CN106434461B - 一株嗜热链球菌菌株及其用途 - Google Patents

一株嗜热链球菌菌株及其用途 Download PDF

Info

Publication number
CN106434461B
CN106434461B CN201610890696.9A CN201610890696A CN106434461B CN 106434461 B CN106434461 B CN 106434461B CN 201610890696 A CN201610890696 A CN 201610890696A CN 106434461 B CN106434461 B CN 106434461B
Authority
CN
China
Prior art keywords
milk
streptococcus thermophilus
temperature
acidified milk
imau80841
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610890696.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106434461A (zh
Inventor
丹彤
张和平
王俊国
孙天松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inner Mongolia Agricultural University
Original Assignee
Inner Mongolia Agricultural University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inner Mongolia Agricultural University filed Critical Inner Mongolia Agricultural University
Priority to CN201610890696.9A priority Critical patent/CN106434461B/zh
Publication of CN106434461A publication Critical patent/CN106434461A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106434461B publication Critical patent/CN106434461B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/46—Streptococcus ; Enterococcus; Lactococcus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205—Bacterial isolates
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C13/00—Cream; Cream preparations; Making thereof
    • A23C13/12—Cream preparations
    • A23C13/16—Cream preparations containing, or treated with, microorganisms, enzymes, or antibiotics; Sour cream
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C19/00—Cheese; Cheese preparations; Making thereof
    • A23C19/02—Making cheese curd
    • A23C19/032—Making cheese curd characterised by the use of specific microorganisms, or enzymes of microbial origin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C9/00—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
    • A23C9/12—Fermented milk preparations; Treatment using microorganisms or enzymes
    • A23C9/123—Fermented milk preparations; Treatment using microorganisms or enzymes using only microorganisms of the genus lactobacteriaceae; Yoghurt
    • A23C9/1238—Fermented milk preparations; Treatment using microorganisms or enzymes using only microorganisms of the genus lactobacteriaceae; Yoghurt using specific L. bulgaricus or S. thermophilus microorganisms; using entrapped or encapsulated yoghurt bacteria; Physical or chemical treatment of L. bulgaricus or S. thermophilus cultures; Fermentation only with L. bulgaricus or only with S. thermophilus

Abstract

本发明涉及一种嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)IMAU80841及其用途。该菌株在发酵和贮藏期间共检测出62种挥发性物质，主要是酸类、醇类、酮类、醛类、酯类等化合物，且一些主要特征风味物质如乙酸、乙醛、双乙酰、乙偶姻、2‑庚酮、1‑庚醇等相对含量较高，它可以作为发酵剂应用于生产发酵乳、干酪、发酵稀奶油发酵食品。

