益生菌干酪乳杆菌Zhang和乳双歧杆菌V9发酵乳胞外多糖含量对流变学特性、质构和稳定性的影响

干酪乳杆菌Zhang和乳双歧杆菌V9是我国自主开发具有良好益生特性的益生菌,发酵乳是益生菌的最优载体之一。本研究以2株益生菌应用于发酵乳为研究对象,采用多频扩散波谱法研究发酵过程中的流变学特性,通过稠度、硬度、内聚性和黏度指数测定分析发酵乳的质构特性,并分析贮藏期间活菌数和稳定性,胞外多糖(EPS)含量。结果表明,干酪乳杆菌Zhang、乳双歧杆菌V9和二者复配的发酵乳中EPS含量从贮藏期起始的(546.3±31.5),(361.1±20.1),(515.2±17.5)mg/L至贮藏期末增至(1165.4±37.8),(903.6±33.9),(1103.8±45.6)mg/L,显著高于对照组(P<0.05)。在发酵过程中,干酪乳杆菌Zhang组表现出较高弹性因子和低固液平衡值的流变学特性,显示形成紧密的凝胶结构。后熟后,干酪乳杆菌Zhang(包括单一和复配)发酵乳的稠度、硬度、内聚性和黏度指数显著较高,乳双歧杆菌V9发酵乳硬度和黏度指数显著较高,前者的黏度和持水性显著高于对照组,后者的黏度显著高于对照组(P<0.05)。各组发酵乳贮藏期间的后酸化程度没有显著差异(P>0.05),表明益生菌及其代谢产生的EPS对发酵乳流变学特性、质构特性及贮藏稳定性具有积极影响,且干酪乳杆菌Zhang作用较为突出。此外,干酪乳杆菌Zhang和乳双歧杆菌V9在贮藏期间活菌数在10~8CFU/mL以上,可有效保证益生菌发挥其促进健康的作用。综上,在发酵乳中添加益生菌干酪乳杆菌Zhang和/或乳双歧杆菌V9,不仅能够赋予发酵乳益生功效,而且能够改善质构特性和贮藏稳定性。本研究为实际生产、推广应用提供技术依据,同时为益生菌发酵乳的发酵及贮藏特性评价提供研究思路和方法。

复合益生菌发酵不同基料乳酸菌饮料中挥发性代谢物差异分析

以8株分离源明确,有良好益生特性的益生菌为发酵菌株,研究复合益生菌对3种基料(脱脂乳粉、浓缩乳清蛋白粉和大豆分离蛋白粉)乳酸菌饮料挥发性代谢物的影响。利用固相微萃取-气相色谱质谱联用技术(SPME-GC-MS)定量分析挥发性代谢物,并通过香气活性值(OAV)确定乳酸菌饮料中关键挥发性风味物质。结果显示:在乳酸菌饮料中共检出107种挥发性物质,其中包括21种醛类、17种酮类、13种酸类、23种醇类、5种酯类、17种芳香族及烷烃类、7种含氮化合物、4种其它化合物。挥发性代谢物主成分分析结果表明:不同基料的乳酸菌饮料经复合益生菌发酵,挥发性代谢物明显不同,相同基料的乳酸菌饮料在贮藏期间挥发性代谢物变化较小。OAV≥0.1的挥发性风味物质主成分分析结果表明:在脱脂乳饮料中,乙偶姻、3-羟基丁醛、2-壬酮、2-十一酮等10种OAV≥0.1的挥发性物质贡献较大;在豆乳饮料中,乙醛、3-甲基丁醛、2-壬烯-1-醇等5种OAV≥0.1的挥发性物质贡献较大并呈现正相关,且发酵后的豆乳饮料中己醛、1-己醇、苯甲醛等致豆腥味的挥发性物质含量显著降低(P<0.05);在乳清饮料中,正戊醛、1-庚醇等6种OAV≥0.1的挥发性物质贡献较大。

