摘要：本文研究了益生菌奶片的制備和益生菌在奶片中的穩(wěn)定性。保存溫度是37℃，經(jīng)過2.5個(gè)月的保存，奶片中嗜酸乳桿菌的數(shù)量從3.8×10⁷cfu/g下降到4.8×10⁵cfu/g，奶片中嬰兒雙歧桿菌的數(shù)量從3.25×10⁷cfu/g下降到1.7×10⁶cfu/g。實(shí)驗(yàn)表明，奶片中益生菌的存活性比較好，益生菌奶片的保存期比較長，是一種較好的益生菌補(bǔ)充劑類產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：益生菌；奶片；嗜酸乳桿菌；嬰兒雙歧桿菌

前言

益生菌（Probiotics）是指“以適當(dāng)劑量服用時(shí)對宿主（人或動(dòng)物）健康有益的活體微生物制劑”，這一概念是由聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO）共同定義的。目前應(yīng)用于人類的益生菌種類主要有乳桿菌，雙歧桿菌等。益生菌可作為功能性配料的活性微生物制品，其與人體健康的關(guān)系正逐步為人們所認(rèn)識(shí)和了解，益生菌有對人體健康的功效，例如促進(jìn)乳糖消化、抵抗腸道病原菌、改善腸道功能、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、抗過敏、降低血脂和心臟疾病、抗高血壓、抗泌尿系統(tǒng)感染等。目前國外已有70多種益生菌的產(chǎn)品問世，日本健康食品協(xié)會(huì)將含雙歧桿菌的功能食品列為健康食品中。我國從20世紀(jì)90年代起將雙歧桿菌用于各種健康食品中，如雙金愛生膠囊、三株口服液、昂立多邦膠囊、雙歧天寶口服液等；甚至有作為藥物用于治療腸道疾病，如培菲康、麗珠腸樂等。

乳桿菌和雙歧桿菌等益生菌多為厭氧菌或兼性厭氧菌，在生長過程中不形成芽孢，抗性較差，大多耐酸性較差，對氧極為敏感，又由于溫度、化學(xué)物質(zhì)、紫外線等多種因素影響，各種類型產(chǎn)品中益生菌都很難保存。發(fā)酵乳中Lactobacillus acidophilus 在 pH 4.0、貯存溫度25℃、初始活菌數(shù)3×10⁹cfu/mL的情況下，半衰期是3天。據(jù)報(bào)道，在冰淇淋中添加益生菌，經(jīng)過13周的保存，嗜酸乳桿菌數(shù)量從開始時(shí)的5×10⁸cfu/mL下降到大約1×10⁷cfu/mL；兩歧雙歧桿菌數(shù)量從開始時(shí)的5×10⁸cfu/mL下降到大約1.2×10⁷cfu/mL；保存冰淇淋所需要的低溫條件適合菌的保存，但是活菌數(shù)也是大量下降。

奶片是將新鮮牛奶經(jīng)過噴霧干燥后，再配合益生菌等其它成分，經(jīng)壓制而成的。它具有牛奶的全部營養(yǎng)，體積變小，便于攜帶，是青少年，年輕白領(lǐng)理想的營養(yǎng)補(bǔ)充劑。益生菌奶片是有效地將益生菌和奶片巧妙地結(jié)合起來，既能方便地補(bǔ)充能量和營養(yǎng)，又能增加體內(nèi)益生菌，使身體更健康。

1 材料和方法

1.1 材料和設(shè)備

1.1.1 材料

光明牌新鮮牛奶：購自超市；嗜酸乳桿菌菌粉：本公司生產(chǎn)；嬰兒雙歧桿菌菌粉；本公司生產(chǎn)；蔗糖；廣西崇左東亞糖業(yè)有限公司。

1.1.2 設(shè)備

L-117實(shí)驗(yàn)室小型噴霧干燥機(jī)：北京來亨科貿(mào)公司；無菌凈化臺(tái)：吳江市凈化設(shè)備總廠；LDZX-50KBS立式壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠；GL-22M高速冷凍離心機(jī)：上海盧湘儀科學(xué)儀器有限公司；DHP-908S型生化培養(yǎng)箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；FD-1冷凍干燥機(jī)：上海田楓實(shí)業(yè)有限公司；HWS24型恒溫水浴鍋：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；PHS-3TS型pH計(jì)：上海天達(dá)儀器有限公司。

