不同碳源中红茶菌菌种生长情况的研究
※分析检验食品科学
2004, Vol. 25, No. 9147
不同碳源中红茶菌菌种生长情况的研究
吴 薇，盖宝川，籍保平＊
（中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 １０００８３）
摘 要：本文针对影响红茶菌发酵速度和主要功能因子产量的两个主要因素—菌种和碳源，研究了不同菌种组合在不同碳源条件下的生长情况和发酵速度。结果表明：培养红茶菌的最佳菌种组合为醋酸菌“Ｍ”＋酵母菌“Ｙ１１”，最佳碳源为葡萄糖。关键词：红茶菌；碳源；发酵
Ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ Ｓｔｒａｉｎｓ ｉｎ Ｋｏｍｂｕｃｈａ Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｗｉｔｈ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｓｏｕｒｃｅｓ
ＷＵ Ｗｅｉ，ＧＡＩ Ｂａｏ－ｃｈｕａｎ，ＪＩ Ｂａｏ－ｐｉｎｇ＊
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｈｅ ｇｒｏｗｉｎｇ ａｎｄ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｓｔｒａｉｎｓ ｉｎ Ｋｏｍｂｕｃｈａ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ ｓｏｕｒｃｅｓ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｓｔｒａｉｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｗａｓ Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ“Ｍ”ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｙｅａｓｔ “Ｙ１１”ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ ｓｏｕｒｃｓ ｗａｓ ｇｌｕｃｏｓｅ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｋｏｍｂｕｃｈａ；ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ；ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ
中图分类号：ＴＳ２０１．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－６６３０（２００４）０８－０１４７－０３
红茶菌是具有悠久历史的功能性饮料，近年来在日本及欧美兴起应用和研究的新高潮［１～３］，近年来，我国的食品科技工作者也对红茶菌的抗菌蛋白、菌膜生产和利用等方面进行了相关研究［４］，但对红茶菌中各菌种在不同碳源中的发酵情况的研究未见报道。影响红茶菌培养时间和菌液成分的主要因素有菌种、碳源以及微量生长因子，不同菌种对不同碳源的利用速度、代谢途径和主要产物都不同［５～１０］。作者选择从红茶菌混合菌种中分离出的３个菌种，分别是酵母菌Ｙ１１、Ｙ１３和醋酸菌Ｍ，对它们及其不同组合在不同碳源中的生长情况、总糖、总酸的变化进行了研究，以确定培养红茶菌的最佳碳源。１１．１１．１．１１．１．２１．１．３１．２
材料与方法材料与仪器
酵母菌Ｙ１１、Ｙ１３种子液（Ｙ１号培养基），醋酸培养液 红茶３．６ｇ＋糖（葡萄糖、果糖、蔗糖或ＺＤ－２型自动电位滴定计。试验方法
１．２．１将培养好的种子液按设计的要求接入各装有
１２０ｍｌ培养液的三角瓶中，混匀后各瓶取出２５ｍｌ测定初始总酸，初始总糖值均按２５０ｇ／Ｌ计算。之后，将接好种培养液置于３０℃静止培养。每天观察菌液生长情况，７ｄ后停止培养，取样测定结果，并品尝和比较发酵液的口味。１．２．２１．２．３２２．１２．２２．３
总糖的测定 直接滴定法，ＧＢ／Ｔ１５０３８－９４。总酸的测定方法 电位滴定法，ＧＢ／Ｔ１５０３８－９４。结果与分析
各处理菌液生长情况观察 见表２。
培养一周后各处理总糖、总酸变化及口味品尝结果见表３。
结果分析
从生长情况观察、口味品尝及总糖、总酸测定结
菌Ｍ种子液（Ａ１号培养基）。浓缩苹果汁）３０ｇ＋蒸馏水１２０ｍｌ。
果可以看出，糖耗值高的处理有４、５、６、１３、１４、１６，这６个处理中没有一个是以蔗糖为碳源的。总酸增加值高的处理有５、１３、１４。酒味重的处理有６、１６。总酸值高的处理，生长情况是有大量絮状物，表面菌膜厚，气泡少；而酒味重的处理，其总酸值低，生
收稿日期：２００３－１２－３１ ＊通讯联系人
１９７０－）
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食品科学
表１ 不同菌种组合对不同碳源的利用情况实验设计（ｍｌ）
※分析检验
处理Ｙ１１Ｙ１３Ｍ碳源
１００１０Ｇ
２００１０Ｆ
３００１０Ｓ
４００１０Ｊ
５５０５Ｇ
６５０５Ｆ
７５０５Ｓ
８５０５Ｊ
９０５５Ｇ
１００５５Ｆ
１１０５５Ｓ
１２０５５Ｊ
１３３．３３．３３．３Ｇ
１４３．３３．３３．３Ｆ
１５３．３３．３３．３Ｓ
１６３．３３．３３．３Ｊ
