《食品科学》：动物双歧杆菌、植物乳杆菌与传统发酵剂共培养对发酵乳抗氧化特性的影响

嗜热链球菌（Streptococcus salivarius subsp.thermophilus）和德氏保加利亚乳杆菌（Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus）作为传统酸奶发酵剂，常被应用于乳品工业中。然而，这两株乳酸菌既不能自然栖息于消化道，也不能为消化道提供任何保健功能。因此，一些益生菌，如乳酸杆菌和双歧杆菌属（Bifidobacterium spp.）或者这两类乳酸菌的混合菌种被广泛地用于开发新型发酵乳制品。

Bifidobacterium spp.和植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum，Lp）是人体肠道中的微生物，其中大部分菌株也是发酵乳制品中常用的益生菌。西南民族大学食品科学与技术学院的李思宁、唐善虎*、任 然研究B.animalis subsp.lactis（Ba）、Lp与传统发酵剂共培养条件下，发酵乳在4 ℃冷藏28 d过程中酸化特性、蛋白水解活力、EPS含量、肽含量及抗氧化能力变化，旨在探讨不同菌种组合对发酵乳在冷藏过程中抗氧化特性的影响，为益生菌发酵乳工业化生产提供参考。

1、不同菌种发酵乳的酸化性能

测定酸化能力可以了解Ba和Lp对传统发酵剂代谢模式的影响。不同菌种发酵乳的pH值和滴定酸度变化结果见图1、2。所有样品在发酵过程中都表现出相似的pH值下降趋势，于发酵后期（2 h之后）pH值下降幅度最大（图1a）。不同发酵剂具有不同的乳糖代谢能力，表现出不同的酸化速率，如图1a所示，不同菌种发酵乳到达发酵终点（pH 4.6）所需时间不同。发酵剂Y单独作用于牛乳时酸化速率最慢，经4.33 h发酵后牛乳酸化至pH 4.6。而Lp和Ba可一定程度促进牛乳酸化，缩短发酵时间，经发酵剂Y-Ba/Lp发酵4 h后，发酵乳pH值降至4.6；而Y-Ba发酵乳和Y-Lp发酵乳pH值下降到4.6分别经历了4.25 h和4.08 h。图1b显示，随冷藏时间延长，发酵乳pH值快速下降（P＜0.05）。

由图2a看出，发酵乳在发酵前期（0～2 h）滴定酸度变化不大，之后产酸能力大大提升，这与pH值变化结果一致（图1a）。发酵结束时，Y、Y-Ba、Y-Lp及Y-Ba/Lp发酵乳的滴定酸度分别为69.14、69.27、68.81 °T和70.16 °T。随冷藏时间延长，发酵乳的滴定酸度先增加后减少（P＜0.05），于14 d达到最大值。

2、不同菌种发酵乳的蛋白水解活力

随冷藏时间延长，不同菌种水解牛乳蛋白质释放游离氨基基团的能力增强（P＜0.05），发酵乳蛋白水解活力在冷藏结束时是初始时的2 倍以上（图3）。冷藏期间，Lp参与发酵样品Y-Lp和Y-Ba/Lp的蛋白水解活力显著高于Lp不参与发酵的样品Y和Y-Ba（P＜0.05），且所有共发酵乳的蛋白水解活力均高于Y发酵乳（P＜0.05）；不同菌种发酵乳的蛋白水解活力由高到低依次为Y-Ba/Lp、Y-Lp、Y-Ba、Y（P＜0.05）。

3、不同菌种发酵乳中EPS含量

乳酸菌产生的EPS需要累积到一定量才能发挥良好的抗氧化作用。不同发酵剂制备的发酵乳中EPS含量见表1。发酵乳中EPS含量与冷藏时间有关（P＜0.05），但与发酵菌种相关性不大（P＞0.05）。推测，EPS主要由S.thermophilus和L.bulgaricus（传统发酵剂）产生。冷藏初期，发酵乳中EPS含量为10.59～11.22 mg/100 g；至冷藏结束时，EPS含量降至1.85～2.02 mg/100 g。所有处理样品中EPS含量随冷藏时间延长而显著下降（P＜0.05）。EPS含量减少可能是发酵乳中存在能够降解EPS的酶。

综上，发酵乳中EPS的产生与传统发酵剂密切相关，Ba和Lp是否参与发酵对EPS含量无显著影响。这进一步说明，在不同乳酸菌发酵条件下，发酵乳抗氧化活性的差异不是源于所形成的EPS。所以，本研究进一步探讨了肽对发酵乳抗氧化特性的影响。