Description

一株嗜热链球菌菌株及其用途
【技术领域】
本发明属于微生物技术领域。更具体地，本发明涉及一种嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)IMAU80841，还涉及所述嗜热链球菌IMAU80841的用途。
【背景技术】
发酵乳发酵剂是指应用于发酵乳生产的特定微生物培养物。一般用于发酵乳生产的发酵乳发酵剂主要有保加利亚乳杆菌(Lactobacillus delbrueckiisubsp.bulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)。发酵乳的质量和发酵乳发酵剂的类型、品质和活力密切相关。这些发酵乳发酵剂在发酵乳的发酵和贮藏过程中可以赋予发酵乳独特的风味、优良的质地和丰富的营养价值。
发酵乳风味的形成过程比较复杂，一般认为发酵乳风味是由乳酸菌产生的乳酸和一些主要羰基化合物构成，如乙醛、双乙酰、乙偶姻等。这些风味化合物主要是由乳糖、脂肪以及蛋白质水解得到。例如乳糖经糖酵解途径产生乳酸等有机酸，这些有机酸在发酵乳中相对含量较高，能赋予发酵乳独特的口感和风味。此外，通过丙酮酸代谢，还能生成乙醛、乙醇、双乙酰、乙偶姻等风味物质。
在发酵乳发酵过程中，嗜热链球菌是乙醛的主要生产菌株。乙醛可以通过多种代谢途径产生，其中一个重要的代谢途径是苏氨酸代谢途径。一般认为嗜热链球菌中的丝氨酸羟甲基转移酶具有苏氨酸醛缩酶(TA)的活性，能催化苏氨酸生成乙醛和甘氨酸。本发明人等(DanTong,ChenXia,Bao Qiu Hua,LiuWen Jun,Zhang JiaChao,andZhang HePing.FoodBiotechnology,26(3),280-292.2012)根据乳酸菌生产乙醛的代谢通路，比较分析了不同嗜热链球菌菌株和乙醛生产相关的基因(glyA，编码丝氨酸羟甲基转移酶)表达的差异，发现在这项研究中使用的嗜热链球菌菌株具有苏氨酸醛缩酶活性，在发酵过程中能分解过量的苏氨酸生成乙醛。
双乙酰是发酵乳中重要的风味物质，具有浓郁的奶油香味。双乙酰是二酮类化合物，主要由牛奶中的柠檬酸盐发酵产生。双乙酰的风味阈值很低，较低的浓度就能对发酵乳风味产生重要影响。如发酵乳中双乙酰浓度较低时(痕量至0.90mg/kg)，能赋予发酵乳令人愉快的奶油香气。双乙酰具有不稳定性，在双乙酰还原酶的催化作用下能生成乙偶姻。乙偶姻又名甲基乙酰甲醇，化学名称为3-羟基-2-丁酮。乙偶姻是许多乳制品中常见的风味物质，与双乙酰风味类似，乙偶姻具有独特的奶油香和宜人香味。不同菌种发酵得到的发酵乳，其乙偶姻含量相差很大，通常发酵乳中乙偶姻的浓度为1.2～28.2mg/kg时具有良好的风味。
色谱-质谱联用(Gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)技术始于上世纪50年代。应用这项技术不仅可以鉴定发酵乳中挥发性成分的差别，还可以对这些成分进行鉴定和提供丰富的化学结构信息，在食品香气成分分析研究中发挥着巨大的作用。近年来，一些研究学者采用这项技术从发酵乳乳制品中检测出多种风味物质。目前为止，已从发酵乳中检测到的风味化合物有100余种，主要有羧酸类、醇类、醛类、酮类、酯类、烃类、含氮化合物、含硫化合物等几大类。
本发明采用色谱-质谱联用等技术，以从甘肃省传统发酵乳制品酸牦牛奶中分离筛选出来的嗜热链球菌菌株IMAU80841为实验菌株，检测分析该菌株发酵乳中挥发性风味化合物，阐述该菌株作为发酵乳发酵剂在工业生产中应用。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)IMAU80841。
本发明的另一个目的是提供所述一种嗜热链球菌IMAU80841的用途。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)IMAU80841，该菌株已于2016年6月1日在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中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，其保藏号为CGMCC No12568。
本发明还涉及所述的嗜热链球菌IMAU80841在制备乳类发酵制品中的用途。
根据本发明的一种优选实施方式，所述的乳类发酵制品是发酵乳、干酪或发酵稀奶油。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的发酵乳是采用下述方法制备得到的：
A、菌种活化
往10％脱脂粉乳粉培养基中添加以重量计0.1％酵母粉，在温度115℃下灭菌7min，得到一种活化培养基；按照以活化培养基重量计2％的接种量，把在温度-80℃下冷冻保藏的嗜热链球菌IMAU80841菌株接种于所述的活化培养基中，在温度37℃下培养20～24h，然后按照以MRS液体培养基重量计2％的接种量，将活化嗜热链球菌IMAU80841菌株接种于MRS液体培养基中，在温度37℃下培养20～24h，以同样方式传代培养2～3次，使其活菌数达到108CFU/g以上；
B、制备全脂乳粉培养基
往11.5％全脂乳粉培养基中添加以重量计6.5％蔗糖，然后在温度60℃与20MPa的条件下进行均质，接着在温度95℃下灭菌10min，得到一种发酵培养基；
C、发酵
按照5×106CFU/mL接种量把步骤A活化的嗜热链球菌IMAU80841接种于所述的发酵培养基中，在温度42℃下发酵直到发酵乳的pH值降低到4.5时，停止发酵，得到所述的发酵乳。
