液體蛋白的乳酸發酵研究
2007-02-26 18:49:43   来源：本站原创   评论：0 点击：

 

林宜慧⁽¹⁾　　楊勝欽⁽¹⁾

收件日期：84年10月14日；接受日期：85年３月４日

摘要：為增進雞蛋的使用價值，本研究嘗試以液體蛋白進行乳酸發酵，以作為開發類似酸凝酪（yogurt）蛋製品之技術參考。實驗包括調整液體蛋白至不同 pH 值，並添加不同比例之蛋黃、脫脂乳、豆漿及葡萄糖溶液，測試不同乳酸菌的生長情形，且進行各種質地安定劑的添加及乳酸發酵試驗。由液體蛋白加入四株乳酸菌之初步發酵試驗，選出乳酸菌（Lactobacillus delbrueckii  subsp. bulgaricus  CCRC 14075 與 Streptococcus salivarius   subsp. thermophilus  CCRC 12257）及二者之混合菌株進行不同基質之添加試驗。於蛋白 pH 6.0 時，將各基質單獨添加，接入混合菌株，結果顯示脫脂乳添加量 50% 以上，豆漿添加量 5% 或葡萄糖添加量 4% 時，蛋白之乳酸發酵情形及風味接受性較理想。若將各基質混合添加，則以同時添加 45% 脫脂乳，5% 豆漿及 4% 葡萄糖之蛋白發酵產物風味最為適宜。若將 0.75% 的關華豆膠，0.25% 漢生膠，4% 馬鈴薯澱粉，以及 10% 蔗糖與 10% 乳糖混合所得之膠體溶液，與混合基質以相等量調配，再進行乳酸發酵，發酵後蛋製品之風味與質地最可接受。（關鍵語：液體蛋白、乳酸發酵、質地安定劑）

───────────────────────────────────────────────

⁽¹⁾靜宜大學食品營養學系，台中縣沙鹿鎮。

緒　言

        臺灣殼蛋之生產因季節之關係而常有過剩的現象，因此除了一般市售的新鮮殼蛋及傳統蛋製品，如皮蛋、鹹蛋、茶葉蛋以及蛋粉外，應可再開發一些蛋加工製品，以促進蛋的利用價值。點心類食品中向來較缺乏動物性蛋白質，所以若能利用液體蛋作出類似酸凝酪（Yogurt）的蛋製品，其發展潛力將不容忽視。

         Stewart et al.（1943）開始嘗試在蛋白中植入 Streptococcus spp. 進行發酵，此後陸續有學者投入蛋白發酵之研究，傳統上蛋白發酵的目的在於除糖，以利於噴霧乾燥後蛋白粉品質之穩定（Hill and Sebring, 1986）。Cunningham and Francis（1982）成功的將全蛋或蛋白和脫脂乳混合發酵，開發出Egg-Cheddar cheese 的新式蛋製品。Lin and Cunningham（1984）嘗試將蛋白發酵開發類似酸凝酪的點心食品，其方法乃調整蛋白 pH 值至中性，同時配合添加 28.4% 豆漿，19.4% 脫脂乳，1.9% 葡萄糖，2.8% 蔗糖，0.5% 三仙膠與 0.01% 香草萃取物，進行乳酸菌株之發酵，惟其對乳酸菌株之篩選未有深入之探討，事實上菌種的選擇，與發酵製品的風味有絕對之關係。傳統上，酸凝酪是以牛乳添加脫脂乳粉為原料，接入乳酸菌，並添加甜味料、香料或水果等發酵製成的半固體食品，此種產品不但可攝取蛋白質，且具整腸功能，在歐美是一相當普遍的食品，近幾年來在國內已普遍被接受。雞蛋蛋白具有豐富的蛋白質及必需胺基酸（Cook and Brigg, 1977），若能適度添加基質，並慎選菌種，進行乳酸發酵之研究，將對蛋的利用價值有直接之貢獻。因此本研究嘗試以蛋白為主體原料，探討不同乳酸菌種的接菌，及各種基質之添加影響，以評估利用乳酸菌發酵製成類似酸凝酪蛋製品的可行性。

材料與方法

一.試驗材料及處理

(一)菌種來源

         本實驗所使用之四株乳酸菌皆購自新竹食品工業發展研究所菌種保存中心，分別為 Lactobacillus delbrueckii  subsp. bulgaricus  CCRC 14009、Lactobacillus delbrueckii  subsp. bulgaricus  CCRC 14075、Streptococcus salivarius   subsp. thermophilus  CCRC 12257 及 Streptococcus salivarius  subsp. thermophilus CCRC 14088。

