1、本科毕业论文系列开题报告食品科学与工程新型降胆固醇酸奶的研制一、选题的背景与意义胆固醇在体内具有重要的生理功能，是人体不可缺少的物质。它是细胞膜组成构件之一，与生物膜的通透性和神经传导有关，同时也是形成类胆固醇激素、胆汁酸以及维生素D3的前体物质。营养专家认为每人的胆固醇摄入量应低于300MG/D，但由于人们生活水平的提高和不良的饮食习惯，人体胆固醇的摄入量很容易过量。过高的膳食胆固醇摄入可导致血清胆固醇水平的升高，严重者将诱发高脂血症，进而导致脑卒中、冠心病、心肌梗死、猝死等。1974年，MANN和SPOERRY发现非洲MASAI人大量饮用由乳酸菌发酵的乳制品，其体内血清胆固醇含量普遍较低；
2、1978年，他们调查了经常消费酸奶和发酵乳制品的美国人，发现这类人群体内血清胆固醇的含量也很低。这个重大发现引起了国内外营养学、医学、微生物学等各界人士的广泛关注，从而掀起了乳酸菌降胆固醇作用研究的热潮。经过国内外研究人员三十多年的研究，发现乳酸菌确实可以起到很好的降胆固醇效果。开发可降低人体胆固醇的食品已成为当前的热点课题之一。目前欧美和日本市场上已经有类似的具有降低血清胆固醇的益生乳酸菌制品，但国内鲜有报道。中国心血管病报告（2007）估计我国现有高血压患者2亿，脑卒中700万，心肌梗死200万，心力衰竭420万；每年心脏性猝死54万，为全球之首；每10个成年人中就有2人是心血管病，每10
3、5秒就有1人死于心血管病。所以，在我国开发新型降胆固醇发酵乳制品，具有广阔的市场前景；另一方面，这可改善我国乳制品种类比较单一的现状，同时带动农牧业的发展，增加农业收入，从长远来看，也有利于人们健康水平的提高。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题1将实验室保存的、具有降胆固醇活性的乳酸菌菌株进行活化；然后运用活化菌种制备发酵剂。2研究具有降胆固醇活性的菌株在发酵乳制品生产中的应用先进行单因素试验，研究接菌量、发酵时间、发酵温度等因素对发酵乳制品的品质影响，在此基础上进行正交试验优化发酵工艺，开发出口感较好的降胆固醇发酵乳制品；3在最佳发酵工艺条件下，测定酸奶的胆固醇降解率，判断优化前后其胆固醇
4、降解率是否有所提高。需解决的问题有如何用保存菌株发酵酸奶；酸奶发酵的工艺优化；如何测定酸奶的胆固醇降解率等。三、研究的方法与技术路线1将实验室保存的、具有降胆固醇活性的乳酸菌菌株进行活化，然后制备发酵剂；2运用发酵剂制备降胆固醇酸奶，并进行条件优化以酸奶感官评定（组织状态、风味、凝乳情况）、酸度等为指标，考查接种量、发酵时间、发酵温度等单因素对酸奶品质的影响；在单因素实验的基础上选择恰当的因素范围进行正交试验，找到最佳的发酵条件和工艺。3在第2步确定的最佳发酵条件下，进行体外降胆固醇实验，测定该酸奶的胆固醇降解率，并与未进行条件优化之前的胆固醇降解率做比较。技术路线菌种活化制备发酵剂发酵酸奶单
5、因素试验正交试验确定最佳发酵工艺酸奶的胆固醇降解率测定四、研究的总体安排与进度2010年12月期末查找资料并设计实验方案2011年2月3月活化菌种（实验室保存菌种），研制新型降胆固醇酸奶进行单因素（接种量、发酵时间、发酵温度）试验2011年3月4月进行正交试验，并对比优化前后的酸奶胆固醇降解率2011年4月5月整理实验资料并撰写论文五、主要参考文献1吴肖,刘通讯乳与胆固醇J中国乳品工业,2000,28534372杨颖,华伟,张灝益生乳酸菌降胆固醇功能的研究进展J江苏食品与发酵,2004,33尹忠平,洪艳平,徐明生凝固型降胆固醇全蛋发酵饮料加工工艺研究J食品与机械,2007,2361141184
6、唐剑平高血脂症患者的年龄、性别分布及其与心血管并发症的关系J医学临床研究,2007,276108110835姚武位,陈庆伟,柯大智高密度脂蛋白胆固醇和冠心病的相关性研究J重庆医科大学学报,2009,3411151015136剧柠,王晓兰,李泽等乳酸菌降胆固醇作用研究现状J微生物学通报,2009,3611251297MANGV,SPOERRYASTUDYOFSURFACTANTANDCHOLESTERMIAINTHEMASSIJAMERICANJOURNALOFCLINICALNUTRITION,1974,2754644698GILLILANDSE,NELSONCR,MAXWELLCASSIMI
