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定性。保存溫度是37℃，經過2.5個月的保存，奶片中嗜酸乳桿菌的數量從3.8×10⁷cfu/g下降到4.8×10⁵cfu/g，奶片中嬰兒雙歧桿菌的數量從3.25×10⁷cfu/g下降到1.7×10⁶cfu/g。實驗表明，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充劑類產品。

關鍵詞：益生菌；奶片；嗜酸乳桿菌；嬰兒雙歧桿菌

前言

益生菌（Probiotics）是指“以適當劑量服用時對宿主（人或動物）健康有益的活體微生物制劑”，這一概念是由聯合國糧食與農業組織（FAO）和世界衛生組織（WHO）共同定義的。目前應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，其與人體健康的關系正逐步為人們所認識和了解，益生菌有對人體健康的功效，例如促進乳糖消化、抵抗腸道病原菌、改善腸道功能、調節免疫系統、抗過敏、降低血脂和心臟疾病、抗高血壓、抗泌尿系統感染等。目前國外已有70多種益生菌的產品問世，日本健康食品協會將含雙歧桿菌的功能食品列為健康食品中。我國從20世紀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、化學物質、紫外線等多種因素影響，各種類型產品中益生菌都很難保存。發酵乳中Lactobacillus acidophilus 在 pH 4.0、貯存溫度25℃、初始活菌數3×10⁹cfu/mL的情況下，半衰期是3天。據報道，在冰淇淋中添加益生菌，經過13周的保存，嗜酸乳桿菌數量從開始時的5×10⁸cfu/mL下降到大約1×10⁷cfu/mL；兩歧雙歧桿菌數量從開始時的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，但是活菌數也是大量下降。

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

1 材料和方法

1.1 材料和設備

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；嬰兒雙歧桿菌菌粉；本公司生產；蔗糖；廣西崇左東亞糖業有限公司。

1.1.2 設備

L-117實驗室小型噴霧干燥機：北京來亨科貿公司；無菌凈化臺：吳江市凈化設備總廠；LDZX-50KBS立式壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫療器械廠；GL-22M高速冷凍離心機：上海盧湘儀科學儀器有限公司；DHP-908S型生化培養箱：上海一恒科學儀器有限公司；FD-1冷凍干燥機：上海田楓實業有限公司；HWS24型恒溫水浴鍋：上海一恒科學儀器有限公司；PHS-3TS型pH計：上海天達儀器有限公司。

1.1.3 培養基

MRS瓊脂培養基：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 實驗方法

1.2.1 牛奶噴霧干燥

新鮮牛奶經過高溫殺菌，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機吸進，通過空氣加熱器加熱至130～160℃后，送入噴霧干燥室。同時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，進行強烈的熱交換和質交換。工藝條件為：熱風溫度為150～180℃，干燥室溫度為85～95℃，排氣溫度為85～90℃，空氣流量800L/小時，成品水分不超過2%。干燥物沉降于干燥室底部，通過出粉機構不斷地卸出，及時冷卻。

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，放在小型旋轉壓片機的物料口，開啟壓片機，調整壓片機的填料深度，預壓片厚度，壓片厚度，壓片速度等參數，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 乳桿菌總數測定

MRS瓊脂培養基，其他檢測步驟參照GB/T 4789.35－2003《食品微生物學檢驗乳酸菌飲料中乳酸菌檢驗》，37℃，培養72小時，計數總結計數結果。

1.3.2 雙歧桿菌數的測定

YPY瓊脂培養基，其他檢測步驟參照GB/T 4789.34－2003《食品微生物學檢驗乳酸菌飲料中雙歧桿菌檢驗》，37℃，培養72小時，計數總結計數結果。

2 結果與討論

2.1 益生菌奶片中嬰兒雙歧桿菌的活菌數變化情況

益生菌奶片是把益生菌和奶片巧妙結合，益生菌存在奶片里面，奶片的原料和壓片機壓制過程對益生菌數量和保存過程中益生菌活菌數變化有一定的影響，有可能為益生菌提供一個好的保存環境。把奶片用藥用塑料瓶無菌包裝好，在恒溫箱內保存，每半個月取樣檢驗，活菌計數，結果如圖1。