1.1.3 培養(yǎng)基

MRS瓊脂培養(yǎng)基：葡萄糖 2％、蛋白胨 1％、酵母膏1％、小牛肉膏粉 1％、無水醋酸鈉 0.5％、檸檬酸銨 0.2％、K₂HPO₄ 0.2%、MgSO₄ 0.058%、MnSO₄ 0.025%、吐溫-80 0.1％、瓊脂粉 2％，pH6.5～7.0，121℃高壓滅菌，15分鐘。

TPY培養(yǎng)基：購自上海市疾病控制中心。稱取本品46.4克，加熱溶解于1000ml蒸餾水中，分裝三角瓶，115℃高壓滅菌20分鐘。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 牛奶噴霧干燥

    新鮮牛奶經(jīng)過高溫殺菌，添加適量的蔗糖，真空濃縮致原體積的四分之一，將過濾的空氣由鼓風(fēng)機(jī)吸進(jìn)，通過空氣加熱器加熱至130～160℃后，送入噴霧干燥室。同時(shí)將過濾的濃縮乳由奶泵送至噴嘴，噴成10～20微米的乳滴與熱空氣充分地接觸，進(jìn)行強(qiáng)烈的熱交換和質(zhì)交換。工藝條件為：熱風(fēng)溫度為150～180℃，干燥室溫度為85～95℃，排氣溫度為85～90℃，空氣流量800L/小時(shí)，成品水分不超過2%。干燥物沉降于干燥室底部，通過出粉機(jī)構(gòu)不斷地卸出，及時(shí)冷卻。

1.2.2 壓片

    將牛奶噴霧干燥后的粉狀物和壓片的其他原料混合均勻，放在小型旋轉(zhuǎn)壓片機(jī)的物料口，開啟壓片機(jī)，調(diào)整壓片機(jī)的填料深度，預(yù)壓片厚度，壓片厚度，壓片速度等參數(shù)，直到壓制的片表面光潔圓滑，落入硬的容器里不容易碎。

1.3  檢測方法

1.3.1 乳桿菌總數(shù)測定

    MRS瓊脂培養(yǎng)基，其他檢測步驟參照GB/T 4789.35－2003《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳酸菌飲料中乳酸菌檢驗(yàn)》，37℃，培養(yǎng)72小時(shí)，計(jì)數(shù)總結(jié)計(jì)數(shù)結(jié)果。

1.3.2 雙歧桿菌數(shù)的測定

YPY瓊脂培養(yǎng)基，其他檢測步驟參照GB/T 4789.34－2003《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳酸菌飲料中雙歧桿菌檢驗(yàn)》，37℃，培養(yǎng)72小時(shí)，計(jì)數(shù)總結(jié)計(jì)數(shù)結(jié)果。

2 結(jié)果與討論

2.1 益生菌奶片中嬰兒雙歧桿菌的活菌數(shù)變化情況

益生菌奶片是把益生菌和奶片巧妙結(jié)合，益生菌存在奶片里面，奶片的原料和壓片機(jī)壓制過程對益生菌數(shù)量和保存過程中益生菌活菌數(shù)變化有一定的影響，有可能為益生菌提供一個(gè)好的保存環(huán)境。把奶片用藥用塑料瓶無菌包裝好，在恒溫箱內(nèi)保存，每半個(gè)月取樣檢驗(yàn)，活菌計(jì)數(shù)，結(jié)果如圖1。

圖1  37℃保存溫度奶片中嬰兒雙歧桿菌數(shù)量隨時(shí)間變化圖

從圖1可以看出，在37℃保存溫度下，嬰兒雙歧桿菌的數(shù)量迅速下降，這可能是由于在37℃下，菌體內(nèi)的各種代謝酶酶活比較大，容易失活，從而引起菌體的大量死亡。當(dāng)乳酸菌活菌數(shù)低于5×10⁶cfu/g時(shí)，活菌的數(shù)量下降速度明顯減慢，活菌數(shù)量漸漸穩(wěn)定，可能是由于奶片中少量的氧氣被消耗掉，更利于現(xiàn)有的活菌的保存。從表1中可以看出，發(fā)酵乳中，酸性的保存環(huán)境，25℃的保存溫度，大部分乳桿菌的半衰期都小于15天。

