以菊芋为主要营养基质的高活力乳酸菌发酵剂制备

研究了在以菊芋为营养基质的培养基中添加营养因子对植物乳杆菌生长和发酵活力的影响。试验结果表明,菊芋可以作为乳酸菌培养的良好基质,葡萄糖、蛋白胨等营养成分的添加可以提高乳酸菌的增殖效果,在10%菊芋浸汁中添加2.5%的葡萄糖、4%植物蛋白胨及0.05%的Mn SO4,经34℃发酵20 h后,乳酸菌最大菌浓可达3.5×109CFU/m L左右,且菌体具备较高的发酵活力,当其应用于菊芋泡菜低温发酵时,发酵8 d后泡菜体系的p H值下降至3.6左右,发酵液中的活菌数可达2.0×107CFU/m L以上。Mn2+是乳酸菌体保持高发酵活力的重要因子,在培养基中缺乏Mn2+的情况下,发酵液中乳酸菌液活菌数并不会有显著的下降,但当其应用于菊芋泡菜发酵时,发酵后泡菜体系的p H值保持在4.0左右,发酵液中的活菌数也仅有1.2×107CFU/m L左右,说明Mn2+的存在对于乳酸菌的发酵活力至关重要。     

以菊芋为主要营养基质的乳酸菌发酵及影响因素

以自行分离的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)CX-15为试验菌株,通过单因素试验和正交试验优化了以菊芋为主要营养物质的乳酸菌培养基。实验结果表明,将菊芋制备成干粉,采用水浸提方法制备的菊芋浸汁是一种良好的微生物生长基质,在其中添加葡萄糖、植物蛋白胨等营养成分后,可显著促进实验菌株的生长增殖;优化后的菊芋浸汁培养基配比为:10%菊芋浸汁、10 g/L葡萄糖、40 g/L植物蛋白胨、0.2 g/L MgSO4、0.3g/L MnSO4。在该培养基中,植物乳杆菌CX-15发酵20 h,活菌数可达(2.8³.0)×109CFU/mL,比原始菊芋浸汁培养基的活菌数提高接近1倍,与实验室常用的MRS培养基活菌数相当,但成本显著降低且制备工艺简便。     

捺菜中低温发酵乳酸菌的筛选及其在菊芋泡菜生产中的应用

利用低温筛选流程,从江西特色腌制蔬菜——捺菜中筛选得到17株乳酸菌,测定其低温发酵活力,耐酸耐胆盐特性,降解亚硝酸盐等性能,最终获得1株适合低温发酵菊芋泡菜的乳酸菌,经分子生物学鉴定为植物乳杆菌。将筛选到的菌株应用于菊芋泡菜发酵,结果表明该菌株具有较好的低温发酵性能。菊芋在10℃低温条件下发酵4 d,发酵体系p H值在4.0以下,发酵液活菌数高于7.0×107CFU/m L,发酵产品具有较好的风味与感官品质。采用高效液相色谱(HPLC)和气质联用仪(GC-MS)测定不同温度下菊芋泡菜中的风味物质,结果表明,在低温条件下乳酸菌的代谢特征会发生显著变化,不仅合成酸类和挥发性风味物质的速度发生改变,其发酵产物中不同有机酸和挥发性风味物质的含量也产生差异,并最终影响发酵产品的口感。     

柿子乳酸菌发酵饮料的加工工艺研究

以柿子为原料,通过菌种筛选、单因素试验和正交试验优化柿子乳酸菌饮料的发酵工艺,并对产品的稳定性、口感、产品质量进行评价。结果表明:筛选出的优势发酵菌种为植物乳杆菌;最佳发酵工艺参数为:发酵温度33℃,菌种接种量4%,发酵时间14 h;稳定剂最佳复配比例为:羧甲基纤维素钠0.15%、果胶0.15%、瓜尔豆胶0.08%;活菌型饮料冷藏2周后,乳酸菌活菌数仍高于5×10~7CFU/mL。所得产品既富有柿子汁的原有风味,又具有乳酸菌发酵产生的特殊风味,产品品质良好。     