(二)微生物培養基

        採用 DIFCO 公司之 Lactobacilli MRS broth。

(三)發酵基質

        1.液體蛋白之殺菌

        冷藏新鮮液體蛋白自勤益公司（台中）購得後，以 Waring  blendor 低速攪拌均勻，攪拌中以清潔試管置於中間漩渦入口避免蛋白起泡。攪拌後將蛋白於 4 ℃ 冰箱中靜置 20 分鐘，以刮勺除去底下之沉澱雜質，再利用二槽式管式連續熱水殺菌法殺菌（楊，1990），預熱槽設定 45 ℃，加熱 1 min，第二槽為主加熱槽，溫度 57 ℃，歷時約 3.75 min，本加熱條件符合美國 USDA 之規定（Cotterill, 1968；Cunningham, 1986）。

        2.液體蛋黃之殺菌

        同液體蛋白之處理，唯第二槽溫度設定為 61 ℃。

        3.脫脂乳之製備

        取 12 g 市售安佳脫脂乳粉加入 100 ml 無菌水，以玻棒攪勻，配製成總固形量為 11.5% 之脫脂乳。將水浴恆溫槽設定 71 ℃，利用隔水加熱法，使脫脂乳經中心溫度 71 ℃，維持 15 sec 的巴斯德殺菌（Lin and Cunningham, 1984）。

        4.豆漿之製備

        取 12 g 市售力鶴牌豆漿粉加入 100 ml 無菌水，以玻棒攪勻，配製成總固形量為 11.4% 之豆漿，將水浴恆溫槽設定 95 ℃，利用隔水加熱法，使豆漿經 95 ℃，煮 30min（Lee et al., 1990；楊昆霖，1994）。

        5.葡萄糖溶液之製備

        配製 2% 葡萄糖溶液，再利用高壓殺菌釜經 121 ℃，15 min 的殺菌，置 4 ℃ 冰箱備用（Potter, 1986）。

        6.調整 pH 用之檸檬酸溶液之製備

        配製 1 N 檸檬酸溶液，利用高壓殺菌釜經 121 ℃、15 min 的殺菌，置 4 ℃ 冰箱備用（Potter, 1986）。

二.實驗步驟

(一)菌種之保存與活化

        自菌種中心購得冷凍乾燥菌粉後，即加入經殺菌之 MRS broth 1 ml 予以溶解呈懸浮液，吸取菌液 0.1 ml 至事先配製好裝有 MRS broth 5 ml 之小試管中，於 37 ℃ 培養 24 hr（陳和陳，1992）。菌種活化後，取活化後之菌液 1 ml 於抗凍小管中，再加甘油 1 ml 作為抗凍保護劑（江晃榮，1985），重覆作五管，輕搖至均勻，置於 －70 ℃ 低溫冷凍櫃保存備用。欲使用時取出抗凍小管於 37 ℃ 快速解凍，取菌液 1 ml 加入 MRS broth 50 ml 中，於 37 ℃ 培養 18 hr。

(二)乳酸菌株於 MRS broth 中之生長曲線

       依 Cachon and Divies（1994）作部分調整。取快速解凍之菌液 2 ml 加入 MRS broth 100 ml 中，於 37 ℃ 培養箱中培養，每隔 1 小時以分光光度計於波長 600 nm 下測其吸光值，並計算活菌數。活菌數之計算乃將菌液以 pH 7.2, 0.02 M 之磷酸緩衝溶液作十倍連續稀釋，取適當稀釋倍數之稀釋液 1 ml 注入無菌培養皿中，每一稀釋倍數作二重複，再倒入 MRS 固態培養基 15 ml（1.5% agar），輕輕搖動使菌平均分布於培養基中，凝固後倒置於 37 ℃ 培養箱中 48 hr，計算菌落數。

(三)發酵基質之配製

        1.未加安定劑之發酵基質

        實驗當日依所設計之添加比例，將蛋白、脫脂乳、豆漿、葡萄糖溶液及蛋黃添加至發酵用的錐形瓶中，以玻棒輕輕攪勻。若須調整 pH 時，則以 1 N 檸檬酸溶液滴定至所須 pH 值，所有過程皆於無菌箱操作。

