乳酸菌在豆乳中的生長特性及其與酵母菌聯合發酵作用

王齡焓,陳 辰,萬洋靈,郭順堂

(中國農業大學食品科學與營養工程學院,植物蛋白與谷物加工北京市重點實驗室,北京 100083)

豆乳營養豐富,其含有的大豆蛋白是一種優質蛋白質,氨基酸組成合理,能滿足人體營養的需求,且不含膽固醇。豆乳中還含有大豆異黃酮、大豆低聚糖等成分。然而豆乳也存在一些問題和缺陷,如具有豆腥味,含有難消化的棉籽糖和水蘇糖,還含有胰蛋白酶抑制因子等抗營養因子[1]。乳酸菌發酵的豆乳不僅保留了大豆的營養成分,而且還具有促進人體腸胃蠕動、增強免疫力、預防癌癥等作用[2-3],可滿足乳糖不耐癥、控制膽固醇含量及蛋白質過敏等人群的需求[4]。歐洲國家及日韓等國對酸豆乳的研究較為深入,但我國在酸豆乳科學研究和工業化等方面仍存在差距,目前還未出現具有代表性的酸豆乳產品[1]。

乳酸菌以單糖為碳源和能源,經發酵將其轉變成乳酸或其它有機酸。乳酸菌代謝產物包括各種氨基酸、脂肪酸、寡糖、維生素、小肽、增味劑以及芳香物質等[5]。因此乳酸菌發酵豆乳的作用主要是產生乳酸,使豆乳形成特有的組織結構和風味[6]。目前豆乳發酵的乳酸菌大多來自酸奶發酵劑,但豆乳發酵時,發酵活力方面存在很多問題,如保加利亞乳桿菌不能利用蔗糖,產酸少、活菌數低;嗜熱鏈球菌雖然能利用蔗糖但產酸能力較差;雙歧桿菌需要嚴格的厭氧條件,生產應用難度較高[7-8]。

開菲爾粒是一種由乳酸菌和酵母菌共同組成的復雜菌系,發酵后的乳制品中含有大量黏性多糖、少量蛋白質、脂質等成分[9]。開菲爾具有一定的應用和研究價值,其乳酸菌和酵母菌之間的相互作用關系是十分重要的研究內容。酵母菌能夠利用乳中的蛋白質、脂肪、乳糖和檸檬酸鹽[10],賦予乳制品酒香味和二氧化碳氣體,使其具有良好的發酵特性[11]。研究表明酵母菌除賦予產品獨特的風味外,還能與乳酸菌形成共生作用,酵母菌為乳酸菌提供了許多營養因子，例如氨基酸、維生素和丙酮酸鹽等物質[12],乳酸菌的代謝產物又為酵母菌提供了能量來源。Tamime等[13]發現乳酸菌與酵母菌之間存在代謝產物互補機制。

類比于開菲爾粒中乳酸菌和酵母菌之間的協同發酵作用,將研究思路同樣應用于豆乳發酵的菌種選擇。為解決乳酸菌發酵豆乳時活菌數低、產酸能力差、風味寡淡等影響優質酸豆乳產品開發的關鍵問題,本文探究了乳酸菌在豆乳中的生長特性及乳酸菌和酵母菌聯合發酵豆乳時的協同效應,選擇了六種乳酸菌和一種酵母菌[14],分析它們單獨或聯合培養過程中產酸、碳源利用、氮源利用及產胞外多糖的能力，以期為豆乳發酵的菌種選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大豆 中國農業大學家屬區農貿市場;植物乳桿菌45(Lactobacillusplantarum45,L.pl45)、植物乳桿菌571(Lactobacillusplantarum571,L.pl571)、嗜酸乳桿菌(Lactobacillusacidophilus,L.acid)、鼠李糖乳桿菌(Lactobacillusrhamnosus,L.rh)、干酪乳桿菌(Lactobacilluscasei,L.casei)、乳酸乳球菌(Lactococcuslactis,L.lac)凍干粉 河北一然生物科技有限公司;增香酵母PL09(ViniflorapreludePL09) 丹麥CHR-HANSE集團;MRS培養基、MRS肉湯及其他培養基原料 北京奧博星生物技術有限責任公司;其他試劑均為分析純。

