CN104542967A - 一种发酵乳饮料的制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发酵乳饮料的制备方法与应用，属于乳品加工技术领域。本发明所提供的方法是通过复苏活化发酵菌种后进行菌种扩大培养，获得扩大培养液，再利用生理盐水洗涤所得的发酵菌种扩大培养液中的菌体并配制成菌液发酵剂，最后再将所得发酵剂接种到含有玉米低聚肽的饮料基质中发酵培养后获得发酵乳饮料。利用本发明所提供的方法制备的发酵乳饮料，具有γ-氨基丁酸和活菌数含量高，口感好，没有涩味的特点，使用产业化推广。

Description

一种发酵乳饮料的制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种发酵乳饮料的制备方法与应用，属于乳品加工技术领域。

背景技术

γ-氨基丁酸(GABA)是一种四个碳的非蛋白类氨基酸，是交感神经系统的抑制性递质。可由谷氨酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase,GAD)对谷氨酸(Glutamic acid,Glu)催化合成。近几年GABA由于其多种多样的益生功能受到人们的关注。关注度最高的是降血压作用，有研究证实，口服GABA含量为10-12mg/100ml的发酵乳4周就可以对中度高血压患者起到降血压的作用。另外，GABA还对抗抑郁、治疗阿尔茨海默氏病(老年痴呆症)、促进酒精代谢(醒酒)等起着重要作用。尽管GABA在自然界中分布广泛，但是含量普遍偏低：0.03～2.00μmol/g鲜重。随着人们对GABA作为营养补充剂的需求量越来越大，人们通常采用利用乳酸菌发酵添加了谷氨酸的食物发酵得来。但是，味精味过重影响了其产业化应用。

我国玉米的产量占世界总产量的20％左右，是世界第二大玉米生产国。国内玉米的消费主要分为食用、饲料和工业，其中饲料的比例最大。玉米加工的主要副产品是玉米蛋白粉，其蛋白含量为67％～71％，主要成分是玉米醇溶蛋白(68％)、谷蛋白(28％)和球蛋白(1.2％)。但是因为其水溶性差、特殊的味道和色泽以及缺少赖氨酸、色氨酸等人体必需氨基酸等缺点，使得玉米蛋白粉主要用于粗饲料生产或者直接被排放处理，造成了极大的浪费。如果利用蛋白酶或者产蛋白酶菌株将玉米蛋白粉水解成玉米低聚肽，它的营养价值和市场占有率将明显提高。

玉米低聚肽已被报道具有很多益生功能，例如对血管紧张素转移酶抑制作用(降血压)和抑制脂质过氧化等。此外，玉米低聚肽含有和玉米蛋白粉相同的氨基酸组成，富含谷氨酸(16％),亮氨酸(14％),脯氨酸(6％)。但是，由于传统GABA发酵乳制品味精味过重，严重影响了产品的口感和GABA发酵乳制品的产业化。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种富含γ-氨基丁酸的发酵乳饮料的制备方法，所采取的技术方案如下：

本发明的目的在于提供一种发酵乳饮料的制备方法。该方法是复苏活化发酵菌种后进行菌种扩大培养，获得扩大培养液，再利用生理盐水洗涤所得的发酵菌种扩大培养液中的菌体并配制成菌液发酵剂，最后再将所得发酵剂接种到含有玉米低聚肽的饮料基质中发酵培养后获得发酵乳饮料。

所述方法的步骤如下：

1)复苏、纯化和活化发酵菌种；

2)将步骤1)所得的发酵菌种进行扩大培养，获得扩大培养液并离心分离菌体；

3)利用生理盐水洗涤步骤2)所得的菌体，再利用饮料基质悬浮洗涤后的菌体，获得发酵剂；

4)将步骤3)所得的发酵剂接种到饮料基质中进行发酵培养，发酵结束后进行无菌灌装，获得发酵乳饮料。

优选地，步骤1)所述发酵菌种为植物乳杆菌。

更优选地，步骤1)所述发酵菌种为植物乳杆菌NDC75017。

所述植物乳杆菌NDC75017，于2001年11月08日保藏于位于北京市朝阳区北辰西路1号院3号的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCC NO.5548。