圖1 37℃保存溫度奶片中嬰兒雙歧桿菌數量隨時間變化圖

從圖1可以看出，在37℃保存溫度下，嬰兒雙歧桿菌的數量迅速下降，這可能是由于在37℃下，菌體內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。當乳酸菌活菌數低于5×10⁶cfu/g時，活菌的數量下降速度明顯減慢，活菌數量漸漸穩定，可能是由于奶片中少量的氧氣被消耗掉，更利于現有的活菌的保存。從表1中可以看出，發酵乳中，酸性的保存環境，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驗中，嬰兒雙歧桿菌起始數量是3.25×10⁷cfu/g，保存溫度37℃，2.5個月后嬰兒雙歧桿菌的數量變為1.7×10⁶cfu/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，可能是發酵乳中乳桿菌存在于水的環境中，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劑的作用，菌的保存環境水份含量少，氧氣含量少，菌與水份、氧氣接觸的少，所以即使保存溫度高，菌數量的半衰期仍比較長。

表1 發酵乳中不同益生菌的存活半衰期

細菌

產品/pH

貯存溫度/℃

初始活菌數/（cfu/mL）

半衰期/d

Lactobacillus casei

3.5

25

5×10⁹

13

Lb.casei YIT9018（yakult strain）

3.8

5

1×10⁹

＞30

Lactobacillus plantarum

3.4

25

3×10⁹

4

Lb.plantarum MD11333（Malaysia Dairy strain）

3.8

5

2×10⁹

＞30

Lactobacillus acidophilus

4.0

25

3×10⁹

3

Lb.acidophilus CH5（CHr.Hansen strain）

3.6

5

1×10⁹

15

Bifidobacterium bifidum

4.3

25

3×10⁹

4

B.bifidum BB12（CHr.Hansen strain）

4.3

5

2×10⁹

15

2.2 益生菌奶片中嗜酸乳桿菌的活菌數變化情況

把有嗜酸乳桿菌的益生菌奶片用藥用塑料瓶無菌包裝好，在恒溫箱內保存，每半個月取樣檢驗，活菌計數，結果如圖2。

圖2 37℃奶片中嗜酸乳桿菌數量隨時間變化圖

從圖2可以看出，在37℃下，奶片中嗜酸乳桿菌數量在第一個月下降速度很快， 但是在第二個月，嗜酸乳桿菌的數量下降速度明顯降低，趨于穩定；而在別的試驗中，將嗜酸乳桿菌和奶粉充分混合于37℃保存，起始活菌數為5.8×10⁶cfu/g，經過一個月地保存，嗜酸乳桿菌數量下降到135 cfu/g，經過2個月的保存，混合物中嗜酸乳桿菌的數量下降到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量是3.8×10⁷cfu/g，保存時間是2.5個月，嗜酸乳桿菌的活菌數下降到4.8×10⁵cfu/g。奶片中嗜酸乳桿菌的數量下降慢于奶粉中嗜酸乳桿菌的數量的下降速度，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境中，嗜酸乳桿菌很少能和外界進行物質和能量交換，一些能引起嗜酸乳桿菌死亡的因素例如溫度變化，化學物質和紫外線被阻止了。在奶片中，奶片是嗜酸乳桿菌的良好的保護層，使嗜酸乳桿菌保存時間更長。

3 結論

通過以上37℃加速保存實驗可以看出，奶片中益生菌數量減少速度明顯低于發酵乳中益生菌數量減少的速度；奶片中益生菌數量減少速度明顯低于奶粉中益生菌數量減少的速度。奶片為益生菌提供一個良好的保存環境，益生菌奶片是理想的益生菌補充劑。

根據37℃加速保存實驗3個月有效活菌數的穩定性檢測數據，大致可以推算常溫（25℃）保存24月的有效保存活菌數的規則。那么通過以上37℃加速保存2.5月的檢測數據，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/貨架期內的有效活菌數可以達到：嬰兒雙歧桿菌是1.7×10⁶cfu/g，嗜酸乳桿菌是4.8×10⁵cfu/g。

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

編輯：foodadmin