根据本发明的另一种优选实施方式，以全脂粉乳重量计2％的接种量将活化嗜热链球菌IMAU80841接种于以重量计10％全脂粉乳中，在温度42℃条件下达到发酵终点时所测定的发酵时间是6.05h。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的发酵乳在温度4℃下贮藏12h后，所述发酵乳的乳清析出少、状态细腻、拉丝性好、酸味适中、奶油味重、无酸臭味与具有传统酸乳风味。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述发酵乳的pH值、滴定酸度、脱水收缩性或黏度分别是4.40-4.46、62-64°T、38.0-38.8％或1180-1220cp。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的发酵乳含有62种风味物质，主要包括酸类、醇类、酮类、醛类或酯类等挥发性风味化合物。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的乳是牛乳、羊乳、马乳或骆驼乳。
下面将更详细地描述本发明。
本发明涉及一种嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)IMAU80841，该菌株已于2016年6月1日在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中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，其保藏号为CGMCC No12568。
嗜热链球菌IMAU80841是采用下述方法分离、鉴定确定的：
A、样品采集
样品采集于新疆等地牧民采用传统方法制作的酸牦牛奶。
用灭菌移液器吸取2mL酸牦牛奶，放入带有胶塞的灭菌小试管中，封口，再吸取1mL放入装有灭菌CaCO3粉的带螺旋帽的2mL无菌采样瓶中，拧紧螺旋帽，以作为备用样品。收集的样品在低温下保存，尽快进行乳酸菌的分离、鉴定。
B、嗜热链球菌分离鉴定
用接种环钓取少量上述酸牦牛奶样品划线接种于MRS琼脂培养基上，在温度42℃与厌氧的条件下培养48h。待菌落形成后，用接种环挑取菌落边缘呈现白色与黄色的透明状菌落，画线接种于MRS琼脂培养基上。在上述条件下继续培养，待菌株生长良好后，观察记录菌落形态和革兰氏染色细胞形态特征，并同时进行常规的过氧化氢酶实验。
将革兰氏阳性、过氧化氢酶试验阴性球菌分离株和细胞形态呈球状的菌株暂定为嗜热链球菌。在MRS培养基上的菌落为白色或微黄色，表面光滑，边缘整齐，无褶皱，呈针尖状。在显微镜下观测到细胞多为圆形，大多数成对或短链，也观察到长链(参见附图1)。
按照2％的接种量，让分离纯化嗜热链球菌在MRS液体培养基中在37℃的条件下扩大培养，接着对得到的培养物分别进行常规的过氧化氢酶试验、运动性试验、葡萄糖产气试验、发育温度试验(10℃、45℃、50℃生长)、pH3、pH4.5、pH9.6生长试验、6.5％NaCl中生长试验、40％牛胆酸钠中生长等试验，这些试验方法及其试验条件具体地可以参见文献《乳酸细菌分类鉴定及实验方法》(凌代文,东秀珠.北京:中国轻工业出版社,54-57.1993)。这些试验结果列于表1中。
表1：酸牦牛奶中嗜热链球菌IMAU80841的生理性能
表中：
“+”表示阳性反应；
“-”表示阴性反应。
由表1的结果可以清楚看出，上述菌株的生理生化鉴定为嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)。
C、嗜热链球菌IMAU80841的菌种鉴定
采用16SrDNA序列分析方法对前面得到的嗜热链球菌进行了鉴定，所述的菌株与Streptococcus thermophilus具有99.9％的同源性，因此，将所述的菌株命名为嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)IMAU80841。
本发明还涉及所述的嗜热链球菌IMAU80841在制备乳类发酵制品中的用途。
所述的乳类发酵制品是发酵乳、干酪或发酵稀奶油。
在本发明中，所述的发酵稀奶油是指稀奶油经乳酸菌发酵制成的奶油。所述的稀奶油是目前市场上广泛销售的产品。所述的干酪是以乳为主要原料，经乳酸菌发酵制成的一种乳制品，具有营养丰富、质构和风味独特等特性。
所述的干酪或发酵稀奶油是采用本技术领域里通常采用的方法制备得到的，具体参见应用实施例2和3。
所述的发酵乳是指以质量比为10％脱脂粉乳培养基为原料，经乳酸菌发酵制得的乳制品。
所述的发酵乳是采用下述方法制备得到的：
A、菌种活化
往10％脱脂粉乳粉培养基中添加以重量计0.1％酵母粉，在温度115℃下灭菌7min，得到一种活化培养基；按照以活化培养基重量计2％的接种量，把在温度-80℃下冷冻保藏的嗜热链球菌IMAU80841菌株接种于所述的活化培养基中，在温度37℃下培养20～24h，然后按照以MRS液体培养基重量计2％的接种量，将活化嗜热链球菌IMAU80841菌株接种于MRS液体培养基中，在温度37℃下培养20～24h，以同样方式传代培养2～3次，使其活菌数达到108CFU/g以上。
活菌数测定方法如下：
将活化菌液依次作10倍的递增稀释，当稀释度为10-8时停止稀释。用移液枪吸取100μL稀释菌液，加入灭菌MRS固体培养基平板中。然后用涂布棒将菌液涂匀，使用封口膜封口。在温度42℃下培养24h，接着进行活菌计数。
本发明使用的活化培养基是目前市场上销售的脱脂粉乳粉培养基，例如由Fonterra LTD,New Zealand公司销售的产品。本发明使用的MRS液体培养基是目前市场上销售的产品，例如Becton,Dickinson Co.,Sparks,Md.,USA销售的产品。它们在使用前都需要在温度121℃下灭菌15min。
