Exploration of high‐gravity fermentation to improve lactic acid bacteria performance and consumer's acceptance of malt wort‐fermented beverages

Lactic acid bacteria (LAB) fermentation performance is essential for aroma metabolites formation and product flavour quality. Hence, this study appraises high‐gravity malt wort fermentation (HGF) by three LAB strains to improve the fermentation performance and consumer's acceptance of lactic acid‐fermented malt‐based beverages (LAFMB). HGF at 20% (w/w) provided higher amino acid content and buffering capacity that allowed greater cell development, viable cell count and sugar utilisation. Moreover, the pH change was lesser although marked lactic acid accumulation. It is noteworthy that HGF significantly incremented the content of higher alcohols (+0 – 161%), 2‐phenylethanol (+11–147%), acetaldehyde (+27–44%) and β‐damascenone (+25 – 66%) comparing to low‐gravity malt wort at 12%. Thus, HG‐fermented beverages were significantly preferred with greater hedonic scores (4.6 ± 2.1). Our results indicate that HGF is a valuable strategy for improving LAB fermentation performance in malt wort, which in turn increases key aroma compound content resulting in enhanced acceptance of LAFMB.     

乳酸菌发酵蜜桃果酱制作过程中理化性质和关键香气成分演化研究

目的 探究乳酸菌发酵蜜桃果酱制作过程中的品质特性及挥发性香气化合物变化情况,进一步筛选关键呈香物质。方法 采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法测定乳酸菌发酵蜜桃果酱挥发性风味物质变化。同时, 测定样品的总多酚、总黄酮、有机酸、色泽等理化指标, 并进行感官方面的评定。结果 共检测到53种挥发性有机化合物, 其中醛类、酯类、醇类在蜜桃果酱中丰富。结合气味活度值(odor activity value, OAV>1), 初步筛选出芳樟醇、1-辛烯-3-醇、壬醛等10种关键呈香物质。在乳酸菌发酵过程中, 果酱样品的总多酚、总黄酮含量显著增加(P<0.05), DPPH自由基清除能力有所提高。但是, 浓缩(NS)和后杀菌(GZ)过程对热敏性物质破坏严重, 颜色接受度下降, 色泽参数(L*、a*、b*)出现明显变化。在发酵过程中, 乳酸-苹果酸含量变化具有相关性。对不同制作时期果酱的挥发性风味物质进行偏最小二乘回归分析, 各时期得以很好的区分, 且模型可靠。结论 乳酸菌发酵改善了蜜桃果酱的风味,明显提高活性物质的含量。     

融合魏斯氏菌和异常威克汉姆酵母混菌发酵荞麦酸面团馒头的香气物质特征

应用分离自我国酒鬼酒曲中的融合魏斯氏菌和梅兰春酒醅中的异常威克汉姆酵母进行混菌发酵,通过测定菌株生长曲线探索两株菌的共生作用,采用固相微萃取结合气质联用(SPME-GC-MS)和气相电子鼻技术,对比混菌发酵酸面团(MBF)和单菌发酵酸面团及其荞麦馒头风味化合物的差异性。结果表明,在MBF中乳酸菌、酵母菌菌落数分别达到9.38 log CFU/g、8.51 log CFU/g,两株菌具有良好的共生关系。发酵后荞麦酸面团的主要特征风味物质为乙醇、乙酸、乙酸乙酯、乙偶姻和异戊醇。与酵母菌单菌发酵荞麦酸面团馒头相比,混菌发酵馒头中酯类物质相对含量从5.27%提高到9.53%,结合ROAV分析,混菌发酵荞麦馒头的风味强度明显高于单一乳酸发酵和单一酵母发酵,赋予馒头更浓郁的酒香和果香,感官评定证实其整体可接受度高于其他组。     