7、LATIONOFCHOLESTEROLBYLACTOBACILLUSJAPPLENVIMICRO,1985,493773819居华,刘书亮,敖灵等降胆固醇乳酸菌的筛选、鉴定及生长特性J中国乳品工业,2007,35871010柳翰凌,周雨霞,乌尼等乳制品中具有降胆固醇功能乳酸菌的体外筛选J乳业科学与技术,2006,191111郭东起,侯红漫,刘阳降胆固醇益生乳酸菌的体外筛选J中国乳品工业,2007,358111412梅林,马丽丽,宣康康降胆固醇乳酸菌菌株的筛选机其影响因素的研究J包装与食品机械,2009,2759910213XIAOJZ,KONDOS,TAKAHASHIN,ETALEFFECTS
8、OFMILKPRODUCTSFERMENTEDBYBIFIDOBACTERIUMLONGUMONBLOODLIPIDSINRATSANDHEALTHYADULTMALEVOLUNTEERSJJDAIRYSCI,2003,8624524614尹军霞,沈国娟,沈蓉等酸菜汁中降胆固醇乳酸菌的分离鉴定J中国食品学报,2008,829910215曾小群,潘道东,杨瑶等一株高效降解胆固醇乳酸菌的筛选鉴定及其益生潜能初探J食品科学,2009,302124124516张德珍,潘道东,戴传超一株降胆固醇乳酸菌的鉴定及其在模拟胃肠环境中抗性的研究J食品科学,2004,25128128417陈路清,李青青,马鎏镠等
9、体外筛选降胆固醇双歧杆菌实验J食品工业科技,2010,31733333818韩俊华,盛晓甘,董彩凤等乳酸菌降胆固醇作用研究现状J中国乳品工业,2002,303162019徐晶雪,邹积宏,袁杰利降胆固醇乳酸菌的筛选及应用的研究进展J中国微生态学杂志,2009,21657057120张丽娜,于长青乳酸菌的降胆固醇作用及其在发酵制品中的应用J食品工业科技,2007,28722823121孙立国,莫蓓红,蒋能群植物乳杆菌ST对实验性动物高胆固醇血症影响的研究J乳业科学与技术,2004,415015222邓凯波,柳国霞,霍贵成等乳酸菌胆酸盐耐受性及降胆固醇能力研究J食品工业科技,2010,1186188
10、23吕兵,张国农,杨瑞欢嗜酸乳杆菌生物学特性及其发酵乳的研究J中国乳品工业,2002,305373924张丽萍,杨晨,王成强等干酪乳杆菌在酸奶生产中的应用研究J中国乳品工业,2007,352232625杨瑶,曾小群,潘道东降胆固醇活性发酵乳杆菌F1发酵酸乳制备条件的研究J食品科学,2010,31912613026罗磊,陶健,谢新华嗜酸乳杆菌发酵乳的研究J食品工业,2003,11819毕业论文文献综述食品科学与工程降胆固醇发酵乳制品的研究进展摘要本文简要叙述了乳酸菌降胆固醇作用的发现及研究、应用现状，并简单介绍了有关乳酸菌降胆固醇的作用机理，最后阐述了研制降胆固醇发酵乳制品的意义。关键词乳酸菌降
11、胆固醇发酵乳制品0前言胆固醇在体内具有重要的生理功能，是人体不可缺少的物质。它是细胞膜组成构件之一，与生物膜的通透性和神经传导有关，同时也是形成类胆固醇激素、胆汁酸以及维生素D3的前体物质1,2。胆固醇分为低密度脂蛋白胆固醇（LDLC）和高密度脂蛋白胆固醇（HDLC）。人体血液中的甘油三脂（TG）和胆固醇构成了血清总胆固醇（TC）。营养专家认为每人的胆固醇摄入量应低于300MG/D3，但由于人们生活水平的提高和不良的饮食习惯，人体胆固醇的摄入量很容易过量。过高的膳食胆固醇摄入可导致血清胆固醇水平的升高，而高血清胆固醇是诱发动脉粥样硬化、冠心病、高血压等心血管疾病的重要因素4,5。如以正常胆固醇
12、水平为基础，血清胆固醇每升高1MMOL，机体患冠心病的危险大约增加35，冠心病死亡的危险增加45；血清胆固醇每减少1，患冠心病的危险性就降低236。因此开发可降低人体胆固醇的食品是当前研究的热点课题之一。1材料来源实验室保存有一定数量的乳酸菌菌株，它们是从新疆牧民制作的传统发酵乳制品和自然界中筛选出来的，有研究表明这些菌株有一定的降胆固醇活性。本课题拟以这些菌株为基础，结合乳制品发酵试验，开发出具有降胆固醇功能的高品质发酵乳制品。2乳酸菌降胆固醇作用的发现、研究与应用21乳酸菌降胆固醇作用的发现1974年，MANN和SPOERRY7发现非洲MASAI人大量饮用由乳酸菌发酵的乳制品，其体内血清胆