自然发酵牛乳中乳酸菌和酵母菌的活菌动态变化

构建三批次各100 kg牛乳自然发酵体系,通过分析乳酸菌和酵母菌的活菌动态变化,对两者间的相互作用进行研究。结果表明,在（20±1）℃的自然发酵温度下,持续发酵56 h,pH值下降至4.6～5.0,发酵牛乳逐渐分层并形成上层奶嚼口和下层凝乳。连续三个批次发酵牛乳中奶嚼口和凝乳的乳酸菌平均活菌数分别为（12.02±1.21）lg（CFU/mL）和（11.54±1.30）lg（CFU/mL）,差异不显著（P＞0.05）;而凝乳中酵母菌平均活菌数[（6.39±0.60）lg（CFU/mL）]显著低于奶嚼口[（4.56±0.30）lg（CFU/mL）]（P＜0.05）。活菌动态变化表明,在牛乳自然发酵过程中,乳酸菌的生长具有延迟期、对数期、稳定期三个典型阶段,而酵母菌没有明显的对数期,随着乳酸菌的生长反而抑制酵母菌的生长。     

低聚果糖对植物乳杆菌A33发酵酸角汁的影响

使用植物乳杆菌A33对酸角汁进行发酵,研究添加低聚果糖（fructooligosaccharides,FOS）对其发酵过程和贮藏期品质的影响。发酵过程中,添加FOS显著提高了植物乳杆菌A33的产酸能力,其中乳酸和乙酸的最大产量为3.12 g/L和0.34 g/L,分别为空白组的2.5 倍和9 倍;同时,添加FOS显著提高了酸角汁中活菌数,最高达到9.59（lg（CFU/mL））,比空白组高约4.3 倍;FOS显著提高了酸角汁的总多酚含量和抗氧化能力,分别提升至156.75 mg/100 mL和37.96 μmol/100 mL。冷藏期间,酸角发酵汁中活菌数显著下降,但FOS组活菌数在28 d后仍维持在106 CFU/mL以上;FOS显著提高了冷藏时发酵汁的抗氧化能力,在14 d增长到最高的44 μmol/100 mL。研究发现酸角汁中有90 种挥发性成分,发酵36 h后,产生了10 种新的挥发性物质,冷藏21 d后,大多数挥发性成分含量下降,而酸角特征物质含量较为稳定,为酸角汁持续提供了独特的风味,乙酸乙酯含量持续上升,使酸角发酵汁的风味更清爽。添加FOS进行乳酸发酵可以提升酸角汁的风味、活菌数和抗氧化能力。     

酶解对植物乳杆菌发酵红枣汁品质的影响

为了明晰酶解处理对发酵红枣汁品质的影响,采用果胶酶和半纤维素酶酶解红枣浆,研究经植物乳杆菌发酵后及4℃贮藏期间乳酸菌活菌数、主要营养品质和色泽的变化。结果表明,与对照相比,酶解处理可显著提高红枣汁的可溶性固形物含量和可滴定酸含量。酶解处理有利于保持红枣汁贮藏期间的抗坏血酸含量、多酚含量和蛋白质含量,在贮藏28d时,其含量分别高出对照0.7、0.28mg/100mL和0.58mg/100mL,多糖含量也有小幅增加,色泽有明显改善。此外,酶解处理提高了红枣汁中的乳酸菌活菌数,在贮藏28d时,酶解处理组的乳酸菌活菌数显著高出对照组0.17(lg(CFU/mL))。表明红枣汁发酵前采取酶解处理可以改善红枣汁的后续发酵品质。     

红参对乳酸菌体外增菌的影响

采用比浊法和活菌计数法研究在基础培养基/菊芋汁基础培养基中添加不同量低聚木糖、低聚果糖、红参提取液及其酸水解物对鼠李糖乳杆菌AS 1.2466T/保加利亚乳杆菌ATCC 11842生长情况的影响。结果表明:不同添加物对鼠李糖乳杆菌AS 1.2466T的增菌效果为红参提取液>红参酸水解物>低聚木糖>低聚果糖。当红参提取液添加量为12.50%时,鼠李糖乳杆菌AS 1.2466T的最大OD600值为1.172,活菌数为2.72×10^8 CFU/mL,比基础培养基中最大活菌数7.75×10^7 CFU/mL增加1个数量级。对保加利亚乳杆菌ATCC 11842的增菌效果为红参提取液>低聚木糖>红参酸水解物>低聚果糖。当红参提取液添加量为6.25%时,保加利亚乳杆菌ATCC 11842的最大OD600值为0.627,活菌数为4.43×10^8 CFU/mL,比菊芋汁基础培养基中最大活菌数1.48×10^7 CFU/mL增加1个数量级。红参提取液比低聚木糖、低聚果糖具有较好的增菌效果,将红参作为益生元研究其益生功能,为研究红参对肠道微生物的影响提供试验依据。     