GF-300電子天平 日本ND公司;TCYQ培養箱 蘇州培英實驗設備有限公司;PP-25酸度計 德國賽多利斯;BCD-23AF冰箱 合肥榮事達電冰箱有限公司;UV-1800分光光度計 日本島津公司;SHJ-A水浴恒溫磁力攪拌器 江蘇金壇華峰儀器有限公司;YX-24LDJ型手提式壓力蒸汽滅菌器 江陰濱江醫療設備有限公司;TA DHR-1流變儀 美國TA公司;MOEDL BE-210N電泳槽 日本BIO-CRAFT公司;BYY-Ⅲ8B穩壓穩流定時電泳儀 北京六一儀器廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 乳酸菌生長曲線的測定 采用比濁法[15]測定生長曲線。向每支試管中加入5 mL MRS肉湯,121 ℃滅菌15 min,冷卻后將活化一次的菌種按照5%(V/V)接種到培養基中,不接入菌種的樣品做空白對照。放置到37 ℃恒溫培養箱中靜置培養,每隔1.5 h在波長600 nm處測定菌液的吸光值,繪制生長曲線。并且根據國標GB4789.35-2016方法[16]對二次活化時生長末期活菌數進行測定。

1.2.2 乳酸菌在豆乳中產酸情況的研究

1.2.2.1 豆乳制備 挑選市售大豆50 g,以大豆∶水(W/V)=1∶3在4 ℃條件下浸泡13 h。將浸泡過的大豆加入到80 ℃ 150 mL的0.3%(W/V)的碳酸氫鈉溶液中,保溫5 min,并按大豆∶水(W/V)(80 ℃)=1∶7打漿3 min。在布氏漏斗中加入脫脂棉抽真空過濾,收集豆漿,沸水浴20 min得到豆乳。冷卻后,將豆乳在115 ℃條件下滅菌15 min,冷卻至室溫備用[17]。

1.2.2.2 乳酸菌發酵豆乳制備 將MRS肉湯培養基在121 ℃滅菌15 min,冷卻至室溫后,接種萬分之五(W/V)乳酸菌凍干粉,放置于37 ℃恒溫培養箱中培養12 h為活化一次,再取活化液同條件5%(V/V)培養12 h為活化二次。

豆乳中分別接入6種5%(V/V)乳酸菌二次活化液,放置于37 ℃恒溫培養箱中培養,得到發酵時間不同的酸豆乳。

1.2.2.3 豆乳酸度分析 每隔2 h測定酸豆乳的酸度和pH,共測定8 h。酸度根據國標GB 5009.239-2016[18],用濃度為0.1 mol/L NaOH標準溶液進行滴定,以滴定酸度(°T)表示。pH直接用酸度計測定。

1.2.3 乳酸菌發酵對碳源利用情況的研究

1.2.3.1 外加碳源對乳酸菌產酸的影響 豆乳中分別添加5%(W/V)蔗糖、乳糖和葡萄糖,再分別接種5%(V/V)乳酸菌的二次活化液,放置于37 ℃恒溫培養箱中培養,得到不同外加碳源的酸豆乳,然后分別測定發酵豆乳的pH并計算每發酵2 h的酸豆乳pH與初始pH的差值,記為ΔpH。

1.2.3.2 酸豆乳中總糖含量的測定 用100 mL的燒杯稱取酸豆乳約5.000 g,加入50 mL蒸餾水60 ℃水浴10 min,冷卻至室溫后加入5 mL 21.9%乙酸鋅和5 mL 10.6%亞鐵氰化鉀溶液,混勻后定容到100 mL,靜置30 min后過濾。取50 mL濾液加入5 mL濃鹽酸于100 ℃水浴30 min,冷卻至室溫后用4 mol/L NaOH調節pH至5.0,再定容到100 mL,得到樣品處理液[19],用3,5-二硝基水楊酸法測定總糖含量[20]。