13、固醇含量普遍较低；四年后，他们又调查了经常消费酸奶和发酵乳制品的美国人，发现这类人群体内血清胆固醇的含量也很低。他们的调查发现引起了国内外营养学、医学、微生物学等各界人士的广泛关注，从而掀起了乳酸菌降胆固醇作用研究的热潮。22乳酸菌降胆固醇作用的研究1985年，GILLILAND8通过给猪喂饲含有嗜酸乳杆菌的脱脂乳，发现其能显著抑制血清中胆固醇的增高。1992年，RASIC等9也证实了嗜酸乳杆菌和两歧双歧杆菌对胆固醇有脱除作用。后来，USMAN和HOSONO10、HENDRIKS等11、XIAO等12分别用加氏乳杆菌、干酪乳杆菌和双歧杆菌进行动物实验，验证了它们降胆固醇的效果。CHIU13等人
14、用降胆固醇乳酸菌制得的酸奶喂养仓鼠，结果显示仓鼠血液和肝脏的胆固醇均明显降低。国内对于这方面的研究起步较晚，但是在近十年内发展相当迅速。孙立国14等在对大鼠的实验中发现植物乳杆菌ST可有效降低大鼠中的血清胆固醇水平，高剂量的ST还可以显著提高大鼠血清的高密度脂蛋白。潘道东等人15通过体外筛选到一株降胆固醇的乳酸乳球菌亚种，将其发酵酸奶并喂养高脂模型大鼠，实验组大鼠血清中TC、TG含量较对照组明显下降。王巍等人16研究了经体外实验筛选出的降胆固醇乳酸菌对肉鸡各组织胆固醇含量的影响，结果显示肉鸡血清、胸肌组织和腿肌组织胆固醇含量发生了显著变化，但肝脏组织中胆固醇含量无显著差异。有关乳酸菌降胆固醇的
15、研究主要集中于益生乳酸菌属，如嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌、两歧双歧杆菌等17,18。而乳酸菌大量存在于酸乳及发酵制品中，许多的研究主要是从一些传统发酵食品（如酸奶、泡菜、干酪等）中筛选得到实验菌株的3,1920，另外哺乳动物肠道中的乳酸菌经过了胃肠环境的考验，表现出一定的耐酸和耐胆盐性，因此也可以从哺乳动物胃肠道中分离菌株21。23降胆固醇乳酸菌的应用自上世纪八十年代以来，国内外研究人员一直关注降胆固醇食品的开发，取得了不少成就。目前欧美和日本市场上已经有类似的具有降低血清胆固醇的益生乳酸菌制品2。在国内，尹忠平等人3以鲜鸡蛋为主要原料，经乳酸菌发酵作用加工凝固型降胆固醇发酵全蛋饮料，
16、他们通过对嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、两岐双岐杆菌及其复合菌种的降胆固醇能力进行测定，选择嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌作为复合发酵菌种，对发酵基质配方和发酵条件进行优化后，胆固醇降解率可达3603，且全蛋饮料感官质量较好。吕兵等22在质量分数为11脱脂乳培养基中加入质量分数为7的啤酒，发现能显著提高嗜酸乳杆菌的产酸速率及活菌总数。该菌株耐盐和耐胆酸盐能力分别达到60和15，同化胆固醇达80，再用3该嗜酸乳杆菌05唾液链球菌嗜热亚种05德氏乳杆菌保加利亚亚种为复合发酵剂，按常规工艺生产酸乳，产品中嗜酸乳杆菌的活菌数达到109CFU/ML以上，5D后其活菌数仍有6108CFU/ML，且酸
17、乳产品风味良好。3乳酸菌降胆固醇的作用机理在过去20多年，国内外研究者对乳酸菌降低胆固醇的作用机理进行了广泛的科学研究。目前主要有以下三种观点。31吸收理论在厌氧条件下，乳酸菌在含有胆盐的高胆固醇培养基上生长时，菌体细胞会吸收介质中的胆固醇，从而降低胆固醇含量。GILLILAND等8从猪肠道中分离到高效降胆固醇嗜酸乳杆菌，并对其进行了体内和体外研究。他们以类胸膜炎体代替胆固醇加入到含有不同胆盐的培养基中，接种后厌氧培养，发现培养液中胆固醇含量明显降低，破碎菌体细胞后，发现细胞内胆固醇含量显著增加，因此他们认为菌体对胆固醇有吸收作用。董改香等23通过胆固醇吸收动力曲线和超声波抗性实验对一株从酸马
18、奶中分离所得的乳酸菌进行降胆固醇机理研究，发现在加有胆固醇的培养基中培养的乳酸菌对抗超声波的抵抗能力增强，其认为是菌体把胆固醇吸收进入细胞体内，改变了细胞膜的韧性所致。32共沉淀理论2,18乳酸菌在生长过程中降解介质中的结合胆盐释放出游离胆酸，在PH60时，后者的溶解度比结合胆盐的溶解度小，与胆固醇形成复合物共沉淀下来，从而达到降低介质中胆固醇含量的目的。这种共沉淀去除胆固醇效果可能的机理有两个胆固醇的溶解度取决于胆盐的溶解度，胆盐转化成游离胆酸后，溶液吸附到膳食成分和菌体上，由于溶解度下降致使胆固醇共沉淀析出；在体内，游离胆酸不被人体重新吸收而随粪便排出，减少了其在肠肝的循环次数，从而增加了