不同乳酸菌对发酵桑葚汁酚类物质含量及抗氧化能力的影响

为提高桑葚（Morus alba L.）精深加工潜力,以嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）（ST）、保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）（LB）、干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）（LC）、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）（LP）为发酵菌种,比较不同乳酸菌发酵桑葚汁的理化性质、单体酚类物质含量及抗氧化能力。结果表明,桑葚汁是四种乳酸菌优良的生长基质,发酵结束添加不同乳酸菌发酵的桑葚汁中活菌数皆超过11 lg（CFU/mL）。发酵过程总糖及还原糖含量明显下降,总酚及总黄酮含量显著提高。综合比较四种菌种的发酵能力,菌株LP的发酵性能最佳,发酵后桑葚汁中活菌数为12.5 lg（CFU/mL）,总酚、总黄酮含量分别为7.4 mg没食子酸当量（GAE）/mL、4.5 mg芦丁当量（RE）/mL,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除率为65.3%,铁离子还原力（FRAP）为25.3 mg抗坏血酸当量（AAE）/mL,其抗氧化能力最强,菌株LP可作为桑葚发酵的最佳菌种应用于实际生产。     

黄秋葵汁乳酸菌混菌发酵条件优化

为制备风味优良的乳酸发酵黄秋葵汁,研究了肠膜明串珠菌和植物乳杆菌以不同组合在发酵黄秋葵汁中的生长、产酸、感官品质以及挥发性风味成分。结果表明：植物乳杆菌单菌发酵黄秋葵汁可以在24 h内将pH值降到4.5以下,活菌数可达107 CFU/mL。肠膜明串珠菌单菌发酵黄秋葵汁无法顺利产酸。肠膜明串珠菌和植物乳杆菌以其菌液体积比2∶1混合发酵黄秋葵汁,可迅速将pH值降到4.5以下,活菌数可达108 CFU/mL,且感官品质优于植物乳杆菌单菌发酵。气相色谱-质谱联用方法分析可知,混菌发酵生成的挥发性成分比植物乳杆菌单菌发酵种类更多、含量更高。黄秋葵汁乳酸发酵最佳工艺条件为：肠膜明串珠菌和植物乳杆菌菌液以2∶1比例混合、接种量5%、发酵温度35 ℃、发酵时间72 h。     

Lactobacillus plantarum(L. p)直投发酵剂低温发酵菊芋泡菜

利用自主研发的L. p(植物乳杆菌)直投发酵剂和购买的Lactobacillus brevis(L. b,短乳杆菌)菌株制备的直投发酵剂,对低温(环境温度为5～15℃)条件下发酵菊芋泡菜进行对比研究。分别以L. p、L. b及L. p与L. b复配的发酵剂直投发酵菊芋,测定其发酵过程中的动态变化,并以自然发酵菊芋为参照。试验结果表明,在低温条件下,自然发酵菊芋9 d后,其pH仍为5.15左右,且杂菌较多,其中肠杆菌数量为8.5×103CFU/mL;而采用上述3种直投发酵剂发酵菊芋,7 d后其pH均在3.80以下,发酵到第9天时,乳酸菌数量分别为4.7×107、4.0×107和4.4×107CFU/mL,肠杆菌数量均在100 CFU/mL以下,酵母菌数量均低于9.5×102CFU/mL,发酵6d后亚硝酸盐含量均低于0.09 mg/kg,且未出现亚硝峰。其中,L. p直投发酵菊芋泡菜的品质与风味优于L. b直投发酵及复配发酵,且在室温贮藏180 d后仍保持稳定。研究结果证明,L. p直投发酵不仅可以解决低温下自然发酵菊芋泡菜不可行的问题,且其发酵的菊芋泡菜品质优良,适合于菊芋泡菜的生产。     