复合益生菌在乳酸菌饮料中的发酵特性和功能性质研究

使用8株分离源明确、有良好功能特性的益生菌制备乳酸菌饮料,探究复合益生菌的发酵特性及其对不同基料乳酸菌饮料的抗氧化、抑制致病菌及降血压能力等功能特性的影响,并采用主成分分析法对贮藏期内乳酸菌饮料的功能特性进行综合评价。结果表明:复合益生菌在脱脂乳中生长速率最快,到达稳定期时活菌数最多,其酸度变化情况与生长曲线一致;在乳酸菌饮料具体功能特性的比较中,以脱脂乳粉为基料的乳酸菌饮料整体功能特性最强,以大豆分离蛋白粉为基料的乳酸菌饮料抑制致病菌能力较强,以乳清蛋白粉为基料的乳酸菌饮料抗氧化及降血压能力较强。应用主成分分析提取到3个主成分反映原变量的信息,累计贡献率达95.589%,能够较好地反映9项功能指标的变化趋势,其结果表明:贮藏时间影响乳酸菌饮料的功能特性。比较不同基料乳酸菌饮料贮藏期内功能特性的综合得分,结果:脱脂乳粉>大豆分离蛋白粉>乳清蛋白粉。

叠氮溴化丙锭结合实时荧光定量PCR技术检测发酵乳中植物乳杆菌P-8活菌数

采用叠氮溴化丙锭(propidium monoazide,PMA)结合实时荧光定量PCR对乳制品中活菌DNA进行定量分析,建立一种快速而准确检测发酵乳品中植物乳杆菌P-8(Lactobacillus plantarum P-8)活菌数的新方法。通过对影响PMA作用的浓度、暗孵育和曝光时间等因素进行试验,确定最佳PMA处理方案。结果表明:L. plantarum P-8经80℃处理60 s,即为膜损伤菌;当PMA质量浓度为40μg/m L,暗孵育时间10 min,曝光时间为20 min时,PMA既不影响活菌DNA的PCR扩增,又能渗透进入细胞膜受损的死菌并抑制其PCR扩增;通过制备L.plantarum P-8质粒标准品并建立标准曲线,其表现出良好的线性关系,相关系数(R2)为0. 992 9,最低检测限为103CFU/m L,特异性良好。该方法为完善发酵乳产品益生菌活菌数的检测奠定了基础。

挑战实验在燕麦饮品杀菌工艺设计中的应用与实践

为了研究燕麦谷物饮品蒸汽浸入式杀菌工艺对微生物杀菌的有效性,本研究从未脱壳的燕麦中筛选出耐热菌种,并选定检出频次较高的枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtilis)作为目标菌种,采用毛细管法检测了孢子状态下枯草芽孢杆菌在燕麦谷物饮品介质中的D值、Z值,将孢子悬液反接到燕麦谷物饮品介质中使菌浓度达到106CFU/mL,然后进行杀菌挑战实验,后续使用无菌培养基进行设备清洗、消毒的有效性验证。结果表明,枯草芽孢杆菌芽孢悬液在燕麦谷物饮品介质中D_(95℃)=5.48min、D_(100℃)=1.67min、D_(103℃)=0.80min、D_(105℃)=0.37min、D_(110℃)=0.10min,Z值=8.54℃;采用145℃/3s的杀菌参数可以有效杀灭枯草芽孢杆菌,设备CIP清洗和121℃/40min的消毒操作可有效杀灭系统中残留的微生物。

果酱管式杀菌机杀菌强度及压降计算模型的应用研究

含颗粒果酱在常温液态奶制品中的添加可以增加产品的营养价值,为保证高粘度果酱杀菌后口感真实性和无菌性,常使用果酱管式杀菌机对其进行无菌化处理。目前,尚未有成熟公开的方法,用于计算果酱管式杀菌机杀菌强度及压降。本文结合管式杀菌机特殊结构和基础物理学计算公式,建立了果酱管式杀菌机的杀菌强度及压降计算模型。通过检测不同种类果酱的动力粘度,比对模型计算值与杀菌机实际运行过程总压降,发现模型计算误差为1.72%。此外,为降低高粘度果酱在杀菌机内部的压降,本研究对果酱杀菌机进行了改造。尽管杀菌机管路截去大约三分之一,但通过降流量和调整杀菌温度,实现整机杀菌强度不降低(改造前F_(90)=170.51 min,改造后F_(90)=171.61 min),无需投入额外成本进行无菌验证,即可保证产品的微生物安全性。本研究对高粘度果酱工业无菌化处理具有重要的指导意义。

