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酸奶因其特有的风味和丰富的营养而被消费者青睐,同时如何降低酸奶的生产成本、进一步优化酸奶的工艺也是人们一直关注的问题。然而传统的研究常是通过简单的感官、理化以及微生物指标作为酸奶品质的判定标准。研究表明,发酵条件对发酵菌种的生长代谢有着较大的影响,其中发酵温度、厌氧与不厌氧发酵以及添加益生素对酸奶生产影响较大,然而目前关于发酵条件对酸奶营养成分及代谢产物的具体影响还尚不明确。本研究选取经乳品企业检验合格的新鲜牛乳作为原料,以DANISCO公司的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌为发酵菌种,分别采用不同温度发酵(30℃、37℃、40℃、42℃、45℃)、厌氧和不厌氧条件以及添加不同益生素(低聚木糖、低聚异麦芽糖、低聚半乳糖)三种发酵条件制成供试酸奶样品。对酸奶分别进行常规理化分析、色差分析、电子舌分析、全质构分析、流变分析以及通过扫描电镜观察样品微观结构;接着通过GC-MS和高效液相氨基酸分析仪测定酸奶中的脂肪酸和游离氨基酸含量;最后利用非靶向代谢组学技术分析不同发酵条件对酸奶代谢产物的影响,以获得新的发现并精准指导酸奶的工业生产。结果表明:1.发酵温度均对酸奶的营养品质及代谢产物有不同程度的影响。其中随着发酵温度的升高,酸奶的咀嚼性、苦味值和鲜味值明显降低,而酸味值呈现上升的趋势。此外,37℃、40℃和42℃发酵酸奶其持水力较好;45℃发酵的酸奶表现出较强的黏度,在37℃发酵条件下的酸奶弹性最好;37℃和42℃条件下发酵的酸奶微观结构更加均匀紧密,无较大结块;40℃发酵的酸奶中癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸的相对含量升高,37℃发酵条件能更好的保证酸奶中游离氨基酸的含量。40℃和30℃对比组共检测到83种差异代谢产物,45℃和40℃对比组共检测到111种差异代谢产物,其中富集到显著变化的代谢途径有甘油磷酸代谢、鸟氨酸、赖氨酸和烟酸生物碱的生物合成、色氨酸代谢等。2.厌氧发酵不同程度地影响了酸奶的营养品质及代谢产物。其中厌氧发酵可以提高酸奶的持水力,同时从厌氧发酵的酸奶微观结构的横断面来看,厌氧发酵酸奶的三维网状结构更加完整。在厌氧发酵条件下检测月桂酸、棕榈酸、油酸、十八碳酸、亚油酸的相对含量明显上升;厌氧发酵的酸奶提高了酸奶的游离氨基酸含量,其中Val、Ile、Leu、His、Glu、Ala、Tyr、Pro含量均明显升高;对于厌氧发酵酸奶进行代谢组学研究,检测到66种差异代谢产物,其中包括其中显著上调的代谢产物麦角黄素、吡啶啉、短肽等38种化合物,富集到变化的KEGG代谢通路有为甘油磷脂代谢,花生四烯酸代谢、α-亚麻酸代谢、核黄素代谢,此外还有萜类合成,酪氨酸代谢、精氨酸生物合成、赖氨酸生物合成等。3.添加不同益生素对酸奶的营养品质及代谢产物也存在不同程度的影响。其中益生素的添加提高了酸奶的黏度和弹力,添加低聚半乳糖的酸奶黏度最高;低聚木糖和低聚半乳糖的添加增加了酸奶的持水力,提高了酸奶的稳定性;添加低聚木糖的酸奶微观结构相对较好;益生素的添加提高了酸奶中棕榈酸的相对含量,其中添加低聚木糖的酸奶的癸酸、辛酸、月桂酸、(Z)-十六烯酸、11-十八碳烯酸相对含量显著升高;低聚木糖的添加可以提高Val、Ile的含量,添加低聚半乳糖酸奶游离氨基酸含量反而有所降低。综上所示,发酵条件一定程度得影响着酸奶的营养品质及代谢产物,其中37℃和40℃发酵、厌氧条件发酵及添加低聚木糖发酵可以更好的保证酸奶的质量。