以葡萄糖為標準樣品,向試管中加入0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL 1 g/L葡萄糖標準液,加蒸餾水至總體積為2.0 mL,再分別加入1.5 mL 3,5-二硝基水楊酸試劑。將各試管搖勻后,沸水浴加熱5 min,取出后立即冷卻至室溫,再用蒸餾水定容到25 mL,混勻。在540 nm處測定顯色液的吸光值,制作標準曲線。將樣品處理液稀釋一定倍數后,以上述同樣的方法測定吸光值。

式中:m′為從標準曲線中查得的葡萄糖質量,mg;V為樣品提取液總體積,mL;N為樣品提取液稀釋倍數;VS為固定所取樣品提取液的體積,1 mL;m為樣品質量,g。

1.2.4 酸豆乳中胞外多糖含量的測定 移取2.0 mL酸豆乳于燒杯中,沸水浴10 min后冷卻到室溫,4 ℃ 15000×g離心15 min,將上清液全部轉移至燒杯中,加入三氯乙酸溶液,使其濃度為4%(W/V),靜置30 min后4 ℃，15000×g離心15 min,去沉淀后,向上清液中加入3倍體積的95%(V/V)乙醇溶液,4 ℃放置過夜。再4 ℃15000×g離心30 min后取沉淀,4 ℃透析(8000～12000 Da)48 h,期間更換4次蒸餾水[21]。得到樣品處理液,用苯酚硫酸法[21-22]測定胞外多糖的含量。

以葡萄糖為標準樣品,向試管中加入0、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6 mL 40 μg/mL的葡萄糖標準液,加蒸餾水使總體積為2.0 mL,再加入1.0 mL 6%苯酚溶液和5.0 mL濃硫酸,混勻后室溫放置20 min于490 nm測定吸光值,制作標準曲線。將樣品處理液稀釋一定倍數后,以上述同樣的方法測定吸光值。

1.2.5 乳酸菌對豆乳中氮源利用情況的研究

1.2.5.1 SDS-PAGE及分析 用移液槍移取50 μL不同發酵時間和不同乳酸菌發酵下的酸豆乳樣品,裝入1.5 mL離心管中,加入0.5 mL含20%甘油、0.2% SDS、0.063 mol/L Tris-HCl(pH6.8)的樣品處理液,以及0.36 g尿素、20 μL飽和溴酚藍溶液,20 μL巰基乙醇,加蒸餾水至總體積為1 mL,充分混合均勻,于室溫下靜置12 h后進行電泳。

采用垂直平板電泳裝置。膠板厚度為1 mm,分離膠濃度為12.5%,交聯度為2.7%;濃縮膠濃度為4%,交聯度為2.7%。電泳緩沖液中含5 mmol/L的Tris、38.4 mmol/L的甘氨酸和0.1%十二烷基硫酸鈉(SDS)。樣品上樣量為7 μL。電泳過程中,濃縮膠階段保持電流為15 mA,進入分離膠后,電流改為25 mA。電泳結束后,電泳膠片用含33%甲醇和12%三氯乙酸的固定液固定4 h,再用考馬斯亮藍G-250染色液染色3 h。

染色結束后,用蒸餾水浸泡膠片進行脫色,直至底色基本脫去為止。用佳能掃描儀掃描膠片得到電泳圖像[23],采用Scion Image軟件對凝膠圖像上的蛋白條帶進行光密度掃描分析。通過SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(PAGE)法分析不同乳酸菌對豆乳中氮源的利用情況。