4、不同菌种发酵乳中肽含量

图4显示了Y发酵乳在冷藏1 d的肽谱图。不同发酵乳在冷藏期间肽含量见图5。冷藏1 d，发酵乳中肽含量为6.69×10 4 ～8.21×10 4 mAU·s。冷藏7 d，所有处理发酵乳中肽含量迅速上升至最大值8.01×104～9.51×104 mAU·s（P＜0.05）；峰值后，肽含量随时间延长呈下降趋势，于28 d下降至7.02×104～8.21×104 mAU·s。冷藏1～28 d，共培养发酵乳Y-Ba、Y-Lp和Y-Ba/Lp中肽含量显著高于Y发酵乳（P＜0.05），这是混合菌种具有较高蛋白水解活力造成的，与图3结果具有一致性。然而在整个冷藏期，Y-Ba、Y-Lp和Y-Ba/Lp发酵乳间肽含量无显著区别（P＞0.05）。发酵剂组成不同，不仅会引起发酵乳中肽含量的差异，同时也会造成发酵乳中生物活性肽类别的不同，从而使这些生物活性肽表现出不同的生理功能。

5、不同菌种发酵乳的DPPH自由基清除率

由表2可见，不同菌种发酵乳的DPPH自由基清除率在冷藏过程中先上升后下降，于冷藏第7天达到最大值（P＜0.05）。Amirdivani和Muniandy等在酸奶冷藏过程中，也发现了类似的DPPH自由基清除率变化趋势。DPPH自由基清除率下降可能涉及到具有清除DPPH自由基的肽发生了降解。共发酵乳样品的DPPH自由基清除率显著高于Y发酵乳（P＜0.05）；而在共发酵乳中，Y-Ba/Lp的DPPH自由基清除活性最高，其次为Y-Ba，再次是Y-Lp。

6、不同菌种发酵乳的羟自由基清除率

不同菌种发酵乳的羟自由基清除率见表3。Y、Y-Ba、Y-Lp和Y-Ba/Lp发酵乳的羟自由基清除率在冷藏前7 d呈增加趋势，于第7天达到最大值，分别为89.65%、90.35%、94.85%和96.41%。在随后的冷藏时间，发酵乳羟自由基清除率逐渐下降，在28 d下降至75.43%～77.13%。羟自由基清除效果降低可能是由于抗氧化活性肽发生了进一步水解和裂解。不同菌种发酵乳的羟自由基清除率从21 d后没有显著差异（P＞0.05），这说明发酵剂组成对羟自由基清除活性似乎没有持久的影响。在整个冷藏期内，不同发酵乳的羟自由基清除活性由高到低依次为Y-Ba/Lp、Y-Lp、Y-Ba、Y（P＜0.05）。

7、不同菌种发酵乳的Fe2+螯合能力

不同菌种发酵乳Fe 2+ 螯合能力见表4。发酵乳的Fe 2+ 螯合能力随冷藏时间延长，呈下降-上升的趋势，且受发酵剂影响，其值在53.04%～93.84%之间。

8、不同菌种发酵乳的还原能力

还原能力作为一个重要的抗氧化指标，表征总抗氧化能力。由表5可看出，不同菌种发酵乳的还原能力在冷藏前7 d显著增加，随后减少。还原能力下降通常是由于抗氧化物质的降解造成的。冷藏1～14 d，共发酵乳样品的还原能力优于Y发酵乳（P＜0.05），但14 d之后所有处理间无显著差异（P＞0.05）。

结 论

随冷藏时间延长，发酵乳的酸化能力和蛋白水解活力均增加；Lp发酵乳（Y-Lp和Y-Ba/Lp）的酸化能力和蛋白水解活力显著高于非Lp发酵乳（Y和Y-Ba）。在28 d冷藏期间，发酵乳肽含量、DPPH自由基清除率、羟自由基清除率和还原能力均先上升后下降，于第7天达到最大值。添加Ba或Lp，提高了发酵乳肽含量，增强了发酵乳抗氧化能力。Y-Ba/Lp发酵乳具有最强的抗氧化能力。本研究表明，益生菌Ba和Lp与传统发酵剂共培养，可有效改善发酵乳的抗氧化能力。

本文《动物双歧杆菌、植物乳杆菌与传统发酵剂共培养对发酵乳抗氧化特性的影响》来源于《食品科学》2021年42卷18期127-134页，作者：李思宁，唐善虎，任然。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200616-213。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网

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