        2.添加安定劑之發酵基質

        實驗當日將所要添加之膠質（Xanthan gum、Guar gum、Potato starch）及助膠質溶解的糖類（Lactose、Sucrose）依所設計之添加量稱取後，混合均勻，慢慢倒入與未加安定劑之發酵基質體積相同之蒸餾水內，並以磁石攪拌配成溶液，於 60 ℃ 恆溫水浴槽中加熱 15 min 使之溶解，並經高壓殺菌釜 121 ℃，15 min 殺菌，取出後置於 60 ℃ 水浴備用。待未加安定劑之發酵基質配製好再加入前述膠體溶液，以玻棒充分攪勻，再以檸檬酸溶液滴定至所須 pH 值，於無菌箱中操作。

(四)欲發酵基質之接菌

        將前述發酵基質接入 2% 菌液（107～108 CFU/ml），置於 37 ℃ 培養箱振盪發酵 18 hr。

三.發酵產物之分析

(一)pH 值

        分別於發酵前及發酵後以 CG 840 pH meter 測基質及發酵產物的 pH 值，所得發酵前基質的 pH 值減去發酵後產物的 pH 值代表 pH 之變化值（pH changes）。

(二)可滴定酸度（Titratable acidity）

        依陳與陳（1992）之方法再部分調整。取發酵產物 2 ml 加入同體積經煮沸去二氧化碳之蒸餾水 2 ml，以 0.1 N 氫氧化鈉溶液滴定至 pH 為 6.0 時，記錄滴定毫升數，可滴定酸度（Titratable acidity）以 0.1 N 氫氧化鈉溶液之可滴定當量與發酵基質容積（ml）之百分比值表示之。

(三)黏度（Viscosity）

        發酵前之基質及發酵後產物之黏度測定，利用 Brookfield LVT-DV Ⅱ Viscometer 測定，所得結果以 cps 表示之。

(四)糖度

        利用 ATAGO Hand Refractometer N1（Brix 0～32%）測定發酵前後之糖度，所得結果以 Brix % 表示之。

(五)聯乙醯（Diacetyl）及乙醛（Acetaldehyde）含量之測定

        依 Schirle-Keller et al.（1992）之方法再部分調整。利用 Hitachi G-3000 氣相層析儀分析，攜帶氣體（Carrier gas）為氮氣，流速 1.5 ml/min，使用之管柱為 DB-wax，注射器溫度設定 250 ℃，偵測器溫度設定 250 ℃，烘箱溫度設定起始溫度 60 ℃，以每 min 上升 2 ℃ 的速率，至 70 ℃ 時改以每分鐘上升 10 ℃ 的速率上升至 180 ℃ 維持 8 min，樣品或標準品溶液注射劑量為 0.2 μl。

(六)風味接受性之判定

        對於發酵產物之風味接受性，分別以“＋”及“－”代表接受與否，且其接受與否之程度則以“＋”或“－”之數目表示之。

結果與討論

一.菌株之篩選

        乳酸發酵乳製品酸凝酪的生產菌種多以 Lactobacillus 及 Streptococcus 為主（Compbell and Marshall, 1975；林，1993）。本研究之初步實驗即分別測試二株 Lactobacillus 及二株 Streptococcus 在蛋白中的發酵能力及產物風味。由表 1 可知在 100% 蛋白液中，二株乳酸桿菌（CCRC 14009 及 14075）以 CCRC 14075 的發酵能力較佳，而乳酸球菌（CCRC 12257 及 14088）則以 CCRC 12257 之發酵能力較佳。風味上乳酸桿菌 CCRC 14009 及 14075 類似，但 CCRC 14009 具有很濃的刺激味，而 CCRC 14075 的風味較溫和易接受。在乳酸球菌方面，二株菌（CCRC 12257 及 14088）之發酵產物風味亦相似。若以四株菌種相比，仍以乳酸桿菌 CCRC 14075 較溫和。隨後進行第二次之篩選試驗，結果顯示，在蛋白液中添加 10% 乳糖，風味上亦以 CCRC 14075 及 12257 接受性較佳。

        發酵製品品質難以保持，除易受其它微生物污染外，另一原因乃是發酵乳內菌體繼續活動，使產品酸化，品質變差（張，1983）。Streptococcus thermophilus 可克服此困擾，其所製成的產品酸化慢，但其生長會隨酸度的上升而減緩，而耐酸的 Lactobacillus bulgaricus 則可在此時增殖，又因Streptococcus thermophilus 與 Lactobacillus bulgaricus 混合培養時有共生現象，即 Lactobacillus bulgaricus 之蛋白分解作用所產生的甘胺酸、組胺酸等胺基酸可刺激 Streptococcus thermophilus 增殖，而 Streptococcus thermophilus 產生的蟻酸則可刺激 Lactobacillus bulgaricus 之增殖（張，1983）。本實驗乃嘗試接種混合菌株乳酸桿菌 CCRC 14075 及 乳酸球菌 CCRC 12257（1：1），結果顯示以混合菌株之發酵產物風味接受性較單獨菌株佳（結果未表列），因此本研究後半部試驗皆以混合菌株為主。