高产胞外多糖的植物乳杆菌直投发酵菊芋泡菜的研究

采用自主研发的高产胞外多糖的植物乳杆菌直投式泡菜发酵剂制备菊芋泡菜,研究其发酵过程中泡菜液pH、总酸、活菌数、维生素C、氨基酸态氮和可溶性固形物含量的变化,同时探讨菊芋主要成分菊粉对植物乳杆菌生长的影响,并测定该菌胞外多糖的产量。结果表明,菊粉可促进植物乳杆菌的生长,37℃培养24 h,该菌胞外多糖产量高达471 mg/L。与自然发酵相比,直投发酵的菊芋泡菜各项指标均优于自然发酵,其泡菜液pH达到3.46、总酸含量达到0.36%,活菌数保持在4.3×108CFU/mL、维生素C含量为16.92%、氨基酸态氮含量为0.033%、可溶性固形物含量达到15%。得到的菊芋泡菜酸度适宜,呈诱人乳白色,活菌含量高,且富含植物乳杆菌胞外多糖,为老少皆宜的益生泡菜产品。     

诱变选育以菊芋为原料高产甘露醇的乳酸菌

以短乳杆菌为出发菌株,采用大气压冷等离子体介质阻挡放电法和离子束对乳酸菌进行诱变。以菊芋作为筛选培养基,摇瓶筛选得到高产甘露醇的菌株。之后对筛选出的高产甘露醇菌株进行遗传稳定性实验,证实该菌株遗传稳定。在5L发酵罐中进行发酵,该菌株可有效地将果糖转化为甘露醇,产率达到62%。这株诱变菌可作为高产甘露醇的优良菌株。     

益生菌发酵猕猴桃汁工艺优化及香气成分动态解析

以感官评分和活菌数为评价指标,首先筛选获得适宜于天然猕猴桃果汁发酵的耐酸、耐胆盐益生乳酸菌菌株,其次优化建立猕猴桃汁乳酸菌发酵工艺条件,并利用电子鼻对发酵期间猕猴桃汁香气成分变化进行动态解析。结果表明：以筛查获得的植物乳杆菌21805和嗜酸乳杆菌20250混合发酵猕猴桃汁的最优工艺条件为接种量3%、发酵时间24 h、菌种比例11、发酵温度36 ℃,在此条件下得到感官评分为81.45 分,活菌数为2.185×108 CFU/mL。在此条件下,结合线性判别分析（linear discriminant analysis,LDA）和载荷分析,利用电子鼻检测猕猴桃汁发酵过程中的香气,结果表明LDA可准确区分发酵不同阶段的猕猴桃汁,证实了电子鼻可以检测发酵猕猴桃汁的香气变化,不同发酵阶段风味差异可能来源于萜烯类,其他还有醇类、烷类、芳香类化合物等,发酵8 h开始形成发酵香气,12 h是产生香气物质的关键时间点,发酵后期是生成发酵猕猴桃汁风味的关键阶段。     

Sensorically and antimicrobially active metabolite production of Lactobacillus strains on Jerusalem artichoke juice

BACKGROUND: In the tubers of Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) the main carbohydrate is the well‐known prebiotic inulin, which is a good growth substrate for gut microorganisms. Jerusalem artichoke tuber is traditionally consumed boiled or pickled rather than in fermented form. Lactic acid bacteria are traditionally used in the production of fermented foods; nevertheless their behavior and metabolite production are considerably influenced by the substrate. The purpose of this study was to investigate the growth and production of the most important sensorically and antimicrobially active metabolites of different Lactobacillus strains on Jerusalem artichoke juice. RESULTS: All investigated strains grew well (in the range 10⁹ cfu mL^?1) in the media. The organic acids (lactic acid, 110–337 mmol L^?1; acetic acid, 0–180 mmol L^?1; and succinic acid, 0–79 mmol L^?1), hydrogen peroxide (0.25–1.77 mg L^?1), mannitol (0.06–3.24 g L^?1), acetoin and diacetyl production of strains varies not only according to the species but also from strain to strain, which will be demonstrated and discussed in the paper. CONCLUSION: Our results showed that lactobacilli can be used for the fermentation of Jerusalem artichoke, which in this form could be used, alone or mixed with other raw food material, as a new synbiotic functional food. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