19、胆酸的生物合成，由于胆固醇是合成胆酸的前体，部分胆固醇就必然转化成胆酸来补充被排出体外而损失的胆酸，加速了胆固醇的代谢，进而引起胆固醇浓度的降低。33其他理论乳酸菌降低胆固醇的作用受多种因素的影响，其作用方式因采用的菌种株和测试对象有很大的差别。对于嗜酸乳杆菌和其他乳酸菌如双歧杆菌降低胆固醇的作用，部分研究人员倾向于菌体吸收和共沉淀联合作用的观点，并且在不同条件下乳酸菌会表现出以某一种作用方式为主的能力。有人24研究了四株从内蒙古稀奶油中分离的乳酸菌的降胆固醇能力，结果显示四株试菌株均有共沉淀和吸收作用，其中干酪乳酸菌以共沉淀为主，屎肠球菌以吸收作用最为显著。记旭等人25的研究也发现干酪乳酸菌
20、对胆固醇的降解是吸收和共沉淀共同作用的结果，且共沉淀作用大于吸收作用。另外，对双歧杆菌的研究还发现双歧杆菌通过抑制人体内活化的T细胞，可以控制新形成的低密度脂蛋白接受器，有助于降低血清胆固醇含量。STONGE等人26还认为乳酸菌在结肠发酵未吸收的碳水化合物时，产生了包括丙酸在内的短链脂肪酸，这些产物可抑制胆固醇合成的主要限速酶羟甲基戊二酸单酰辅酶AHMGCOA还原酶而降低胆固醇。4存在的问题及展望虽然大量的实验证明乳酸菌能够降低胆固醇，但是在一些方面尚存在一些问题，有待于进一步研究。主要表现有由于体内被分解的共轭胆盐无法重新进入肝脏循环，只能进入大肠，在大肠内可能被微生物降解成为具有致癌性的次
21、生胆盐，所以降胆固醇乳酸菌在被人体食用后的安全问题需加以考虑27；不同菌株降胆固醇的效果不一，同一种菌株，不同实验的人群食用后效果也会千差万别；研究人员总是希望筛选到具有高效降胆固醇的菌株，但是经体外试验后并不能确保其在体内仍有相同的效果6。目前，各国研究人员正在积极研究解决。随着科学技术的发展、人们生活水平的提高和对健康的追求，乳制品加工技术必将发生质的飞跃；采用先进的乳制品加工工艺，开发新型乳制品，调整乳制品产业结构，也必将是乳品工业的发展趋势所在。在发酵乳制品方面，对于具有多种风味特征和良好保健功能的发酵乳制品，人们的需求量会不断增大；各类健康及具有预防或有助于病后康复等调节身体功能的各
22、种功能性乳制品，将得到较快发展并占据越来越大的市场份额。目前，我国乳制品还是以奶粉为主，发酵乳制品如酸奶所占的比例较低，而且国内益生菌发酵乳制品采用的菌种和发酵剂几乎完全被国外企业和产品垄断，真正具有自主知识产权的、适合中国人群生理特征的益生菌产品几乎为零，这将制约我国益生乳酸菌产业和发酵乳制品产业的发展28。以国内市场来看，酸奶和各种发酵乳饮料等将是未来我国乳品工业中增幅最大的产品种类，其中具特定生理调节作用的功能性发酵乳制品将是重要发展趋势。国外的酸奶市场十分注重产品更新（尤其是保健型酸奶），类似降胆固醇的益生乳酸菌制品目前已经投入市场2,29，而国内还停留在实验阶段。据2007年的中国心
23、血管病报告估计我国现有高血压患者2亿，脑卒中700万，心肌梗死200万，心力衰竭420万；每年心脏性猝死54万，为全球之首；每10个成年人中就有2人是心血管病，每105秒就有1人死于心血管病。因此，开发新型降胆固醇发酵乳制品，具有广阔的市场前景。开发新型降胆固醇发酵乳制品可改善我国乳制品种类比较单一的现状，而且可以带动农牧业的发展，增加农业收入，从长远来看，这也有利于提高人们的健康水平。参考文献1吴肖,刘通讯乳与胆固醇J中国乳品工业,2000,28534372杨颖,华伟,张灝益生乳酸菌降胆固醇功能的研究进展J江苏食品与发酵,2004,33尹忠平,洪艳平,徐明生凝固型降胆固醇全蛋发酵饮料加工工艺
24、研究J食品与机械,2007,2361141184唐剑平高血脂症患者的年龄、性别分布及其与心血管并发症的关系J医学临床研究,2007,276108110835姚武位,陈庆伟,柯大智高密度脂蛋白胆固醇和冠心病的相关性研究J重庆医科大学学报,2009,3411151015136剧柠,王晓兰,李泽等乳酸菌降胆固醇作用研究现状J微生物学通报,2009,3611251297MANGV,SPOERRYASTUDYOFSURFACTANTANDCHOLESTERMIAINTHEMASSIJAMERICANJOURNALOFCLINICALNUTRITION,1974,2754644698GILLILANDSE
25、,NELSONCR,MAXWELLCASSIMILATIONOFCHOLESTEROLBYLACTOBACILLUSJAPPLENVIMICRO,1985,493773819RASICJL,VUJICICLF,SKRINGERM,ETALASSILATIONOFCHOLESTEROLBYSOMECULTUREOFLACTICACIDBACTERIAANDBIFIDOBACTERIAJBIOTECHNOLLETT,1992,14394410USMAN,HOSONOAEFFECTOFADMINISTRATIONOFLACTOBACILLUSGASSERIONSERUMLIPIDSANDFECALS