不同发酵剂对发酵猪肉香肠品质的影响

为探究不同发酵剂对香肠品质的影响,以及为乳酸菌发酵剂的研发和香肠风味的改善提供理论依据。本研究将戊糖片球菌（RY500）、发酵乳杆菌（RY75）与植物乳杆菌（RY25）以单一菌种或复配菌种（RY500:RY25=2:1）接种于猪肉香肠中,以自然发酵组作对照,测定香肠理化指标、感官品质并对其挥发性风味物质进行分析。结果表明:添加乳酸菌发酵剂后,乳酸菌数量极显著增加（P<0.01）。发酵结束后,实验组香肠的质构、色泽均极显著优于对照组（P<0.01）。采用气相色谱质谱联用（GC-MS）方法对香肠挥发性风味物质进行分析发现,香肠中的主要风味物质为酸类、酯类、醛类化合物。实验组香肠风味物质较对照组酯类、酸类化合物相对百分含量有不同程度的增加。结合感官分析表明,添加混合发酵剂比添加单菌株发酵剂更能改善和加强发酵香肠的口感与风味。     

腌腊肉制品中乳酸菌的筛选鉴定及其在腊肠中的应用

为筛选适合传统腌腊肉制品的优良乳酸菌菌株,从多种农家自制传统腌腊肉制品中分离纯化出9株优势乳酸菌。通过发酵特性筛选,得到一株性状优良菌株10M-7,并制备该菌株的干粉发酵剂,以未接种发酵剂腊肠为对照,分析此发酵剂对腊肠感官品质和微生物变化的影响。结果表明,10M-7菌株具有良好的产酸特性和抑菌性能。根据形态学、生理生化特征和16S rRNA序列分析,鉴定其为植物乳杆菌,采用冷冻干燥法制备纯种发酵剂,并制作人工发酵腊肠。发酵剂组pH值在初期便迅速下降,且始终低于对照组;发酵剂组乳酸菌迅速生长繁殖,且葡萄球菌和大肠杆菌数量与对照组相比明显降低。感官评价表明,当添加量为10~4CFU/g原料肉时,能够很好地保持和改善产品风味,使产品整体感觉更好。     

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。     

人工接种发酵制备平菇泡菜及其品质研究

以3种不同品种的平菇(糙皮侧耳、姬菇、凤尾菇)为原料,采用人工接种植物乳杆菌的发酵方式,进行乳酸发酵,制作平菇泡菜,并测定发酵过程中微生物的变化、亚硝酸盐含量、pH值、总酸含量、有机酸含量5个指标的变化以及对其进行感官评定。结果表明：3个品种的平菇乳酸发酵状况均良好,所制备的平菇泡菜制品,其口感具有典型的泡菜风味。平菇泡菜的最终pH值在3.4～3.6范围内,与其他蔬菜类泡菜产品一致;以姬菇为原料制作的泡菜制品,其外观和感官品质要好于以糙皮侧耳和凤尾菇为原料的制品;平菇泡菜中亚硝酸盐的含量为2.5～3.1mg/kg,远低于我国关于酱腌菜的卫生标准GB 2714-2003《酱腌菜卫生标准》中规定各类酱腌菜产品的亚硝酸盐卫生含量限量标准(20mg/kg),因此平菇泡菜是一种安全性的产品。     

乳酸菌发酵酸豆奶中不良风味物质研究进展

随着植物基蛋白饮料在国内外的迅速发展, 酸豆奶必将进入新时代。酸豆奶是指以大豆为主要原料经过乳酸菌发酵后所得的产品, 在植物基蛋白饮料中占有重要地位, 良好的气味特征和口感特征对酸豆奶产品来说至关重要, 而豆腥味、苦涩味等不良风味的存在限制了酸豆奶的发展。酸豆奶风味物质种类繁多, 挥发性风味物质、非挥发性风味物质的成分和含量极大程度上决定了酸豆奶的感官品质。本研究就酸豆奶的发酵菌种、不良风味物质的来源、风味物质的分类和检测方法进行综述, 从发酵菌种与酸豆奶中不良风味物质的角度出发, 为解决酸豆奶在工业生产中不良风味问题提供思路。     