益生菌山药饮料发酵工艺优化及其冷藏稳定性

本研究以山药粉为原料,益生菌Lactobacillus plantarum P-8和Bifidobacterium lactis V9为发酵剂,对发酵工艺进行优化,以得到一种兼具山药营养价值与益生菌益生特性的益生菌山药饮料。通过单因素实验研究发酵时间、接种量、发酵温度对饮料中活菌数、滴定酸度以及pH的影响,在此基础上结合响应面分析获得发酵益生菌山药饮料最优发酵工艺参数,即接种量为2×10^6 CFU/mL、发酵时间为19.1 h、发酵温度为37℃。在此条件下饮料活菌数为4.3×10^8 CFU/mL,滴定酸度为105.3°T。对饮料在4℃下贮藏28 d,贮藏期内饮料活菌数稳定维持在10^8 CFU/mL,饮料组织状态良好、风味及口感稳定。

嗜热链球菌S10复合植物乳杆菌P-8发酵豆乳中挥发性风味物质的SPME-GC-MS分析

以商业豆乳发酵剂为对照组,嗜热链球菌S10复合植物乳杆菌P-8(S10+P-8)发酵豆乳为试验组,采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(SPME-GC-MS)结合面积归一法,应用主成分分析和聚类分析研究发酵豆乳中挥发性风味物质。结果表明:在发酵豆乳样品中共检出124种挥发性风味物质,包括酸类、酮类、醛类、醇类、酯类、烷烃类和含氮类化合物等,其中酸类、酮类、醛类和醇类化合物为主要化合物;与其它样品相比,S10+P-8组后熟结束时挥发性风味物质有更高的总峰面积、更多种类及更低的致豆腥味物质,己醛含量更低(5.62%),差异显著(P<0.05)。样品与挥发性风味物质种类主成分分析结果表明:S10+P-8组与其余样品有显著差异(P<0.05),与酮类及含氮化合物成正相关。样品与主要挥发性风味物质主成分和聚类分析结果表明:S10+P-8组样品与乙偶姻、双乙酰、乙酸、己酸和乙醛等特有的呈豆香味和清香味挥发性物质呈正相关,与其余样品差异显著(P<0.05)。

Streptococcus thermophilus S10复合Lactobacillus plantarum P-8在发酵豆乳中的应用

以商业豆乳发酵剂A和B为对照组,Streptococcus thermophilus S10和Lactobacillus plantarum P-8(S10+P-8)复合发酵豆乳为实验组,对42℃发酵过程及4℃贮藏期间活菌数、酸度、黏度、持水性、活性大豆异黄酮含量、基本味觉特征和质构特性进行测定,对感官进行品鉴。结果表明:3种样品到达发酵终点的时间、酸度、黏度和持水性差异不显著;发酵结束后,实验组和发酵剂A组样品中活性大豆异黄酮含量变化显著(P <0. 05);发酵完成到贮藏结束实验组样品益生菌Lactobacillus plantarum P-8活菌数高于1. 0×109CFU/g;贮藏结束时,样品pH在4. 30左右,滴定酸度均低于74. 00°T; 6种基本滋味和3种回味的相对强度及差异性分析表明:3种样品的苦味、涩味、咸味和甜味差异显著(P <0. 05);贮藏过程中,实验组感官得分显著高于对照组(P <0. 05),28 d时为93. 7分。豆乳发酵剂S10+P-8在发酵豆乳制品开发中具有良好的应用潜力。

基于微流变技术研究不同嗜热链球菌对发酵乳凝胶化的影响

使用3株嗜热链球菌分别与保加利亚乳杆菌ND02复合发酵牛乳,评价在37℃发酵过程中及4℃贮藏期间黏度、酸度及活菌数等变化。利用微流变技术研究不同嗜热链球菌对发酵乳凝胶化过程的影响,筛选出1株具有优良发酵特性的嗜热链球菌。结果表明:3组发酵乳样品在发酵过程及贮藏期间黏度、酸度有显著差异(P<0.05),活菌数高于1×10^(6)CFU/mL。3株嗜热链球菌在发酵乳凝胶形成过程中,对凝胶结构的影响存在差异,其中嗜热链球菌GW21-4可以改善发酵乳品质,强化凝胶结构,其在乳制品开发中具有良好的应用潜力。

