CN103352019A - 用于发酵乳制备的嗜热链球菌grx11及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于发酵乳制备的乳酸菌菌株及应用，所述乳酸菌菌株嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）grx11，该菌株与徳氏乳杆菌保加利亚亚种grx33按6：1-1：1或1：1-1：6不同的比例，制备发酵剂，按照常规方法制备发酵乳，其产品品质及感官特性优良。
Description
技术领域
本发明属于食品领域，具体涉及一株乳酸菌菌株及利用其进行混合菌种发酵乳的制备方法。
背景技术
由于发酵乳具有良好的风味、组织质地、营养价值以及独特的保健功能，其产品开发层出不穷，消费量也逐年增加。发酵乳有益健康的原因主要是因为乳酸菌的存在以及其代谢产物作用的结果，乳酸菌定植在人体肠道可以改善消化功能；在发酵过程中产生抗诱变化合物活性物质，能够抑制肿瘤发生，提高人体的免疫力；可以提高维生素、氨基酸或者矿物质的含量，发酵产品中的乳酸可以提高钙、磷、铁的利用率和吸收率；乳酸菌在乳糖和柠檬酸代谢的过程中产生风味物质例如双乙酰，从而赋予产品特殊的物理特性。
发酵乳的口感和风味与其所使用的乳酸菌的种类密切相关，不同的乳酸菌产生的酶和代谢产物有很大的差异，由此产生不同的口感和风味。常用于发酵乳生产的乳酸菌菌株是嗜热链球菌和徳氏乳杆菌保加利亚亚种，不同乳酸菌菌株间存在共生和拮抗作用，因此选择不同菌株进行合理组合，是生产优质发酵乳的关键。
发明内容
本发明试图利用具有良好加工特性的乳酸菌进行组合用于制备高品质发酵乳。
本发明所述的乳酸菌菌株，是嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）grx11，它的保藏号为CGMCC No：7697。徳氏乳杆菌保加利亚亚种（Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus）grx33于2013年6月9日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所，保藏号为CGMCC No：7694。
本发明还公开了嗜热链球菌grx11在制备发酵乳中的用途，具体是嗜热链球菌grx11与徳氏乳杆菌保加利亚亚种grx33按6：1-1：1或1：1-1：6不同的比例，制备发酵剂，按照常规方法制备发酵乳。
附图说明
图1乳酸菌的菌株形态。(a)嗜热链球菌grx11；（b）徳氏乳杆菌保加利亚亚种grx33。
图2乳酸菌基因组DNA的提取。注：M为标准品，1为嗜热链球菌grx11，2为徳氏乳杆菌保加利亚亚种grx33。
本发明中菌株grx11于2013年6月9日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏号为CGMCC No：7697。分类命名：嗜热链球菌Streptococcus thermophilus。
菌株grx33于2013年6月9日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏号为CGMCC No：7694。分类命名：徳氏乳杆菌保加利亚亚种Lactobacillus delbrueckii subsp.Bulgaricus。
具体实施方式
1、乳酸菌的分离
从30种传统发酵制品中，按常规方法，分离出乳酸菌，并从形态、生理生化初步获得95株乳酸菌，其中球菌64株，杆菌31株。
2、乳酸菌发酵特性的研究
将95株乳酸菌，按3%的接种量接种于脱脂乳培养基，42℃下进行培养至凝乳，通过初步观察菌株对脱脂乳的凝乳情况，筛选出特性良好的菌株，并对筛选出的菌株的贮藏稳定性进行进一步的研究分析，测定贮藏期间的酸度，结果如表1所示。
从表1可以看出，不同的菌株在发酵乳中的凝乳特性不同，球菌的凝乳时间在3.5h-7h，凝乳酸度在56.09°T-85.07°T；杆菌的凝乳时间在4h-16h，凝乳酸度在51.93°T-83.75°T。乳酸菌发酵牛乳中的乳糖，形成乳酸，导致酸度降低。乳酸菌在发酵过程中适度的产酸量对产品的风味有重要的影响，目前根据乳酸菌产酸特性将乳酸菌分为快产酸菌株与慢产酸菌株。如果产酸太快，容易形成局部快速凝乳，出现颗粒粗糙、口感差或乳清分离等现象；而产酸太慢时，不仅延长生产周期，而且长时间不产酸、不凝乳是牛乳长时间维持在中性pH范围，也容易受到杂菌的污染。在选择发酵剂用菌种时，一般选择在40-42℃下，2.5-10h凝乳的菌株为好。