二.乳酸菌株之生長曲線

        由於乳酸菌株易老化而失去活性，因此測其生長曲線實屬必要。實驗結果顯示，吸光值會隨活化培養時間的增長而增加，但時間過久超過菌株生長尖峰帶其吸光值增加速率有漸緩之趨勢（圖 1 及 2），而活菌數在活化初期其會隨吸光值的增加而增加，一旦時間超過菌株生長尖峰帶時，吸光值的增加並不表示是活菌數的增加，而代表菌株之生長速率與死滅速率達一平衡，使活菌數達一恆定狀態。由圖 1 可看出乳酸桿菌 CCRC 14075 活化後 5 hr 至 14 hr 為其生長尖峰帶，17 hr 後其所帶有的活菌數最高。而乳酸球菌 CCRC 12257（圖 2）其生長尖峰帶為活化後 3 hr 至 9 hr，在 15 hr 後其所含有的活菌數最高。依此基礎實驗之結果，本研究爾後實驗皆於菌株活化至 18 hr 時予以接菌發酵，因此時菌之活性尚高，菌數亦較穩定。

                    

                      

三.發酵基質之 pH 值控制與發酵溫度

        混合培養之培養溫度相當重要，因 Streptococcus thermophilus 之生長最適溫度為 37～42 ℃，而 Lactobacillus bulgaricus 之最適溫度為 45～47 ℃，故溫度低時對 Streptococcus thermophilus 有利，反之，溫度高時將對 Lactobacillus bulgaricus 有利（張，1983）。基礎實驗中曾比較 37 ℃ 及 42 ℃ 兩培養溫度對蛋白發酵之影響，發現 42 ℃ 的發酵產物風味並不佳，較 37 ℃ 為差。同時為有效抑制雜菌生長，因此測試乳酸菌之最適 pH 值是必須的。一般而言，大部分細菌發育最適 pH 為 5.6～7.5，乳酸菌、黴菌、酵母在微酸性易發育，而一些大腸菌、蛋白分解菌在鹼性易發育，酸性則受到抑制（張，1983），再者蛋白中因含溶菌?（lysozyme），對於乳酸菌的發酵作用具抑制作用，因此經殺菌的全蛋內乳酸菌株之發育並不良，但若將全蛋之 pH 值降低，並延長全蛋之殺菌時間則可改善乳酸菌之生長現象（Galluzzo et al., 1974）。本實驗中分別測試殺菌蛋白以及將殺菌蛋白 pH 值調為 8.0、7.0 及 6.0 時之乳酸菌發酵情況，結果顯示以 pH 值為 6.0 的情況下其發酵產物風味較佳（表 2），其發酵終點 pH 值可降至 5.37 左右，而控制其它 pH 值之發酵產物多含刺鼻醋酸味，接受性較差。基於以上之實驗結果，以下所進行之乳酸發酵，皆採 pH 6.0，溫度 37 ℃。

四.添加其他基質試驗

        為改進發酵產物的風味，嘗試在液體蛋白中個別添加蛋黃、脫脂乳、葡萄糖溶液、豆漿等基質，結果顯示添加脫脂乳可大為改善發酵產物之風味接受性，即其添加量愈多，風味接受性也就愈佳，此乃受傳統原味發酵乳風味的影響所致。但基於本實驗擬以液體蛋白為主原料，以開發發酵乳風味之蛋製品，且因於蛋白中分別加入 50% 及 60% 脫脂乳時，兩者風味接受性類似，因此本實驗所用脫脂乳的添加量以 50% 為上限。