步骤2)所述扩大培养，发酵菌种的接种量为2％，培养基为含有终浓度100mM的L-谷氨酸钠，20μM维生素B₆的MRS液体培养基，培养条件为30℃，培养10-12h。

步骤3)所述利用生理盐水洗涤，生理盐水浓度为0.85％，洗涤次数为3次；所述饮料基质含有8％乳清粉，4％玉米低聚肽和20μM维生素B₆，pH5.5；所述发酵剂，菌体数量级为10⁹cfu/ml。

所述玉米低聚肽，是将玉米蛋白粉经过脱脂处理后，利用碱性蛋白酶进行酶解后离心并干燥后获得的。

优选地，所述玉米低聚肽是将玉米蛋白粉过60目筛后，利用浓度为40g/L的碳酸钠以16mL/g的添加量添加后在40℃下脱脂处理10min后离心留取沉淀，在将沉淀与水和碱性蛋白酶按照沉淀：水：碱性蛋白酶＝50:500:1的比例混合，再在50℃下酶解4h，酶解pH8.0，酶解结束后在90℃下灭酶15min，离心保留上清液，最后冷冻干燥。

步骤4)所述发酵培养，发酵剂接种量为4％，培养基为含有终浓度20μM维生素B₆，4％玉米低聚肽和8％乳清粉对的饮料基质，培养条件为30℃，培养68-74h。

所述方法的具体步骤如下：

1)将取自-80℃保存的植物乳杆菌NDC75017进行复苏、纯化和活化；

2)按2％的接种量将步骤1)所得的活化植物乳杆菌NDC75017接种到含L-谷氨酸钠的终浓度为100mM、维生素B₆的终浓度为20μM的MRS液体培养基中，在30℃下培养10～12h,获得扩大培养液，离心分离后获得菌体；

3)用0.85％的生理盐水洗涤步骤2)所得的菌体三次，再将菌体悬浮于饮料基质中，配制成含有10⁹cfu/ml的发酵剂；

所述饮料基质含有8％的乳清粉、4％的玉米低聚肽和20μM的维生素B₆，pH5.5；

4)按3％的接种量将步骤3)所得的发酵剂接种到饮料基质中，于30℃下发酵68h后获得发酵乳饮料；

所述饮料基质含有8％的乳清粉、4％的玉米低聚肽和20μM的维生素B₆，pH5.5。

所述方法用于制备发酵乳饮料。

本发明获得有益效果如下：

1.利用本发明所提供方法制备的发酵乳饮料GABA的含量丰富，含量可达到17.45mg/100ml，并且口感良好，没有味精的涩味；

2.利用本发明所提供的制备方法制备的发酵乳饮料的活菌含量高，耐储存，在4℃下贮存21天后，活菌数仍可达到10⁷cfu/ml，完全符合国家对于活菌型乳酸菌饮料的标准(10⁶cfu/ml以上)。

附图说明

图1为实施例1和实施例4在贮藏21天内GABA的变化情况。

图2为实施例1和实施例4在贮藏21天内活菌数的变化情况。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受实施例的限制。

以下实施例所用材料、试剂、仪器和方法，未经特殊说明，均为本领域中常规的材料、试剂、仪器和方法，均可通过商业渠道获取。

实施例1

本实例提供了一种传统GABA发酵乳的制备方法：

1)将取自-80℃保存的植物乳杆菌NDC75017进行复苏、纯化和活化；

2)按2％的接种量将步骤1)所得的活化植物乳杆菌NDC75017接种到含L-谷氨酸钠的终浓度为100mM、维生素B₆的终浓度为20μM的MRS液体培养基中，在30℃下培养10～12h,获得扩大培养液，离心分离后获得菌体；

