CN105475484A - 一种在保质期内具有高活菌数的发酵乳及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在保质期内具有高活菌数的发酵乳，在不改变保质期内发酵乳的风味的同时，提高发酵乳的活菌数。发酵乳的制备方法能保证不会产生后酸问题，因此可将该菌用于高活菌数酸奶或饮料的制备。利用植物乳杆菌N3117的自溶性较低的特点，在冷链不完善情况下，活菌数不会发生明显变化，不会产生后酸问题，因此可将该菌用于高活菌数酸奶或饮料的制备。在制备过程中植物乳杆菌N3117的添加量范围为105-108Cfu/g，可以使得最终制得的发酵乳中的活菌数增加，并且在37℃下21天保质期内活菌数数量级未发生明显变化，保持在活菌数大于107cfu/g。本发明适用于能够在保质期内具有高活菌数的发酵乳。
Description
技术领域
本发明属于乳制品领域，涉及一种发酵乳及其制备方法，尤其涉及一种在保质期内具有高活菌数的发酵乳及其制备方法。
背景技术
随着我国经济稳步增长，国民生活水平显著提高，人们对健康的需求更加强烈，发酵乳因其具有（1）改善蛋白质的利用率；（2）缓解乳糖不耐症；（3）改善矿物质元素的吸收；（4）改善肠道微生物菌群的平衡；（5）降低血清中胆固醇含量；（6）抗高血压；（7）抗癌；（8）具有免疫调节作用等功效日益受到人们的青睐。发酵乳产品之所以受欢迎，很大程度上是与其含有对人体有益的活性乳酸菌有关。我国《食品安全国家标准发酵乳》中明确规定发酵乳中乳酸菌总数应大于等于1×106cfu/g。然而，目前酸奶制备中基础发酵剂一般为嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌，两种菌株在常温下存活时间较短，又因为国内当前大多数城市居民消费的发酵乳制品，在运输和销售过程中无法保证低温储藏，致使消费者购买到手时发酵乳中的乳酸菌活菌数较低，甚至在保质期的后期根本已检测不到活菌。
TEMMERMAN和HAMILTON-MILLER等人对美国和英国市场上益生菌制剂的菌体存活率进行了调查，结果发现在30种美国制剂和13种英国制剂中,分别只有11种和6种制剂中的活菌数达到标准。产生这一现象的原因是非冷链条件储藏使得酸奶产品后酸化严重，而过度酸化会加速乳酸菌死亡，并严重影响产品的风味和口感。
中国发明专利CN102715234公开了“一种富含植物乳杆菌的发酵乳及其制造方法”，该专利为在发酵乳中以原料乳、甜味剂、酵母抽提物和生物活性肽中的一种或两种以及锰盐为原料，以植物乳杆菌和嗜热链球菌为发酵剂，其中植物乳杆菌添加量为106-107CFU/g，该方法制备的发酵乳中植物乳杆菌的含量高于1.0×108CFU/g。但是由于该专利在原料乳中添加了酵母抽提物，使发酵乳中存在酵母风味，从而难以被消费者接受。
因此，研究一种既能够在保质期内具有发酵乳风味的发酵乳又能具有高活菌数的发酵乳具有重要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题，是提供一种在保质期内具有高活菌数的发酵乳，在不改变保质期内发酵乳的风味的同时，提高发酵乳的活菌数。发酵乳的制备方法，活菌数不会发生明显变化，不会产生后酸问题，因此可将该菌用于高活菌数酸奶或饮料的制备。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种在保质期内具有高活菌数的发酵乳，它包含以下重量的原料：
原料乳300～900份，白砂糖20～80份，植物乳杆菌N3117105-108cfu/g，发酵剂105-106cfu/g，甜味剂0-20份，蒸馏水0～700份，稳定剂0～20份。
作为本发明的一种限定，所述的原料乳为生牛乳或脱脂奶粉。
作为本发明的另一种限定，所述的稳定剂为果胶、淀粉或明胶中的一种。