不同乳酸菌在冬瓜汁中的发酵特性研究

向鲜榨并经巴氏灭菌的冬瓜汁中接入不同的乳酸菌(干酪乳杆菌、嗜热链球菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、双歧杆菌和保加利亚乳杆菌)进行发酵,比较发酵过程中乳酸菌活菌数、pH值、可滴定酸、总糖、还原糖、总多酚和色泽等变化和发酵后挥发性风味物质种类与相对含量。结果表明,冬瓜汁营养丰富,上述各种乳酸菌均能在冬瓜汁中很好地生长,其中干酪乳杆菌的生长速率(对数生长期)略低于其他6种菌;另外,七种乳酸菌发酵后冬瓜汁中主要挥发性风味物质主要有酸类、醇类、酯类、醛类、酮类五类,保加利亚乳杆菌发酵的冬瓜汁中检出的挥发性风味物质最多。除双歧杆菌之外其他六种乳酸菌发酵的冬瓜汁理化性质差别不大,双歧杆菌发酵的冬瓜汁在总色差上明显高于其他乳酸菌,且双歧杆菌的产酸能力最强,在发酵期间其可滴定酸含量最高。     

Fermentation of beet juice by beneficial lactic acid bacteria

Red beets were evaluated as a potential substrate for the production of probiotic beet juice by four species of lactic acid bacteria (Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus plantarum). All the lactic cultures were found capable of rapidly utilizing beet juice for cell synthesis and lactic acid production. However, L. acidophilus and L. plantarum produced a greater amount of lactic acid than other cultures and reduced the pH of fermented beet juice from an initial value of 6.3 to below 4.5 after 48 h of fermentation at 30°C. Although the lactic cultures in fermented beet juice gradually lost their viability during cold storage, the viable cell counts of these lactic acid bacteria except for L. acidophilus in the fermented beet juice still remained at 10⁶–10⁸ CFU/ml after 4 weeks of cold storage at 4°C.     

不同乳酸菌发酵对刺梨汁品质及风味影响

以副干酪乳杆菌SR10-1（全文简称SR10-1）、干酪乳杆菌（全文简称H1）、发酵乳杆菌GZSC-1（全文简称GZSC-1）发酵的刺梨汁为研究对象,对发酵前后刺梨汁品质变化进行对比,并采用气相-离子迁移谱（gas chromatography-ion mobility spectroscopy, GC-IMS）和电子鼻技术对不同乳酸菌发酵刺梨汁的挥发性风味物质组成及差异进行分析。结果表明,SR10-1发酵刺梨汁中VC和超氧化物歧化酶（SOD）的损失率最低（P<0.05）,H1发酵刺梨汁中单宁降解率最高,达到(41.37±1.08)%。电子鼻分析结果表明,3株乳酸菌发酵的刺梨汁气味轮廓相似,但SR10-1对发酵刺梨汁的气味贡献度最高。采用GC-IMS从3组乳酸菌发酵样品、稀释4倍刺梨原汁和刺梨原汁样品中共分离出54种挥发性成分,鉴定出44种物质,主要有酯类、醛类、醇类和酸类化合物。3株不同乳酸菌发酵样品中共有的挥发性风味物质包括叶醇、乙醇、乙酸丙酯、3-戊酮、乙酸乙酯、丙酮等;二甲基硫、丙酮和丁酸乙酯分别是SR10-1、GZSC-1和H1发酵样品的特征性风味物质;H1和GZSC-...     

酵母菌乳酸菌共发酵对荔枝汁品质的影响

本研究以鲜榨荔枝汁为原料,分别对其进行干酪乳杆菌及三种酵母菌(BO213、D254、EC1118)的复合发酵,探索发酵过程中乳酸菌活菌数、pH、可溶性固形物、糖组分、有机酸、DPPH?清除能力以及感官指标等变化。结果表明：发酵后荔枝汁中的乳酸菌活菌数均高于7 lg (cfu/mL),均具有一定的益生功能。复合发酵不仅能促进干酪乳杆菌的生长,还能降低荔枝汁的糖度,且酒精度低于0.50%,符合无醇饮料的标准。随着发酵时间的延长,各组的糖含量均呈现下降的趋势。发酵24 h后干酪乳杆菌单独发酵组的乳酸含量显著低于复合发酵组,从高到低依次为：D254+干酪组(6.62 g/L)>Ec1118+干酪组(6.55 g/L)>BO213+干酪组(2.35 g/L)>干酪组(0.94 g/L)。D254+干酪组、Ec1118+干酪组发酵24 h的荔枝汁体外抗氧化能力(DPPH?清除能力)相比单独发酵组更具优势。发酵后的荔枝汁香气更佳,且复合发酵优于单独发酵,其中BO213+干酪组的香气最好,Ec1118+干酪组次之。综上,通过Ec1118+干酪乳杆菌可制得一款风味良好、营养丰富的发酵无醇益生荔枝饮料。