1.2.5.2 酸豆乳中游離氨基含量的測定 游離氨基含量采用鄰苯二甲醛法[24-25]測定。首先取2.5 mL酸豆乳于試管中,加入0.5 mL蒸餾水,再加入5.0 mL 0.75 mol/L三氯乙酸溶液,混勻后室溫靜置20 min后,4000×g離心5 min得到樣品處理液。標準曲線的繪制:分別配制0.2、0.5、1.0、2.0、2.5(×10-6mol/mL)L-亮氨酸標準液,分別取150 μL的上述溶液于試管中,再加入3 mL鄰苯二甲醛試劑,混勻后室溫反應2 min,在340 nm處測定吸光值,制作標準曲線,將樣品處理液稀釋一定倍數后,以上述同樣的方法測定吸光值。

1.2.6 乳酸菌和酵母菌協同發酵作用分析

1.2.6.1 乳酸菌酵母菌聯合發酵豆乳 豆乳中依次接入5%(V/V)乳酸菌二次活化液和8×106個/mL增香酵母PL09,放置于37 ℃恒溫培養箱中培養,得到發酵時間不同的聯合發酵豆乳,然后分別測定發酵豆乳的活菌數、pH、滴定酸度、產品黏度,同時計算每發酵2 h的酸豆乳pH(或滴定酸度)與初始時pH(或滴定酸度)的差值,記為ΔpH(或滴定酸度差)。

1.2.6.2 酸豆乳黏度的測定 將樣品攪拌均勻后加到DHR-1流變儀平行板(d=40 mm)之間的GAP(1 mm)中,刮去多余樣品,再蓋上儀器配套的蓋子。流變儀設定的測量參數為:溫度25 ℃,轉子的轉速為50.0 s-1,測定時間60 s,每隔1 s記錄黏度值[26]。

1.3 數據處理

所有試驗都重復3次,結果用“平均數±標準差”表示,數據分析運用PASW Statistics 18和EXCEL 2010軟件,運用Origin 8.0軟件繪制統計圖表[27]。

2 結果與分析

2.1 乳酸菌生長情況分析

為得到生長能力較好的乳酸菌,分析了六種乳酸菌在基礎培養基上的生長曲線,結果如圖1所示。從圖1可以看出,六種乳酸菌中乳酸乳球菌在培養期間吸光度的變化很小,說明其在培養基中僅能維持基本的生長能力。相比之下,鼠李糖乳桿菌和植物乳桿菌571能夠較快地進入對數生長期,生長能力較強。而干酪乳桿菌、植物乳桿菌45和嗜酸乳桿菌的生長能力次于上述兩種乳酸菌。對穩定期的活菌數,分析結果顯示(表1),鼠李糖乳桿菌、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌45、植物乳桿菌571和干酪乳桿菌均達到108CFU/mL以上,其中鼠李糖乳桿菌和植物乳桿菌571達到了109CFU/mL以上,表現出較高的活菌數。因此選擇植物乳桿菌45、植物乳桿菌571、干酪乳桿菌、嗜酸乳桿菌和鼠李糖乳桿菌進行豆乳發酵。

圖1 六種乳酸菌在MRS肉湯中的生長曲線Fig.1 Growth curve of six lactic acid bacteria in MRS broth

2.2 乳酸菌在豆乳中產酸能力分析

乳酸菌發酵主要產生乳酸,其次還有少量乙酸、丙酸、丁酸等短鏈脂肪酸,乳酸菌的產酸能力是評價菌種優劣的重要指標。在圖2和圖3顯示了豆乳發酵過程中不同乳酸菌的產酸情況,其中兩種植物乳桿菌都表現出較強的產酸能力,滴定酸度有較快的增長,pH的降低也較快。植物乳桿菌571的產酸能力最強,發酵結束后,酸豆乳的pH達到4.42,滴定酸度達到63.78 °T。在發酵8 h后pH接近4.5的菌種有植物乳桿菌571、植物乳桿菌45和嗜酸乳桿菌;而鼠李糖乳桿菌和干酪乳桿菌的產酸能力較差,發酵結束后pH僅為5.78和5.73,滴定酸度僅為25.06和27.78 °T,說明乳酸菌不同種屬的菌株產酸能力不同,而乳酸菌的產酸能力與菌體細胞內β-半乳糖苷酶的量有關[28]。