注：表中Ｇ代表葡萄糖，Ｆ代表果糖，Ｓ代表蔗糖，Ｊ代表浓缩苹果汁。
表２ 各处理菌液生长情况观察结果（ｍｍ）
时间（ｄ）
处理１２３４５６７８９１０１１１２１３１４１５１６
－＋－－－＋－－－＋＋１絮状－－＋－
絮状＋＋＋－＋＋＋＋＋＋＋－＋＋＋＋＋
＋＋＋＋＋
环膜＋＋＋＋＋
＋＋＋－＋＋＋＋
２气泡
菌膜
絮状＋＋＋－＋＋＋＋
３气泡－－－＋＋＋＋＋＋＋－－－＋＋＋＋－＋＋
＋＋＋＋
＋＋
３
＋＋
＋＋＋－
＋＋－－－＋
３
＋＋
＋＋
４
＋＋＋
＋＋＋＋＋＋＋
＋
４
＋
＋
＋＋
３
＋＋
菌膜
絮状＋＋＋－
４气泡－－－＋
５
＋
＋＋＋
４
＋＋＋
＋＋＋＋５～６２５～６
＋＋＋＋
菌膜
絮状＋＋＋＋＋＋＋
＋
７
＋＋＋
５～６
＋＋＋
＋＋＋＋６．３２６～７
５气泡
菌膜
絮状
６气泡
菌膜＋＋＋＋１０
＋＋＋
６～７
絮状
７气泡
菌膜＋＋＋＋１１
表３ 培养一周后各处理总糖、总酸变化
及口味品尝结果（ｇ／Ｌ）
处理糖耗值１２３４５６７８９１０１１１２１３１４１５１６
６６．４１８．５１３．３１３４．２１３２．３１７３．１２３．４４２．０５６．４２３．４２５．８１３．３１２５．４１０４．１４１．２１２０．１
总酸＋１３．３＋１．５＋６．７＋１１．２＋３７．２＋３．１＋１．４＋８．１＋９．２＋０．７＋５．６＋８．５＋３３．０＋３５．９＋２．３＋５．３
酸＋＋－＋＋＋＋＋＋＋＋＋－＋＋＋＋＋＋＋＋
甜＋＋＋＋＋－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
＋＋＋＋＋＋＋
＋
＋＋＋
＋＋
涩＋
酒味
苦味
长情况是絮状物少，表面有大量气泡，基本没有成形
的菌膜，也就是说大量的乙醇和二氧化碳对菌膜的形成有明显影响。
处理５和１３ 都是以葡萄糖为碳源的，它们的菌种分别是Ｙ１１＋ Ｍ（处理５）和Ｙ１１＋Ｙ１３＋Ｍ（处理１３），而同样是以葡萄糖为碳源的处理１（Ｍ）和处理９（Ｙ１３＋Ｍ），糖耗和总酸的增加值只有处理５和１３的１／２左右。从这些结果可以看出，在以葡萄糖为碳源时，Ｙ１１与Ｍ有互惠互利的共生关系，Ｙ１１产生的一些物质如乙醇，可被Ｍ直接氧化生成大量的乙酸。Ｙ１３在这里基本上看不出什么作用，对各个指标基本没有影响。
以果糖为碳源的处理（２、６、１０、１４）中，处理２（Ｍ）和处理１０（Ｍ与Ｙ１３组合）的总糖下降和总酸增加值都很低，说明Ｍ对果糖利用速度慢，Ｙ１３的作用不明显，对各个指标基本没有影响。处理６（Ｍ与Ｙ１１组合）的总糖下降很多而总酸增加很少，口味品尝结果显示该处理酒味很重，这是由于Ｍ利用果糖的速度很慢而Ｙ１１能很快利用果糖生成大量的乙醇， 过高的乙醇含量抑制了Ｍ的
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由于这些处理的总酸增加值都很低，说明在以浓缩苹果汁为碳源时，这些菌种组合都不利于代谢产生有机酸。
为了证实上述的试验结果，本试验又进行了一次重复试验，结果相同。
综合上述结果，可以得到如下结论：培养红茶菌的最佳菌种组合为Ｍ＋Ｙ１１，最佳碳源为葡萄糖。
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ａｎｃｅ ｉｎ ａ ｋｏｍｂｕｃｈａ Ｂａｖｅｒａｇｅ Ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ａ Ｔｅａ ＦｕｎｇｕｓＦｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ［Ｊ］． Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ－ａｎｄ －Ａｐｐｌｉｅｄ－Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ， １８（４）： ５９０－５９４．
生长与繁殖，从而直接影响了总酸的增加。处理１４
（Ｍ＋Ｙ１１＋Ｙ１３）总糖下降较多同时总酸增加较多。这可能是由于在该培养条件下，Ｙ１３分泌了某种物质，能抑制Ｙ１１的果糖代谢速度，使它消耗果糖生成乙醇的速度减缓，从而使Ｍ有一定的生长繁殖机会，并逐步将乙醇代谢生成乙酸。但具体是什么作用，目前尚不明了，如有需要，可进一步研究。
以蔗糖为碳源的处理（３、７、１１、１５）中，糖耗值和总酸增加值都很低，说明蔗糖是不易被利用的碳源。以浓缩苹果汁为碳源的处理（４、８、１２、１６）中，由于浓缩苹果汁中的成分比单一的糖类复杂， 代谢途径和代谢产物也更多样，其中的情况比较复杂，但
［７］
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研究人员将蔗渣粉碎，拌入蛋白质、脂肪和矿物质，最后压制成颗粒、烘干。用这种饲料喂养幼虾，可以从饲料本身及寄居于饲料中的微生物获取营养，在盛产甘蔗的热带区，特别是小规模养虾场，适于推广这种饲料。
印度科学家推荐用大豆饲料养虾，可获得良好的效益；去脂豆粉及豆油也是理想的饲料源；如能在饲料中加入蛋白质水解酶—木瓜蛋白酶，则可以进一步提高饲料的消化吸收率。该饲料组成分为，大蛋白质３８％、脂肪９％、纤维素３％，灰分１５％、碳水化合物２５％及其他营养素。
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信 息
美利用蔗渣开发虾饲料
美国科学家日前利用蔗渣配制成新型虾饲料，成本比进口虾饲料降低６７％，质量可与进口饲料相媲美。