26、TEROIDSINHYPERCHOLESTEROLEMICRATSJJDAIRYSCI,2000,831705171111HENDRIKS,FRANCODELLAGLIOASSESSMENTOFNOVELPROBIOTICLACTOBACILLUSCASEISTRAINSFORTHEPRODUCTIONOFFUNCTIONALDAIRYFOODSJINTERNATIONALDAIRYJOURNAL,2004,1472373612XIAOJZ,KONDOS,TAKAHASHIN,ETALEFFECTSOFMILKPRODUCTSFERMENTEDBYBIFIDOBACTERIUMLONGUMON
27、BLOODLIPIDSINRATSANDHEALTHYADULTMALEVOLUNTEERSJJDAIRYSCI,2003,8624524613CHIUCH,LUTY,TSENGYY,ETALTHEEFFECTSOFLACTOBACILLUSFERMENTEDMILKONLIPIDMETABOLISMINHAMSTERSFEDONHIGHCHOLESTEROLDIETJAPPLMICROBIOLBIOTECHNOL2006,7123824514孙立国,莫蓓红,蒋能群植物乳杆菌ST对实验性动物高胆固醇血症影响的研究J乳业科学与技术,2004,415015215潘道东,张德珍降胆固醇乳酸菌的筛选及
28、其降胆固醇活性研究J食品科学,2005,26623323716王巍,邹积宏,袁杰利等降胆固醇乳酸菌对肉鸡胆固醇的影响研究J中国微生态学杂志,2009,21320020417肖琳琳,董明盛西藏干酪乳酸菌降胆固醇特性研究J食品科学,2003,241014214518韩俊华,盛晓甘,董彩凤等乳酸菌降胆固醇作用研究现状J中国乳品工业,2002,303162019居华,刘书亮,敖灵等降胆固醇乳酸菌的筛选、鉴定及生长特性J中国乳品工业,2007,35871020郭东起,侯红漫,刘阳降胆固醇益生乳酸菌的体外筛选J中国乳品工业,2007,358111421曾小群,潘道东,杨瑶等一株高效降解胆固醇乳酸菌的筛选鉴
29、定及其益生潜能初探J食品科学,2009,302124124522吕兵,张国农,杨瑞欢嗜酸乳杆菌生物学特性及其发酵乳的研究J中国乳品工业,2002,305373923董改香,李磊,郎淑妮等乳酸菌益生特性及降胆固醇机理的研究J山西农业大学学报（自然科学版）,2009,291505424邓凯波,柳国霞,霍贵成等乳酸菌胆酸盐耐受性及降胆固醇能力研究J食品工业科技,2010,118618825纪旭,侯红漫,王秀玲等干酪乳酸菌GLB体外降胆固醇的作用机理J中国乳品工业,2010,384101226STONGEMP,FARNWORTHER,JONESPJHCONSUMPTIONOFFERMENTEDANDN
30、ONFERMENTEDDAIRYPRODUCTSEFFECTSONCHOLESTEROLCONCENTRATIONSANDMETABOLISMJAMJCLINNUTR2000,7167468127刘奕琼,张灏,田丰伟微生物降胆固醇作用研究进展J食品与机械,2003,16928张和平我国益生乳酸菌及益生发酵乳研究开发现状及发展对策J中国乳业,2009,8505229欧洲酸奶市场注重产品更新和材料应用J中外食品,2007,179本科毕业设计（20_届）新型降胆固醇酸奶的研制II目录0引言11实验材料与方法211实验材料2111菌株2112原料2113试剂2114培养基2115仪器与设备312方法3
31、121菌种活化3122发酵剂的制备3123酸奶的制作4124感官评定4125酸度测定5126单因素试验5127正交试验优化酸奶发酵工艺6128酸奶胆固醇降解率的测定62结果821混菌比例对酸奶品质的影响822接种量对酸奶品质的影响823发酵时间对酸奶品质的影响824发酵温度对酸奶品质的影响925正交试验926酸奶胆固醇降解率测定11261胆固醇标准曲线的绘制11262优化前后酸奶胆固醇降解率的测定113讨论1231发酵剂的配方1232发酵剂的选择及保存1333酸奶的感官评定1334乳酸菌降胆固醇的作用机理1335酸奶胆固醇降解率134结论14致谢错误未定义书签。参考文献14III摘要本实验以分