HS-SPME-GC-MS法分析发酵过程中荞麦和小麦面团香气成分变化

采用顶空固相微萃取技术和气相色谱-质谱联用技术对比分析荞麦和小麦在不同发酵剂作用下发酵过程中产生香气成分的差异。并基于保留指数和质谱鉴定对挥发性化合物进行鉴定。研究发现未发酵荞麦面团检出38?种香气成分,在酵母和乳酸菌发酵过程中共分别检测出80?种和63?种香气成分;未发酵小麦面团检出11?种香气成分,在酵母和乳酸菌发酵过程中共分别产生42?种和17?种。发酵过程中,荞麦和小麦面团香气种类增加,其中荞麦面团呈现更多香气成分。烃类和酯类是荞麦面团酵母发酵前后主要香气成分,烃类主要为单萜烯和倍半萜烯类,酯类是荞麦面团经乳酸菌发酵前后主要香气成分。小麦经过酵母发酵产生香气成分包括烃类、酯类、醇类、酸类、醛类及醚类,经过乳酸菌发酵产生香气成分种类相对较少,有烃类、酯类、酮类及醛类。荞麦发酵后产生更多活性香气成分。酵母和乳酸菌发酵荞麦和小麦后,香气成分有明显差异。在发酵过程中,香气成分随着发酵时间延长而发生转化。     

添加白酒对人工接种东北酸菜挥发性风味成分及感官特性的影响

该实验研究了添加白酒对人工接种乳酸菌发酵东北酸菜理化、挥发性风味成分及感官特性的影响。首先通过乙醇胁迫及产酸能力测定筛选混菌发酵剂,采用顶空固相微萃取（HS-SPME）结合气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析酸菜的挥发性风味成分,并结合感官评分与电子舌鉴定白酒对酸菜感官特性的影响。结果表明,植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）和柠檬明串珠菌（Leuconostoc citreum）3株乳酸菌对乙醇具有一定耐受性且产酸能力较强。添加2%白酒结合3株乳酸菌混菌发酵酸菜的可滴定酸含量较未添加白酒的混菌发酵酸菜降低了4.02%。此外,添加白酒接种发酵酸菜形成了以酯类、酮类、含硫化合物和氨基酸为主的风味结构,并且提高了鲜味,降低了苦涩味,在颜色、味道和口感上均具有显著优势。为实现人工接种东北酸菜的品质提升提供理论基础。     

Fermented Milks and Milk Products as Functional Foods—A Review

Fermented foods and beverages possess various nutritional and therapeutic properties. Lactic acid bacteria (LAB) play a major role in determining the positive health effects of fermented milks and related products. The L. acidophilus and Bifidobacteria spp are known for their use in probiotic dairy foods. Cultured products sold with any claim of health benefits should meet the criteria of suggested minimum number of more than 10⁶ cfu/g at the time of consumption. Yoghurt is redefined as a probiotic carrier food. Several food powders like yoghurt powder and curd (dahi) powder are manufactured taking into consideration the number of organisms surviving in the product after drying. Such foods, beverages and powders are highly acceptable to consumers because of their flavor and aroma and high nutritive value. Antitumor activity is associated with the cell wall of starter bacteria and so the activity remains even after drying. Other health benefits of fermented milks include prevention of gastrointestinal infections, reduction of serum cholesterol levels and antimutagenic activity. The fermented products are recommended for consumption by lactose intolerant individuals and patients suffering from atherosclerosis. The formulation of fermented dietetic preparations and special products is an expanding research area. The health benefits, the technology of production of fermented milks and the kinetics of lactic acid fermentation in dairy products are reviewed here.     

响应面法优化干酪风味发酵乳的发酵工艺

以鲜牛乳、干酪粉为主要原料,探究干酪风味发酵乳的发酵工艺。以感官评分为响应值,在单因素实验的基础上,利用响应面Box-Behnken试验法进行分析,确定了白砂糖添加量、稳定剂添加量、发酵剂接种量和干酪粉添加量,并对发酵乳成品进行理化及微生物指标检测。结果表明:干酪风味发酵乳的最优发酵工艺条件为白砂糖添加量为8.2% 、稳定剂添加量为0.3%、发酵剂接种量为3.3%和干酪粉添加量为5.1%,在此优化条件下,成品感官评分为94.15。理化及微生物指标检测结果:蛋白质含量为2.98 g/100 g,酸度为79.2 oT,乳酸菌总数为9.16×107 CFU/mL,未检出大肠菌群,以上结果均符合《食品安全国家标准发酵乳》的规定,且成品质构特性接近于市售主流搅拌型风味发酵乳。     