综合乳酸菌在脱脂乳中，产酸及贮藏稳定性，筛选出10株乳酸菌，其中6株球菌，4株杆菌；分别为grx11、330-2、457-3、489-6、947-4、SH092F-1和grx33、LPRA-1、LB978-1、克-1。
表1不同乳酸菌在脱脂乳培养基中的发酵乳特性及贮藏稳定性
3、乳酸菌菌株组合的发酵特性及贮藏稳定性
对筛选出的乳酸菌进行组合，按照3%的接种量制备发酵乳，在发酵结束后，对发酵乳的发酵时间以及感官评价等情况进行测定，进行初步筛选，组合方式和测定结果如表3。
表3不同菌株组合的凝乳时间及感官评价
| 编号 | 组合方式 | 混合比例 | 凝乳时间（h） | 感官评价（分） |
| A1 | 330-2：grx33 | 1:1 | 4.0±0.1 | 6.3±0.2 |
| A2 | 457-3：grx33 | 1:1 | 4.0±0.1 | 8.0±0.1 |
| A3 | 489-6：grx33 | 1:1 | 4.0±0.1 | 7.0±0.1 |
| A4 | grx11：grx33 | 1:1 | 4.0±0.2 | 8.1±0.4 |
| A5 | 947-4：grx33 | 1:1 | 4.0±0.1 | 5.0±0.1 |
| A6 | SH092F-1：grx33 | 1:1 | 4.0±0.1 | 6.0±0.4 |
| B1 | 330-2：LPRA-1 | 1:1 | 5.0±0.2 | 5.5±0.1 |
| B2 | 457-3：LPRA-1 | 1:1 | 5.0±0.1 | 5.8±0.3 |
| B3 | 489-6：LPRA-1 | 1:1 | 4.0±0.2 | 7.2±0.1 |
| B4 | grx11：LPRA-1 | 1:1 | 5.0±0.1 | 9.1±0.1 |
| B5 | 947-4：LPRA-1 | 1:1 | 5.0±0.1 | 4.0±0.2 |
| B6 | SH092F-1：LPRA-1 | 1:1 | 5.0±0.1 | 5.0±0.1 |
| C1 | 330-2：LB978-1 | 1:1 | 4.0±0.1 | 6.1±0.5 |
| C2 | 457-3：LB978-1 | 1:1 | 5.0±0.1 | 7.2±0.1 |
| C3 | 489-6：LB978-1 | 1:1 | 5.0±0.1 | 8.0±0.4 |
| C4 | grx11：LB978-1 | 1:1 | 4.0±0.1 | 7.0±0.1 |
| C5 | 947-4：LB978-1 | 1:1 | 5.5±0.1 | 7.2±0.1 |
| C6 | SH092F-1：LB978-1 | 1:1 | 5.0±0.1 | 7.0±0.2 |
| D1 | 330-2：克-1 | 1:1 | 4.5±0.1 | 5.0±0.1 |
| D2 | 457-3：克-1 | 1:1 | 5.0±0.1 | 6.1±0.2 |
| D3 | 489-6：克-1 | 1:1 | 5.0±0.1 | 6.0±0.1 |
| D4 | grx11：克-1 | 1:1 | 5.0±0.1 | 7.3±0.1 |
| D5 | 947-1：克-1 | 1:1 | 5.0±0.1 | 5.9±0.3 |
| D6 | SH092F-1:克-1 | 1:1 | 5.0±0.1 | 7.0±0.1 |
风味的优劣主要是由不同菌株产生风味物质的量、菌株间的相互作用和不同风味物质的比例所决定的。由表3所示，组合菌株的凝乳时间都在4-5h，而感官评价差别较显著。综合判断A4的感官评价最高，其次是A2、B4和C3，所制备的发酵乳质地均匀、口感爽滑、酸 甜可口。
对组合A2、A4、B4和C3的发酵特性进行进一步的分析，并将制备好的发酵乳放在4℃下贮藏15天的过程中，测定发酵乳的酸度、粘度、凝胶强度和持水能力的变化。不同菌株组合的发酵特性及贮藏稳定性如表4所示。
表4本发明的发酵乳与其他发酵乳的贮藏稳定性
由表3可以看出，综合判断组合A4，即：徳氏乳杆菌保加利亚亚种（Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus）grx33和嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）grx11组合后，制备的发酵乳感官品质最佳，并且在贮藏期间后酸化较弱，乳清析出不明显，证明其贮藏稳定性较好，所以适合用于乳酸菌发酵剂的制备。