表1 乳酸菌二次活化后的活菌數Table 1 Viable bacteria number after activation of the second generation of lactic acid bacteria

圖4 外加不同碳源后豆乳在發酵過程中pH變化Fig.4 pH change during fermentation of soymilk with adding different carbon sources注:a～d分別代表植物乳桿菌571、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌45和鼠李糖乳酸菌發酵豆乳。

圖2 乳酸菌發酵豆乳過程中滴定酸度的變化Fig.2 Titration acidity changes duringlactic acid bacteria fermented soymilk

圖3 乳酸菌發酵豆乳過程中pH的變化Fig.3 pH change during lactic acid bacteria fermented soymilk

2.3 各種乳酸菌對不同能源物質的利用情況

2.3.1 豆乳中外加碳源對乳酸菌產酸能力的影響 向豆乳中添加5%(W/V)蔗糖、乳糖、葡萄糖,然后比較了不同菌種發酵過程中pH的變化情況,結果如圖4所示。根據圖4(a和c)可知,對于植物乳桿菌,促進產酸作用最強的是葡萄糖。而蔗糖和乳糖的促進作用較小;根據圖4(b)可知,三種糖類對嗜酸乳桿菌產酸的促進作用都很小。從圖4(d)中可知,葡萄糖對鼠李糖乳桿菌在豆乳中發酵的產酸具有較明顯的促進作用,這與閆麗雅[29]的研究結果一致,葡萄糖是益生菌在發酵豆乳中主要利用的糖類。

2.3.2 不同乳酸菌發酵豆乳過程中總糖的變化 豆乳中的總糖主要包括為蔗糖(5.0%)、水蘇糖(3.8%)和棉籽糖(1.1%),還有少量單糖及能在測定方法下水解的淀粉[1]。圖5顯示了不同菌種在發酵豆乳過程中總糖的變化。從圖5中可以看出,兩種植物乳桿菌發酵豆乳過程中總糖含量降低較快,說明其利用糖類的速度是最快的,相應地在豆乳中的產酸速度也較快(圖3)。而嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌和鼠李糖乳桿菌發酵豆乳過程中糖含量變化較小,對應的產酸速度也較慢(圖3)。此結果表明兩種植物乳桿菌有較強的糖類代謝能力,并且乳酸菌對糖類的利用能力與產酸能力存在對應關系。Champagne等[30]發現能利用蔗糖進行同型乳酸發酵的乳酸菌,在發酵豆乳時能使豆乳的pH達到4.0,但是只利用豆乳中除蔗糖以外的糖類則不能獲得酸奶類產品的pH(4.2～4.6)。

表2 不同乳酸菌在豆乳中產胞外多糖的含量Table 2 Content of extracellular polysaccharides produced by different lactic acid bacteria in soymilk

注:不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),表3、圖9同。

圖5 乳酸菌發酵豆乳過程中總糖含量的變化Fig.5 Changes of total sugar inlactic acid bacteria fermented soymilk

2.3.3 乳酸菌在豆乳發酵中胞外多糖的含量 胞外多糖是部分乳酸菌在生長過程中分泌到細胞外的多糖。胞外多糖能夠增加產品黏度和保水性,延長保存期,還具有多種保健功能[31-32]。目前研究報道產胞外多糖的乳桿菌主要有:瑞士乳桿菌、開菲爾乳桿菌、嗜酸乳桿菌、鼠李糖乳桿菌和清酒乳桿菌等,乳桿菌胞外多糖的產量通常不高,在25～1300 mg/L之間[33]。5種不同乳酸菌發酵豆乳時胞外多糖的含量如表2所示,從表2可以看出,鼠李糖乳桿菌和干酪乳桿菌發酵豆乳中多糖含量顯著高于對照和其他菌種(P<0.05),含量分別為180.82和174.45 μg/mL,說明這兩種乳酸菌有較明顯的產胞外多糖的能力。而另外三種乳酸菌發酵豆乳中胞外多糖的含量與未接種乳酸菌的空白對照相似,推測這三種乳酸菌幾乎沒有產胞外多糖的能力。