在益生菌奶片保存實(shí)驗(yàn)中，嬰兒雙歧桿菌起始數(shù)量是3.25×10⁷cfu/g，保存溫度37℃，2.5個(gè)月后嬰兒雙歧桿菌的數(shù)量變?yōu)?.7×10⁶cfu/g，奶片中嬰兒雙歧桿菌的半衰期大約18天。盡管奶片的保存溫度高于發(fā)酵乳的保存溫度，但是奶片中嬰兒雙歧桿菌的半衰期長，可能是發(fā)酵乳中乳桿菌存在于水的環(huán)境中，水中有溶解的氧氣，益生菌各種生理代謝比較活躍，菌容易死亡；而在奶片中，菌和牛奶干燥物混合在一起，牛奶干燥物起到保護(hù)劑的作用，菌的保存環(huán)境水份含量少，氧氣含量少，菌與水份、氧氣接觸的少，所以即使保存溫度高，菌數(shù)量的半衰期仍比較長。

表1  發(fā)酵乳中不同益生菌的存活半衰期

2.2  益生菌奶片中嗜酸乳桿菌的活菌數(shù)變化情況

    把有嗜酸乳桿菌的益生菌奶片用藥用塑料瓶無菌包裝好，在恒溫箱內(nèi)保存，每半個(gè)月取樣檢驗(yàn)，活菌計(jì)數(shù)，結(jié)果如圖2。

圖2  37℃奶片中嗜酸乳桿菌數(shù)量隨時(shí)間變化圖

從圖2可以看出，在37℃下，奶片中嗜酸乳桿菌數(shù)量在第一個(gè)月下降速度很快， 但是在第二個(gè)月，嗜酸乳桿菌的數(shù)量下降速度明顯降低，趨于穩(wěn)定；而在別的試驗(yàn)中，將嗜酸乳桿菌和奶粉充分混合于37℃保存，起始活菌數(shù)為5.8×10⁶cfu/g，經(jīng)過一個(gè)月地保存，嗜酸乳桿菌數(shù)量下降到135 cfu/g，經(jīng)過2個(gè)月的保存，混合物中嗜酸乳桿菌的數(shù)量下降到10 cfu/g以下。而在奶片中，保存溫度是37℃，嗜酸乳桿菌的起始數(shù)量是3.8×10⁷cfu/g，保存時(shí)間是2.5個(gè)月，嗜酸乳桿菌的活菌數(shù)下降到4.8×10⁵cfu/g。奶片中嗜酸乳桿菌的數(shù)量下降慢于奶粉中嗜酸乳桿菌的數(shù)量的下降速度，奶片比奶粉更有利于保存嗜酸乳桿菌，可能是由于奶片中嗜酸乳桿菌保存在密封的環(huán)境中，嗜酸乳桿菌很少能和外界進(jìn)行物質(zhì)和能量交換，一些能引起嗜酸乳桿菌死亡的因素例如溫度變化，化學(xué)物質(zhì)和紫外線被阻止了。在奶片中，奶片是嗜酸乳桿菌的良好的保護(hù)層，使嗜酸乳桿菌保存時(shí)間更長。

3 結(jié)論

通過以上37℃加速保存實(shí)驗(yàn)可以看出，奶片中益生菌數(shù)量減少速度明顯低于發(fā)酵乳中益生菌數(shù)量減少的速度；奶片中益生菌數(shù)量減少速度明顯低于奶粉中益生菌數(shù)量減少的速度。奶片為益生菌提供一個(gè)良好的保存環(huán)境，益生菌奶片是理想的益生菌補(bǔ)充劑。

根據(jù)37℃加速保存實(shí)驗(yàn)3個(gè)月有效活菌數(shù)的穩(wěn)定性檢測數(shù)據(jù)，大致可以推算常溫（25℃）保存24月的有效保存活菌數(shù)的規(guī)則。那么通過以上37℃加速保存2.5月的檢測數(shù)據(jù)，可以大致推算益生菌奶片在常溫（25℃）保存條件下，1.5年左右保存期/貨架期內(nèi)的有效活菌數(shù)可以達(dá)到：嬰兒雙歧桿菌是1.7×10⁶cfu/g，嗜酸乳桿菌是4.8×10⁵cfu/g。

摘自：《飲料乳品企業(yè)安全生產(chǎn)與包裝》  供稿：潤盈生物工程（上海）有限公司  牛新明　宋士良