降胆固醇益生菌发酵酸奶及其延长保质期的研究

发布时间：2020-06-01 09:01

【摘要】：酸奶是以牛奶或复原乳为主要原料,经巴氏杀菌后向其中添加益生菌,发酵形成具有独特风味的乳制品。影响酸奶品质的主要因素有三个:一是原料,二是菌株,三是发酵工艺参数。市场上现有酸奶产品添加果蔬汁居多,以马铃薯作为原材料的酸奶产品还未上市,且常用酸奶发酵剂多为国外菌株,我国自主知识产权优良商业菌株较少。本文将以实验室自筛性能优良益生菌作为发酵剂,以新鲜马铃薯作为原材料,研制出一种新型的功能性酸奶,优化其发酵工艺,并找到更天然安全的方法来延长保质期。同时,使用降胆固醇功能性益生菌作为发酵剂,其降胆固醇机制需要进一步明确以期能达到更好应用的目的。研究双歧杆菌的降胆固醇机理,以邻苯二甲醛比色法,从同化、沉淀及吸附作用来分析几株双歧杆菌的降胆固醇效果。BZ11降胆固醇性能较好,在48 h内对胆固醇的去除率可达24.34±0.59%,BZ25、BB12及BL1分别为10.48±1.19%、15.10±1.43%、19.78±1.12%。发现同化作用是几株受试菌主要的降胆固醇方式,沉淀作用及细胞吸附作用均较低。BZ11、BB12、BL1同化胆固醇含量分别为22.00%、12.54%、15.41%,BZ25最低为9.32%。从生长期到衰亡期,双歧杆菌利用不同降胆固醇机制,生长期以同化作用为主,稳定期以同化及吸附为主,衰亡期则以吸附作用为主。还发现生长细胞通过同化和共沉淀降低胆固醇,静息细胞通过弱同化和吸附,而灭活细胞通过吸附使胆固醇降低。优化马铃薯酸奶发酵工艺,以感官、双乙酰及乙醛含量为指标,筛选出适合酸奶产品的精油来延长保质期,主要内容包括单因素、响应面来优化工艺,对倍稀释法研究精油的抑菌特性,打孔法确定其MIC及MBC等。得到:最适宜的发酵菌株为BZ11,BL1,MT-4,Q-1;马铃薯糖化比例为1:3(w/v);乳粉添加量为12%;接种量为4%;菌种比例(BZ11:BL1:MT-4:Q-1)为1:1:1:2(v/v);发酵温度为37℃;发酵时间为12.5 h,白砂糖添加量为1.5%。抑制真菌能力较好精油为紫苏叶精油,酸奶中精油添加量为40μl/100ml较为合适。4℃储藏下马铃薯酸奶(添加40μl/100ml精油)的保质期可达到30 d,较未添加精油组延长了6 d。通过顶空固相微萃取研究酸奶的风味特性,并研究马铃薯酸奶的理化、降胆固醇效果等。发现马铃薯酸奶的主要风味物质为萜烯类、酸类、芳香族及酮类;经过微生物发酵作用,游离氨基酸水平上升,相比市售酸奶,马铃薯酸奶低含糖量、高蛋白、且在发酵前后都有较高含量的游离氨基酸;此外,马铃薯酸奶的益生菌活菌数为(6.30±0.21)×10~8 CFU/mL,是市售酸奶的20倍,且马铃薯酸奶中双歧杆菌的数量达到(3.60±0.16)×10~8 CFU/mL。体外降胆固醇表明混菌发酵酸奶降胆固醇率达到20.43±0.13%,较单菌株发酵酸奶提高1.86%~15.57%。研究了不同储藏温度(5℃、15℃、25℃)对马铃薯酸奶pH、滴定酸度、益生菌及感官的影响。随着贮藏时间的增加,酸奶的pH、感官及益生菌活菌数呈现下降趋势,滴定酸度呈现上升趋势。5℃储藏下的酸奶在30 d,pH达到4.0以下,此时益生菌活菌数为9.77×10~6 CFU/mL。研究传统模型及量纲规划模型的差异,传统模型中,对比各指标的Pearson相关系数,将pH及感官作为指标建立货架期预测模型。通过一级动力学拟合回归方程,最终得到pH及感官的预测模型。经验证,pH及感官的货架期预测模型在低温(≤15℃)下都有很好的可靠性,与各自实际值误差较小。就最终保质期而言,马铃薯酸奶产品在≤10℃下保藏时,其pH与保质期相关性更好,得到马铃薯酸奶在5℃下的货架期为29 d,10℃下为15 d,预测值为29 d及18 d,低温范围内总体的可靠性更高。而量纲规划模型得到5℃、15℃、25℃的预测货架期分别是:42.71 d,8.65 d,2.42 d;而实测的货架期分别是29 d,8 d,2 d。除了5℃的预测至误差较大外,其余温度误差范围很小。该结果表明量纲规划模型可应用于食品货架期预测。
【图文】：

技术路线图,技术路线

贵州大学 2019 届硕士研究生学位论文的需求。将低蛋白含量的马铃薯与牛奶复配发酵，能实现全价营养。市出现马铃薯酸奶产品，且现有的发酵酸奶菌株多为国外优良商业菌株，知识产权的菌株商业化应用较少。研究实验室自主知识产权益生菌菌株的降胆固醇机制，为其在益生菌商中奠定了基础。为满足消费者对酸奶营养及功能性的要求，，选择马铃薯料，具有降胆固醇功能的益生菌作为发酵剂，优化发酵工艺，研究酸奶味、质地与功能性成分。最终得到的产品不仅能丰富酸奶市场，为消费的选择，而且以精油来延长保质期的方法也为食品产业提供了新思路，开发具有重大的现实意义。研究的主要内容技术路线：

标准曲线,胆固醇,标准曲线,降胆固醇

贵州大学 2019 届硕士研究生学位论文理重复三次，用 SPSS 19.0 进行方差分析，P＜0.05 时差异显讨论菌株降胆固醇方式浓度胆固醇在波长为 550 nm 的紫外波长下的吸光度，胆示，在 0~0.12 mg/mL 胆固醇浓度范围内呈现出良好的线光值随着胆固醇浓度的增加而增加，相关系数 R2为 0.99
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS252.54

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