木糖葡萄球菌和肉葡萄球菌混合发酵剂对腊肉品质的影响

以不添加发酵剂的腊肉为空白对照,从理化特性、微生物分析、感官评价、香气活性化合物组成及电子鼻分析角度,研究木糖葡萄球菌和肉葡萄球菌混合发酵剂对腊肉品质的影响。结果表明,添加葡萄球菌混合发酵剂对产品的品质影响较大。与空白组比,葡萄球菌混合发酵剂可显著提高产品的酸价（2.12→3.28?mg/g）、蛋白质降解指数（16.32%→19.24%）、红度值a*（9.25→11.08）、香气和接受度得分及氨基酸代谢源香气活性化合物的种类和含量（3-甲基丁醛、3-甲基丁酸）,同时显著降低产品的过氧化值（0.15→0.07?g/100?g）、硫代巴比妥酸反应物含量（0.25→0.17?mg/kg）和脂肪氧化源香气活性化合物的含量（己醛和壬醛）,而对成品的基本理化指标（水分含量、水分活度、pH值）没有显著影响。电子鼻传感器能够将2?组产品区分开,说明加入发酵剂后,腊肉的风味有所改变。因此,通过添加木糖葡萄球菌和肉葡萄球菌混合发酵剂可以显著促进腊肉中蛋白质和脂肪的水解、改善产品的色泽,促进发酵风味快速形成,同时延缓脂肪氧化。     

3株功能菌在四川保宁醋强化发酵中的应用

以产香酵母菌、高产酸醋酸菌以及产多糖乳酸菌为研究对象,将3株功能菌应用于四川保宁醋中进行接种强化发酵。单菌强化发酵结果表明:与对照组相比,强化组1(接种产香酵母菌)挥发性风味物质的种数及相对含量分别提高了17.39%、20.23%,达到27种、79.65%;强化组2(接种高产酸醋酸菌)与强化组3(接种产多糖乳酸菌)酸度分别上升了82.75%、155.75%,稳定在3.18%、4.45%,其中有机酸含量增幅在23.46%~389.21%之间;强化组3多糖质量浓度提高了68.43%,高达1 143.78 mg/L。采用混菌设计确定强化发酵最佳接种比例,其结果证明在总接种量1%,接种比例为酵母菌40%、醋酸菌16%、乳酸菌44%条件下,所得食醋的效果最佳,其酸度为5.28%,挥发性物质种数为30种,感官评分85.65。研究结果为改善保宁醋风味、提高出醋率提供了一定的理论支撑。     

蛋乳发酵饮料的工艺优化及品质评价

以鸡蛋全蛋液和脱脂奶粉为主要原料,干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）为发酵剂,采用单因素试验及响应面设计优化蛋乳发酵饮料工艺参数。结果表明,最优工艺参数为：发酵时间17 h,鸡蛋液添加量6.3%,接种量2.0%。在此优化条件下,蛋乳发酵饮料感官评分最高为91.6分。组织细腻,颜色均匀呈淡黄色,有发酵饮料特有的香味和滋味。蛋乳发酵饮料的品质分析结果表明,蛋白质含量为3.40%、脂肪含量为1.60%、酸度为70 °T、pH值为4.45,乳酸菌活菌数＞106 CFU/mL,符合GB/T 21732—2008《含乳饮料》中相关指标要求。     