32、离自新疆酸马奶、具有高效降胆固醇活性的发酵乳杆菌SM7和另一株实验室保存菌株乳酸乳球菌亚种LQ12发酵制备酸奶，通过单因素试验比较混菌比例、接种量、发酵时间和发酵温度对酸奶感官品质的影响，再通过正交试验和感官评定确定酸奶最佳发酵条件为菌种配比11（发酵乳杆菌乳酸乳球菌），接种量为6，发酵温度为42C，发酵时间为8H。利用该条件发酵的酸奶，组织状态比较粘稠，乳清析出少，香气较好，酸甜适宜，且胆固醇降解率达2751。关键词发酵乳杆菌SM7；乳酸乳球菌亚种LQ12；酸奶；降胆固醇；感官品质ABSTRACTTHELACTICACIDBACTERIASTRAINSM7WASSCREENEDFROMKOU
33、MISSINXINGJIANGPROVINCEANDWASIDENTIFIEDASLACTOBACILLUSFERMENTUMTHEANIMALEXPERIMENTFOUNDTHATLACTOBACILLUSFERMENTUMSM7STRAINHADASIGNIFICANTEFFECTONCHOLESTEROLREDUCINGFUNCTIONINMICEWITHHYPERLIPEMIAINTHISSTUDY,LACTOBACILLUSFERMENTUMSM7ANDLACTOCOCUSLACTISSUBSPLACTISLQ12WEREUSEDTOFERMENTYOGURTTHEEFFECTSOF
34、STRAINRATIO,INOCULUMAMOUNT,FERMENTATIONTIMEANDFERMENTATIONTEMPERATUREWEREINVESTIGATEDTOEVALUATEYOGURTSENSORYQUALITYTHEOPTIMALFERMENTATIONCONDITIONWASOBTAINEDTHROUGHORTHOGONALTESTLACTOBACILLUSFERMENTUMSM7LACTOCOCCUSLACTISSUBSPLACTISLQ12OF11,6INOCULUMAMOUNTANDFERMENTATIONAT42FOR8HUNDERTHISOPTIMALFERME
35、NTATIONCONDITION,THEYOGURTWASWITHGOODSENSORYQUALITYANDTHEDEGRADATIONRATEOFCHOLESTEROLREACHEDTO2751KEYWORDSLACTOBACILLUSFERMENTUMSM7LACTOCOCUSLACTISSUBSPLACTISLQ12YOGURTCHOLESTEROLLOWERINGSENSORYQUALITY10引言胆固醇在体内具有重要的生理功能，是人体不可缺少的物质。然而，高水平的血清总胆固醇被认为是导致冠心病和动脉粥样硬化的重要因素，降低血清胆固醇水平可以减少缺血性心脏病（IHD）和动脉粥样硬化的发
36、病率和死亡率1。如以正常胆固醇水平为基础，血清胆固醇每升高1MMOL，机体患冠心病的危险大约增加35，冠心病死亡的危险增加45；血清胆固醇每减少1，患冠心病的危险性就降低232。随着人们生活水平的提高，饮食不规律、饮食过量的情况时有发生，胆固醇的摄入也就很容易超标。据2007年的中国心血管病报告估计我国现有高血压患者2亿，脑卒中700万，心肌梗死200万，心力衰竭420万；每年心脏性猝死54万，为全球之首；每10个成年人中就有两人是心血管病，每105秒就有一人死于心血管病。可见，控制人体血清胆固醇水平十分迫切。1974年，MANN和SPOERRY3发现非洲MASAI部落大量饮用由乳酸菌发酵制得
37、的乳制品，其体内血清胆固醇含量普遍较低；三年后，他们又调查了经常消费酸奶和发酵乳制品的美国人，发现这类人群体内血清胆固醇的含量也很低。这一发现引起了国内外营养学、医学、微生物学等领域研究人员的广泛关注。从此，有许多动物和人体试验致力于研究日常发酵乳制品对血清胆固醇的作用，此外还有许多体内、体外试验致力于研究乳酸菌降胆固醇作用的相关机理4,5。在医学上，血清胆固醇常通过药物控制，但随着乳酸菌降胆固醇作用研究的深入，通过食疗法控制胆固醇越来越受到青睐。目前欧美和日本市场上已经有类似的具有降胆固醇功能的益生乳酸菌制品6，但国内仍处于实验室阶段。另一方面，针对乳制品这一块，我国仍是以奶粉生产为主，而发