本发明使用的酵母粉是目前市场上销售的产品，例如由BIOSHARP公司以商品名酵母粉销售的产品。
在这个步骤中，灭菌使用的设备是目前市场上销售的产品，例如由KAQOSHIMASEISAKUSYOING(日本)公司以商品名SX-500TOMY高压灭菌锅销售的设备。
活化培养与传代培养使用的设备是目前市场上销售的产品，例如由上海申贤公司以商品名DHP-9272电热恒温培养箱销售的设备。
B、制备全脂乳粉培养基
往11.5％全脂乳粉培养基中添加以重量计6.5％蔗糖，然后在温度60℃与20MPa的条件下进行均质，接着在温度95℃下灭菌10min，得到一种发酵培养基；
在这个步骤中，添加蔗糖的主要作用是提供甜味、微生物生长的碳源、及提高粘度等。如果蔗糖添加量过高的话，导致渗透压过高影响乳酸菌的生长及风味物质的产生，而对后续发酵不利，如果蔗糖添加量过低的话，导致最终发酵产品甜味不足，微生物生长所需碳源匮乏，对酸奶品质造成不良影响，因此选择这个添加量是恰当的。
本发明使用的11.5％全脂乳粉培养基是目前市场上销售的产品，例如FonterraLTD,New Zealand销售的产品。
在这个步骤中，均质使用的设备是目前市场上销售的产品，例如由上海申鹿公司以商品名SHR高压均质机销售的设备。这个步骤使用的灭菌设备与前面描述的灭菌设备相同，因此不再赘述。
C、发酵
按照5×106CFU/mL接种量把步骤A活化的嗜热链球菌IMAU80841接种于所述的发酵培养基中，在温度42℃下发酵直到发酵乳的pH值降低到4.5时，停止发酵，得到所述的发酵乳。
根据本发明，以全脂粉乳重量计2％的接种量将活化嗜热链球菌IMAU80841接种于以重量计10％全脂粉乳中，在温度42℃条件下达到发酵终点时所测定的发酵时间是6.05h，这个结果说明嗜热链球菌IMAU80841菌株具有较好的产酸能力，可以作为潜在的酸奶发酵剂菌株。
所述的发酵乳在温度4℃下贮藏12h后，所述发酵乳的乳清析出少、状态细腻、拉丝性好、酸味适中、奶油味重、无酸臭味与具有传统酸乳风味。
将上述嗜热链球菌IMAU80841和嗜热链球菌IMAU20422(商业发酵剂)YC发酵乳贮藏12h后分别装入一次性品尝杯中，约25mL并进行编号。对发酵乳的滋气味，组织状态，色泽进行品评，评分结果如表2所示。
表2嗜热链球菌单菌株发酵乳贮藏12h感官评定结果
嗜热链球菌IMAU80841发酵乳贮藏12h后乳清析出少，状态细腻，拉丝性好，酸味适中，奶油味重，无酸臭味，具有传统酸乳的风味，综合评定分数为85.05，与商业发酵剂嗜热链球菌IMAU20422YC发酵乳(85.17)相比无显著性差异。
采用GB6920-86标准方法测定发酵乳的pH值是4.40～4.46，说明嗜热链球菌可以利用碳源发酵产酸。
在本发明中，滴定酸度应该理解是以酚酞为指示剂，中和100ml乳所消耗0.1MNaOH溶液的毫升数。采用滴定分析法测定发酵乳的滴定酸度是62-64°T，说明发酵乳在贮藏期间后酸化程度较弱，货架期较长。
脱水收缩性是反映发酵乳持水能力强弱的重要指标，低的脱水收缩性有利于酸乳的贮存和保形能力，减少乳清析出。根据秦南冰等(秦南冰,李妍,袁珠妮,张列兵.中国乳品工业,39(2),37-40.2011.)所述的试验方法测定发酵乳的脱水收缩性是38.0-38.8％，说明嗜热链球菌IMAU80841发酵乳具有较好的持水力。
黏度应该理解是牛乳在发酵过程中，由酪蛋白的沉淀及乳酸菌生产的胞外多糖而增加的黏度。采用Brookfield DV-1 VISCOMETER粘度仪测定发酵乳的黏度是1180-1220cp，在贮藏期间发酵乳黏度呈上升的趋势，说明在贮藏期间嗜热链球菌IMAU80841菌株能产生胞外多糖，增加发酵乳的黏度。
这些结果表明，嗜热链球菌IMAU80841具有良好的发酵特性。发酵乳发酵速度快，感官特性好，具有稳定的贮藏特性和质构，是良好的潜在酸乳发酵剂。
嗜热链球菌IMAU80841菌株脲酶活性测定如下：
将嗜热链球菌IMAU80841按照以M17培养基重量计2％的接种量接种于M17培养基中，在温度37℃下培养16h，接着采用常规的酚酞比色法(参见文献Martin,B.,Coulon,J.B.,Chamba,J.F.,and Bugaud,C.Dairy Science and Technology,77(4),505-514.1997)测定其脲酶活性，发现M17培养基颜色从橙色转为红色，表明嗜热链球菌IMAU80841菌株脲酶活性为阳性。
根据本发明，所述的发酵乳含有62种风味物质，主要包括酸类、醇类、酮类、醛类或酯类挥发性风味化合物。
嗜热链球菌菌株IMAU80841发酵乳在发酵和贮藏期间产生的风味物质是采用固相微萃取和色谱-质谱联用等技术进行分析的。数据分析是利用NIST 1.1标准库自动检索各组分质谱数据，采用面积归一化法计算各组分相对峰面积百分比得到的。
嗜热链球菌菌株发酵乳中风味物质检测方法如下：
采用固相微萃取技术对样品进行前处理：将5ml发酵乳样品装入15ml样品瓶中，在温度55℃下平衡10min，然后将老化萃取头(50/30μm DVB/CAR/PDMS)插入样品瓶中，萃取50min，拔出，再插入气相色谱仪进样口，在温度270℃下解吸3min。
气质联用条件：起始温度35℃，并在这个温度下保持5min；相继以4℃/min升温至140℃，并在这个温度下保持5min；再以10℃/min继续升温至250℃，并在这个温度下保持5min。进样口温度270℃；传输线250℃；载气为He，流速1.2mL/min；不分流进样。
质谱条件：电离方式为EI源；电子能量70eV；离子源温度230℃；质量扫描范围m/z40-400AMU；发射电流100μA。
