發酵紅豆乳儲存試驗

四、 發酵紅豆乳儲存試驗

將接種 1％Lb. rhamnosus GG 於 37℃發酵 36 小時，並調整糖酸比為 16 之 發酵紅豆乳置於 4℃儲存 3~15 天，其 pH 值、可滴定酸及乳酸菌數的變化如圖 3.10.。發酵紅豆乳於 4℃儲存前 pH 值為 4.3，可滴定酸為 0.87％，乳酸菌數為 log 9.56 cfu/ml，於 4℃冷藏環境儲存 3 至 6 天，pH 值未有顯著改變(p＞

0.05)，而後隨儲存天數增加，pH 值呈現下降趨勢，惟經儲存 12 天至 15 天過程 中，pH 值未再顯著降低(p＜0.05)，於 4℃儲存 15 天後，發酵紅豆乳 pH 值降至 4.08。發酵紅豆乳於 4℃儲存 0~3 天，儲存 6 天後可滴定酸含量隨儲存時間延長 而增加，經儲存 9 至 15 天可滴定酸含量並未再顯著提升，於 4℃儲存 15 天可

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使發酵紅豆乳可滴定酸含量較儲存前提高約 36.6 ％(p＜0.05)。紅豆發酵乳於 4℃儲存 3~15 天，乳酸菌數含量在 4℃儲存 0~9 天，其乳酸菌數並不顯著變化(p

＞0.05)，而後隨儲存時間延長，乳酸菌數呈現下降趨勢，經儲存 15 天紅豆發酵 乳乳酸菌數為 log 9.42 cfu/ml。比較紅豆發酵乳在 4℃儲存過程中 GABA 含量 及 GAD 活性(圖 3.11.)發現，GABA 含量隨儲存時間增加而呈現上升趨勢，經儲存 9 天紅豆發酵乳 GABA 含量顯著高於未經儲存之發酵紅豆乳(p＜0.05)，而經過儲 存 15 天，紅豆發酵乳 GABA 含量可達 1.26 mg/mL，較儲存前增加約 12.5％。儲 存期間發酵紅豆乳 GAD 活性的表現趨勢與 GABA 含量相似，GAD 活性隨儲存時間 增加而略微提高，於 4℃儲存 9 天對紅豆發酵乳 GAD 活性並未具顯著改變(p＞

0.05)，經過儲存 12 天，紅豆發酵乳 GAD 活性顯著高於未經儲存之發酵紅豆乳(p

＜0.05)，經過儲存 15 天，紅豆發酵乳 GAD 活性為 0.13 U/ml，較儲存前提高約 51.4 ％。紫米奶接種乳酸菌後於 5℃儲存 14 天，生菌數由 9.07~11.80 log cfu/ml 下降至 8.27~10.61 log cfu/ml，pH 值稍降了 0.01~0.03，可滴定酸增 加 0.13~0.90%(汪宛霖，2006)；牛乳接種L. plantarum PU11 發酵 48 小時，可 產生 144.5 mg/kg GABA，於 4℃儲存 40 天，其乳酸菌數未有顯著改變，後期酸 化作用有限，ACE 抑制活性維持恆定，GABA 含量略為上升至 165.7 mg/kg，增加 14.67％(Nejati et al., 2013)。本研究於發酵紅豆乳儲存過程中，pH 值、可 滴定酸、乳酸菌數及 GABA 含量的變化與前人研究相似，由於發酵乳低溫儲存期 間，蛋白質水解酶仍具活性，將蛋白質分解成氨基酸，加上 GAD 持續將麩胺酸 脫羧為 GABA，而使得 GABA 含量增加(Grønnevik, Falstad, & Narvhus, 2011)。

依據中華民國國家標準 CNS3058「發酵乳」之最低活性可食用發酵菌含量 需達 10⁷ cfu/g(標準檢驗局，2016)，本研究之發酵紅豆乳經儲存試驗後，符合國 家標準規定。文獻指出，中度高血壓患者每日攝取 100ml 含有 10~12mg GABA 的發酵乳，經過 12 週後，收縮壓降低 17.4 mmHg，舒張壓降低 7.2 mmHg(Inoue et al., 2003)；在被動迴避測試中，小鼠補充 46.69 mg / ml 由 Lactobacillus sakei B2-16 生產的 GABA，有效提高小鼠長期記憶能力(Seo et al., 2012)；健康成人每 日攝取 18mg GABA 即可達降血壓等相關生理功效(陳，2006)。本研究紅豆發酵 乳含 GABA 1.12mg/mL，每日攝取 16 ml 即含有 18 mg GABA，同時可補充益生 菌，有助擴大國產紅豆加值利用範圍，發展具多重機能性發酵紅豆乳產品。