作为本发明的第三种限定，所述的发酵剂为保加利亚乳杆菌0.5×105-0.5×106cfu/g，和嗜热链球菌0.5×105-0.5×106cfu/g。
本发明还提供了上述制备在保质期内具有高活菌数的发酵乳的方法，它按照以下步骤顺序进行：
（1）复原乳的制备
a、取原料乳与蒸馏水搅拌均匀，制得复原乳a；
b、将复原乳a、白砂糖、甜味剂和稳定剂搅拌均匀，充分溶解，制得复原乳b；
c、将复原乳b进行热均质，均质温度为55～65℃，均质压力为15～20MPa，均质之后进行杀菌操作，杀菌温度为93～97℃、杀菌时间为300s，之后降温至38～43℃，形成物料复原乳c；
（2）发酵
将复原乳c接种发酵剂和植物乳杆菌N3117进行发酵，其中发酵温度为30-42℃，至pH为4.5左右搅拌破乳终止发酵，制得发酵乳d；
（3）发酵乳的制备
将发酵乳d降温至10-30℃，之后进行无菌灌装，最终制得在保质期内具有高活菌数的发酵乳。
作为本发明的一种限定，所述的步骤（2）和步骤（3）之间还有如下步骤：
将步骤（2）中制得的发酵乳d与稳定剂溶胶在发酵罐或混料罐中进行二次调配，搅拌均匀，制得发酵乳d1。
作为上述限定的进一步限定，所述的稳定剂溶胶包括以下重量份数的原料：
二次调配用水100-700份、二次调配用甜味剂0-100份、二次调配用稳定剂2-20份。
作为上述限定的更进一步限定，所述的二次调配用稳定剂为果胶、单硬脂酸甘油酯或双乙酰酒石酸单双甘油酯中的一种。
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：
本发明添加植物乳杆菌N3117制备成发酵乳的方法，利用植物乳杆菌N3117的自溶性较低的特点，在冷链不完善情况下，活菌数不会发生明显变化，不会产生后酸问题，因此可将该菌用于高活菌数酸奶或饮料的制备。在制备过程中植物乳杆菌N3117的添加量范围为105-108Cfu/g，最终制得的发酵乳中植物乳杆菌N3117活菌数范围为107-109Cfu/g，可以使得最终制得的发酵乳中的活菌数增加，并且在37℃下21天保质期内活菌数数量级未发生明显变化，保持在活菌数大于107cfu/g。
本发明适用于能够在保质期内具有高活菌数的发酵乳。
附图说明
图1为实施例8的植物乳杆菌N3117在灭菌乳中pH值随变化情况。
本发明下面将结合附图说明和具体实施例作进一步详细说明。
具体实施方式
实施例１一种在保质期内具有高活菌数的发酵乳及其制备方法
一种在保质期内具有高活菌数的发酵乳，它包含以下原料：
脱脂粉500g，白砂糖70g，保加利亚乳杆菌0.5×106cfu/g，嗜热链球菌0.5×106cfu/g，植物乳杆菌N3117106cfu/g，蒸馏水200g，淀粉5g。
上述在保质期内具有高活菌数的发酵乳的方法，按照以下步骤顺序进行：
（1）复原乳的制备
a、取原料乳与蒸馏水搅拌均匀，制得复原乳a；其中，原料乳与蒸馏水的质量体积比为1:9。
b、将复原乳a、白砂糖、甜味剂（本实施例的甜味剂配重量为０）和稳定剂搅拌均匀，充分溶解，制得复原乳b；
c、将复原乳b进行热均质，均质温度为55℃，均质压力为15MPa；之后进行杀菌操作，杀菌温度为95℃、杀菌时间为300s，之后降温至40℃，形成物料复原乳c；
（2）发酵
将复原乳c接种发酵剂和植物乳杆菌N3117进行发酵，其中发酵温度为30℃，至pH为4.5左右搅拌破乳终止发酵，制得发酵乳d；
发酵乳d与稳定剂溶胶在发酵罐或混料罐中进行二次调配，搅拌均匀，制得发酵乳d1；
其中稳定剂溶胶由用于二次调配的水200g、甜味剂50g、单硬脂酸甘油酯16g混匀而成；
（3）发酵乳的制备
将发酵乳d降温至10-30℃之后进行无菌灌装，最终制得在保质期内具有高活菌数的发酵乳。
对上述制备的发酵乳放置于30℃，保质期21天进行活菌数、酸度、pH值的测定，实验结果如下：