        豆漿的添加則會賦予蛋白發酵產物似酸梅的風味，以添加量為 5% 時最為適當（表 3），因其添加量愈多則發酵產物所含之豆臭味亦隨之愈濃，分析其聯已醯及乙醛含量，結果顯示其乙醛含量與添加量有成正相關之趨勢（表 4）。於混合乳酸發酵菌株之發酵產酸上，豆漿添加量為 5% 時其發酵產酸能力大於添加量 10% 者（表 3），惟豆漿添加量大於 10% 時，混合菌株之發酵產酸能力反而隨豆漿添加量之增加而有增加之趨勢（未列表）。有學者（Partel and Gupta, 1980）指出豆漿是否適合作為乳酸菌生長之培養基，是受兩因子影響，一為豆漿加工時之熱處理過程，一則為乳酸菌代謝碳水化合物的能力。Angeles and Marth（1971）曾報導經 80 ℃ 下加熱 1～60 min 之豆漿會使乳酸菌之產酸量降至最低，乃因豆漿中產生 sulphydryls 及 sulphides 等有毒抑制劑；而經 100 ℃ 或 120 ℃ 較長時間加熱之豆漿，將因這些有毒抑制劑被破壞，而成為良好的培養基。Mital and Steinkraus（1975）亦指出豆漿中雖缺乏乳糖，但以豆漿作為乳酸菌之生長培養基時，因其尚含有一些可發酵的碳水化合物，如蔗糖（5%）、棉子糖（1.1%）、水蘇糖（3.8%）及少量的 verbaseose 等，所以微生物在豆漿中可利用這些糖產生大量的酸（Kawamura, 1967），其中蔗糖是主要發酵糖。而本實驗中所使用之二株乳酸菌中，Lactobacillus bulgaricus 並不能利用豆漿中之蔗糖，因此混合菌株發酵產酸量在低濃度（＜10%）之豆漿添加量下並無增加之趨勢，而在較高之豆漿添加量（＞10%）時，或許因乳酸混合菌株之共生關係，其產酸量與豆漿添加量呈一正相關之趨勢。實驗中亦試驗添加液體蛋黃，結果顯示其最適當的添加量為 3%，聞起來有甜味感覺。雖蛋黃之添加有助於蛋白的發酵產酸，但因其添加過多將會產生不良的風味（結果未表列），且發酵基質經 18 hr 之發酵後，產物易因污染而風味變差，推測添加液體蛋黃易受雜菌污染的原因，乃是在進行均質、殺菌前未除去液體蛋黃之蛋黃膜及繫帶，使原料之原始帶菌量高，再者因蛋黃本身並不具有一些抗菌物質，如蛋白中之溶菌?，且蛋黃 pH 值較接近中性，總固形物又較蛋白為高，促其易受雜菌污染（Cunningham, 1986）。基於以上原因，本研究乃未考慮添加蛋黃。

        為促進乳酸混合菌株之發酵產酸，因此嘗試除液體蛋白、脫脂乳及豆漿外，再添加一些單醣類當作種菌之碳源。本實驗選擇葡萄糖及乳糖為測試對象，實驗中將葡萄糖及乳糖以水溶液（濃度為 2%, W/V）的方式進行添加，結果顯示葡萄糖溶液的添加量於發酵基質總體積之 2 至 4%（V/V）之間較適當，添加過多風味反而不佳。葡萄糖添加量為 2% 時，有利乳酸菌之發酵，pH 可下降至 5.32，但其產物風味澀，且有醋酸之刺激味（表 3），而葡萄糖添加量為 4% 時，對種菌之發酵產酸稍有抑制，pH 降低至 5.38，但風味之接受度卻較 2% 者好，分析其風味物質發現葡萄糖添加量為 2% 之蛋白發酵產物其聯乙醯含量較葡萄糖添加量為 4% 者為高（表 4）。

        乳糖的添加，顯示其有助於乳酸混合菌株之發酵產酸（表 3），風味上亦以添加量多者為佳，但基於爾後安定劑溶液配製時，須糖類物質作為分散助劑以助溶（Pomeranz, 1991），且因其為雙醣比還原性單醣較不易與蛋白質成分行梅納反應，故決定於質地安定劑的添加試驗中再行探討，擬將其先行添加於膠體溶液之中，再隨膠體溶液加入蛋白混合液中。

        發酵基質於接菌發酵後，除 pH 值下降、酸度增加外，其糖度皆有下降的趨勢（表 3），只是其下降程度隨著基質之不同而有所差異，其中以 pH 調整為 6.0 之 100% 脫脂乳（濃度為 12%, W/V）其糖度變化最大，由 11.8% 下降至 7.7%，其次為添加 45% 脫脂乳（V/V）之蛋白發酵基質，其糖度可下降 1.4%，其餘的改變並不大，約下降 0.4～0.8%。