2.3.4 乳酸菌對豆乳中氮源的利用情況 豆乳中蛋白質是氮源的一種形式,根據沉降系數將大豆蛋白質劃分為2S、7S、11S和15S,其中7S和11S為主要組分,占總蛋白含量的70%以上。7S組分中作為主要組分的β-伴大豆球蛋白是由3種亞基組成的三聚體:分別為α′(～72 kDa)、α(～68 kDa)及β(～52 kDa)。11S可分為酸性亞基A(～35 kDa)和堿性亞基B(～20 kDa)[34]。乳酸菌能發酵豆乳蛋白質形成肽類和氨基酸等物質。本研究利用SDS-PAGE分析了乳酸菌對豆乳蛋白的利用情況。如圖6所示,隨著乳酸菌發酵豆乳時間的延長,條帶顏色逐漸變淺。通過光密度分析(數據未顯示),條帶的光密度值逐漸降低,說明蛋白質在逐漸分解,但是分解的程度較小。并且大豆蛋白中的7S和11S條帶逐漸變淺,光密度值呈現下降的趨勢,因此乳酸菌對于豆乳中的多種蛋白組分都有利用能力。

圖6 乳酸菌發酵豆乳過程中的SDS-PAGE電泳圖Fig.6 SDS-PAGE electropherogram oflactic acid bacteria fermented soymilk注:泳道1～5表示發酵時間為0、2、4、6、8 h得到的酸豆乳;泳道右側字母分別表示大豆蛋白中的α′、α、β、A、B亞基。

通過測定發酵過程中豆乳的游離氨基含量,比較不同乳酸菌的蛋白質水解能力。從圖7中可以看出,植物乳桿菌45、植物乳桿菌571發酵的豆乳中游離氨基的含量都呈現下降的趨勢,這可能是由于這兩種乳酸菌對豆乳中蛋白質的利用速率大于分解速率,利用蛋白質用于自身生長的能力較強;鼠李糖乳桿菌、嗜酸乳桿菌和干酪乳桿菌發酵的豆乳中游離氨基的含量變化很小,這三種乳酸菌對豆乳中蛋白的利用和分解能力幾乎持平[35]。

圖7 乳酸菌發酵豆乳過程中豆乳游離氨基的含量Fig.7 Free amino group content of soymilk during lactic acid bacteria fermentation

2.4 乳酸菌和酵母菌的協同發酵豆乳的效果

通過向豆乳中添加乳酸菌和酵母菌的混合菌種,探究酵母菌對乳酸菌的生長、產酸及發酵后豆乳黏度的影響。乳酸菌在發酵制乳品中的活菌數需達到107甚至108(CFU/mL)才能發揮對人體的有益作用,因此活菌數是評價乳酸菌性能的重要指標。從表3可知，在單一由乳酸菌發酵的豆乳中,乳酸菌的活菌數較低,特別是鼠李糖乳桿菌、嗜酸乳桿菌和干酪乳桿菌,僅在107CFU/mL。而添加了增香酵母PL09后,乳酸菌的活菌數都有較大地增加,其中鼠李糖乳桿菌和干酪乳桿菌的活菌數增加的最為顯著,由原來的8.50×107和9.40×107CFU/mL增加到3.82×108和2.65×108CFU/mL,這可能是因為酵母菌在發酵過程中的代謝產物如肽類和維生素等被乳酸菌所利用,促進了其生長[36]。酵母產生的大分子物質能誘導乳酸菌中氨基肽酶的合成,使氨基酸及小分子縮氨酸含量增加,從而促進乳酸菌的生長;另外酵母自溶產生的吡喃甘露糖可以吸收中鏈脂肪酸,解除其對乳酸菌的毒害作用,還可能增加乳酸菌的α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、N-乙?；?葡萄糖脫水酶及肽酶的活性,使基質的營養豐富,間接促進乳酸菌的生長[37]。