采用50/30μm DVB/CAR/PDMS纤维涂层的萃取头对嗜热链球菌菌株IMAU80841发酵乳样品进行风味物质富集，利用GC-MS联用技术对发酵和贮藏期间各阶段的挥发性风味物质进行检测分析，在贮藏0d时发酵乳的挥发性成分的GC-MS总离子流图见附图2。
利用固相微萃取和色谱-质谱联用等技术检测分析结果列于表3中。
表3：在发酵和贮藏期间嗜热链球菌IMAU80841发酵乳挥发性风味物质鉴定结果
注：-表示没有检测到该物质。
嗜热链球菌菌株IMAU80841发酵乳在发酵和贮藏期间共检测出62种挥发性物质，主要是5种羧酸类化合物、13种醇类化合物、17种酮类化合物、7种醛类化合物、3种酯类化合物、4种含氮类化合物、13种杂环类及其它化合物。
酸类化合物是(S)-2-氯-4-甲基戊酸、乙酸、庚酸、己酸和辛酸。乙酸是乳酸菌发酵产生的重要酸类物质之一，在发酵(4、6h)和贮藏(0、1、3、7、14d)期间其相对含量分别为0.23％、1.02％、1.93％、2.58％、1.47％、2.04％和1.38％。辛酸具有微弱水果淡酸味，在发酵(2、4、6h)和贮藏(0、1、3、7、14d)期间其相对含量分别为0.20％、0.82％、1.34％、1.30％、1.11％、1.15％、2.25％和1.68％。此外，重要的酸类化合物还有己酸，己酸在贮藏期间具有较高的相对含量，对发酵乳的滋味影响较大。
醇类化合物是3-甲基丁醇、1-庚醇、1-己醇、1-壬醇、1-辛烯-3-醇、1-戊醇、1-戊烯-3-醇、2-胺基-1-丙醇、2-辛烯-1-醇、3，4-二甲基环乙醇、5-甲基-3-庚烯-2-醇、3-壬烯-1-醇、4，4二乙基-螺[2,3]六醇-5-醇。在这些醇类化合物中，一些低分子醇在发酵(2、4、6h)和贮藏(0、1、3、7、14d)期间的相对含量较高。如1-庚醇的相对含量分别为7.41％、4.84％、5.48％、6.12％、4.82％、4.78％、5.82％和5.27％；1-己醇的相对含量分别为5.41％、4.01％、5.00％、5.16％、4.19％、3.88％、4.77％和4.17％。尽管有很多关于发酵乳中醇类化合物的报道，但至今为止发酵乳中醇类化合物对发酵乳风味的影响机理还不清楚。
酮类化合物是2-氧杂-6-氮杂-螺[2,5]辛烷-2-基)二苯甲酮、双乙酰、2,3-乙酰基丙酮、3-甲基-2-丁酮、2-庚酮、6-戊基-2H-四氢吡喃-2-酮、2-羟基-3-戊酮、2-壬酮、2-戊酮、2-十一烷酮、2-甲基二氢化咪唑-3(2H)-噻吩酮、2-甲基-3-戊酮、乙偶姻、苯乙酮、1-环氧乙烷基丙酮和甲基异丁酮。双乙酰和乙偶姻是发酵乳中重要的风味物质，具有浓郁的奶油香味。本实验检测到双乙酰和乙偶姻的相对含量较高，在发酵(2、4、6h)和贮藏(0、1、3、7、14d)期间双乙酰的相对含量分别为2.12％、10.26％、9.76％、20.29％、14.49％、13.89％、14.83％和11.34％，乙偶姻的相对含量分别为3.60％、20.29％、17.22％、11.60％、18.57％、12.88％、12.08％和11.28％。一般地，酮类化合物的风味阈值很低，较低的浓度能对发酵乳的风味产生重要影响。因此，本发明人认为在本发明中双乙酰和乙偶姻对发酵乳风味的贡献较大。
醛类化合物是乙醛、苯甲醛、2,4,5-三甲基苯甲醛、2,4-二甲基苯甲醛、庚醛、正庚醛和正戊醛。醛类化合物一般阈值较低，对发酵乳风味构成有重要影响，如在贮藏(1、3、7、14d)期间检测到的庚醛。庚醛具有强烈的油脂味，虽然本实验检测到的庚醛的相对含量较低，但对发酵乳的整体风味有较大的贡献。醛类化合物中乙醛是发酵乳中重要的特征风味物质，本实验在发酵(4、6h)和贮藏(0、1、3、7、14d)期间均检测到乙醛，且乙醛的相对含量较高，分别为5.45％、4.56％、3.45％、2.25％、2.78％、2.61％和1.84％，这为具有良好风味的嗜热链球菌菌株IMAU80841发酵乳提供了理论依据。
酯类化合物是丁酸-2-乙基-1,2,3-三丙酯、甲酸乙烯酯、己酸-1-甲基乙基酯。酯类化合物是发酵乳中的重要挥发性化合物，主要是通过脂肪酸水解和微生物代谢产生。一般地，一些分子量较低的酯对发酵乳的风味影响较大，如在发酵期间检测到的甲酸乙烯酯，具有水果和花香味，能极大限度地降低脂肪酸和胺带来的苦味。
含氮化合物是苯并噻唑、氨基甲酰肼、N-乙酰基-DL-丙氨酸、甲氧基苯肟。牛乳中的酪蛋白、乳清蛋白以及一些低分子量的肽对乳酸菌的生长及其发酵乳整体风味的形成具有促进作用。本发明检测到的含氮化合物的种类较少，其中相对含量较高的含氮化合物有氨基甲酰肼，但该化合物对发酵乳风味的影响机理还不清楚。
杂环及其他类化合物是环氧乙烷、辛烷、2,6,10,16-四甲基-十五烷、1-甲基丙基-硫-环己烷、2-乙基呋喃、对二甲苯、甲苯、二硫乙烷、1-乙丁基过氧化氢、1-甲基戊烷基氢过氧化物、十八烷基乙烯基醚、2-乙烯氧基丙烷和三氯甲烷。这类化合物在发酵和贮藏期间相对含量较低，对发酵乳的整体风味影响不大。
总之，采用固相微萃取和气相色谱-质谱法对嗜热链球菌菌株IMAU80841发酵乳在发酵和贮藏期间不同时间段的挥发性风味物质进行采集和分析，发现发酵乳中挥发性风味成分复杂，在发酵和贮藏期间共鉴定出62种挥发性成分。这些风味化合物可归为酸类、醇类、酮类、醛类、酯类、含氮类、杂环及其他类等七大类香气成分。其中，一些主要的特征风味化合物如乙酸、乙醛、双乙酰、乙偶姻、2-庚酮、1-庚醇等，对于构成其特征风味具有重要作用。
根据本发明，所述的乳是牛乳、羊乳、马乳或骆驼乳。
[有益效果]
本发明的有益效果是：本发明筛选得到一株可作为发酵乳发酵剂使用的嗜热链球菌菌株IMAU80841，分类命名为Streptococcus thermophilus IMAU80841。该菌株在发酵和贮藏期间共检测出62种挥发性物质，主要是酸类、醇类、酮类、醛类、酯类等化合物，且一些主要特征风味物质如乙酸、乙醛、双乙酰、乙偶姻、2-庚酮、1-庚醇等相对含量较高，可作为发酵剂在发酵食品中应用。
嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)IMAU80841已于2016年6月1日在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中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，其保藏号为CGMCC No12568。
【附图说明】
图1是嗜热链球菌IMAU80841在MRS培养基上的菌落形态和显微镜下观测的细胞形态。
图2是嗜热链球菌IMAU80841菌株发酵乳在贮藏0d时挥发性风味组分的总离子流图。
图3是含有嗜热链球菌IMAU80841菌株的干酪制备工艺流程图。
【具体实施方式】
通过下述实施例将能够更好地理解本发明。
实施例1：制备发酵乳
该实施例的实施步骤如下：
A、菌种活化
往10％脱脂粉乳粉培养基中添加以重量计0.1％酵母粉，在温度115℃下灭菌7min，得到一种活化培养基；按照以活化培养基重量计2％的接种量，把在温度-80℃下冷冻保藏的嗜热链球菌IMAU80841菌株接种于所述的活化培养基中，在温度37℃下培养20h，然后按照以MRS液体培养基重量计2％的接种量，将活化嗜热链球菌IMAU80841菌株接种于MRS液体培养基中，在温度37℃下培养22h，以同样方式传代培养2次，使其活菌数达到108CFU/g以上；
B、制备全脂乳粉培养基
往11.5％全脂乳粉培养基中添加以重量计6.5％蔗糖，然后在温度60℃与20MPa的条件下进行均质，接着在温度95℃下灭菌10min，得到一种发酵培养基；
C、发酵
按照5×106CFU/mL接种量把步骤A活化的嗜热链球菌IMAU80841接种于所述的发酵培养基中，在温度42℃下发酵直到发酵乳的pH值降低到4.5时，停止发酵，得到所述的发酵乳。
所述的发酵乳在温度4℃下贮藏12h后，所述发酵乳的乳清析出少、状态细腻、拉丝性好、酸味适中、奶油味重、无酸臭味与具有传统酸乳风味。
所述发酵乳的pH值、滴定酸度、脱水收缩性或黏度分别是4.43、62°T、38.0％或1200cp。
所述的发酵乳含有62种酸类、醇类、酮类、醛类或酯类挥发性风味化合物。
实施例2：制备发酵乳
该实施例的实施步骤如下：
该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是在温度-80℃下冷冻保藏的嗜热链球菌IMAU80841菌株在所述的活化培养基中在温度37℃下培养24h，活化嗜热链球菌IMAU80841菌株在MRS液体培养基中在温度37℃下培养20h，以同样方式传代培养3次。
该实施例得到的发酵乳在温度4℃下贮藏12h后，所述发酵乳的乳清析出少、状态细腻、拉丝性好、酸味适中、奶油味重、无酸臭味与具有传统酸乳风味。
所述发酵乳的pH值、滴定酸度、脱水收缩性或黏度分别是4.40、64°T、38.4％或1180cp。
所述的发酵乳含有62种酸类、醇类、酮类、醛类或酯类挥发性风味化合物。
实施例3：制备发酵乳
该实施例的实施步骤如下：
该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是在温度-80℃下冷冻保藏的嗜热链球菌IMAU80841菌株在所述的活化培养基中在温度37℃下培养22h，活化嗜热链球菌IMAU80841菌株在MRS液体培养基中在温度37℃下培养24h，以同样方式传代培养2次。
该实施例得到的发酵乳在温度4℃下贮藏12h后，所述发酵乳的乳清析出少、状态细腻、拉丝性好、酸味适中、奶油味重、无酸臭味与具有传统酸乳风味。
所述发酵乳的pH值、滴定酸度、脱水收缩性或黏度分别是4.46、63°T、38.8％或1220cp。
所述的发酵乳含有62种酸类、醇类、酮类、醛类或酯类挥发性风味化合物。
实施例4：制备干酪
该实施例的实施步骤如下：
制备干酪的具体工艺流程参见附图3。
预发酵：原料奶经巴氏杀菌后冷却至约40℃，再按照原料奶重量2.5％的接种量，把实施例1活化嗜热链球菌IMAU80841菌株接种于灭菌的原料奶中，在温度32℃的条件下预酸化40min，接着
按照原料奶重量0.01％添加量，把氯化钙添加到预酸化乳中，迅速搅拌混匀；然后
按照原料奶重量3％添加量，将用无菌水稀释的酶活为1040IMCU/g的凝乳酶缓慢加到添加氯化钙的乳中，并迅速搅拌均匀，移到恒温培养箱中，在温度32℃下恒温培养30min，使乳凝固。
接着进行凝块切割，凝乳切割可增加凝块表面积，缩短乳清析出时间。在排切割干酪前，先用消毒小刀，对凝乳块进行切口检查，当凝乳块不再发散时，开始切割。将整个凝乳块切成1～1.5cm的小方块。
在排除乳清后，在升温搅拌前向凝乳中添加0.5g/100mL的食盐，对凝块进行升温搅拌，然后装膜成型，压榨，成熟，得到所述的干酪。
实施例5：制备发酵稀奶油
该实施例的实施步骤如下：
A、菌种活化
按照以活化培养基重量计2％的接种量，把在温度-80℃下冷冻保藏的嗜热链球菌IMAU80841菌株接种于脱脂粉乳粉培养基中，在温度37℃下培养24h，然后按照以MRS液体培养基重量计25％的接种量，将活化嗜热链球菌IMAU80841菌株接种于MRS液体培养基中，在温度37℃下培养24h，以同样方式传代培养3次，使其活菌数达到108CFU/g以上；
B、发酵
稀奶油在温度95℃下杀菌5min，再冷却至温度20℃，然后按照以稀奶油重量计2％的接种量，往冷却的稀奶油中加入嗜热链球菌IMAU80841菌株，在温度39℃下发酵20h，在温度6℃下贮藏，得到所述的发酵稀奶油。

