王玉芳 刘小翠，2 鲍方芳 熊善柏 赵思明

米发糕的双菌发酵剂工艺研究

王玉芳1刘小翠1，2鲍方芳1熊善柏1赵思明1

(华中农业大学食品科技学院1，武汉 430070)
(山西大同大学农学与生命科学学院2，大同 037009)

以早籼米为原料，利用酵母菌和乳酸菌复配制成米发糕的专用发酵剂，研究两种菌的培养及比例对米发糕品质的影响，确定适宜的工艺配方。结果表明:采用马铃薯培养基对酵母菌进行培养和增菌;采用麦芽浸汁粉培养基对乳杆菌进行培养和增菌;将菌悬液按数量比为酵母菌∶乳酸菌=107∶107进行混合后浓缩至6．5%，加入8．5%米粉，0．3%白糖和0．15%单甘酯，混匀于32℃下热风干燥至含水量为13%。发酵剂贮藏一段时间后制作的米发糕品质略有下降。

米发糕 酵母菌 乳酸菌 发酵剂

米发糕是我国传统的大米发酵食品，具有独特的风味及较高的营养保健功能。米发糕的传统生产均为自然发酵，发酵的过程中菌种的活性容易降低，导致米发糕生产的周期长，而且产品的质量也不稳定［1－2］。米发糕生产中起主要作用的微生物是酵母菌［3－5］，其次是乳酸菌，酵母菌发酵产生CO2充气使米发糕凝胶的质地蓬松柔软，乳酸菌生产过程中产生了乳酸，赋予发酵型大米食品独特而柔和的酸味，而且具有一定的防腐作用，同时乳酸菌和酵母菌在适宜的条件下可以很好的协同作用混合发酵［6－7］。目前已从传统米发糕加工工艺的基础上，采用三级筛选技术，从传统米发糕发酵米浆中分离出具有良好的发酵特性的卡斯特酒香酵母［8］和植物乳杆菌［9］，并在此基础上采用复合保护剂、微波干燥技术生产米发糕专用发酵剂［8］，进一步研制出米发糕专用粉［10］，但是双菌发酵剂的菌株培养及发酵剂的工艺配方还有待进一步优化，以保证发酵剂的性质稳定，提高米发糕的品质。本试验以实验室分离的卡斯特酒香酵母菌［8］和植物乳杆菌［9］为菌种，研究其扩大培养基、菌种比例和干燥方法，确定适宜的米发糕专用双菌发酵剂工艺参数，为米发糕的工业化生产提供理论指导。

1 材料与方法

1．1 材料

早籼米:市售;酵母菌为卡斯特酒香酵母(Brettanomyces custersii)ZSM－001，保藏号为CCTCCNO:M207150;乳酸菌为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)AS1．510，保藏号为CGMCC No．2591，均保藏在中国典型培养物保藏中心。

TA－XT2型质构仪:英国SMS公司。

1．2 方法

1．2．1 米发糕的制作工艺

采用文献［10］方法。

1．2．2 感官评定

采用五人评分法，米发糕的感官鉴定主要从色泽、形态、滋味、香味、口感等几个食用品质指标进行分析。以米发糕形态蓬松，色泽洁白均匀，有柔和的发酵味及酒精味，酸甜适中，口感松软为最高分(满分10分)，总分为各项指标得分之和。

1．2．3 发酵剂的制作

将酵母菌和乳酸菌分别接入各自的增菌培养基中，于30℃下培养24 h，得到酒香酵母和乳杆菌的菌悬液，将菌悬液以一定比例混合，浓缩至6．5%，加入8．5%米粉，0．3%白糖和0．15%单甘酯［11］，采用不同干燥方法进行干燥得成品，以干燥后活菌数量最多的为最适宜的干燥方法。其中常压烘干法的温度包括45、37、32℃，微波干燥法参数为微波剂量1．2 W/g，辐射时间1 min，间歇时间1．5 min。