        圖 3 為聯乙醯與乙醛之層析圖，乙醛尖峰首先於 10.1 min 時出現，而聯乙醯尖峰於 15.9 min 時出現。發酵產物之風味深受其所含聯乙醯與乙醛之比例影響（張，1983），一般聯乙醯/乙醛以 1/5～1/3 時風味最佳，乙醛少時會使產物風味不溫和，太多時則有青草臭。而聯乙醯含量適量時，其具有類似乳酪和類似核果香味的特性，可賦予產品優良風味，然其過多時則對風味不良。由表 4 所示，蛋白及蛋白混合其他基質發酵產物之聯乙醯含量分布於 2.5～8.1 ppm 之間，乙醛含量分佈於 6.6～12.5 ppm，其中添加 10% 豆漿之蛋白液因含過多之乙醛而具青草味與豆臭味，而聯乙醯含量則以蛋白添加量為 55%、脫脂乳添加量為 45% 之發酵產物最高，推測其原因乃由於在配製基質時其滴定所須之檸檬酸溶液量較以 100% 脫脂乳進行發酵者多，而檸檬酸恰為聯乙醯之先驅物（林，1993；張，1983）。

                       

        根據以上各種添加物之單獨因子試驗可知其個別之適當添加量，脫脂乳為 50% 左右，豆漿約為 5%，而葡萄糖溶液適當添加量在 2～4% 之間，乳糖溶液之適當添加量為 12% 以上，以此為基礎進行混合因子試驗，結果發現液體蛋白、脫脂乳、豆漿及葡萄糖溶液之添加量分別為 46%、45%、5% 及 4%（V/V）時，可得較佳之風味，聞之有酸甜之感覺，但其品嚐時甜度仍有待加強，而酸度則稍強。此發酵產物之糖度可由 11.2% 降至 9.8%，pH 值可下降至 4.46 左右，可滴定酸度為 5.9%（表 3），聯乙醯與乙醛之比例為 0.73（表 4），故風味之協調性並不佳。除此之外，質地上由於發酵過程中 pH 下降，造成蛋白質變性而有沉澱分層的現象，此須藉質地安定劑來加以改善。

五.質地安定劑之添加

        為解決食品質地上之問題，質地安定劑的添加是重要的。一般發酵乳之質地安定劑添加方法有二，一是於發酵前即添加，二則於發酵後再進行安定劑之添加。實驗結果顯示於發酵後再進行添加的方法並不適合蛋乳酸發酵產品，因發酵後蛋白質多已變性凝結，此時再加入膠體溶液已無法將蛋白質大顆粒打散，且膠體亦因 pH 值過低而無法均勻，嚐起來有吃膠的感覺；而於發酵前即添加安定劑則無此缺點，且較均勻；但單一膠體添加時仍有沙粒感，可見膠體溶解時若分布不夠均勻，過程中仍將有少許蛋白質因變性而聚集成顆粒。

        將蛋白混合液分別加入等體積之安定劑關華豆膠、三仙膠及馬鈴薯澱粉之膠體溶液（不加糖類）後，發現不論是發酵前或發酵後糖度皆有下降的現象（表 5），發酵前添加膠體溶液後之糖度由未加膠體溶液時的 11.2% 降至 6.4～7.7%，發酵後添加膠體溶液後之糖度由未加膠體溶液時的 9.8% 降至 5.2～7.0%，而發酵後產物之可滴定酸度亦由 5.9% 降至 2.6～3.6%，但 pH 下降值卻有增加的趨勢，可見膠體溶液可結合酸，使滴定酸度降低，其中以添加三仙膠溶液較添加關華豆膠及馬鈴薯澱粉溶液較有利發酵產物之 pH 值下降，可降低 1.77。風味接受性上，以添加 3%（W/V, g/ml）馬鈴薯澱粉最佳（表 6），其聯乙醯/乙醛之比值為 0.20。質地上，三仙膠於酸性環境下雖安定（Pomeranz, 1991），但其發酵產物質地卻有不均的現象，而以添加關華豆膠者質地最均勻，且此三種膠體之發酵後產物皆呈流動半固體狀，黏度上均有降低的趨勢，尤其是馬鈴薯澱粉因發生酸水解作用，因此其黏度由 879 cps 降至 312 cps，而三仙膠因於酸性環境下較安定，故添加三仙膠者之黏度變化較添加關華豆膠及馬鈴薯澱粉者為小（表 7）。嘗試將三種安定劑混合添加，結果顯示關華豆膠、三仙膠及馬鈴薯澱粉之最適混合添加量分別為0.375%、0.125% 及 2%，即最恰當的膠體溶液含有 0.75%（W/V）關華豆膠、0.25%（W/V）三仙膠及 4%（W/V）馬鈴薯澱粉，但其發酵產物在甜味上之嚐味仍有不足，因此乃在配製膠體溶液時再加入一些糖類物質，包括：乳糖、蔗糖及果糖糖漿，以求改善甜度與發酵風味，同時可作為分散助劑，助膠體均勻溶解。實驗結果發現果糖糖漿因其為還原糖，會與蛋白質成分進行梅納反應，所以當含果糖之膠體溶液與蛋白混合液 1：1 混合後，會使發酵產物色澤變深，且會抑制種菌之發酵作用，接受性差，故不予考慮。而最適之糖類添加條件為含 0.75% 關華豆膠、0.25% 三仙膠及 4% 馬鈴薯澱粉之膠體溶液中添加 10%（W/V）乳糖及 10%（W/V）蔗糖，此膠體糖溶液再與蛋白混合液 1：1 混合，其發酵產物之 pH 可降至 4.33（表 5），可滴定酸度為 2.6%，聯乙醯/乙醛之比值為 0.22（表 6），品嚐時酸甜味較協調，且質地均勻（表 7），故利用蛋白配合此一添加物組成進行乳酸發酵，其發酵產物之品質及品評風味皆可接受，顯示乳酸發酵蛋製品之製造應是可行的。