实施例2-6在保质期内具有高活菌数的发酵乳及其制备方法
实施例2-6分别为一种在保质期内具有高活菌数的发酵乳及其制备方法，与实施例1相似，不同之处仅在于制备原料的种类、用量和制备方法中所涉及的技术参数的不同，具体如下表所示：
稳定剂溶胶的原料种类与用量如下表所示：
对实施例2-6制备的发酵乳放置于30℃，保质期21天进行活菌数、酸度、pH值的测定，实验结果如下：
由上表可知，添加有植物乳杆菌N3117的发酵乳活菌数在保质期内均保持在107cfu/ml以上，而普通发酵乳在保质期末已检不出活菌，由此可以看出，添加植物乳杆菌N3117的发酵乳可以明显提高发酵乳的活菌数。
实施例7植物乳杆菌N3117菌株自溶性
细菌自溶是指菌体细胞在某些特定条件下，自身释放可水解细胞壁肽聚糖网格结构的自溶酶溶解细菌胞壁质，使细胞内物质向周围环境释放的过程。乳酸菌的自溶特性对发酵乳制品品质影响较大，如在干酪中乳酸菌的自溶不仅可以缩短成熟周期、降低生产成本，而且菌体自溶后释放的多种物质又可以决定干酪的风味及感官特性。
将植物乳杆菌N3117活化2代后，按1%的接种量接种于200mlMRS液体培养基中，37℃培养24h，将上述培养好的菌株经10000g、4℃离心1min，收集菌泥。然后用磷酸盐缓冲液（pH=6.8）洗涤两次后悬浮，于37℃放置8天。分别于第3h、6h、9h、24h、48h、54h、78h、120h、150h、192h取样，在600nm处测定其吸光度。实验结果如下表所示：
其中，菌株的自溶度=（1-A1/A2）×100%
其中：A1为菌悬液吸光值；A2为菌悬液原始吸光值；
从上表可以看出，植物乳杆菌N3117菌株自溶度较低，在24小时时，菌株自溶度在30%以下，在120小时时，菌株自溶度达到40%、50%之间，随后基本维持平衡，而保加利亚乳杆菌ACCC10638（标准菌株）和嗜热链球菌CICC6247（标准菌株）在24h之后与植物乳杆菌N3117相比较自溶度明显升高，通过查阅相关参考文献，自溶度低的菌株，在产品保质期内活菌数会较高。
实施例8植物乳杆菌N3117菌株发酵特性
将N3117菌株按1%接种量接种于MRS液体培养基中，37℃下活化48h，之后在4℃下3500rpm离心10min，再用生理盐水清洗一次，灭菌脱脂奶悬浮，做为种子液备用。
将上述种子液按1%的接种量接入灭菌脱脂奶中，采用pH在线监测植物乳杆菌N3117在灭菌乳中的pH值变化情况，结果如图1所示。从图中所显示的可以看出，N3117在脱脂奶中接种量为106cfu/g,37℃进行发酵180h（约7天），pH值大约为5.3，酸度约为45度，由此推测，植物乳杆菌N3117在原料乳中生长缓慢，产酸较弱（一般乳酸菌株在37℃发酵几至十几个小时pH值会降到4.5左右，酸度会升到70-80度，在随后的保存期间pH值会持续下降，酸度会持续上升，而从图中可以看出，N3117菌株在37℃7天是pH指仍为5.3，酸度为45度，说明该菌株产酸很弱）。
实施例9植物乳杆菌N3117保质期内活菌数、酸度、pH值测定
将N3117菌株按1%接种量接种于MRS液体培养基中，37℃下活化48h，之后在4℃下3500rpm离心10min，再用生理盐水清洗一次，灭菌脱脂奶悬浮，做为种子液备用。
将上述种子液按1%的接种量接入灭菌脱脂奶中（加糖或不加糖），37℃放置，分别在1天、7天、14天、21天和28天分别测定发酵乳的菌数、pH和酸度。
从表中可以看出，植物乳杆菌N3117在37℃下28天保质期内（1）活菌数数量级未发生明显变化，保持在接种量106cfu/g;（2）酸度呈缓慢上升，酸度由第一天的17度到28天的75度。pH由第一天的6.45到28天的4.6；而添加基础发酵剂（保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌标准菌株）的发酵酸乳在保质期内酸度下降明显，活菌数在第7天未检测出，说明只利用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌进行发酵的酸奶在保质期内活菌数低，酸度升高明显。