1．2．4 试验方法

酵母菌与乳酸菌分别选择了2种及5种增菌培养基［12－14］，于30℃下恒温培养24 h，培养基的组合采用全排列组合，通过感官评定及微生物检测确定最佳的培养基组合。以最佳培养基分别扩大培养后，以不同的比例混合后接入米浆发酵，确定最佳的菌种比例。

(1)J1:酵母粉7 g，蛋白胨3 g，蔗糖5 g，补水到1 000 mL，pH自然

(2)J2:去皮200 g新鲜土豆，切片煮沸30 min，过滤取汁，加蔗糖20 g，补水到1 000 mL，pH自然

(3)R1:脱脂乳100 g，蔗糖60 g，乳酸钙0．15 g，补水到水1 000 mL，pH 6．5

(4)R2:脱脂乳100 g，蔗糖16 g，蛋白胨5 g，酵母粉7 g，乳酸钙0．15 g，补水到1 000 mL，pH 6．5

(5)R3:乳糖10 g，酵母粉3．5 g，蛋白胨10 g，乳酸钙0．15 g，补水到1 000 mL，pH 6．5

(6)R4:麦芽浸粉10 g，蛋白胨3 g，乳糖5 g，乳酸钙0．15 g，补水到1 000 mL，pH 6．5

(7)R5:蔗糖20 g，蛋白胨5．8 g，乳酸钙0．15 g，补水到1 000 mL，pH 6．5

J表示酵母菌的增菌培养基，R表示乳酸菌的增菌培养基。

1．2．5 发酵剂检测［15］

将发酵剂于无菌条件下稀释适当的倍数，采用稀释平板计数法检测菌落总数(PCA培养基)、酵母菌(PDA培养基)及乳酸菌总数(MRS培养基)。

2 结果与分析

2．1 增菌培养基的确定

将酵母菌和乳酸菌分别接入到酵母菌和乳酸菌的增菌培养基中，于30℃培养24 h，增菌后发酵液中微生物的含量见图1。

由图1可知，经过增菌培养后，酵母的菌落总数均达到了1×107cfu/mL，而乳酸菌的菌落总数均达到了1×108cfu/mL。

图1 培养基增菌效果

将不同增菌培养基培养的酵母菌及乳酸菌进行全排列组合，将混合菌液接入到米浆中，发酵米浆中酵母菌和乳酸菌的含量见图2，制得的米发糕感官得分见表1。

图2 不同培养基组合菌液发酵后米浆中酵母菌及乳酸菌含量

由图2可知，不同培养基组合菌液发酵后米浆中的微生物含量存在较大差异，以R4+J2组合酵母菌和乳酸菌的含量均较高，而R4+J1组合中酵母菌和乳酸菌的含量均较低。

由表1可知，不同培养基组合的菌液制作出的米发糕的感官品质存在较大差异，其中以R4+J2培养基的组合所制作的米发糕的感官得分总分最高，且其他感官指标均较好。

根据感官得分及其发酵液中酵母菌和乳酸菌含量确定，适合米发糕发酵的培养基的组合为R4+J2组合。由于酵母菌和乳酸菌具有很好的互生作用，而且可使发酵制品风味丰富、柔和，所以选择合适的培养基组合对于成品的感官特征有重要影响。R4培养基中的乳糖是乳酸菌发酵产生乳酸的前提物质［16］，而乳酸对于抑制其他杂菌的生长有重要作用;J2培养基中的蔗糖和土豆汁中同样含有丰富的营养，且这两种培养基中的成分均为酵母菌和乳酸菌可以利用的成分，能够促进菌种的互生作用，发酵完全。

2．2 菌种比例的确定

将酵母菌和乳酸菌分别以R4，J2的培养基扩大培养后，以不同的比例混合均匀后加入到米浆中发酵，不同比例的菌液发酵后米浆酵母菌和乳酸菌的含量见图3，制作的米发糕的感官评定结果见表2。

由图3可知，不同比例的菌种添加到米浆中发酵后，微生物的含量存在较大差异。以酵母∶乳酸菌(体积比)=9∶1，即酵母∶乳酸菌(数量比)=1∶1时，发酵米浆中酵母菌和乳酸菌的含量均较高，即以这个比例混合菌种接入到米浆后，最利于酵母菌和乳酸菌的协同发酵作用。