　

       本研究對於以雞蛋蛋白為主原料，配合各種基質之添加，其乳酸菌發酵之可行性作了基本之探討。綜合上述之實驗結果，顯示蛋白的乳酸發酵產品，其風味特性與牛乳之乳酸發酵產物比較，基本上是不相同的。蛋白可進行乳酸發酵，但其風味受到添加基質種類之影響而有顯著差別。於本實驗中，乳酸菌株 Lactobacillus delbrueckii  subsp. bulgaricus CCRC 14075 與 Streptococcus salivarius   subsp. thermophilus  CCRC 12257 之混合發酵，配合基質如脫脂乳（45%）、豆漿（5%）、葡萄糖溶液（4%）之添加，與質地安定劑如關華豆膠（0.75%）、三仙膠（0.25%）與馬鈴薯澱粉（4%）之安定作用，以及 10% 蔗糖與 10% 乳糖之風味校正，所得之膠體溶液，經發酵後其產物之風味與質地均適宜，對於類似酸凝酪蛋製品之開發，提供了學術上之基本資訊及可行性之探討。

誌　謝

        本研究承靜宜大學食品營養系謝尤敏老師之協助實驗，謹表謝意。

        本研究部分經費來自國科會補助大學生參與之專題研究計畫（NSC83-0115-C126-01-004B）。

參考文獻

        江晃榮譯。1985。“微生物菌種保存法”，Ⅱ 各論。p. 214。華香園出版社。台灣台北。

        林慶文。1993。“乳製品之特性與機能”，第二章。“乳製品的特性”。華香園出版社。台灣台北。

        張勝善。1983。“牛乳與乳製品”，第十四章。“發酵乳”。長河出版社。台灣台北。

        陳雪娥、陳瑜芬。1992。乳酸發酵胡蘿蔔汁之製造。食品科學 19：476～485。

        楊昆霖。1994。乾燥對部分豆乳取代牛乳製成之酸酪乳其雙叉乳桿菌嗜酸乳桿菌存活之影響。國立中興大學畜產學研究所。碩士論文。

        楊勝欽。1990。不同處理對於商業卵白起泡特性之影響。食品科學 17：192～201。

        Angeles, A. G. and E. H. Marth. 1971.   Growth and activity of lactic acid bacteria in soymilk.  Growth and acid production.  J. Milk Food Technol. 34：30～35.

        Cachon, R. and C. Divies. 1994.   Generalized model of the effect of pH on lactate fermentation and citrate bioconversion in Lactococcus lactis ssp. Lactis  biovar. diacetylactis.  Appl Microbiol Biotechnol 41：694～699.

        Compbell. J. R. and R. T. Marshall. 1975.   "Cultured and Acidified Milk Products". in  "The Science of Providing Milk for Man", Chap. 27. The McGraw-Hill, Inc., USA.

        Cook, F. and G. M. Brigg.  1977.   "Nutritive Value of Eggs". in "Egg Science and Technology", Second edition, chap. 7. editor：Stadelman, W. J. and Cotterill, O. J.  The AVI Publishing Co., USA.