38、酵乳制品所占比例较低、品种单一，尤其是益生菌发酵乳制品的生产，很大程度上需依赖国外菌种和发酵剂，这将严重制约我国发酵乳制品产业的发展。酸马奶是以新鲜马奶为原料，利用天然发酵剂和传统发酵技术发酵而成的一种古老的乳酸菌医疗保健品，其除了具有除湿化瘀、健脾开胃的保健功效之外，还能治疗心血管系统疾病，其中含有的乳酸菌被认为是降胆固醇功能的有效成分之一7。本实验室从新疆牧民家庭制作的传统酸马奶中分离出一些乳酸菌菌株，经过益生活性测定及降胆固醇实验已筛选得到一株具有高效降胆固醇的发酵乳杆菌SM7（LACTOBACILLUSFERMENTUMSM7），动物实验发现其对实验性高脂血症小鼠血清胆固醇有显著的降低
39、作用8。本实验运用实验室保存的发酵乳杆菌SM7与另一株乳酸乳球菌亚种LQ12LACTOCOCUSLACTISSUBSPLACTISLQ129发酵制备酸奶（这两株菌均经过动物安全试验，证明是安全的），研究混菌比例、接种量、发酵温度及发酵时间四个因素对酸奶品质的影响，并通过正交试验优化发酵工艺，开发出一种具有降胆固醇功能的新型酸奶。21实验材料与方法11实验材料111菌株发酵乳杆菌SM7（LACTOBACILLUSFERMENTUMSM7）、乳酸乳球菌亚种LQ12LACTOCOCUSLACTISSUBSPLACTISLQ12为实验室已筛选并保存的菌种（保存于41C冰箱中）。112原料完达山脱脂奶粉
40、（市售）400G/16袋白糖（市售）113试剂01MOL/L氢氧化钠标准溶液由实验室制备。酚酞指示剂称取05G酚酞溶于75ML体积分数为95的乙醇中，并加入20ML水，然后滴加氢氧化钠标准溶液至微粉色，再加入水定容至100ML。胆固醇标准溶液（1MG/ML）准确称取胆固醇（分析纯）100MG，加冰乙酸溶解并定容至100ML。邻苯二甲醛试剂（OPA）准确称取邻苯二甲醛（分析纯）10MG，加冰乙酸溶解并定容至100ML，置于棕色瓶中避光保存。冰乙酸分析纯浓硫酸分析纯甲醇氯仿混合溶液（甲醇氯仿21）114培养基MRS培养基10葡萄糖20G蛋白胨10G酵母浸膏5G小牛浸膏5G乙酸钠5G柠檬酸铵20GK
41、2HPO42H2O20GMNSO4H2O025GMGSO47H2O06G吐温801ML若配成固体培养基，还需加入15的琼脂H2O1000ML3高胆固醇培养基（MRSCHOL）11,12胆固醇01G猪胆盐02G吐温801ML冰乙酸5ML将以上试剂配成胆固醇母液，加热溶解后加入至1000MLMRS液体培养基中，用超声波细胞粉碎机500W振荡乳化20MIN，调节PH值为70，最终配成浓度为100G/ML的高胆固醇培养基。以上所用试剂均为分析纯，所配置的培养基均在115C条件下灭菌20MIN后备用。115仪器与设备LDZX50KBS立式压力蒸汽灭菌器上海申安医疗器械厂。JY92IIN超声波细胞粉碎机宁
42、波新芝生物科技股份有限公司。KD723可见分光光度计。H2050R2离心机长沙湘仪离心机仪器有限公司。冷冻干燥机北京博医康实验仪器有限公司。HWS智能型恒温恒湿培养箱宁波江南仪器厂。DKS26电热恒温水浴锅宁波江南仪器厂。DK8D型电热恒温水槽上海一恒科技有限公司。JB09031202净化工作台苏州华科净化设备有限公司。分析天平电磁炉美的。冰箱海尔。12方法121菌种活化打开超净工作台紫外灯，约20MIN后关闭紫外灯，开启通风。用酒精棉擦拭双手后，趁热将灭菌后的MRS固体培养基倒平板，每皿倒1520ML。在等待固体培养基凝固的时候，取出保藏于41C冰箱中的菌株（发酵乳杆菌SM7和乳酸乳球菌亚种
43、LQ12），放于室温解冻。待固体培养基凝固完全，将发酵乳杆菌SM7和乳酸乳球菌亚种LQ12分别在MRS平板上划线分离，做好标记后，将平板放在37C培养箱中倒置培养。培养4048H后，平板上即可看见单菌落，挑取单菌落至灭菌后的MRS液体培养基中，37C培养至浑浊；接着吸取一定量（12）的菌液转接至灭菌后的MRS液体培养基中，培养至浑浊，如此连续转接两次进行菌种活化。122发酵剂的制备配制按照奶粉包装上的配方制备脱脂复原乳（一袋奶粉，加入180ML热水搅拌溶解，最终体积为200ML），再按5G/100ML脱脂复原乳的比例加入白糖制成发酵底物。4分装将发酵底物趁热分装至已灭菌的的容器中，灌装好后立即
