝于16 mm×18 cm 的試管中,裝量為9 mL/管,分液后蓋上硅膠試管塞;另分裝于藍(lán)蓋瓶,裝量為36 g/瓶,加入約50 g 玻璃珠,然后旋緊藍(lán)蓋。試管和鹽水瓶皆置于121 ℃下高壓滅菌30 min。
上述成分稱量好后,加入1 000 mL 純化水中,加熱充分溶解,用10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH 值至6.80~7.00,加入瓊脂粉8.0 g 加熱充分溶解,用8 層紗布過濾后,分裝于三角瓶中,200 mL/瓶,塞好棉塞,并用牛皮紙扎好口;于121 ℃下高壓滅菌20 min。
不同原料及添加劑的添加比例見下表,混合菌粉的活菌數(shù)為1 000 億CFU/g(每1 g 中各種乳酸菌的活菌數(shù)相同)。
配置不同比例薄荷腦的益生菌固體飲料見表1,配置不同比例維C 的益生菌固體飲料見表2,配置不同比例葡萄糖酸亞鐵的益生菌固體飲料見表3,配置不同比例蘋果纖維的益生菌固體飲料見表4,配置不同比例姜黃的益生菌固體飲料見表5,配置不同比例小麥低聚肽的益生菌固體飲料見表6。
表1 配置不同比例薄荷腦的益生菌固體飲料/g
表2 配置不同比例維C 的益生菌固體飲料/g
表3 配置不同比例葡萄糖酸亞鐵的益生菌固體飲料/g
采用室溫貯藏試驗,取不同濃度樣品15 袋于留樣柜中,在室溫條件下放置1 個月,分別在放置第0,10,20,30 天時取出3 袋樣品,檢測樣品中總?cè)樗峋罹鷶?shù)量變化。
表4 配置不同比例蘋果纖維的益生菌固體飲料/g
表5 配置不同比例姜黃的益生菌固體飲料/g
表6 配置不同比例小麥低聚肽的益生菌固體飲料/g
每種試驗重復(fù)3 次取平均值,采用SPASS 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析。
不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)原料及添加劑對益生菌穩(wěn)定性的影響(常溫存放時間/ d(25 ℃左右)) 見表7。
表7 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)原料及添加劑對益生菌穩(wěn)定性的影響(常溫存放時間/ d(25 ℃左右))/億 CFU·g-1
從表7 可以看出,薄荷腦對益生菌有明顯的抑制作用。隨著薄荷腦含量的增加,益生菌的活性明顯受到抑制。不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)樣品在貯藏10,20,30 d,活菌數(shù)有顯著性下降。分析原因可能是薄荷腦為傳統(tǒng)中藥,味辛性涼,具有疏風(fēng)、清熱、解毒等功效。薄荷本身具有鎮(zhèn)痛、抗菌、抗炎等藥理作用[11-12]。對于薄荷腦抗病毒方面,有文獻(xiàn)報道薄荷煎劑對單純皰疹病毒感染、牛痘病毒和流行性腮腺病毒均有抑制作用。在薄荷腦抗菌抗炎方面,文獻(xiàn)報道薄荷中異佛爾酮、β - 石竹烯、β - 蒎烯等成分對枯草芽孢桿菌及變形杄菌均有抑制作用。通過研究不同濃度薄荷腦對益生菌穩(wěn)定的影響,可推測出益生菌類產(chǎn)品不建議添加具有易揮發(fā)、抗炎、抗菌及抗病毒作用的原料,因為上述物質(zhì)不僅抑制有害菌,同時也會抑制有益菌。所以,益生菌產(chǎn)品盡量避免使用薄荷腦。
從表7 可以看出,維C 對益生菌有一定抑制作用。當(dāng)維C 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤3%,隨著貯藏時間的增加,其對益生菌活性無顯著性抑制,但當(dāng)維C 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加到5%,7%時,根據(jù)顯著性分析可以發(fā)現(xiàn),其對益生菌活性有顯著性抑制。維C 是水溶性強(qiáng)抗氧化劑,主要作用是增強(qiáng)機(jī)體對外界環(huán)境的抗應(yīng)激能力和免疫力[13]。由以上推測,強(qiáng)抗氧化功能的原料可能對益生菌有一定抑制作用,具體影響與質(zhì)量分?jǐn)?shù)有直接關(guān)系。因此,為了提高益生菌產(chǎn)品的穩(wěn)定性,建議做配方時維C 的添加量比例≤3%。
從表7 可以看出,葡萄糖酸亞鐵對益生菌有一定抑制作用。在貯藏10 d 時,0.02%葡萄糖酸亞鐵對益生菌活性無顯著性差異;但在貯藏20 d 時,質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.01%的葡萄糖酸亞鐵對益生菌活性有顯著性差異。葡萄糖酸亞鐵中的鐵離子參與血紅蛋白的合成,在傳遞氧和人體代謝活動中起重要作用[14-15],而一般情況下雙歧桿菌需要在厭氧條件下培養(yǎng),由此可推出鐵可能對益生菌有抑制作用。因此,為了提高益生菌產(chǎn)品的穩(wěn)定性,建議做配方時盡量避免使用葡萄糖酸亞鐵。
從表7 可以看出,蘋果纖維對益生菌有一定抑制作用。在貯藏10,20,30 d 時,不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的蘋果纖維對益生菌活性都有顯著性差異。原因可能是蘋果纖維中含有一定量的蘋果酸[16-17],而酸性條件對益生菌的活性有一定的抑制作用,一般情況下,大多數(shù)益生菌的最適pH 值為6.8~7.2。因此,為了提高益生菌產(chǎn)品的穩(wěn)定性,建議做配方時盡量避免使用蘋果纖維。
從表7 可以看出,在貯藏20,30 d 時,不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的姜黃和小麥低聚肽對益生菌無顯著性差異。依據(jù)試驗結(jié)果,建議做配方時可以添加姜黃和小麥低聚肽,添加量控制在7%。
益生菌食品中的活菌數(shù)量是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。然而,許多研究結(jié)果顯示,含有活菌的益生菌產(chǎn)品,易受環(huán)境溫度、劑型等因素的影響,從而直接影響到產(chǎn)品的穩(wěn)定性[18-20]。通過試驗得出以下結(jié)論:①薄荷腦、葡萄糖酸亞鐵及蘋果纖維對益生菌活性有顯著性抑制,制作益生菌產(chǎn)品應(yīng)盡量避免添加;②為保證益生菌活性,建議維C 添加量控制在3%,姜黃和小麥低聚肽添加量控制在7%。