表2 不同菌种比例制作的米发糕的感官品质(n=5，珋x±std)

由表2可知，不同的菌种比例添加对米发糕的感官品质有较大影响，随酵母的比例的增加，米发糕的感官得分呈先增后后减小的趋势，其中酵母∶乳酸菌(体积比)=9∶1，即酵母∶乳酸菌(数量比)=107∶107时，米发糕的感官得分最高，且其他感官指标得分均较高。

图3 不同菌种发酵后米浆中酵母菌和乳酸菌含量

2．3 干燥方法的确定

制作好固体发酵剂，以不同温度常压烘干，得到的固体发酵剂的酵母菌和乳酸菌的含量见图4。

图4 不同干燥方法的固体发酵剂的微生物含量

由图4可知，不同的干燥温度对于固态发酵剂的微生物含量有很大影响，随着烘干温度的升高，活菌数的含量呈明显的下降趋势，以45℃烘干后固态发酵剂的微生物含量降到了1×103cfu/g，而32℃烘干后活菌数达到了1×108cfu/g，比烘干前的活菌数有明显的增加。这一方面是因为32℃干燥对酵母菌造成损伤较小，另一方面是因为菌体在干燥的过程中还在生长繁殖［17－18］，因此最佳干燥温度为32℃。

2．4 发酵剂贮藏过程中的微生物含量

按最佳的热风干燥温度32℃制作固态发酵剂，以聚乙烯包装袋密封包装，置于4℃冰箱贮藏，定期检测其微生物含量，贮藏过程中酵母菌和乳酸菌的变化见图5。

图5 贮藏过程固态发酵剂的微生物含量

由图5可知，固态发酵剂在贮藏初期，酵母菌和乳酸菌的数量呈显著下降的趋势，从1×108cfu/g下降到1×107cfu/g，50 d后，数量变化趋于平缓，贮藏的140 d后，数量仍维持在1×107cfu/g，产品质量较稳定。

2．5 发酵剂制作的米发糕品质

用贮藏的发酵剂制作米发糕，成品感官评定及质构特征分别见表3和表4。

由表3可知，贮藏后发酵剂制作的米发糕的感官特征略有下降的趋势，但贮藏140 d后，感官品质仍然较佳;由表4可知，随发酵剂贮藏时间的延长，米发糕的硬度、回弹性、黏聚性和咀嚼度显著下降。

表3 固态发酵剂制作米发糕的感官特性(n=5，珋x±std)

表4 固态发酵剂制作的米发糕的质构特性(n=5，珋x±std)

贮藏的过程中，由于微生物含量的降低，酵母的产气及产酶的能力降低，乳酸菌对淀粉改性能力降低。同时，长时间的存放也会引起发酵剂中的蛋白酶和淀粉酶失活［19］，这些因素都会引起发酵剂发酵能力的降低，使得米发糕的感官品质下降和硬度等凝胶力学特征的降低。

3 结论

适宜米发糕发酵剂的酵母菌和乳酸菌的培养基分别为马铃薯培养基和麦芽浸汁粉培养基，发酵剂的工艺为将菌悬液按数量比为酵母菌∶乳酸菌=107∶107进行混合后浓缩至6．5%，加入8．5%米粉，0．3%白糖和0．15%单甘酯，于32℃下热风干燥至含水量为13%。随贮藏时间的延长，贮藏140 d后品质略有下降，但对感官品质影响不大。采用双菌发酵剂制作的米发糕形态蓬松，色泽洁白均匀，有柔和的发酵味及酒精味，酸甜适中，口感松软，产品质量稳定。

［1］杜鹏，贵成．统发酵食品及其营养保健功能［J］．中国酿造，2004(3):6－8

［2］柏芸，熊善柏，王欢欢，等．传统发酵食品米发糕生产工艺的革新与现代化［J］．粮食与食品工业，2009，16(5):4－6

［3］Peter H，Ase H．Staling of wheat bread stored in modified atmosphere［J］．lebensmittel－wissenschafi und Technologie，2001，34:87－491