基于FTIR、UPLC-QTOF-MS~E及UNIFI天然产物数据库快速鉴定普洱茶茶汤絮凝物中的化学成分

茶饮料作为当下主流的饮料品类,生产上却面临诸多问题,其中货架期内产生“冷后浑”即是一个关键发展瓶颈,尤其是普洱茶,冷后浑产生的絮凝物给普洱茶类饮品带来令消费者难以接受的视觉体验,而要解决这一问题首先需明确参与普洱茶絮凝的核心物质成分。本试验研究应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、超高效液相色谱-高分辨质谱仪(UPLC-QTOF-MS^(E))结合UNIFI天然产物数据库对普洱茶茶汤及絮凝物中的化学成分进行快速鉴定。通过UNIFI数据库自动检出再结合文献检索及人工核对,共鉴定出27种化合物,包括黄烷醇类、黄酮醇类、黄酮类、异黄酮类、酚酸类化合物及氨基酸、咖啡碱等化合物。本试验所用方法可快速对普洱茶茶汤及絮凝物中的化学成分进行定性分析,为普洱茶类饮料冷后浑的解决提供理论依据。

健康蒙古族人肠道中乳酸菌和双歧杆菌多样性

【背景】越来越多的研究发现人类的诸多疾病与肠道菌群失衡有关。乳酸菌和双歧杆菌属于肠道中的有益菌,在不同人群肠道中的多样性不尽相同。【目的】在种水平上分析健康蒙古族人群肠道菌群中乳酸菌和双歧杆菌的多样性。【方法】以27名健康蒙古族志愿者为研究对象,其中14名来自中国内蒙古,13名来自蒙古国。首次采用乳酸菌和双歧杆菌的特异性引物扩增与PacBioSMRT三代测序技术相结合,在种水平上探讨志愿者肠道中乳酸菌和双歧杆菌的丰度和生物多样性,并进一步分析性别、BMI(Bodymassindex)值和地域对上述两者可能的影响,以及优势菌种之间的相关性。【结果】在种的水平上,27名志愿者肠道样品中共鉴定到68个乳酸菌和11个双歧杆菌,其中平均相对含量在1%以上的乳酸菌有8个,包括唾液链球菌(Streptococcus salivarius,36.41%)、瘤胃乳酸杆菌(Lactobacillus ruminis,17.94%)、德氏乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii,3.11%)、罗氏乳杆菌(Lactobacillus rogosae,2.23%)、轻型链球菌(Streptococcus mitis,2.18%)、阴道乳杆菌(Lactobacillus vaginalis,2.02%)、魏斯氏乳杆菌(Weissella confusa,1.54%)和鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus,1.09%);双歧杆菌有5个,包括青春双歧杆菌(Bifidobacterium adolescentis,39.88%)、长双歧杆菌(Bifidobacterium longum,27.15%)、链状双歧杆菌(Bifidobacterium catenulatum,26.30%)、两歧双歧杆菌(B. bifidum,3.92%)和角双歧杆菌(Bifidobacterium angulatum,1.71%),聚类分析分为链状双歧杆菌和青春双歧杆菌2个主要的类群。分析结果显示:性别、BMI值和地域均未能显著影响志愿者肠道中乳酸菌和双歧杆菌的菌群结构(P>0.05),但男性和女性之间、中国内蒙古地区和外蒙古国的志愿者之间的个别乳酸菌菌种相对含量存在显著差异(P<0.05)。对样品中的优势乳酸菌和双歧杆菌进行Spearman相关性分析发现,乳酸菌和双歧杆菌彼此之间相关性较为密切,不同菌种间相关性不尽相同,与具体的菌种有关。【结论】首次采用PacBio SMRT测序技术在种的水平揭示了健康蒙古族人肠道中乳酸菌和双歧杆菌菌种多样性,为在种水平上解析肠道中乳酸菌和双歧杆菌多样性提供了新的研究思路和实施方案。