1菌株发酵特性分析
1.1酸化能力
结果显示，大部分株菌的酸度在70～90°T，产酸能力适中，满足生产需求。在酸乳生产过程中，如果凝乳时间太短，不利于酸乳香味的生成，也会对酸乳的组织状态产生影响；凝乳时间过长，虽然对状态和香味有一定作用，但不利于节约生产能源和时间，也易造成发酵过程中的杂菌污染。菌株的凝乳时间均不大于14h，其中菌株BSTS6-4和菌株XKN1-5凝乳时间较快，8h左右即可凝乳，凝乳时间较其他菌株短。
1.2感官评价
7株菌发酵所得酸乳色泽较为良好，均呈现乳白色或微黄色；除菌株BST2-3因产酸不足导致的酸乳风味不佳外，其余菌株均具有酸乳特有的风味且无苦涩味；菌株BSTS6-1、BSTS6-3、BSTS6-4、XSXN1-1、XSXN1-2发酵制得的酸乳质地细腻、表面光滑和无裂缝，菌株BST2-3发酵制得的酸乳有轻微的分层现象，可能与其酸化能力弱，凝乳不充分的原因有关，XKN1-5发酵制得的酸乳有轻微的乳清析出。
1.3单菌株发酵乳质构特性分析
通过比较各个酸乳样品的硬度、黏附性、弹性、内聚性、胶黏性、保水率以及表观黏度评估发酵乳的质构特性，量化比较各项物性指标的差异性。结果显示，各菌株酸乳在质构特性上存在差异（P＜0.05），其中硬度、黏附性、保水率、表观黏度受发酵菌株的影响较大。菌株BSTS6-3、XSXN1-2发酵制得的酸乳大部分物性指标较其他几株菌好，其中菌株BSTS6-3的表观黏度达到了3.50Pa·s，保水率达55.23%；菌株XSXN1-2的表观黏度达到了3.80Pa·s，保水率达58.51%。
1.4菌株产香特性分析
乙醛和双乙酰是构成酸乳典型风味的重要化合物，其含量以及两者之间比例会对酸乳风味产生较大的影响，由图1可以看出，大部分菌株乙醛质量浓度大于10mg/L，乙醛是酸乳主要的风味物质，其含量对酸乳风味的影响较大，要使酸奶达到良好的风味，乙醛质量浓度应该在10～15μg/mL之间；有研究表明乙醛与双乙酰含量比值大于3∶1时，酸乳的风味最佳。由图1可知，各组发酵乳乙醛和双乙酰含量之比均大于3∶1，尤其菌株BSTS6-1、XSXN1-1双乙酰及乙醛产量均较其他菌株高，产香能力突出，其中菌株XSXN1-1的乙醛质量浓度可达16mg/L，双乙酰质量浓度达到2.02mg/L。
2菌株益生特性分析
2.1菌株抑制肠道病原菌特性
结果显示，7株乳酸菌都对大肠埃希氏菌均具有较好的抑制性，其中杆菌抑菌效果明显优于球菌。有研究表明，引起细菌性腹泻的致病菌主要为大肠埃希氏菌。本研究菌株BSTS6-4、BSTS6-3、BSTS6-1、BST2-3的发酵上清液对7种常见肠道致病菌均有不同程度的抑制作用，抑菌谱较广，可能是菌株在生长代谢过程中产生的有机酸、过氧化氢及细菌素等抑菌物质，能有效地抑制这些肠道致病菌的生长，从而使得这些乳酸菌在开发治疗腹泻的药物中具有应用的潜力。
2.2模拟胃肠液耐受性
本实验通过体外模拟胃肠道环境对7株乳酸菌的胃肠液耐受性进行分析，结果显示，7株乳酸菌均可以耐受模拟胃液，只是在耐受程度上有差异（P＜0.05），其中菌株BSTS6-1、XKN1-5、BST2-3、XSXN1-1在3h的模拟胃液处理后的存活率高达89%以上；模拟肠液实验中，7株乳酸菌对胃液也表现出不同程度的耐受性（P＜0.05），其中菌株BSTS6-1、BSTS6-3、BSTS6-4耐受肠液能力较差，在模拟肠液中连续处理6h后存活率均较低。菌株BST2-3耐受肠液能力最佳，6h模拟肠液处理后存活率仍达77.1%，活菌数高于CFU/mL，符合乳酸菌应用于工业生产中的最低要求。
2.3黏附性
由图2可以看出，所有菌株均表现出一定的疏水性，不同菌株的疏水性存在差异（P＜0.05）。乙酸乙酯是单碱性溶剂，属于电子供体，氯仿是酸性溶剂，属于电子受体，供试的7株乳酸菌对氯仿的疏水性都明显的高于对乙酸乙酯的疏水性，说明这几株菌都是电子供体；二甲苯为非极性溶剂，7株乳酸菌均表现出对二甲苯的黏附性（＞50%），表明这些菌株的细胞表面都具有疏水性。
菌株的自凝集是指同一种菌株间相互凝集形成多细胞簇的现象，有研究证明细胞表面疏水性和自聚集的体外实验可用于初步筛选适合商业应用的潜在黏附细菌。结果显示，在5h的静置过程中，7株乳酸菌的自凝集率随着时间延长而增大，其中菌株BSTS6-4、BSTS6-1、BST2-3的自凝集能力较强，自凝集率可达50%以上，具有较好的自凝集能力，进一步证明这些菌株可以黏附于胃肠道，发挥其益生特性，有作为益生菌应用于食品工业的潜力。
2.4菌株耐药性分析
肠道微生物可以通过自发突变或通过肠道或结肠内的其他物种的水平转移获得抗性基因，产生抗生素抗性。尽管乳酸菌被认为是安全的菌株，但是对于所选定的菌株还是要通过评估其传播和接受抗生素基因的能力评估其安全性。