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肆、 結論

一、 紅豆以自來水清洗後，添加 5 倍水(w/v)於 37℃浸泡 8 小時，連浸泡液一起均 質、加入 5％脫脂乳(w/w)殺菌後，製成紅豆乳基質，分別接種 12 株商業上習 用益生菌，於 37℃、5％CO2培養箱中發酵 36 小時，以接種 Lb. rhamnosus GG 之紅豆乳在發酵過程中 GABA 產量最高，由 0.05mg/mL 提高至 0.44mg/mL，增 加約 8.8 倍，GAD 活性亦可由發酵前之 0.030 U/ml 提高至 0.065 U/m，經發酵 36 小時後 pH 值由 6.27 下降至 4.3，可滴定酸由 0.21％增加至 0.87％，乳酸菌 數達 9.35 log cfu/ml，花青素含量較未發酵前增加 2.88 倍，總酚含量提高約 40

％，

二、 紅豆乳基質分別添加 0.5％~2％葡萄糖、果糖、麥芽糖或半乳糖，再接種 Lb.

rhamnosus GG 於 37℃、5％CO2 培養箱發酵，以添加 1.5％半乳糖之效果較 好，GABA 含量達 0.61 mg/mL，GAD 活性達 0.075 U/ml，顯著高於添加葡萄 糖、果糖、麥芽糖之紅豆乳 (p＜0.05)。紅豆乳基質中分別添加 1％~6％

soytone、soy protein isolate 或 monosodium glutamate 再接種 Lb. rhamnosus GG 發酵，以添加 2％ monosodium glutamate 之紅豆乳 GABA 產量及 GAD 活性優 於添加 soy protein isolate 或 soytone 之處理組(p＜0.05)，將 monosodium glutamate 添加濃度提高，無助於提高 GABA 產量(p＞0.05)。分別添加 0.1％

~0.5％magnesium sulfate、calcium chloride 及 pyridoxine 之紅豆乳經過 36 小時 發酵後，顯示添加 0.2％ pyridoxine 可使紅豆發酵乳 GABA 含量提高至 0.60 mg/mL，GAD 活性也提高約 21％。

三、 以反應曲面法探討紅豆乳基質之最適配方，以添加 1.5％半乳糖、2％麩胺酸鈉 及 0.2％吡哆醇為中心點，探討調整基質對紅豆發酵乳 GABA 產量之影響，結 果顯示，整體迴歸模式的 R²為 0.9726，且欠合度並不顯著，所得之二次迴歸 方程式可適切地描述紅豆乳中添加半乳糖、麩胺酸欽及吡哆醇對提高乳酸菌發 酵後 GABA 含量之影響，經 RSM 設計及 SAS 統計軟體分析得知红豆乳中添 加半乳糖 1.44％、麩胺酸鈉 2.27％、吡哆醇 0.20％，再接種 Lb. rhamnosus GG

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進行發酵，為生產 GABA 之最適化配方條件，GABA 產量預測值為 1.14 mg/mL，經最適化配方條件進行發酵實際測得 GABA 含量為 1.12 ± 0.02 mg/mL，與預測值相近。

四、 將經過調整最適化基質條件之紅豆乳接種 1％已活化之 Lb. rhamnosus GG 經 37℃、5％CO2之厭氧培養 36 小時，測定可滴定酸含量約為 0.87％，以蔗糖糖 漿調整糖酸比至 13~17 後進行感官品評，發現不同糖酸比之發酵紅豆乳在顏色 (color)、香氣(aroma)及質地(texture)之分數並無顯著差異(p＜0.05)，在甜度 (sweetness)方面，以糖酸比 16 及 17 之紅豆發酵乳品評分數顯著較優，在酸度 (acidity)及整體接受度(overall acceptance)評分值則以糖酸比為 16 及 17 之發酵 紅豆乳具最高品評分數(p＜0.05)。

五、 使用蔗糖糖漿將發酵紅豆乳糖酸比調整至 16 再置於 4℃儲存 3~15 天，其 pH 值呈現下降趨勢，可滴定酸含量隨儲存時間延長而增加，乳酸菌數於儲存 15 天下降至 log 9.42 cfu/ml，符合中華民國國家標準「發酵乳」最低活性可食用 發酵菌含量規定，且 GABA 含量仍維持 1.26 mg/mL，產品除可以富含 GABA 含量為訴求外，並兼具益生菌功效，有助提升國產紅豆加值應用。

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