冰淇淋配料种类丰富，可以为益生菌提供充足的营养物质如乳蛋白、乳脂肪、乳糖、维生素等，并且具有较为温和的pH值环境，因此被认为是良好的益生菌传递载体。然而，冰淇淋制作过程需要低温凝冻，运输过程中不可避免的冻融循环以及长时间低温贮藏都会对菌体造成冷冻损伤。低温环境下，菌体对碳水化合物与氨基酸的利用能力下降，细胞膜的流动性下降，膜相关功能受损，RNA形成稳定的二级结构，蛋白质合成速率减缓，对冰淇淋中活菌数和菌活性的保持产生不利影响。
北京食品营养与人类健康高精尖创新中心，食品质量与安全北京实验室，北京工商大学的赵 雯、吴凤玉、郑 义、杨贞耐*等人利用1 株分离自西藏灵菇的益生性植物乳杆菌K25，将其加入到冰淇淋浆料中，发酵制备益生菌冰淇淋。前期实验表明，植物乳杆菌K25能够提高衰老小鼠的抗氧化能力，降低小鼠血清胆固醇水平，抑制口腔变异链球菌；进一步对K25菌株全基因组测序及蛋白质组学的研究表明，该菌株具有与低温耐受相关的基因及蛋白质表达；此外K25菌株具有良好的胃酸和胆盐耐受性，适宜用于冰淇淋的发酵制作。本研究考察低温和高温胁迫预培养菌株及添加巧克力辅料的方法，对冰淇淋中益生性植物乳杆菌K25生物活性和肠道环境耐受性的保护作用，以及温度胁迫预培养后的菌株对冰淇淋品质的影响。
1、不同温度胁迫预处理对植物乳杆菌K25低温耐受性的影响
植物乳杆菌K25在－20 ℃环境下贮存30 d后，其活菌数由最初的108CFU/mL降至104 CFU/mL。结果可知，贮存1 d后，活菌数保持在1.12×107～1.2×108 CFU/mL范围内，贮存30 d后，活菌数在1.5×104～1.10×106 CFU/mL范围内，其中以贮存时间为15 d时，其活菌数下降幅度明显。10 ℃-18 h、10 ℃-24 h组冻藏30 d后其活菌数分别为1.14×105 CFU/mL和2.20×105 CFU/mL，而4 ℃-18 h组终活菌数最高1.10×106CFU/mL，为对照组活菌数的12 倍。贮存1 d后，活菌数保持在1.24×108～8.0×108CFU/mL。4 5 ℃-0.5 h组在－20 ℃贮存30 d后其活菌数为5.4×105 CFU/mL，而55 ℃-0.5 h组终活菌数最高，为1.35×106 CFU/mL，为对照组活菌数的15 倍。
2、冰淇淋产品理化指标分析
相同发酵时间内，不同组别的冰淇淋pH值、滴定酸度、膨胀率和融化率变化分别在5.82～6.11、30～45 °T、19.46%～44.93%、13.17～19.00 g/min范围内。其中温度胁迫处理后的K25发酵冰淇淋pH值较低，可能归因为胁迫处理影响了菌株的代谢通路，促进菌体产酸。而C-K25组发酵冰淇淋膨胀率较高（35.81%）且融化率较低（14.67 g/min），具有良好的冰淇淋理化特性。不同组别的冰淇淋在黏度与硬度变化分别在707～1 079 mPa·s和728～1 156 N范围内，差异较为显著（P＜0.05）。
3、植物乳杆菌K25发酵冰淇淋的活菌数变化
植物乳杆菌K25发酵冰淇淋，从浆料至60 d贮存过程中，其终活菌数为5.63（lg（CFU/mL）），平均活菌数为6.83（lg（CFU/mL）），活菌数下降2.85 个对数级。其中H-K25组发酵冰淇淋从浆料至60 d贮存过程中，终活菌数为7.26（lg（CFU/mL）），平均活菌数为7.79（lg（CFU/mL）），活菌数下降1.27 个对数级。C-K25发酵冰淇淋从浆料至贮存过程中，其终活菌数为7.32（lg（CFU/mL）），平均活菌数为7.89（lg（CFU/mL）），活菌数下降1.36个对数级。
4、耐酸耐胆盐结果
6 组冰淇淋样品中的植物乳杆菌K25存活率由大到小分别为C-K25-巧＞H-K25＞H-K25-巧＞K25-巧＞C-K25＞K25，其中C-K25-巧与K25冰淇淋中存活率分别为92.45%和85.19%。模拟胆盐溶液胁迫结果表明，6 组冰淇淋样品中的植物乳杆菌K25存活率由大到小分别为C-K25-巧＞H-K25-巧＞C-K25＞K25-巧＞K25＞H-K25，其C-K25-巧和H-K25冰淇淋中活菌数存活率分别为93.71%和90.48%。所有组别的菌株经模拟胃肠道环境胁迫后，其活菌数并未有显著改变（P＞0.05），表明胁迫预处理与巧克力的添加均对菌株存活具有良好的保护作用。
结 论
本研究考察不同温度对植物乳杆菌K25胁迫处理不同时间后对菌株低温耐受性的影响。结果表明，经4 ℃-18 h（C-K25）与55 ℃-0.5 h（H-K25）胁迫预处理后的菌株在－20 ℃贮存30 d后活菌数分别达到1.10×106、1.35×106 CFU/mL，为对照组的12 倍和15 倍。选用该2 株菌株用作冰淇淋的制作，并且添加巧克力作为辅料。结果表明，使用胁迫处理后的菌株发酵降低冰淇淋产品酸度，显著增加产品的黏度与硬度（P＜0.05），且低温处理后的K25发酵对冰淇淋的膨胀率和融化率产生有益影响。产品于－20 ℃贮存60 d后，C-K25和H-K25活菌数与对照组相比分别提高1.63、1.69 个对数级，而C-K25-巧组活菌数最高，为7.56（lg（CFU/mL））。冰淇淋于－20 ℃贮存30 d后，对菌株进行模拟胃肠道环境耐受性分析，结果表明所有组别的菌株均具有较为良好的肠道环境耐受性。本研究为如何提高植物乳杆菌的低温耐受性以及冰淇淋产品中植物乳杆菌在贮存期间和人工模拟胃肠道环境下存活特性提供了研究思路和数据支撑，为实际生产中提高冰淇淋中益生菌的存活率提供一种有效的技术方法。