热图可以通过颜色梯度表示7株乳酸菌抗生素抑菌圈的大小，进而直观显示出7株乳酸菌的抗生素耐药性，颜色有红色渐变为粉红色、白色、绿色，代表抑菌圈直径的不断缩小。由图3可以看出，绿色区域主要集中在环丙沙星、诺氟沙星、卡那霉素、多黏霉素、阿米卡星这5种抗生素中，表示大多数菌株对这5种抗生素表现出耐药性，有研究报道乳酸菌对大多数核酸抑制剂耐药，其耐药机制主要受乳酸菌存在的药物外排系统、甲基转移酶以及产生的药物灭活酶所介导。本研究中卡那霉素、多黏霉素、阿米卡星均属于氨基糖苷类抗生素，表明本实验研究结果与之前报道较一致。图中大部分区域的颜色位于红色和绿色的渐变区域，表明7株乳酸菌对大部分抗生素敏感。从热图纵向分析，大部分菌株对于头孢噻肟、四环素、米诺环素、利福平、氯霉素、红霉素、羟氨苄青霉素、青霉素、氨苄西林、克林霉素、链霉素、万古霉素、苯唑西林、庆大霉素表现出敏感；从横向分析，菌株BST2-3所对应区域颜色介于红色与绿色之间的渐变区域，表明对20种实验用抗生素药片均表现出敏感，即菌株安全性较高，这可能与样品的采集地有关，新疆伊犁自治州是我国主要的畜牧业基地之一，该地区的少数民族经常手工制作各种发酵乳制品，极少使用抗生素，因此有很多天然益生菌资源值得开发。
3最优组合菌株筛选
3.1菌株组合方式
单菌株的发酵和益生实验研究中，酸化能力较优的菌株为XKN1-5和BSTS6-4，能显著改善酸乳质构的菌株为BSTS6-3和XSXN1-2，产香能力较为突出的菌株为BSTS6-1和XSXN1-1，益生特性较为突出的菌株为BST2-3，依照酸化、产香、质构以及益生实验结果将7株乳酸菌分为4组进行组合复配，共得到8种组合。按照1∶1∶1∶1的菌种接种比例进行发酵，选择其中最优的复合发酵菌株的组合方案。
3.2菌株组合方式对酸奶品质的影响
不同菌株组合方式对酸乳总酸度、风味物质、凝乳时间以及感官评价等的影响见表8。8组样品的酸度均控制在70～°T，符合国家规定的酸乳酸度要求；8组样品的风味物质含量均处于较高水平，其中以5号组合最为突出，发酵乳中双乙酰质量浓度达7.96mg/L，乙醛质量浓度达28.68mg/L；8组样品的凝乳时间均控制在5.5h左右，凝乳时间较短，节省成本；8组酸乳样品的感官评分均较单菌株发酵酸乳高，表明复合发酵在一定程度上提升了酸乳的品质，其中5号组合复合发酵制得的酸乳样品组织细腻、口感顺滑、酸甜适中且具有酸牛乳独有的风味，受到大多数评测者的喜爱，感官评分显著高于其他几组（P＜0.05）。
结果显示，复合发酵制得酸乳的各项质构指标均较单菌株发酵好，其中5号组合黏附性、胶黏性、保水率以及表观黏度均较其他几组好，表现出良好的质构特性。综上所述，5号组合方式为复合发酵菌株的最佳方案，其菌种组成为L.delbrueckiisubsp.bulgaricus（BSTS6-4和BSTS6-3）、L.lactisXSXN1-1以及L.fermentumBST2-3。使用该混合菌种组合发酵酸乳，发酵时间短，发酵制得酸乳组织状态良好，风味独特，而且还具有一定的益生特性。
结论
通过发酵和益生实验对从新疆伊犁地区乳品中分离的7株优良乳酸菌进行分析研究，以获得最优的复合发酵菌株的组合方案。单菌株发酵实验中XKN1-5和BSTS6-4酸化能力较强，BSTS6-3和XSXN1-2发酵所制得的酸奶质构特性较佳，BSTS6-1和XSXN1-1产香能力突出；益生实验结果表明菌株BST2-3在模拟胃肠液处理9h后活菌数仍可达CFU/mL，满足了益生菌到达胃肠道所需的最低活菌数要求；同时7株乳酸菌对大部分所试抗生素表现敏感，安全性较好。根据发酵和益生实验结果将菌株分为4组，每4株菌组合进行酸乳发酵，共得到8种组合方式。将8组复合发酵所得酸乳的各项指标进行分析对比，结果显示，5号组合凝乳时间时间短，产香能力最为突出，保水率、表观黏度等指标均为最优，感官评分可达91.6分，为最优的复合发酵菌株组合方案，菌株组成为L.delbrueckiisubsp.bulgaricus（BSTS6-4和BSTS6-3）、S.thermophilusXSXN1-1以及L.fermentumBST2-3，菌种接种比例为1∶1∶1∶1。
本文《新疆伊犁地区乳制品中乳酸菌发酵和益生特性及其复合发酵方案优化》来源于《食品科学》年41卷18期-页，作者：蔡静静，张亚川，李谞，张艳，倪永清。DOI:10./spkx---。点击下阅读原文即可查看文章相关信息。
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