44、封口。热处理将脱脂复原乳置于8590C水浴锅中保持1530MIN进行灭菌13。冷却灭菌结束后，将脱脂复原乳立即冷却至发酵温度（4045C），避免嗜热细菌生长造成二次污染。接种发酵将活化的两种菌种由MRS液体培养基中按体积分数5的接种量转接至灭菌且冷却后的脱脂复原乳中，37C发酵至凝乳。转接一次制成母发酵剂，连续转接两次制成生产发酵剂14。母发酵剂将活化的菌种从MRS液体培养基中转接至灭菌后的脱脂复原乳中发酵凝乳所得。生产发酵剂将母发酵剂转接至灭菌后的脱脂复原乳中发酵凝乳所得。单一发酵剂只含有一种菌的发酵剂。复合发酵剂含有两种或两种以上菌的发酵剂，本实验中提到的是含有发酵乳杆菌SM7和乳酸乳球菌
45、亚种LQ12两种菌的发酵剂。123酸奶的制作同122的接种发酵将生产发酵剂（包括单一发酵剂和复合发酵剂）按一定的接种量接种至灭菌且冷却后的脱脂复原乳中，在一定温度下发酵至凝乳，取出后放置于4C冰箱中进行后熟。124感官评定酸奶的后熟时间一般为1224H左右，后熟完成后即可品尝。将酸奶样品分别倒入试吃杯中，选定510个评定人员进行感官评定。注意每个感官评定人员在品尝前，需用温水漱口，避免样品间口感的影响。评定人员参照评定标准进行打分（表1），最后将评分表进行汇总得出结果。表1感官评定标准15TABLE1SENSORYEVALUATIONSTANDARDS15指标标准分值组织状态（30）凝乳均匀粘
46、稠、无杂质、无或有少量乳清析出2030凝乳较均匀、较粘稠，有乳清析出1020凝乳不均匀、乳清析出严重010气味（30）有发酵乳特有的气味，酸甜适宜2030风味较淡，酸甜较适宜，勉强能接受1020发酵乳风味淡薄，酸甜不适口，难以接受010口感（40）具有酸乳特有的细腻、润滑及稠厚感、爽口2840较细腻滑润、稠厚感不强或较为稀薄1628较为粗糙、有粒状或沙状感，或如饮水状0165125酸度测定按照GB5413342010规定的方法进行酸奶酸度的测定称取10G（精确到0001G）已混匀的试样，置于150ML锥形瓶中，加20ML新煮沸冷却至室温的水，混匀，加入20ML酚酞指示剂，混匀后用01MOL/L
47、氢氧化钠标准溶液滴定至微红色，并在30S内不褪色，记录消耗的氢氧化钠标准滴定溶液毫升数，代入下面公式进行计算。10100MVCX式中X试样的酸度，单位为度T；C氢氧化钠标准溶液的摩尔浓度，单位为摩尔每升（MOL/L）V滴定时消耗氢氧化钠标准溶液体积，单位为毫升（ML）M试样的质量，单位为克（G）01酸度理论定义氢氧化钠的摩尔浓度，单位为摩尔每升（MOL/L）在重复性条件下获得的两次独立测定结果的算术平均值表示，结果保留三位有效数字。126单因素试验混菌比例按表2所示比例制备发酵剂。表2发酵剂菌种配比TABLE2THESTRAINRATIOOFSTARTERCULTURE发酵剂1发酵剂2发酵剂3
48、发酵剂4发酵乳杆菌发酵乳杆菌乳酸乳球菌亚种11发酵乳杆菌乳酸乳球菌亚种12发酵乳杆菌乳酸乳球菌亚种21将以上四种发酵剂按5的接种量接种至灭菌且冷却后的脱脂复原乳中，在37C发酵10H，取出后放置于4C冰箱中进行后熟，然后通过感官评定和酸度测定，确定合适的发酵剂。接种量将由确定的合适发酵剂按体积分数3、4、5、6、7的量接种至灭菌且冷却后的脱脂复原乳中，在37C发酵10H，取出后放置于4C冰箱中进行后熟，然后进行感官评定和酸度测定，确定合适的接种量。发酵时间将由确定的发酵剂按确定的接种量接种至灭菌且冷却后的脱脂复原乳中，在37C分别发酵6H、8H、10H、12H，取出后放置于4C冰箱中进行后熟，
49、然后进行感官评定和酸度测定，确定较佳的发酵时间。发酵温度将由确定的发酵剂按确定的接种量接种至灭菌且冷却后的脱脂复原乳中，分别在37C、40C、43C发酵至由确定的最佳发酵时间，取出后放置于4C冰箱中进行后熟，然后通过感官评定和酸度测定，确定较佳的发酵温度。6127正交试验优化酸奶发酵工艺根据单因素试验确定制备降胆固醇酸奶的最佳菌种配比、接种量、发酵时间和发酵温度。在此基础上，选择各因素的合适水平，设计正交试验表L934，接着根据正交表进行试验，然后通过感官评定对9组试验进行评分，汇总数据后分析正交表，最终结合实际情况，确定酸奶最佳发酵工艺并进行验证实验。128酸奶胆固醇降解率的测定吸取124（1）确定的最佳发酵剂5ML接种至100ML高胆固醇培养基（MRSCHOL）中，37C静置培养24H后，6000R/MIN离心5MIN，上清液倾倒至平皿中，用保鲜膜包好后放于41C冰箱中冻结，冻结时间为23天。然后用冷冻干燥机冻干用于测定胆固醇含量（注意在冻干前，需要将保鲜膜表面戳破；冻干时间至少为两