表3 單一乳酸菌發酵及乳酸菌和酵母菌聯合發酵豆乳中乳酸菌的活菌Table 3 Number of lactic acid bacteria in soymilk during single lactic acid fermentation and combined fermentation of lactic acid bacteria and yeast

另外,從增香酵母PL09對促進不同乳酸菌產酸的結果可以看出(圖8),增香酵母PL09對于5種乳酸菌的產酸都有促進作用。其中對鼠李糖乳桿菌和干酪乳桿菌的促進作用最強,并且隨著發酵時間的延長，促進程度逐漸增加,發酵結束后,pH分別降低1.35和1.06,滴定酸度增加了18.68和13.84 °T。Gobbetti等[38]利用不同糖類探究酵母菌和乳酸菌的相互關系時發現酵母菌可以將蔗糖分解為葡萄糖和果糖為乳酸菌提供穩定的碳源。

圖8 酵母菌對乳酸菌在豆乳中產酸的促進作用Fig.8 The promoting effect of yeast on lactic acid bacteria in soybean milk注:A:滴定酸度差;B:ΔpH。

比較單一乳酸菌發酵及和增香酵母PL09聯合發酵后酸豆乳的黏度。從圖9中可以看出,加入增香酵母PL09后酸豆乳的黏度都明顯增加,其中鼠李糖乳桿菌和干酪乳桿菌在加入酵母菌后發酵豆乳黏度由原來的158.5和230.5 mPa·s分別增加到403.7和446.7 mPa·s,這可能是由于鼠李糖乳酸菌和干酪乳桿菌單一發酵的酸豆乳的酸度不足導致凝乳不結實,而與酵母菌聯合發酵后促進了乳酸菌的產酸,使酸豆乳的黏度增加。而與植物乳桿菌45聯合發酵后,其黏度達到了529.7 mPa·s,黏度增加明顯,這一結果預示著增加酸豆乳的黏度有利于制造攪拌型酸豆乳,并且賦予產品更加順滑的口感。

圖9 單一乳酸菌發酵及乳酸菌和酵母菌聯合發酵豆乳的黏度Fig.9 Viscosity of single lactic acid fermented soymilk and combined fermented soymilk of lactic acid bacteria and yeast注:橫坐標數字1～5依次表示鼠李糖乳桿菌、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌571、干酪乳桿菌、植物乳桿菌45?！?”表示與酵母菌聯合發酵豆乳的情況。

3 結論

本研究選擇的6種乳酸菌植物乳桿菌45、植物乳桿菌571、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌和鼠李糖乳桿菌在活化后的活菌數能達到108CFU/ml以上。將這5種乳酸菌應用于豆乳發酵,其中植物乳桿菌45和植物乳桿菌571發酵豆乳8 h后pH分別達到4.43和4.42,活菌數分別達到3.11×108和2.78×108CFU/mL,具有較高的產酸能力和活菌數;相應的碳源利用能力也較強。鼠李糖乳桿菌和干酪乳桿菌能夠在豆乳中發酵時顯著地產生胞外多糖(P<0.05),產生量分別為180.82和174.45 μg/mL。分別將5種乳酸菌和增香酵母PL09聯合用于豆乳發酵時能夠促進乳酸菌的產酸,增加活菌數及酸豆乳產品的黏度。以上結果表明乳酸菌和酵母菌聯合發酵豆乳可以生產出具有高活菌數、快速產酸性能及高黏度的酸豆乳產品,也為發酵豆乳的菌種選擇提供了參考。