根据本法制备的发酵乳，表面光滑，质地细腻、黏稠，口感爽滑，酸甜可口；并且在贮 藏期间，酸度上升不明显，后酸化较弱，具有较好的粘度，无明显的乳清析出现象，表现出良好的稳定性。
4、不同比例的菌株组合的发酵特性
将徳氏乳杆菌保加利亚亚种（Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus）grx33和嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）grx11按照不同的比例进行组合，对其发酵特性进行研究分析，结果如表5所示。
表5不同菌株比例组合的发酵乳的特性
结果显示，徳氏乳杆菌保加利亚亚种（Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus）grx33和嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）grx11按1：1-1：6或6：1-1：1制备发酵剂所制作的酸乳，发酵特性良好。
5菌株的鉴定
（1）乳酸菌菌株的革兰氏染色
采用革兰氏染色法检测菌株的特征，本发明菌株呈革兰氏阳性，无芽孢，其中菌株grx11为球形，呈链状排列；菌株grx33成细杆状。
（2）生理生化鉴定
根据《伯杰氏细菌鉴定手册》，对2株乳酸菌进行生理生化指标及糖发酵初步鉴定，结果如表6和图1所示。
表6菌株生理生化鉴定结果
（3）API鉴定
分别利用API20STREP和API50CHL系列鉴定试验条对菌株grx11和grx33进行鉴定，结果显示菌株grx11和嗜热链球菌类似（表8），符合率为99.2%；grx33和徳氏乳杆菌保加利亚亚种（表9），符合率为98.2%。
表7API20STREP系统鉴定结果
表8API50CHL系统鉴定结果
（4）菌株16S rRNA序列鉴定
提取细菌基因组DNA，以基因组DNA为模板，进行PCR扩增，测序工作有上海生物工程技术服务有限公司完成，grx11测定的序列结果如SEQ ID No.1；grx33序列结果如SEQ IDNo.2。将API鉴定产生的生化图谱提交数据库进行在线比对，可以得出此株乳酸菌的菌种名称及鉴定率，结果见表9和图2。
表916S rRNA比对结果
API鉴定与16S rRNA序列测序结果一致，本发明菌株grx11为嗜热链球菌，菌株grx33为徳氏乳杆菌保加利亚亚种。
应用示例
实施例1
原料乳经标准化后，加入6%的糖，采用95℃5min热处理后，冷却至43-45，徳氏乳杆菌保加利亚亚种（Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus）grx33和嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）grx11按比例1：1制备发酵剂，接种量为3%，42℃下发酵成熟后，置于4℃贮藏。
实施例2
全脂乳粉复原成12%的复原乳，加入6%的糖，采用95℃5min热处理后，冷却至43-45，徳氏乳杆菌保加利亚亚种（Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus）grx33和嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）grx11按比例1：6制备发酵剂，接种量为3%，42℃下发酵成熟后，置于4℃贮藏。
实施例3
原料乳经标准化后，加入6%的糖，采用95℃5min热处理后，冷却至43-45，徳氏乳杆菌保加利亚亚种（Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus）grx33和嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）grx11按比例6：1制备发酵剂，接种量为3%，42℃下发酵成熟后，置于4℃贮藏。
Claims (3)
1.一株用于发酵乳制备的乳酸菌，是嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）grx11，保藏号为CGMCC No：7697。
2.权利要求1所述菌株在制备发酵乳中的用途。
3.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，是嗜热链球菌grx11与徳氏乳杆菌保加利亚亚种grx33按6：1-1：1或1：1-1：6混合制成发酵剂，用于发酵乳制备。
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