Claims (6)

1.一种嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）IMAU80841，该菌株已于2016年6月1日在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中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，其保藏号为CGMCC No.12568。
2.根据权利要求1所述的嗜热链球菌IMAU80841在制备乳类发酵制品中的用途。
3.根据权利要求2所述的用途，其特征在于所述的乳类发酵制品是发酵乳、干酪或发酵稀奶油。
4.根据权利要求3所述的用途，其特征在于所述的发酵乳是采用下述方法制备得到的：
A、菌种活化
往10%脱脂粉乳粉培养基中添加以重量计0.1%酵母粉，在温度115℃下灭菌7min，得到一种活化培养基；按照以活化培养基重量计2%的接种量，把在温度-80℃下冷冻保藏的嗜热链球菌IMAU80841菌株接种于所述的活化培养基中，在温度37℃下培养20～24h，然后按照以MRS液体培养基重量计2%的接种量，将活化嗜热链球菌IMAU80841菌株接种于MRS液体培养基中，在温度37℃下培养20～24h，以同样方式传代培养2～3次，使其活菌数达到108CFU/g以上；
B、制备全脂乳粉培养基
往11.5%全脂乳粉培养基中添加以重量计6.5%蔗糖，然后在温度60℃与20MPa的条件下进行均质，接着在温度95℃下灭菌10min，得到一种发酵培养基；
C、发酵
按照5×106 CFU/mL接种量把步骤A活化的嗜热链球菌IMAU80841接种于所述的发酵培养基中，在温度42℃下发酵直到发酵乳的pH值降低到4.5时，停止发酵，得到所述的发酵乳。
5.根据权利要求4所述的用途，其特征在于所述的发酵乳在温度4℃下贮藏12h后，所述发酵乳的乳清析出少、状态细腻、拉丝性好、酸味适中、奶油味重、无酸臭味与具有传统酸乳风味。
6.根据权利要求2所述的用途，其特征在于所述的乳是牛乳、羊乳、马乳或骆驼乳。
CN201610890696.9A 2016-10-12 2016-10-12 一株嗜热链球菌菌株及其用途 Active CN106434461B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610890696.9A CN106434461B (zh) 2016-10-12 2016-10-12 一株嗜热链球菌菌株及其用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610890696.9A CN106434461B (zh) 2016-10-12 2016-10-12 一株嗜热链球菌菌株及其用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106434461A CN106434461A (zh) 2017-02-22
CN106434461B true CN106434461B (zh) 2019-05-14