3)用0.85％的生理盐水洗涤步骤2)所得的菌体三次，再将菌体悬浮于饮料基质中，配制成含有10⁹cfu/ml的发酵剂；

4)按2％的接种量将发酵剂接种到含L-谷氨酸钠的终浓度为100mM、维生素B₆的终浓度为20μM的灭菌奶中在43℃下发酵3～4h，pH降至4.5后，将其放置到4℃条件下后熟12h，即完成富含GABA酸奶的制备。

但所制备酸奶味道苦涩，味精味很重。

实施例2

本实施例提供了一种发酵乳饮料的制备方法，步骤如下：

1)将取自-80℃保存的植物乳杆菌NDC75017进行复苏、纯化和活化；

2)按2％的接种量将步骤1)所得的活化植物乳杆菌NDC75017接种到含L-谷氨酸钠的终浓度为100mM、维生素B₆的终浓度为20μM的MRS液体培养基中，在30℃下培养10～12h,获得扩大培养液，离心分离后获得菌体；

3)用0.85％的生理盐水洗涤步骤2)所得的菌体三次，再将菌体悬浮于饮料基质中，配制成含有10⁹cfu/ml的发酵剂；

所述饮料基质含有8％的乳清粉、2％的玉米低聚肽和20μM的维生素B₆，pH5；

4)按3％的接种量将步骤3)所得的发酵剂接种到饮料基质中，于30℃下发酵68h后获得发酵乳饮料；

所述饮料基质含有8％的乳清粉、2％的玉米低聚肽和20μM的维生素B₆，pH5。

实施例3

本实施例提供了一种发酵乳饮料的制备方法，步骤如下：

1)将取自-80℃保存的植物乳杆菌NDC75017进行复苏、纯化和活化；

2)按5％的接种量将步骤1)所得的活化植物乳杆菌NDC75017接种到含L-谷氨酸钠的终浓度为100mM、维生素B₆的终浓度为20μM的MRS液体培养基中，在30℃下培养10～12h,获得扩大培养液，离心分离后获得菌体；

3)用0.85％的生理盐水洗涤步骤2)所得的菌体三次，再将菌体悬浮于饮料基质中，配制成含有10⁹cfu/ml的发酵剂；

所述饮料基质含有8％的乳清粉、4％的玉米低聚肽和20μM的维生素B₆，pH6.5；

4)按3％的接种量将步骤3)所得的发酵剂接种到饮料基质中，于30℃下发酵74h后获得发酵乳饮料；

所述饮料基质含有8％的乳清粉、4％的玉米低聚肽和20μM的维生素B₆，pH6.5。

实施例4

本实施例提供了一种发酵乳饮料的制备方法，步骤如下：

1)将取自-80℃保存的植物乳杆菌NDC75017进行复苏、纯化和活化；

2)按3％的接种量将步骤1)所得的活化植物乳杆菌NDC75017接种到含L-谷氨酸钠的终浓度为100mM、维生素B₆的终浓度为20μM的MRS液体培养基中，在30℃下培养10～12h,获得扩大培养液，离心分离后获得菌体；

3)用0.85％的生理盐水洗涤步骤2)所得的菌体三次，再将菌体悬浮于饮料基质中，配制成含有10⁹cfu/ml的发酵剂；

所述饮料基质含有8％的乳清粉、4％的玉米低聚肽和20μM的维生素B₆，pH5.5；

4)按3％的接种量将步骤3)所得的发酵剂接种到饮料基质中，于30℃下发酵68h后获得发酵乳饮料；

所述饮料基质含有8％的乳清粉、4％的玉米低聚肽和20μM的维生素B₆，pH5.5。

实施例5

本实施例对实施例1-4所制备的饮料的口感、GABA含量和活菌数进行了评价和测定。

结果见表1。

表1实施例1-4制备饮料的口感评价、GABA含量和活菌数

从表1可知，实施例4的口感要明显好于实施例1，且在GABA和活菌数各项指标中均高于实施例1。

申请人还对实施例1和实施例4所制备的发酵乳饮料三周之内GABA和活菌数的变化进行了监测，结果如图1和图2所示。从图1中可以看出，实施例4的GABA量在贮藏期间变化稳定，且含量要明显高于实施例1。从图2中可以看出，实施例4的活菌数的数量及稳定性要明显好于实施例1。

虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种发酵乳饮料的制备方法，其特征在于，复苏活化发酵菌种后进行菌种扩大培养，获得扩大培养液，再利用生理盐水洗涤所得的发酵菌种扩大培养液中的菌体并配制成菌液发酵剂，再将所得发酵剂接种到含有玉米低聚肽的饮料基质中发酵培养，培养结束后无菌灌装，获得发酵乳饮料。

2.权利要求1所述方法，其特征在于，步骤如下：

1)复苏、纯化和活化发酵菌种；

2)将步骤1)所得的发酵菌种进行扩大培养，获得扩大培养液并离心分离菌体；

3)利用生理盐水洗涤步骤2)所得的菌体，再利用饮料基质悬浮洗涤后的菌体，获得发酵剂；

4)将步骤3)所得的发酵剂接种到含有玉米低聚肽的饮料基质中进行发酵培养，发酵结束后进行无菌灌装，获得发酵乳饮料。

3.权利要求2所述方法，其特征在于，步骤1)所述发酵菌种为植物乳杆菌。

4.权利要求3所述方法，其特征在于，所述植物乳杆菌，为植物乳杆菌NDC75017。

5.权利要求2所述方法，其特征在于，步骤2)所述扩大培养，发酵菌种的接种量为2-5％，培养基为含有终浓度100mM的L-谷氨酸钠，20μM维生素B₆的MRS液体培养基，培养条件为30℃，培养10-12h；步骤3)所述利用生理盐水洗涤，生理盐水浓度为0.85％，洗涤次数为3次；所述饮料基质含有8％乳清粉，2-4％玉米低聚肽和20μM维生素B₆，pH5-6.5；所述发酵剂，菌体数量级为10⁹cfu/ml。

6.权利要求5所述方法，其特征在于，所述玉米低聚肽，是将玉米蛋白粉经过脱脂处理后，利用碱性蛋白酶进行酶解后离心并干燥后获得的。

7.权利要求6所述方法，其特征在于，所述玉米低聚肽，是将玉米蛋白粉过60目筛后，利用浓度为40g/L的碳酸钠以16mL/g的添加量添加后在40℃下脱脂处理10min后离心留取沉淀，在将沉淀与水和碱性蛋白酶按照沉淀：水：碱性蛋白酶＝50:500:1的比例混合，再在50℃下酶解4h，酶解pH8.0，酶解结束后在90℃下灭酶15min，离心保留上清液，最后冷冻干燥。

8.权利要求2所述方法，其特征在于，步骤4)所述发酵培养，发酵剂接种量为4％，培养基为含有终浓度20μM维生素B₆，4％玉米低聚肽和8％乳清粉对的饮料基质，培养条件为30℃，培养68-74h。

9.权利要求2所述方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)将取自-80℃保存的植物乳杆菌NDC75017进行复苏、纯化和活化；

2)按2％的接种量将步骤1)所得的活化植物乳杆菌NDC75017接种到含L-谷氨酸钠的终浓度为100mM、维生素B₆的终浓度为20μM的MRS液体培养基中，在30℃下培养10～12h,获得扩大培养液，离心分离后获得菌体；

3)用0.85％的生理盐水洗涤步骤2)所得的菌体三次，再将菌体悬浮于饮料基质中，配制成含有10⁹cfu/ml的发酵剂；

所述饮料基质含有8％的乳清粉、4％的玉米低聚肽和20μM的维生素B₆，pH5.5；

4)按3％的接种量将步骤3)所得的发酵剂接种到饮料基质中，于30℃下发酵68h后获得发酵乳饮料；

所述饮料基质含有8％的乳清粉、4％的玉米低聚肽和20μM的维生素B₆，pH5.5。

10.权利要求1-9所述方法，其特征在于，用于制备发酵乳饮料。