CN107927168A - 一种含有开菲尔乳杆菌的发酵乳及其制备方法 - Google Patents
一种含有开菲尔乳杆菌的发酵乳及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种含有开菲尔乳杆菌的发酵乳，该发酵乳中添加有开菲尔乳杆菌KL22和嗜热链球菌JMCC0019，发酵乳的配料配伍合理，发酵乳口感绵软、营养丰富，活菌数高，可通过粘附抑制肠道有害菌定植，具有整肠作用；本发明还提供上述开菲尔乳杆菌的发酵乳的制备方法，依次经过配料、均质、杀菌、发酵、破乳等过程，制备过程简单、易于控制，发酵周期短，在发酵过程中开菲尔乳杆菌KL22和嗜热链球菌JMCC0019发挥协同作用，克服了开菲尔乳杆菌KL22单独发酵缓慢的弊端，发酵速率快、发酵乳口感醇厚。本发明适用于制备含有开菲尔乳杆菌的发酵乳。
Description
技术领域
本发明属于发酵乳制品领域，涉及一种发酵乳，具体地说是一种含有开菲尔乳杆菌的发酵乳及其制备方法。
背景技术
发酵乳不仅可以缓解乳糖不耐症，还含有充分降解的小分子蛋白和多肽，可以促进乳蛋白的消化和吸收。同时，益生菌的肠道调节功能使该类产品逐渐受到了消费者的认同和欢迎。同时，当前的乳品行业现状，国家加大了对奶业发展的扶持力度，在产业政策上将奶业作为重点支持的产业，发展奶业仍是畜牧业的发展重点，是国家扶持的重点。不可忽视的是，发酵乳制品中，乳酸菌的种类和数量会严重影响产品的益生和保健功能。大多数乳酸菌，如普通乳酸菌饮料、酸奶使用的嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌等经过人体消化道时，不耐胃酸和胆汁，大部分被消化液破坏，存活率大幅度降低，因而调节肠道菌群平衡的功能受到抑制。
开菲尔乳杆菌，从属乳杆菌属，能够有效耐受人体消化系统，包括口腔中的酶、低pH值的胃液以及小肠的胆汁酸等，并具有调节肠道内微生物菌群平衡，增强宿主肠道抵抗力，预防和治疗腹泻，预防呼吸道感染等益生功能，具有作为酸乳发酵剂开发潜质。目前国内外对开菲尔乳杆菌在乳中的发酵性能研究较少，对开菲尔乳杆菌在乳中发酵的条件还不了解，成为开菲尔乳杆菌在乳制品中应用的技术瓶颈。申请号为201410780337.9的中国发明专利申请，公开了一株开菲尔乳杆菌KL22，可以耐受胃液的低pH和肠道的高胆盐环境。但该菌株在常见发酵条件下，不易产酸凝乳。因此，研究适合开菲尔乳杆菌KL22的发酵条件，进一步开发合适的含有功能性开菲尔乳杆菌的乳制品，对消费者健康水平，改善饮用者健康状况具有重要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题，是要提供一种含有开菲尔乳杆菌的发酵乳，该发酵乳口感绵软、营养丰富，活菌数高，风味好，可通过粘附抑制肠道有害菌定植，具有整肠作用；
本发明的另外一个目的，是要提供上述开菲尔乳杆菌的发酵乳的制备方法，过程简单、易于控制，发酵周期短，在发酵过程中开菲尔乳杆菌KL22和嗜热链球菌JMCC0019发挥协同作用，克服了开菲尔乳杆菌KL22单独发酵缓慢的问题，发酵速率快、酸度控制合理且发酵乳口感醇厚。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种含有开菲尔乳杆菌的发酵乳，按照重量份数计，它包括如下组分：
生牛乳75-100份，
开菲尔乳杆菌KL22 0.0001-1份，
嗜热链球菌JMCC0019 0.0001-1份，
白砂糖 5-30份，
麦芽糖 1-20份，
果糖 1-20份，
低聚异麦芽糖1-20份，
谷物膳食纤维0.1-10份。
作为本发明的一种限定，所述谷物膳食纤维包括重量比为3：1：1：2的燕麦纤维、大麦纤维、小麦纤维和黑麦纤维。
在本发明中，嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）JMCC0019，是从西藏拉萨市夺底乡牧民家中自制传统发酵乳中分离筛选出来的，该菌菌株已于2017年07月14日，保存于中国科学院微生物研究所菌种保藏中心，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏号为CGMCC NO. 14426，分类命名为嗜热链球菌 Streptococcus thermophilus，该生物材料为存活状态；将菌株进行分子生物学鉴定，通过DNA提取、PCR扩增，16SrDNA测序，NCBI网站blast最终确定为嗜热链球菌。