［4］Huang M，Kennedy J，Li B．Characters of rice starch gel modified by gellan carrageenan，and glucomannan:A texture profile analysis study［J］．Carbohydrate Polymers，2007(69):411－418

［5］李慧东，刘冠勇．用乳酸菌和酵母共同发酵法生产面包的研究［J］．食品工业，2007，6:25－26

［6］毛青钟．论黄酒发酵过程酵母和乳酸杆菌协同作用关系［J］．山东食品发酵，2006(1):29－31

［7］庞晓娜，韩北忠，陈晶瑜，等．西藏牦牛发酵乳中乳酸菌及酵母菌的特性与相互作用［J］．中国酿造，2007(11):23－26

［8］赵思明，熊善柏，刘小翠，等．一种作为微生物发酵剂的菌株，包含该菌株的复合发酵剂及应用:中国，200710053611．2［P］．2008－05－07

［9］赵思明，熊善柏，方炎鹏，等．食品发酵用的植物乳杆菌及应用:中国，200910063858［P］．2010－04－07

［10］郭蕾，刘小翠，赵思明．米发糕复配粉的研究［J］．食品科学，2008，29(9):218－221

［11］丛琛，滕月斐，杨磊，等．不同乳化剂对冷冻面团酵母活性的影响［J］．保鲜与加工，2011，11(5):43－47

［12］刘云鹤．高效乳酸菌增殖培养基的筛选［J］．淮海工学院学报，2003，12(4):59－62

［13］吕加平，梁占东，骆承庠，等．乳酸菌增菌培养基的优化设计［J］．中国乳品工业，1999，27(3):12－15;

［14］张建友，李艳武，赵群波，等．冻干乳酸菌菌种增菌培养基的优化［J］．中国乳品工业，2002，30(5):40－43

［15］朱东升．乳酸菌冻干保活关键技术研究［D］．杭州:浙江大学，2010

［16］刘云鹤．高效乳酸菌增殖培养基的筛选［J］．淮海工学院学报，2003，12(4):59－62

［17］李志成，徐怀德，王敏，等．嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌增菌培养研究［J］．西北农林科技大学学报:自然科学版，2002，30(Z1):50－52

［18］Tsaousi K，Dimitrellou D，Koutinas A．Low temperature thermal drying of Saccharomyces cerevisiae starter culture for food production［J］．Food Chemistry，2008，110(3):547－553

［19］刘小翠，胡坚，赵思明．发糕的质构特性及数学模型［J］．中国粮油学报，2009，24(3):7－11．

Exploitation of Two－Microbe－Starter for Fermented Rice Cake

Wang Yufang1Liu Xiaocui1，2Bao Fangfang1Xiong Shanbai1Zhao Siming1
(College of Food Science and Technology，Huazhong Agricultural University1，Wuhan 430070)
(Department of Agricultural and Life Science of Shanxi Datong University2，Datong 037009)

A special starter culture containing yeast and latic acid bacteria was prepared for the production of fermented rice cake．The effects of growth medium，proportion of yeast and latic acid bacteria and the storage of starter culture on the growth rate of viable cells and the quality of fermented rice cake were investigated．The potato medium and malt juice powder leaching medium were employed for the cultivation of yeast and latic acid bacteria，respectively．The optimum ratio of yeast and latic acid bacteria was 107:107(cfu/mL:cfu/mL)．And then a starter culture composed with yeast and latic acid bacteria，8．5%rice powder，0．3%sugar and 0．15%monoglyceride was dried by hot－air at 32℃until its water content reduced to 13%．Incubation of the early indica rice with the starter culture could produce fermented rice cake with high quality．The quality of fermented rice cake was declined slightly when the starter cultures storaged for some days．

fermented rice cake，yeast，lactic acid bacteria，starter

TS213．3;TS262．3

A

1003－0174(2012)08－0088－05

米粉专用稻良种技术(2009BBB017)

2011－11－17

王玉芳，女，1987年出生，硕士，食品科学

赵思明，女，1963年出生，教授，博士生导师，食品大分子结构及功能特性