由以上结果可以看出，植物乳杆菌N3117在冷链不完善情况下，活菌数不会发生明显变化，不会产生后酸问题，因此可将该菌用于高活菌数酸奶或饮料的制备。
实施例10感官评价
将实施例1中添加有植物乳杆菌N3117的发酵乳与普通发酵乳（只添加有基础发酵剂未添加N3117菌株）召集专家级感官评价员20人进行评价，植物乳杆菌N3117发酵乳和普通发酵乳进行对比评价，采用统计分析及描述，实验结果如下：
由上表可知，（1）整体喜好度综合排序为：植物乳杆菌N3117＞普通发酵乳。两种样品的整体口感喜好度无显著性差异。
（2）两种样品的香气、甜味、酸味、粘稠度、细腻度均无显著性差异。
（3）从评价员的描述上看，其中16人认为添加有植物乳杆菌N3117的发酵乳综合指标评分优于普通发酵乳，2人认为无明显差别，2人认为普通发酵乳优于添加有植物乳杆菌N3117的发酵乳。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述技术内容作为启示加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作出的简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种在保质期内具有高活菌数的发酵乳，其特征在于它包含以下重量的原料：
原料乳300～900份，白砂糖20～80份，植物乳杆菌N3117105-108cfu/g，发酵剂105-106cfu/g，甜味剂0-20份，蒸馏水0～700份，稳定剂0～20份。
2.根据权利要求1所述的在保质期内具有高活菌数的发酵乳，其特征在于：所述的原料乳为生牛乳或脱脂奶粉。
3.根据权利要求1所述的在保质期内具有高活菌数的发酵乳，其特征在于：所述的稳定剂为果胶、淀粉或明胶中的一种。
4.根据权利要求1所述的在保质期内具有高活菌数的发酵乳，其特征在于：所述的发酵剂为保加利亚乳杆菌0.5×105-0.5×106cfu/g，和嗜热链球菌0.5×105-0.5×106cfu/g。
5.一种如权利要求1所述的制备在保质期内具有高活菌数的发酵乳的方法，其特征在于它按照以下步骤顺序进行：
（1）复原乳的制备
a、取原料乳与蒸馏水搅拌均匀，制得复原乳a；
b、将复原乳a、白砂糖、甜味剂和稳定剂搅拌均匀，充分溶解，制得复原乳b；
c、将复原乳b进行热均质，均质温度为55～65℃，均质压力为15～20MPa，均质后进行杀菌操作，杀菌温度为93～97℃、杀菌时间为300s，之后降温至38～43℃，形成物料复原乳c；
（2）发酵
将复原乳c接种发酵剂和植物乳杆菌N3117进行发酵，其中发酵温度为30-42℃，至pH为4.5左右搅拌破乳终止发酵，制得发酵乳d；
（3）发酵乳的制备
将发酵乳d降温至10-30℃，之后进行无菌灌装，最终制得在保质期内具有高活菌数的发酵乳。
6.根据权利要求5所述的在保质期内具有高活菌数的发酵乳，其特征在于：所述的步骤（2）和步骤（3）之间还有如下步骤：
将步骤（2）中制得的发酵乳d与稳定剂溶胶在发酵罐或混料罐中进行二次调配，搅拌均匀，制得发酵乳d1。
7.根据权利要求6所述的在保质期内具有高活菌数的发酵乳，其特征在于：所述的稳定剂溶胶包括以下重量份数的原料：
二次调配用水100-700份、二次调配用甜味剂0-100份、二次调配用稳定剂2-20份。
8.根据权利要求7所述的在保质期内具有高活菌数的发酵乳，其特征在于：所述的二次调配用稳定剂为果胶、单硬脂酸甘油酯或双乙酰酒石酸单双甘油酯中的一种。
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