嗜热链球菌JMCC0019的16SrDNA测序结果如下：
GTGGCTCAAAGGTTCCTCACCGACTTCGGGTGTTAAAACTCTCGTGGTGTGACGGGCGGTGTGTACAAGGCCCGGGAACGTATTCACCGCGGCGTGCTGATCCGCGATTACTAGCGATTCCGACTTCATGTAGGCGAGTTGCAGCCTACAATCCGAACTGAGATTGGCTTTAAGAGATTAGCTCGCCGTCACCGACTCGCAACTCGTTGTACCAACCATTGTAGCACGTGTGTAGCCCAGGTCATAAGGGGCATGATGATTTGACGTCATCCCCACCTTCCTCCGGTTTATTACCGGCAGTCTCGCTAGAGTGCCCAACTGAATGATGGCAACTAACAATAGGGGTTGCGCTCGTTGCGGGACTTAACCCAACATCTCACGACACGAGCTGACGACAACCATGCACCACCTGTCACCGATGTACCGAAGTAACTTTCTATCTCTAGAAATAGCATCGGGATGTCAAGACCTGGTAAGGTTCTTCGCGTTGCTTCGAATTAAACCACATGCTCCACCGCTTGTGCGGGCCCCCGTCAATTCCTTTGAGTTTCAACCTTGCGGTCGTACTCCCCAGGCGGAGTGCTTAATGCGTTAGCTGCGGCACTGAATCCCGGAAAGGATCCAACACCTAGCACTCATCGTTTACGGCGTGGACTACCAGGGTATCTAATCCTGTTCGCTCCCCACGCTTTCGAGCCTCAGCGTCAGTTACAGACCAGAGAGCCGCTTTCGCCACCGGTGTTCCTCCATATATCTACGCATTTCACCGCTACACATGGAATTCCACTCTCCCCTTCTGCACTCAAGTTTGACAGTTTCCAAAGCGAACTATGGTTGAGCCACAGCCTTTAACTTCAGACTTATCAAACCGCCTGCGCTCGCTTTACGCCCAATAAATCCGGACAACGCTCGGGACCTACGTATTACCGCGGCTGCTGGCACGTAGTTAGCCGTCCCTTTCTGGTAAGCTACCGTCACAGTGTGAACTTTCCACTCTCACACCCGTTCTTGACTTACAACAGAGCTTTACGATCCGAAAACCTTCTTCACTCACGCGGCGTTGCTCGGTCAGGGTTGCCCCCATTGCCGAAGATTCCCTACTGCTGCCTCCCGTAGGAGTCTGGGCCGTGTCTCAGTCCCAGTGTGGCCGATCACCCTCTCAGGTCGGCTATGTATCGTCGCCTAGGTGAGCCATTACCTCACCTACTAGCTAATACAACGCAGGTCCATCTTGTAGTGGAGCAATTGCCCCTTTCAAATAAATGACATGTGTCATCCATTGTTATGCGGTATTAGCTATCGTTTCCAATAGTTATCCCCCGCTACAAGGCAGGTTACCTACGCGTTACTCACCCGTTCGCAACTCATCCAAGAAGAGCAAGCTCCTCTCTTCAGCGTCTACTGCAG
嗜热链球菌JMCC0019的Phes基因测序结果如下：
TCGCAACTCTACAAGTCCTGTCCAAGCTCGTACACTTGATAAACATGATTTTTCTAAAGGTCCTCTTAAGATGATCTCACCAGGACGTGTTTTCCGTCGTGATACCGATGATGCGACTCACAGCCACCAGTTTCACCAAATCGAAGGTTTGGTCGTTGGTAAAAACATCTCAATGGGTGATCTGAAGGGAACGCTTGAGATGATTATTCAAAAAATGTTTGGTGCAGAACGTCGAATCCGTTTGCGTCCTTCTTACTTCCCATTCACTGAACCTTCCGTTGAGGTTGACGTGTCATGCTTCAAGTGTGGTGGTAAAGGATGTAACGTATGCAAGAATACAGGTTGGATTGAGATCCTTGGTGCTGGTATGGTTCACCCACAAGTGCTTGAGATGTCAGGTGTTGATTCTGAAGAATATTCAGGTTTTGTTTTGGGTTTAGGAAG。
嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）JMCC0019，它按照以下分离纯化步骤进行：
①样品采集
取25mL西藏传统的发酵乳制品，加入225mL生理盐水中，充分混匀，得到样品；
②样品富集
取2mL①中样品，加入100mL的MRS液体培养基中，37℃培养72h，得到培养液；
③菌株分离
取培养液1mL，用0.9%（重量与体积的百分比）无菌的生理盐水稀释100000倍，分别为梯度稀释10-1、10-2、10-3、10-4、10-5倍，得到菌悬液；
取MRS固体培养基，融化后，倒入培养皿，待其冷却、完全凝固后，吸取0.1mL菌悬液涂布到培养基上；置37℃环境下厌氧培养72h，观察菌落生长情况；
待平板出现典型菌落后，根据标准嗜热链球菌的菌落特征以及参考相关文献图片，挑选出相应的菌落，进行下一步的菌株纯化；
④菌株纯化
挑取选中的单菌落，将菌落培养物划线接种到MRS固体培养基上，37℃有氧环境培养72h；然后，再将培养皿上长出的单菌落，继续划线接种到MRS固体培养基上，37℃有氧环境培养72h；连续培养三次；
最后，将纯培养物置于无菌的20%甘油中于-70℃保存，同时接种MRS固体培养基试管斜面用于临时保存。
MRS液体培养基的组成如下：
酪蛋白胨 10g、牛肉膏 10g、酵母膏 5g、葡萄糖 20g、乙酸钠 5g、柠檬酸二胺2g、吐温-80 1g、K2HPO4 2g、MgSO4·7H2O 0.2g、MnSO4·7H2O 0.05g、蒸馏水 1000mL；
MRS固体培养基为：1000mL MRS液体培养基添加15g琼脂。
与已有嗜热链球菌相比，产胞外多糖的嗜热链球菌JMCC0019对低pH值和高胆汁酸盐环境具有更好的耐受性，在人体消化道的极端环境的生存性更强，可以更好地发挥其益生作用。
本发明还提供的一种含有开菲尔乳杆菌的发酵乳的制备方法，它按照如下的步骤顺序依次进行：
（1）配料
将生牛乳、白砂糖、麦芽糖、果糖、低聚异麦芽糖和谷物膳食纤维混合均匀后置于发酵罐中，得A；
（2）均质、杀菌
将A于60-65℃下均质，于95℃下杀菌5 min，得B；
（3）发酵
B接种开菲尔乳杆菌KL22和嗜热链球菌JMCC0019，在发酵罐中于35-42℃下发酵6-48h至凝乳,检测其pH至酸性，停止发酵，得C；
（4）破乳
C摇匀后破乳，得含有开菲尔乳杆菌的发酵乳。
作为本发明制备方法的一种限定，步骤（3）中，所述pH为4.0-4.5。
本发明添加的低聚异麦芽糖，分解后含有一定量葡萄糖和麦芽糖，可促进开菲尔乳杆菌KL22和嗜热链球菌JMCC0019的生长发酵。
谷物纤维中含有阿拉伯木聚糖，能够被人体肠道菌群分泌的戊聚糖水解酶降解成木聚糖、低聚木糖、阿拉伯糖，而阿拉伯糖同样可被开菲尔乳杆菌KL22利用，可促进其在肠道中定植生长。
在发酵的过程中，开菲尔乳杆菌KL22仅利用麦芽糖等碳水化合物发酵产酸较慢，添加嗜热链球菌JMCC0019后，可以更快的利用牛乳中的氨基酸和多肽等氮源，迅速增殖产酸，并为开菲尔乳杆菌KL22提供碳源和氮源，促进其增殖；嗜热链球菌JMCC0019能够高产胞外多糖，能够提高发酵乳的持水力，降低乳清析出，改善发酵乳的质地和口感，避免在运输过程中受外界环境影响降低品质。
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：
本发明提供的含有开菲尔乳杆菌的发酵乳，口感绵软、营养丰富，活菌数高，风味好，可通过粘附抑制肠道有害菌定植，具有整肠作用；
本发明提供的含有开菲尔乳杆菌的发酵乳的制备方法，过程简单、易于控制，发酵周期短，在发酵过程中开菲尔乳杆菌KL22和嗜热链球菌JMCC0019发挥协同作用，克服了开菲尔乳杆菌KL22单独发酵缓慢的问题，发酵速率快、酸度控制合理且发酵乳口感醇厚。