基于仿生学技术不同发酵方式酸浆水品质评价

为比较研究纯种发酵与加引子发酵酸浆水品质差异,本研究分别采用发酵乳杆菌纯种发酵和以老卤水为引子发酵两种方式制作酸浆水,并使用电子舌、电子鼻和色度仪等仿生学设备对其感官品质进行检测。结果显示,发酵乳杆菌纯种发酵的酸浆水鲜味明显高于加引子发酵,而酸味和涩味呈现相反的趋势;挥发性风味方面,乳酸菌纯种发酵的酸浆水中芳香类物质的强度显著高于加引子发酵（P<0.05）;经色度仪检测发现,乳酸菌纯种发酵酸浆水明亮度及绿度较引子发酵酸浆水高,二者色差显著（P<0.05）。多元统计学分析结果显示不同发酵方式制作的酸浆水品质整体存在显著性差异,导致差异的主要指标为鲜味、芳香类以及烷烃类挥发性风味物质。综上,乳酸菌纯种发酵的酸浆水品质更优。     

不同乳酸菌发酵对甘薯淀粉加工浆液营养功能成分及感官特性的影响

选用植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum,Lp）、保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus,Lb）、嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus,St）、戊糖片球菌（Pediococcus pentosus,Pp）、干酪乳杆菌（Lactobacillus casei,Lc）及商业Lp（SZ）分别对甘薯淀粉加工浆液进行发酵,比较不同乳酸菌发酵对甘薯淀粉加工浆液营养功能成分（蛋白质、灰分、可溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维、总膳食纤维、总酸、总糖、乳酸、短链脂肪酸、总酚、游离氨基酸）及感官特性（电子鼻、电子舌、气相色谱-质谱、感官评价）的影响。结果表明：6 种乳酸菌发酵后,浆液中蛋白质、糖类、可溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维及总膳食纤维含量显著下降;不同乳酸菌均表现出良好的发酵性能,发酵后浆液pH值从6.62下降到3.67～3.88,总酸质量浓度由0.29 g/100 mL提高至2.69～3.67 g/100 mL,且乳酸及短链脂肪酸含量显著上升;Lb和Lc发酵显著提高了浆液中总酚含量,分别提升了18.44%和17.78%;在发酵液中共检出16 种游离氨基酸,其中必需游离氨基酸含量显著上升;气相色谱-质谱结果表明,乳酸菌发酵可有效提升甘薯淀粉加工浆液中风味物质的种类和含量,改善其风味和口感,其中Pp、St和SZ发酵浆液的总体感官品质最好。上述研究结果可为乳酸菌发酵应用于甘薯淀粉加工浆液制备饮料的研发奠定理论支撑。     

益生菌固态发酵红茶风味品质的分析

选用代表性的不同产地及级别的滇红工夫、锡兰红茶和阿萨姆红茶,通过外源添加乳酸菌、酵母菌进行固态发酵制成益生菌发酵红茶,并分析研究发酵后主要理化、香气成分及感官品质的风味变化情况.结果显示:经过两种菌发酵后茶多酚、咖啡碱、没食子酸、儿茶素以及pH值均呈降低趋势,且乳酸菌发酵降幅高于酵母菌发酵;经发酵后香气物质总量显著减少...     

乳酸菌发酵蜜桃果酱过程中风味物质变化规律研究

目的 探究乳酸菌发酵制备蜜桃果酱过程中挥发性风味物质变化规律,进而筛选出特征香气化合物。方法 采用顶空-气相色谱-离子迁移谱技术(headspace-gas chromatography-ion mobility spectrometry, HS-GC-IMS)分析乳酸菌混合发酵蜜桃果酱制作过程中不同时期挥发性风味物质变化规律,并结合主成分分析、偏最小二乘判别分析进行统计学分析。结果 共检测到60个信号峰,鉴定出挥发性化合物32种,包括醛类、酮类、醇类、酯类等。其中,醛类化合物种类最丰富。通过多元统计学方法,实现了蜜桃果酱制作不同时期的很好区分,特别是发酵阶段明显与未发酵阶段不同,并筛选出17种特征性风味物质,如2,3-丁二酮、壬醛,赋予蜜桃果酱较好的风味特性。感官特性方面,乳酸菌的添加改善了果酱的适口性,酸甜度更容易接受。结论 HS-GC-IMS可以有效用于发酵型果酱制作过程的品质评价,该研究结果为乳酸菌发酵水果制品的品质调控提供了新的分析方法和重要科学依据。