        Cotterill, O. J. 1968.  Equivalent pasteurization temperatures to kill salmanella in liquid egg white at various pH levels.   Poultry Sci. 47：352～365.

        Cunningham, F. E. and C. Franicis. 1982.   Fermented liquid eggs used in cheddar cheese.  Poultry Tribune  88(5)：12, 14.

        Cunningham, F. E.  1986. "Egg-Product Pasteurization". in "Egg Science and Technology", 3rd Edition, Chap. 12.  editor：Stadelmen, W. J. and Cotterill,
O. J.  The AVI Publishing Co. Inc., USA.

        Galluzzo, S. J., O. J. Cotterill and R. T. Marshall. 1974.  Fermentation of whole egg by Heterofermentative Streptococci.   Poultry Sci. 53：1575～1584.

        Hill, W. M. and M. Sebring. 1986.   "Desugarization of Egg Products".  in "Egg Science and Technology", 3rd Edition, Chap. 12.  editor：Stadelmen, W. J. and Cotterill, O. J.  The AVI Publishing Co. Inc., USA.

        Kawamura, S. 1967.  Review of PL 480 work on soybean carbohydrates.  Proc. International Conference on Soybean Protein foods period, Ⅲ. May 1967. ARS-71-35. U.S. D. A.

        Lee, S-Y., C. V. Morr and A. Seo. 1990.   Comparison of milk-based and soymilk-based yogurt.  J. Food Sci.  55(2)：532～536.

        Lin, J. C. C. and F. E. Cunningham. 1984.   Preparation of yogurt-like product containing egg white.  J. Food Sci. 49：1444～1448, 1452.

        Mital, B. K. and K. H. Steinkraus.   1975.  Utilization of olligosaccharides by lactic acid bacteria during fermentation of soymilk.  J. Food Sci.  40：114～118.

        Patel, A. A. and S. K. Gupta. 1980.   Lactic fermentation of soymilk：a review. Process Biochem. Oct/Nov.：9.

        Pomeranz, Y.  1991. "Carbohydrates：Structural Polysaccharides, Pectin, and Gums". in "Functional Properties of Food Components", Chap. 3. Academic Press, Inc., USA.

        Potter, N. N.  "Heat Preservation and Processing" in "Food Science", Fourth edition, chap. 8.  The AVI Publishing Co., Inc., Westport, Connecticut.

        Schirle-Keller, J. -P., H. H. Chang and G. A. Reineccius. 1992.  Interaction of flavor compounds with microparticulated proteins.  J. Food Sci. 57(6)： 1448～1451.

        Stewart, G. F., L. R. Best and B. Lowe. 1943.  A study of some factors affecting the storage changes in spray-dried egg products.  Proc. Inst. Food Technol. P. 77.

　

　

Studies on the Lactate Fermentation of Liquid Egg White

Yi-Hui Lin⁽¹⁾ and Sheng-Chin Yang⁽¹⁾

Received Oct. 14, 1995; Accepted March 4, 1996

ABSTRACT

        To increase the utilization of eggs, liquid egg white was used to undergo lactate fermentation for the development of yogurt-like egg products. Experiments included the growing conditions of various lactic acid microorganisms in pH- adjusted liquid egg white and liquid egg white mixed with different ratios of egg yolk, skim milk, soybean liquid or glucose solution, as well as the lactate fermentation of stabilizer-added liquid egg white. From the preliminary experiment, two lactic acid microorganisms (Lactobacillus delbrueckii  subsp. bulgaricus  CCRC 14075 and Streptococcus salivarius  subsp. thermophilus  CCRC 12257) and its combination were selected for the substrate addition test.  At pH 6.0, each substrate was added singly into the liquid egg white, followed by the inoculation of the combined lactobacillus species.  Results showed that optimum lactate acid fermentation and flavor acceptance of liquid egg white was obtained when at least 50% skim milk, 5% soybean liquid or 4% glucose solution.  In case of the mixed substrate, liquid egg white with 45% skim milk, 5% soybean liquid and 4% glucose solution resulted in a fermented product which was most optimum in flavor.  Using this mixed egg white substrate solution with the same amount of texture stabilizers solution, which included 0.75% guar gum, 0.25% xanthan gum, 4% potato starch, 10% sucrose and 10% lactose, followed by lactate fermentation, resulted in an egg product which was most acceptable in flavor and texture.（Key Words：Liquid egg white, Lactate fermentation, Texture stabilizers）