本发明适用于制备含有开菲尔乳杆菌的发酵乳。
本发明下面将结合具体实施例作进一步详细说明。
具体实施方式
下述实施例中所用的方法如无特殊说明均采用现有的技术方法，所用试剂如无特殊说明均采用市售的试剂。
实施例1 一种含有开菲尔乳杆菌的发酵乳及其制备方法
本实施例为一种含有开菲尔乳杆菌的发酵乳的制备方法，它按照如下的步骤顺序依次进行：
（1）配料
将生牛乳100kg、白砂糖20kg、麦芽糖1kg、果糖15kg、低聚异麦芽糖10kg和谷物膳食纤维7kg(燕麦纤维3kg、大麦纤维1kg、小麦纤维1kg和黑麦纤维2kg)混合均匀后置于发酵罐中，得A1；
（2）均质、杀菌
将A1于60℃下均质，于95℃下杀菌5 min，得B1；
（3）发酵
B1接种5g开菲尔乳杆菌KL22菌粉和15g嗜热链球菌JMCC0019菌粉，在发酵罐中于42℃下发酵15h至凝乳,检测其pH至4.5，停止发酵，得C1；
（4）破乳
C1摇匀后破乳，得含有开菲尔乳杆菌的发酵乳。
本实施例中的开菲尔乳杆菌KL22菌粉和嗜热链球菌JMCC0019菌粉均采用现有的技术制备成为菌粉。
本实施例制备的含有开菲尔乳杆菌的发酵乳，口感绵软、醇厚、营养丰富，活菌数高，风味好，可通过粘附抑制肠道有害菌定植，具有整肠作用；制备方法过程简单、易于控制，发酵周期短，在发酵过程中开菲尔乳杆菌KL22和嗜热链球菌JMCC0019发挥协同作用，克服了开菲尔乳杆菌KL22单独发酵缓慢的问题，发酵速率快、酸度控制合理。
实施例2-4 含有开菲尔乳杆菌的发酵乳及其制备方法
本实施例分别为一种含有开菲尔乳杆菌的发酵乳及其制备方法，其中制备方法与实施例1相似，不同之处仅在于：发酵乳的配料及制备过程中的相关参数不同。具体见下表。
实施例2-4制备的含有开菲尔乳杆菌的发酵乳，口感绵软、醇厚、营养丰富，活菌数高，风味好，可通过粘附抑制肠道有害菌定植，具有整肠作用；制备方法过程简单、易于控制，发酵周期短，在发酵过程中开菲尔乳杆菌KL22和嗜热链球菌JMCC0019发挥协同作用，克服了开菲尔乳杆菌KL22单独发酵缓慢的问题，发酵速率快、酸度控制合理。
实施例5 开菲尔乳杆菌KL22的对不同糖类的糖代谢实验
将开菲尔乳杆菌KL22菌株接至MRS液体培养基中，37℃培养24h，传代一次，取菌悬液接种至糖发酵管中，37℃培养48h，观察颜色变化。具体结果见下表。
注：“+”表示发酵利用；“-”表示不发酵利用。
由上述表格可知，在上述48种碳水化合物中，开菲尔乳杆菌KL22可利用L-阿拉伯糖、D-核糖、D-半乳糖、D-果糖、麦芽糖、乳糖、蜜二糖，并发酵产酸。
实施例6 开菲尔乳杆菌KL22在不同的发酵温度下对不同糖类的糖代谢实验
将开菲尔乳杆菌KL22活化至MRS液体培养基中，37 ℃培养24h，收集菌液于10000 rpm，25 ℃离心5 min，收集菌体，生理盐水洗涤2次，备用。在生牛乳中分别添加8%L-阿拉伯糖、麦芽糖和乳糖，95 ℃水浴10 min，分装，接种1%开菲尔乳杆菌KL22，分别放置于15 ℃，30℃，37℃和42℃发酵培养。定期检测pH。具体结果如下表。
由上述表格可知，分别在生牛乳中添加L-阿拉伯糖、麦芽糖和乳糖作为碳源，接种开菲尔乳杆菌KL22进行发酵，发现分别添加3种糖，对KL22的发酵产酸速度的影响不同。单独添加8% 麦芽糖，在30℃或37℃下发酵， KL22发酵至60 h可终止发酵，且37℃为最佳发酵温度。
实施例7 嗜热链球菌JMCC0019对不同糖类的糖代谢实验
本实施例对嗜热链球菌JMCC0019对不同糖类的糖代谢实验，具体实验过程：
将嗜热链球菌JMCC0019菌株接至MRS液体培养基中，37℃培养24h，传代一次，取菌悬液接种至糖发酵管中，37℃培养48h，观察颜色变化。具体结果见下表。
注：“+”表示发酵利用；“-”表示不发酵利用。
由上述表格可以得知，在上述48种碳水化合物中，嗜热链球菌JMCC0019可利用D-葡萄糖、乳糖、蔗糖，并发酵产酸。
实施例8 开菲尔乳杆菌KL22和嗜热链球菌JMCC0019的协同效应实验
按照实施例1的制备方法制备含有开菲尔乳杆菌的发酵乳，制备方法与实施例1相似，与实施例1不同的是：不同组别中发酵乳的菌粉添加是不同的，具体如下：
上述三组发酵乳，第一组仅添加开菲尔乳杆菌KL22，待凝乳、摇匀后，于4℃放置20天，每4d检测一次pH和乳酸菌总数；第二组分别添加开菲尔乳杆菌KL22和嗜热链球菌JMCC0019，待凝乳、摇匀后，于4℃放置20天，每4d检测一次pH和乳酸菌总数；第三组添加嗜热链球菌JMCC0019，待凝乳、摇匀后，于4℃放置20天，每4d检测一次pH和乳酸菌总数。
由上表可知，第二组添加开菲尔乳杆菌KL22和嗜热链球菌JMCC0019后，促进开菲尔乳杆菌KL22增殖，在货架期内两组发酵乳的香气差异不大，但添加嗜热链球菌JMCC0019和开菲尔乳杆菌KL22的酸奶可改善发酵乳质地，降低乳清析出，且不影响本发酵乳的口感,并且两种菌种能互相促进增殖，在保质期内拥有较高的活菌数。
实施例1-4，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明所作的其它形式的限定，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。但凡是未脱离本发明权利要求的技术实质，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保护的范围。
序列表
<110> 石家庄君乐宝乳业有限公司
<120> 一种含有开菲尔乳杆菌的发酵乳及其制备方法
<130> 2017.12.10
<140> 2017113597546
<141> 2017-12-17
<160> 2
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1407
<212> DNA
<213> Streptococcus thermophilus
<400> 1
gtggctcaaa ggttcctcac cgacttcggg tgttaaaact ctcgtggtgt gacgggcggt 60
gtgtacaagg cccgggaacg tattcaccgc ggcgtgctga tccgcgatta ctagcgattc 120
cgacttcatg taggcgagtt gcagcctaca atccgaactg agattggctt taagagatta 180
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gtcataaggg gcatgatgat ttgacgtcat ccccaccttc ctccggttta ttaccggcag 300
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tgctggtatg gttcacccac aagtgcttga gatgtcaggt gttgattctg aagaatattc 420
aggttttgtt ttgggtttag gaag 444
Claims (4)
1.一种含有开菲尔乳杆菌的发酵乳，其特征在于按照重量份数计，它包括如下组分：
生牛乳75-100份，
开菲尔乳杆菌KL22 0.0001-1份，
嗜热链球菌JMCC0019 0.0001-1份，
白砂糖 5-30份，
麦芽糖 1-20份，
果糖 1-20份，
低聚异麦芽糖1-20份，
谷物膳食纤维0.1-10份。
2.根据权利要求1所述的一种含有开菲尔乳杆菌的发酵乳，其特征在于：所述谷物膳食纤维包括重量比为3：1：1：2的燕麦纤维、大麦纤维、小麦纤维和黑麦纤维。
3.如权利要求1所述的一种含有开菲尔乳杆菌的发酵乳的制备方法，其特征在于它按照如下的步骤顺序依次进行：
（1）配料
将生牛乳、白砂糖、麦芽糖、果糖、低聚异麦芽糖和谷物膳食纤维混合均匀后置于发酵罐中，得A；
（2）均质、杀菌
将A于60-65℃下均质，于95℃下杀菌5 min，得B；
（3）发酵
B接种开菲尔乳杆菌KL22和嗜热链球菌JMCC0019，在发酵罐中于35-42℃下发酵6-48h至凝乳,检测其pH至酸性，停止发酵，得C；
（4）破乳
C摇匀后破乳，得含有开菲尔乳杆菌的发酵乳。
4.根据权利要求3所述的一种含有开菲尔乳杆菌的发酵乳的制备方法，其特征在于：步骤（3）中pH为4.0-4.5。
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