Family

ID=58174372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610890696.9A Active CN106434461B (zh) 2016-10-12 2016-10-12 一株嗜热链球菌菌株及其用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106434461B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108220201A (zh) * 2018-02-26 2018-06-29 上海理工大学 嗜热链球菌Streptococcus thermophilus Benshit
CN108410777A (zh) * 2018-05-08 2018-08-17 西藏高原之宝牦牛乳业股份有限公司 一种嗜热链球菌及其制备方法
CN109536406B (zh) * 2018-12-06 2022-05-13 君乐宝乳业集团有限公司 弱后酸化的嗜热链球菌jmcc16、分离纯化方法及应用
CN110066750B (zh) * 2019-04-26 2020-12-15 石家庄君乐宝乳业有限公司 嗜热链球菌jmcc0024及分离纯化方法、应用
CN110938566B (zh) * 2019-12-09 2021-06-01 内蒙古兰格格乳业有限公司 一株嗜热链球菌及其在发酵乳中的应用
CN111471628B (zh) * 2020-06-04 2022-02-15 内蒙古农业大学 一株新的链球菌及其制剂在抑制口腔致病菌中的应用
CN112608867B (zh) * 2020-12-22 2022-05-13 君乐宝乳业集团有限公司 嗜热链球菌jmcc0029、其分离纯化方法及应用
CN113249280B (zh) * 2021-07-16 2021-10-01 中科嘉亿营养医学(山东)微生态研究院有限公司 一种嗜热链球菌stn26、菌粉及在降尿酸产品中的应用
CN114196568B (zh) * 2021-10-20 2022-10-18 君乐宝乳业集团有限公司 嗜热链球菌jmcc0032及其应用
CN114532400B (zh) * 2021-12-22 2023-09-01 山东得益乳业股份有限公司 嗜热链球菌及应用其制备的酸奶
CN115927050B (zh) * 2022-07-14 2024-04-30 江南大学 一种具有缓解焦虑功能的嗜热链球菌发酵产品的制备方法
CN116004434A (zh) * 2022-10-10 2023-04-25 甘肃农业大学 一株具有增酯作用的嗜热链球菌q1

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104726358A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司 一种乳酸菌发酵剂、使用其制备的发酵乳及发酵乳的制备方法
CN105886434A (zh) * 2016-05-05 2016-08-24 上海理工大学 一株嗜热链球菌及其应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104726358A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司 一种乳酸菌发酵剂、使用其制备的发酵乳及发酵乳的制备方法
CN105886434A (zh) * 2016-05-05 2016-08-24 上海理工大学 一株嗜热链球菌及其应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Effect of L-threonine concentrations on acetaldehyde production and glyA gene expression in fermented milk by Streptococcus thermophilus;Dan Tong等;《Food Biotechnology》;20120731;第26卷(第3期);280-292 *
嗜热链球菌IMAU10638发酵乳贮藏期间挥发性风味物质的SPME-GC-MS分析鉴定;王丹等;《中国乳品工业》;20151231;第43卷(第10期);13-17 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106434461A (zh) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106434461B (zh) 一株嗜热链球菌菌株及其用途
CN106190930B (zh) 一株德氏乳杆菌保加利亚亚种mga17-6 及其用途
CN105341149A (zh) 酸奶发酵剂及其制备方法
CN106085901B (zh) 一种具有双乙酰合成能力的植物乳杆菌及其应用
CN104911134B (zh) 一种肠膜明串珠菌及其在干酪生产中的应用
CN103421704A (zh) 一株淡水鱼发酵制品用的植物乳杆菌及应用
CN109504617A (zh) 一种哈尔滨乳杆菌及其应用
CN105176872A (zh) 嗜热链球菌及其应用
CN103589658B (zh) 一株产细菌素双歧杆菌及其在抑制酸奶后酸化中的应用
CN104450578B (zh) 一种高产癸酸乙酯的植物乳杆菌及其应用
CN104745501A (zh) 一种表皮葡萄球菌及其应用
CN103261402A (zh) 通过使用形成奶油风味的细菌菌株的生物处理来调节风味
CN106434441B (zh) 一种乳酸乳球菌乳脂亚种及其在干酪生产中的应用
CN102113556A (zh) 羊奶酸奶专用发酵剂的制备方法
CN110218675A (zh) 一株高产γ-氨基丁酸的嗜热链球菌210202及其应用
Wang et al. Isolation and screening of high‐quality lactic acid bacteria and yeast strains in kefir grains and preparation of kefir compound fermentation starter
Hamdaoui et al. Technological aptitude and sensitivity of lactic acid bacteria leuconostoc isolated from raw milk of cows: From step-by-step experimental procedure to the results
CN105420171B (zh) 一种复合发酵菌种及其制备方法和应用
CN104946566B (zh) 一种乳酸乳球菌乳酸亚种和其在干酪生产中的应用
CN104894038B (zh) 一种乳酸乳球菌乳酸亚种及其在干酪生产中的应用
CN104894037B (zh) 一种乳酸乳球菌乳酸亚种及其在干酪生产中的用途
CN110331104A (zh) 一种植物乳杆菌cv10d1及其应用
CN105018377B (zh) 一种高产丁酸乙酯的干酪乳杆菌及其应用
CN108077441A (zh) 一种通过辅助发酵剂菌株增强坚果风味的干酪及其制备方法
CN109810917B (zh) 唾液乳杆菌及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Dan Tong

Inventor after: Zhang Heping

Inventor after: Wang Junguo

Inventor after: Sun Tiansong

Inventor before: Dan Tong

Inventor before: Zhang Heping

Inventor before: Sun Tiansong

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant