CN108102987A - 一种空间罗伊氏乳杆菌ss23-52及其干粉发酵剂的制备与在纯种益生菌酸奶中的应用 - Google Patents

一种空间罗伊氏乳杆菌ss23-52及其干粉发酵剂的制备与在纯种益生菌酸奶中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108102987A
CN108102987A CN201810156028.2A CN201810156028A CN108102987A CN 108102987 A CN108102987 A CN 108102987A CN 201810156028 A CN201810156028 A CN 201810156028A CN 108102987 A CN108102987 A CN 108102987A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lactobacillus reuteri
dry powder
fermentation
fullarton
space
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.)
Granted
Application number
CN201810156028.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108102987B (zh
Inventor
郝红炜
刘慧�
张红星
谢远红
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.)
Tianyi Space Biotechnology Wuxi Co ltd
Original Assignee
Fuledun Bioengineering Technology Beijing Co ltd
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 Fuledun Bioengineering Technology Beijing Co ltd filed Critical Fuledun Bioengineering Technology Beijing Co ltd
Priority to CN201810156028.2A priority Critical patent/CN108102987B/zh
Publication of CN108102987A publication Critical patent/CN108102987A/zh
Priority to PCT/CN2018/094621 priority patent/WO2019161631A1/zh
Priority to AU2018410430A priority patent/AU2018410430B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN108102987B publication Critical patent/CN108102987B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, 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
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23CDAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C9/00Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
    • A23C9/12Fermented milk preparations; Treatment using microorganisms or enzymes
    • A23C9/123Fermented milk preparations; Treatment using microorganisms or enzymes using only microorganisms of the genus lactobacteriaceae; Yoghurt
    • A23C9/1234Fermented milk preparations; Treatment using microorganisms or enzymes using only microorganisms of the genus lactobacteriaceae; Yoghurt characterised by using a Lactobacillus sp. other than Lactobacillus Bulgaricus, including Bificlobacterium sp.
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, 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
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23CDAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C2220/00Biochemical treatment
    • A23C2220/20Treatment with microorganisms
    • A23C2220/202Genetic engineering of microorganisms used in dairy technology
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2400/00Lactic or propionic acid bacteria
    • A23V2400/11Lactobacillus
    • A23V2400/173Reuteri
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/225Lactobacillus

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Dairy Products (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Fodder In General (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)

Abstract

本发明公开了一种空间罗伊氏乳杆菌SS23‑52及其干粉发酵剂的制备与在纯种益生菌酸奶中的应用。本发明保护的罗伊氏乳杆菌SS23‑52,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为CGMCC No.15152。利用本发明的空间罗伊氏乳杆菌及其干粉发酵剂制备的纯种益生菌酸奶,有浓郁的炒麦风味,口感细腻和润滑,酸甜度适中,凝乳结实,乳清析出较少,凝乳时间缩短至3.5h,突破了利用嗜热链球菌和德氏乳杆菌保加利亚亚种两种菌的共生作用生产商品化普通酸奶的凝乳时间。本发明制作纯种益生菌酸奶的原料来源方便,发酵工艺简单,发酵周期短,操作简单,对设备要求低,成本较低,适于工业化生产。

Description

一种空间罗伊氏乳杆菌SS23-52及其干粉发酵剂的制备与在 纯种益生菌酸奶中的应用
技术领域
本发明涉及一种空间罗伊氏乳杆菌SS23-52及其干粉发酵剂的制备与在纯种益生菌酸奶中的应用。
背景技术
罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)细胞形态从短杆状、长短不等的长杆状到丝状,单生或短链状排列,革兰氏阳性耐氧或微好氧菌,于MRS培养基平板上菌落大小为1~2mm、表面光滑湿润、边缘不规则、扁平、半透明、灰白色,可进行异型乳酸发酵,能发酵葡萄糖产生乳酸、乙酸、乙醇和CO2。该菌常栖息于人和动物的肠道内,在生长代谢过程中能产生胞外多糖,使其对肠黏膜具有很强的黏附能力,拮抗肠道致病菌的定殖,可调节肠道菌群平衡,改善肠道健康,对缓解由于肠道菌群失衡导致的小儿便秘具有很好效果。此外,该菌在生长代谢过程中能利用甘油产生一种特殊的抑菌物质--罗伊氏素(reuterin),其主要成分是3-羟基丙醛(3-HPA),属于非蛋白质类广谱抗菌物质,能广泛抑制埃希氏菌、志贺氏菌、沙门氏菌、李斯特菌、弧菌、梭菌、葡萄球菌、幽门螺旋杆菌等胃肠道致病菌的生长,避免罹患肠道疾病,对预防和治疗小儿腹泻效果较好。
空间微生物由于受到太空微重力效应、高真空、极端温差、弱磁场和高能粒子(电子、质子、重离子)辐射等诱变作用,可显著提高突变频率而发生基因突变,将导致其生物学性状(如个体形态、菌落特征、生理生化特性、免疫原性等)、发酵生产性能(如生物量、产物量、酶活力、效价、发酵速度等)发生改变。利用天宫2号和神舟11号宇宙飞船搭载返回地面经太空诱变后的罗伊氏乳杆菌,以地面原始的罗伊氏乳杆菌作对照,选育出发生正向突变的发酵性能优良的菌株,再利用遗传稳定且发酵牛乳性能优良的空间罗伊氏乳杆菌优化高密度发酵条件和冻干保护剂配方,制备高活力干粉发酵剂,再应用干粉发酵剂研发生产纯种益生菌酸奶。目前国内外学者对空间微生物的研究主要集中在空间病原菌、空间腐蚀菌和微生物制药方面,而且国内学者对罗伊氏乳杆菌酸奶的研究,也仅仅限于在嗜热链球菌和德氏乳杆菌保加利亚亚种基础上添加罗伊氏乳杆菌研制复合益生菌酸奶,其生理功效显然不如纯种罗伊氏乳杆菌酸奶。因此,本发明对空间罗伊氏乳杆菌的选育及其在纯种益生菌酸奶中的应用,填补了空间食品微生物工程菌的研究空白。故而,有关空间罗伊氏乳杆菌及其纯种益生菌酸奶的发酵生产方法,尚未见国内外发明专利和文献报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种空间罗伊氏乳杆菌SS23-52及其干粉发酵剂的制备与在纯种益生菌酸奶中的应用。
本发明首先提供了一种可用于制备纯种益生菌酸奶的菌株-罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52,该菌株可简称为空间罗伊氏乳杆菌SS23-52,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为CGMCCNo.15152。
本发明还提供了一种菌剂,其活性成分为罗伊氏乳杆菌(Lactobacillusreuteri)Fullarton-H-SS23-52。
所述菌剂为将罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52进行培养得到的培养物。
所述菌剂具体可为将罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52接种于MRS液体培养基进行培养得到的培养物。
所述菌剂中,所述罗伊氏乳杆菌的活菌数量具体可为7.5×109CFU/mL。
所述菌剂还可以包括载体。所述载体可为固体载体或液体载体。所述固体载体可为糖醇类、蛋白类或维生素类物质;所述糖醇类载体可为海澡糖、乳糖、蔗糖、麦芽糊精、麦芽糖、蔗糖、果糖、甘露醇和山梨醇中的至少一种;所述蛋白类载体为脱脂乳粉、乳清粉、酵母粉和酪蛋白的至少一种;所述维生素类载体可为维生素C和/或维生素E。所述液体载体可为甘油、植物油或水。所述菌剂中,所述活性成分可以以培养的活细胞、活细胞的发酵液、细胞培养物的滤液或细胞与滤液的混合物的形式存在。所述组合物的剂型可为多种剂型,如液剂、乳剂、悬浮剂、粉剂、颗粒剂、可湿性粉剂或水分散粒剂。
以上任一所述菌剂的用途可为制备酸奶。
本发明还保护一种干粉发酵剂,是将罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52或其发酵产物与冻干保护剂混合后冻干得到的。
所述发酵产物具体可为发酵后的活菌体。
每1g所述干粉发酵剂中,所述罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52的活菌数量为如下(a1)或(a2):
(a1)1.0~5.0×1010CFU;
(a2)4.4×1010CFU。
所述冻干保护剂中含有如下(b1)或(b2)成分:
(b1)5g/100mL~20g/100mL麦芽糊精和5g/100mL~20g/100mL脱脂奶粉;
(b2)5g/100mL麦芽糊精和10g/100mL脱脂奶粉。
所述冻干保护剂由5g/100mL~20g/100mL麦芽糊精、5g/100mL~20g/100mL脱脂奶粉和溶剂组成;所述溶剂为水,更具体为蒸馏水。
所述冻干保护剂由5g/100mL麦芽糊精、10g/100mL脱脂奶粉和溶剂组成;所述溶剂为水,更具体为蒸馏水。
所述冻干保护剂经过高压灭菌(具体可通过0.07Mpa高压蒸汽灭菌15min实现)。
所述罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52的发酵产物为将罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52在液体MRS培养基中进行发酵得到的发酵产物。
所述发酵产物具体可为发酵后的活菌体。
所述发酵的体系中,所述罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52的含量为下述(d1)或(d1)或(d1):
(d1)(0.8~3.8)×108CFU/mL:
(d2)(1.5~3.0)×108CFU/mL:
(d3)1.5×108CFU/mL或2.3×108CFU/mL。
所述罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52可存在于以上任一所述菌剂中,通过向液体MRS培养基中接种所述菌剂达到引入罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52的目的。
在所述菌剂中,所述罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52的活菌数量为7.5×109CFU/mL时,在所述发酵的体系中,所述菌剂的接种量可为(d4)或(d5)或(d6):
(d4)1.0%~5.0%(体积百分浓度),即所述发酵的体系中所述罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52的活菌数为(0.8~3.8)×108CFU/mL;
(d5)2.0%~4.0%(体积百分浓度),即所述发酵的体系中所述罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52的活菌数为(1.5~8.0)×108CFU/mL;
(d6)2.0%或3.0%(体积百分浓度),即所述发酵的体系中所述罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52的活菌数为1.5×108CFU/mL或2.3×108CFU/mL。
所述发酵的温度为(e1)或(e2)或(e3):
(e1)31℃~43℃;
(e2)34℃~40℃;
(e3)37℃。
所述发酵的时间为(f1)或(f2)或(f3):
(f1)8小时~24小时;
(f2)12小时~20小时;
(f3)16小时或20小时。
所述发酵过程中,保持发酵体系的pH=6.8(具体可通过流加20g/100mL的NaOH溶液实现)。
所述发酵的搅拌转速具体可为120~150r/min。
以上任一所述发酵产物具体可为将所述发酵后的发酵体系离心后得到的沉淀(菌泥)。所述离心条件具体可为4℃、4000r/min离心20min。
所述发酵的活菌体沉淀产物和所述冻干保护剂的混合比例具体可为:每100mL发酵体系离心后得到的活菌体沉淀产物加入10mL冻干保护剂均匀混合。
所述冻干具体可为将发酵产物和冻干保护剂的混合物于-80℃预冻2~4h至完全冻结状态,然后于-55℃、真空度0.13mBar的条件下冻干36~48h至完全干燥状态。
所述干粉发酵剂的用途可为制备酸奶。
本发明还保护罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52,或,以上任一所述菌剂,或,以上任一所述干粉发酵剂在制备酸奶中的应用。
本发明还保护一种酸奶的制备方法,包括如下步骤:向原料乳中添加罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52,或,以上任一所述菌剂,或,以上任一所述干粉发酵剂,进行发酵,得到酸奶。
所述发酵体系中,所述罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52的含量为下述(c1)或(c2)或(c3):
(c1)(2.2~13.0)×107CFU/mL;
(c2)(4.4~11.0)×107CFU/mL;
(c3)4.4×107CFU/mL。
上述方法中,所述向原料乳中添加罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52可通过向所述原料乳中添加以上任一所述干粉发酵剂实现。
在所述干粉发酵剂中,所述罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52的活菌数量为4.4×1010CFU/g时,在所述发酵的体系中,所述干粉发酵剂的接种量可为(c4)或(c5)或(c6):
(c4)0.5‰~3.0‰(质量体积千分浓度),即所述发酵的体系中所述罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52的活菌数为(2.2~13.0)×107CFU/mL;
(c5)1.0‰~2.5‰(质量体积千分浓度),即所述发酵的体系中所述罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52的活菌数为(4.4~11.0)×107CFU/mL;
(c6)1.0‰(质量体积千分浓度),即所述发酵的体系中所述罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52的活菌数为4.4×107CFU/mL。
所述发酵体系中,还包括绵白糖或蔗糖。
所述酸奶的制备方法具体可为:将原料乳(具体可为利乐枕包装,净含量240mL/袋,内蒙古伊利实业集团股份有限公司)加热至60℃,加入5.5g/100mL绵白糖(蔗糖质量含量为95%),继续加热至90℃保温5~10min,冷却至37℃,得到灭菌原料乳,以1.0‰(质量体积千分浓度)的接种量将以上任一所述罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52干粉发酵剂接入,搅拌均匀,于37℃发酵至凝固,得到酸奶。
所述酸奶含有所述罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52的活菌数量为3.2×109CFU/mL,酸度为54.71°T,凝乳时间为3.5h,突破了利用嗜热链球菌和德氏乳杆菌保加利亚亚种两种菌的共生作用生产商品化普通酸奶的凝乳时间(发酵时间为5~6h)。
以上任一所述原料乳为哺乳动物乳汁或由所述哺乳动物乳汁得到的液体乳制品,可用来制备酸奶。所述原料乳具体可为牛乳。
本发明还保护以上任一所述方法制备得到的酸奶。
实际生产中,采用罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52及其干粉发酵剂制备酸奶的工艺流程如下:
1、原料乳:原料乳选用纯牛乳(细菌的总菌数一般低于104CFU/mL,不含抗生素和消毒药,不宜选用患乳房炎乳)。
2、净化:原料乳以离心机除去牛乳中的白细胞和其他肉眼可见的杂质。
3、标准化:原料乳的主要成分指标应符合食品卫生国家标准GB 5408-85。其总干物质应不低于11.5%,脂肪含量根据产品不同大体调整为4种:3.2%、2.5%、1.0%和<0.1%,可通过脱除奶油或添加1%~3%的脱脂奶粉或稀奶油以调整总干物质或脂肪含量。
4、预热、配料和过滤:将原料乳加热至60℃左右,加入5.5g/100mL的绵白糖(蔗糖质量含量为95%),溶解后过滤除杂。
5、均质:在均质机中于8~10MPa压力下对预热的原料乳进行均质处理。目的是使乳凝固均匀,质地更加细腻、平滑,亦可使脂肪球变小而防止脂肪上浮。
6、杀菌:将原料乳加热至90℃,保温5~10min。
7、冷却:经杀菌后的原料乳迅速冷却至37℃,待接种。
8、接种:将空间罗伊氏乳杆菌SS23-52干粉发酵剂(空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的活菌数为4.4×1010CFU/g)接种于原料乳中,接种量为1.0‰(质量体积千分浓度,即发酵体系中空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的活菌数为4.4×107CFU/mL)。
9、分装:为避免杂菌侵入,分装于塑料小容器的操作应在无菌室中快速进行。
10、保温发酵:将塑料小容器置于发酵室中保持发酵温度37℃。当发酵乳的酸度达到55~70°T,乳凝固性状良好时,即发酵成熟。发酵时间为3~4h。
11、冷却:将盛酸奶的容器从发酵室取出,用冷风迅速冷却至10℃以下。
12、冷藏与后熟:经冷却处理的酸奶,贮藏于0~5℃冷藏室中保存,直至饮用。
以上任一酸奶具体可为益生菌酸奶,更具体可为罗伊氏乳杆菌纯种益生菌酸奶。
本发明利用天宫2号和神舟11号宇宙飞船搭载返回地面经太空诱变后的罗伊氏乳杆菌,以地面原始的罗伊氏乳杆菌作对照,选育出发生正向突变的发酵性能优良的菌株空间罗伊氏乳杆菌SS23-52,再通过优化高密度发酵条件和冻干保护剂,研发了一种利用该菌株制备的干粉发酵剂的方法,可用于研发生产纯种益生菌酸奶。利用本发明的空间罗伊氏乳杆菌SS23-52得到的纯种益生菌酸奶,有浓郁的炒麦风味,口感细腻和润滑,酸甜度适中,酸度为54.71°T,凝乳结实,乳清析出较少,凝乳时间缩短至3.5h,突破了利用嗜热链球菌和德氏乳杆菌保加利亚亚种两种菌的共生作用生产商品化普通酸奶的凝乳时间(发酵时间为5~6h)。本发明对空间罗伊氏乳杆菌的选育及其在纯种益生菌酸奶中的应用,填补了空间食品微生物工程菌的研究空白。另外,本发明制作纯种益生菌酸奶的原料来源方便,发酵工艺简单,发酵周期短,操作简单,对设备要求低,成本较低,适于工业化生产。
生物材料保藏说明
生物材料的分类命名:罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)
生物材料的菌株编号:Fullarton-H-SS23-52
生物材料的保藏单位名称:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心
生物材料的保藏单位简称:CGMCC
生物材料的保藏单位地址: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,邮政编码:100101
生物材料的保藏日期:2018年01月02日
生物材料的保藏中心登记入册编号:CGMCC No.15152
附图说明
图1为空间罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)SS23-52生产纯种益生菌酸奶的流程工艺。
具体实施方式
以下的实施例便于更好地理解本发明,但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料,如无特殊说明,均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验,均设置三次重复实验,结果取平均值。
地面罗伊氏乳杆菌(Lactobacillusreuteri)GS23:美国模式菌种收集中心(American type culture collection),编号:ATCC23272。
下述实施例中的MRS液体培养基由溶质和溶剂组成,溶剂为蒸馏水,溶质及其浓度分别为:酪蛋白胨10g/L、牛肉膏10g/L、酵母粉5g/L、葡萄糖10g/L、乙酸钠5g/L、柠檬酸二铵2g/L、吐温-80 1mL/L、K2HPO4 2g/L、MgSO4·7H2O 0.2g/L、MnSO4·H2O 0.05g/L,pH6.8。MRS固体培养基为向MRS液体培养基中加入琼脂粉1.7g/L得到的培养基。
实施例1、空间罗伊氏乳杆菌菌株的筛选
一、菌株的太空诱变
将地面罗伊氏乳杆菌(Lactobacillusreuteri)GS23经天宫二号和神州十一号飞船搭载返回,得到太空诱变菌种,从中分离纯化得到115株菌株,分别标记菌株代号为SS23-1至SS23-115。
二、菌株活化
将冻存于-80℃冰柜的地面罗伊氏乳杆菌(Lactobacillusreuteri)GS23和菌株SS23-1至SS23-115甘油保藏管分别按2%~3%接入5mL MRS液体培养基中,37℃培养16h,连续三代活化后用于后续试验。
三、菌株的初筛
将步骤二得到的地面罗伊氏乳杆菌(Lactobacillusreuteri)GS23和菌株SS23-1至SS23-115的液体MRS培养物,按2%的接种量接入5mL脱脂乳试管中,置于37℃培养至乳凝固后,记录各菌株(F1代)凝乳时间,并描述凝乳情况。再如此连续操作3代(F2-F4),记录每代的凝乳时间和凝乳情况(如表1所示),从中筛选出凝乳时间较短(发酵牛乳速度较快),凝乳结实,乳清析出较少的发酵优良菌株。
表1空间罗伊氏乳杆菌凝乳时间和凝乳状态结果
由表1可见,地面罗伊氏乳杆菌(Lactobacillusreuteri)GS23于脱脂乳试管中凝乳时间较长,一般需要2~3d使牛乳凝固。只有SS23-12、SS23-22、SS23-24、SS23-27、SS23-30、SS23-36、SS23-38、SS23-46、SS23-52、SS23-84、SS23-88菌株的凝乳时间明显缩短,其中SS23-12、SS23-27、SS23-36、SS23-38、SS23-46、SS23-52、SS23-84、SS23-88空间罗伊氏乳杆菌的凝乳时间缩短至7h,且凝乳结实,说明该8株空间罗伊氏乳杆菌在太空环境条件下相关基因发生了正突变。
四、菌株的复筛
按2%接种量将上述筛选的SS23-12、SS23-27、SS23-36、SS23-38、SS23-46、SS23-52、SS23-84、SS23-88菌株脱脂乳试管纯粹培养物以2%(体积百分数)接种量移入盛有100mL灭菌脱脂乳的三角瓶中,37℃培养至牛乳凝固后进行菌种发酵剂活力测定,包括凝乳时间、酸度、pH、活菌计数,从中选取发酵性能优良的菌株,制备酸奶(酸奶发酵条件:发酵剂接种量3%,绵白糖用量5g/100mL、37℃)记录酸奶凝固时间,并按表2和表3对酸奶品质进行感官评价。空间罗伊氏乳杆菌发酵剂活力测定结果和发酵剂制作酸奶感官评价结果见表4和表5。
表2酸奶品质评分标准
表3酸奶质量标准
表4空间罗伊氏乳杆菌发酵剂活力测定结果
由表4可见,利用SS23-36、SS23-84、SS23-88菌株制作发酵剂的凝乳时间均为11~12h,酸奶凝乳时间为7h;而SS23-12、SS23-27、SS23-38、SS23-46、SS23-52菌株发酵剂凝乳时间均为7h,酸奶凝乳时间为3~4h,且酸度和活菌数均较高。结论:SS23-12、SS23-27、SS23-38、SS23-46、SS23-52菌株为发酵速度最快、产酸较高的菌株。
表5空间罗伊氏乳杆菌发酵剂制作酸奶感官评价结果
由表5可见,SS23-27菌株制作酸奶的感官评分最高,其次是SS23-88、SS23-52、SS23-46、SS23-12、SS23-38菌株,有浓郁的炒麦风味,酸甜度适中,口感细腻和润滑,凝乳结实,乳清析出较少。因此,空间SS23-27、SS23-88、SS23-52、SS23-46、SS23-12、SS23-38菌株为发酵牛乳性能优良的菌株。
五、菌株的遗传稳定性检测
将上述复筛得到的发酵性能优良的SS23-12、SS23-27、SS23-36、SS23-38、SS23-46、SS23-52、SS23-84、SS23-88菌株,于5mL液体MRS培养基连续传代50代(接种量2%~3%,37℃培养16h),而后按2%的接种量接入5mL脱脂乳试管中,于37℃培养至乳凝固后,记录凝乳时间和凝乳状态。在牛乳中如此连续操作6代,50代传代的空间罗伊氏乳杆菌凝乳时间和凝乳状态结果如表6所示。
表6 50代传代的空间罗伊氏乳杆菌凝乳时间和凝乳状态结果
由表6可见,经50代传代后,SS23-52菌株在牛乳中经6次发酵验证,F3代后凝乳时间均保持在7h,显示其发酵性能遗传最稳定。而SS23-12、SS23-36、SS23-38、SS23-46、SS23-84、SS23-88菌株的凝乳发酵性能稳定性有所降低。
结论:SS23-52菌株为遗传稳定性最好,且发酵牛乳性能最好的菌株,可成为开发功能性发酵乳制品的最有潜力菌株。
六、SS23-52菌株的形态学鉴定与分子学鉴定
将SS23-52菌株进行革兰氏染色,结果显示SS23-52菌株为革兰氏阳性菌。形态学观察,SS23-52菌株的菌体呈短杆状、长短不等的长杆状到丝状,单生或短链状排列;于MRS培养基平板上菌落大小为1~2mm、表面光滑湿润、边缘不规则、扁平、半透明、灰白色。
检测SS23-52菌株的16S rDNA,测序结果如序列表的序列1所示。16s rDNA鉴定结果显示SS23-52菌株与罗伊氏乳杆菌Lactobacillus reuteri的相似性达到100%。经过形态学及16S rDNA鉴定,可以确定SS23-52菌株属于罗伊氏乳杆菌。
七、SS23-52菌株的保藏
将SS23-52菌株命名为罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52,于2018年1月2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(简称CGMCC;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;邮编:100101),保藏编号为CGMCC NO.15152。罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-SS23-52简称为空间罗伊氏乳杆菌SS23-52。
实施例2、空间罗伊氏乳杆菌SS23-52高密度发酵条件的优化
一、空间罗伊氏乳杆菌SS23-52发酵剂的制备
将空间罗伊氏乳杆菌SS23-52甘油保藏管分别按2%~3%(体积百分浓度)接入5mL MRS液体培养基中,37℃静置培养16h活化,活化后的MRS试管培养物按2%(体积百分浓度)接种量移入盛有200mL灭菌MRS培养基的三角瓶中,37℃静置培养16h,得到空间罗伊氏乳杆菌SS23-52发酵剂,检测发酵剂中罗伊氏乳杆菌的活菌数量为7.5×109CFU/mL。
所述空间罗伊氏乳杆菌SS23-52发酵剂的检测方法:取1mL发酵剂放入含有99mL灭菌生理盐水中,采用拍击式匀质器以8000~10000r/min的速度处理2min,充分振荡后,制成10-2的均匀稀释液。再以9mL灭菌生理盐水做10倍递增稀释至10-8,取10-6~10-8的稀释液各1mL置于无菌平皿中,倒入溶化并冷却至46℃的MRS固体培养基约15mL,迅速轻轻旋动平皿,使培养基与菌液充分混匀,每个稀释度3次重复。同时将MRS固体培养基注入加有1mL无菌生理盐水的灭菌平皿内作空白对照。待培养基凝固后,翻转平板,置(36±1)℃温箱中培养(48±2)h,待菌落长出后即可计数。
二、单因素多水平试验优化空间罗伊氏乳杆菌SS23-52高密度发酵条件
1、发酵温度的确定
将步骤一制备的空间罗伊氏乳杆菌SS23-52发酵剂按照3%(体积百分浓度)接种量接种于200mLMRS液体培养基中,发酵体系初始pH为6.8,将发酵体系在不同发酵温度(31℃、34℃、37℃、40℃、43℃)下发酵16h,对发酵液中的活菌浓度进行检测。采用MRS琼脂培养基以倾注平板培养法检测发酵液中的活菌数量,每个稀释度设3次重复。空间罗伊氏乳杆菌SS23-52不同发酵温度的发酵液中活菌数结果如表7所示。
表7空间罗伊氏乳杆菌SS23-52不同发酵温度的发酵液中活菌数结果
温度是影响高密度发酵液中生物产量的重要因素。由表7可知,在发酵温度为31~37℃之间时,发酵液活菌数逐渐升高,而在发酵温度在37~43℃之间时,发酵液活菌数逐渐下降。说明空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的较适宜发酵温度在34~40℃之间,其中温度为37℃时,发酵液活菌数最高,为8.57×109CFU/mL。故确定空间罗伊氏乳杆菌SS23-52发酵温度为37℃。
2、发酵接种量的确定
将步骤一制备的空间罗伊氏乳杆菌SS23-52发酵剂按照不同接种量(1%、2%、3%、4%、5%,体积百分浓度)接种于200mLMRS液体培养基中,发酵体系初始pH为6.8,将发酵体系在37℃下发酵16h,对发酵液中的活菌浓度进行检测。采用MRS琼脂培养基以倾注平板培养法检测发酵液中的活菌数量,每个稀释度设3次重复。空间罗伊氏乳杆菌SS23-52不同接种量的发酵液中活菌数结果如表8所示。
表8空间罗伊氏乳杆菌SS23-52不同接种量的发酵液中活菌数结果
接种量的大小决定于生产菌种在发酵罐中的繁殖速度和生物产量。若接种量过低,菌体繁殖速度缓慢;如接种量过高,菌体消耗培养基中的营养物质过快,造成后期生物产量降低。由表8可知,在接种量为1%~2%之间时,发酵液活菌数逐渐升高,而在发酵温度在2%~5%之间时,发酵液活菌数逐渐下降。说明空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的较适宜接种量在2%~3%之间,其中接种量为2%时,发酵液活菌数最高,为7.72×109CFU/mL。故确定空间罗伊氏乳杆菌SS23-52发酵接种量为2%(体积百分浓度,发酵剂中空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的活菌数为7.5×109CFU/mL,即发酵体系中空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的活菌数为1.5×108CFU/mL)。
3、发酵时间的确定
将步骤一制备的空间罗伊氏乳杆菌SS23-52发酵剂按照2%(体积百分浓度)接种量接种于200mLMRS液体培养基中,发酵体系初始pH为6.8,将发酵体系在37℃下发酵不同时间(8h、12h、16h、20h、24h),对发酵液中的活菌浓度进行检测。采用MRS琼脂培养基以倾注平板培养法检测发酵液中的活菌数量,每个稀释度设3次重复。空间罗伊氏乳杆菌SS23-52不同发酵时间的发酵液中活菌数结果如表9所示。
表9空间罗伊氏乳杆菌SS23-52不同发酵时间的发酵液中活菌数结果
发酵时间的长短直接影响发酵液中菌体的生物产量。如发酵时间过短,菌体尚未达到生命力极为旺盛的对数生长期,而对数生长期的末期菌体生物量才达到最高峰,故较短的发酵时间会造成生物产量降低;如发酵时间过长,菌体生长进入衰亡期,出现菌体自溶导致生物量下降。由表9可知,在发酵时间为8~16h之间时,发酵液活菌数逐渐升高,而在发酵温度在20~24h之间时,发酵液活菌数逐渐下降。说明空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的较适宜发酵时间在16~20h之间,其中发酵时间为20h时,发酵液活菌数最高,为7.53×109CFU/mL。故确定空间罗伊氏乳杆菌SS23-52发酵时间为20h。
综上所述,通过单因素多水平试验,确定空间罗伊氏乳杆菌SS23-52高密度发酵条件为:发酵温度为37℃,接种量为2%(体积百分浓度,发酵剂中空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的活菌数为7.5×109CFU/mL,即发酵体系中空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的活菌数为1.5×108CFU/mL),发酵时间为20h。
三、正交试验优化空间罗伊氏乳杆菌SS23-52高密度发酵条件
在步骤二的基础上,设计发酵温度、发酵剂接种量、发酵时间三因素三水平[L9(34)]正交试验(见表10),在5L全自动发酵罐中,以2L液体MRS为发酵培养基,在分批发酵过程中控制发酵体系pH6.8(具体通过流加20g/100mL的NaOH溶液控制pH),搅拌转速为120~150r/min,采用MRS琼脂培养基以倾注平板培养法检测发酵液中的活菌数量,每个稀释度设3次重复,通过对试验结果的极差分析和K值分析确定较优的高密度发酵工艺条件。正交试验优化菌株SS23-52高密度发酵条件结果如表11所示。
表10三因素三水平[L9(34)]正交试验表
表11正交试验[L9(34)]优化菌株SS23-52高密度发酵条件结果
注:表中数据均为n=3之测定平均值。
由表11可见,根据正交试验极差分析可知,不同发酵条件对发酵液活菌数的影响顺序为:发酵温度>发酵时间>接种量;根据正交试验K值分析KA2>KA3>KA1、KB2>KB3>KB1、KC2>KC3>KC1可知,菌株SS23-52高密度发酵条件的最优组合为A2B2C2,即发酵温度37℃、发酵剂接种量3%(体积百分浓度)、发酵时间16h。
综上所述,本试验研究罗伊氏乳杆菌高密度发酵条件,主要从发酵液活菌数指标来考虑。经极差分析和K值析,确定空间罗伊氏乳杆菌SS23-52高密度发酵条件组合是A2B2C2,即发酵温度为37℃、发酵剂接种量为3%(体积百分浓度,发酵剂中空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的活菌数为7.5×109CFU/mL,即发酵体系中空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的活菌数为2.3×108CFU/mL)、发酵时间为16h,同时控制发酵体系pH6.8,搅拌转速为120~150r/min。
四、空间罗伊氏乳杆菌SS23-52高密度发酵正交试验验证试验
在上述正交试验得出的优化发酵条件基础上,将空间罗伊氏乳杆菌SS23-52发酵剂按3%接种量移入2L液体MRS培养基中,于37℃搅拌发酵16h,其他发酵条件与正交试验相同,同时以对照条件(发酵温度37℃、接种量2%、发酵时间20h)为对照组,测定发酵液中的活菌数量,结果如表12所示。
表12发酵条件优化结果与初始发酵条件结果对照
注:表中数据均为n=3之测定平均值。
由表12可见,在优化发酵条件下菌株SS23-52发酵液中的活菌数为1.6×1010CFU/mL,而对照组发酵液中的活菌数为9.5×109CFU/mL。因此,在优化发酵条件下,菌株SS23-52高密度发酵液中的活菌数是优化前的1.68倍。
实施例3、空间罗伊氏乳杆菌SS23-52干粉发酵剂的制备
一、离心浓缩与优化保护剂配方
1、将实施例2的步骤一制备的空间罗伊氏乳杆菌SS23-52发酵剂按3%(体积百分浓度,发酵剂中空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的活菌数为7.5×109CFU/mL,即发酵体系中空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的活菌数为2.3×108CFU/mL)接种量接种于含有2.4L液体MRS培养基的5L全自动发酵罐中,控制发酵温度37℃、发酵体系pH6.8、搅拌转速为120~150r/min、发酵时间16h,得到发酵液。
2、按照表13所示,以蒸馏水配制8种不同组合的30mL冻干保护剂,于0.07Mpa高压蒸汽灭菌15min。
3、将步骤1发酵结束后的发酵液均分为8份后于4℃、4000r/min离心20min,弃上清液,收集菌泥,分别与上述8种30mL无菌冻干保护剂均匀混合(实际应用中,可将每100mL发酵体系离心后得到的菌泥加入10mL冻干保护剂均匀混合),得到浓缩活菌制剂。采用MRS培养基以倾注平板培养法检测浓缩活菌制剂的活菌数量,每个稀释度设3次重复,结果见表13,以确定冻干保护剂较优组合配方。
冻干前的浓缩活菌制剂活菌数量的检测方法:称取1mL浓缩活菌制剂放入含有99mL灭菌生理盐水中,采用拍击式匀质器以8000~10000r/min的速度处理3min,充分振荡后,制成10-2的均匀稀释液;再以9mL灭菌生理盐水做10倍递增稀释至10-9,取10-7~10-9的稀释液各1mL置于无菌平皿中,倒入溶化并冷却至46℃的MRS琼脂培养基约15mL,迅速轻轻旋动平皿,使培养基与菌液充分混匀,每个稀释度3次重复。同时将MRS琼脂培养基注入加有1mL无菌生理盐水的灭菌平皿内作空白对照。待培养基凝固后,翻转平板,置(36±1)℃温箱中培养(48±2)h,待菌落长出后即可计数。
二、预冻与冻干
将步骤一制备的8中浓缩活菌制剂于-80℃预冻2~4h至完全冻结状态,得到预冻活菌制剂。利用6L LABCONCO真空冷冻干燥机(美国)将预冻活菌制剂于-55℃、真空度0.13mBar的条件下,冻干36~48h至完全干燥状态,得到冻干活菌制剂。采用MRS培养基以倾注平板培养法检测冻干后的制剂活菌数量,计算菌种存活率,每个稀释度设3次重复,结果见表13。
冻干后的活菌制剂活菌数量的检测方法:称取1g冻干活菌制剂,加入定量的灭菌生理盐水(按30mL浓缩活菌制剂经冻干后得到冻干活菌制剂的质量,计算加入灭菌生理盐水的用量,制成还原浓缩活菌制剂),采用漩涡振荡器振荡1min后,得到均匀的浓缩活菌制剂;取1mL浓缩活菌制剂,放入含有99mL灭菌生理盐水中,采用拍击式匀质器以8000~10000r/min的速度处理3min,充分振荡后,制成10-2的均匀稀释液;再以9mL灭菌生理盐水做10倍递增稀释至10-9,取10-7~10-9的稀释液各1mL置于无菌平皿中,倒入溶化并冷却至46℃的MRS琼脂培养基约15mL,迅速轻轻旋动平皿,使培养基与菌液充分混匀,每个稀释度3次重复。同时将MRS琼脂培养基注入加有1mL无菌生理盐水的灭菌平皿内作空白对照。待培养基凝固后,翻转平板,置(36±1)℃温箱中培养(48±2)h,待菌落长出后即可计数。
表13不同组合的冻干保护剂对空间罗伊氏乳杆菌SS23-52存活率和活菌数量的影响
由表13可见,4号冻干保护剂组合的空间罗伊氏乳杆菌SS23-52存活率最高,为98.67%;8号冻干保护剂组合的菌种存活率次之,为97.67%;1号、2号、3号、5号冻干保护剂组合菌种存活率在91.49~95.86之间,6号和7号冻干保护剂组合菌种存活率最小,分别为86.33%和86.90%。故确定空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的冻干保护剂较优组合配方为:5g/100mL麦芽糊精+10g/100mL脱脂奶粉,其菌种存活率可达98%以上,冻干发酵剂的活菌数4.4×1010CFU/g。
综上所述,采用单因素多水平试验优化空间罗伊氏乳杆菌SS23-52冻干保护剂的较优组合配方为:5g/100mL麦芽糊精+10g/100mL脱脂奶粉,其菌种存活率可达98%以上,冻干发酵剂的活菌数4.4×1010CFU/g。
实施例4、空间罗伊氏乳杆菌SS23-52干粉发酵剂在纯种益生菌酸奶中的应用
1、将实施例2的步骤一制备的空间罗伊氏乳杆菌SS23-52发酵剂按3%(体积百分浓度,发酵剂中空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的活菌数为7.5×109CFU/mL,即发酵体系中空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的活菌数为2.3×108CFU/mL)接种量接种于含有2L液体MRS培养基的5L全自动发酵罐中,控制发酵温度37℃、发酵体系pH6.8、搅拌转速为120~150r/min、发酵时间16h,得到发酵液。
2、完成步骤1后,将发酵液以4℃、4000r/min离心20min,弃上清液,收集菌泥。
3、配制冻干保护剂200mL,冻干保护剂为含有5g/100mL麦芽糊精和10g/100mL脱脂奶粉的水溶液,于0.07Mpa高压蒸汽灭菌15min。
4、将步骤2制备的菌泥与步骤3制备的冻干保护剂均匀混合,于-80℃预冻2~4h至完全冻结状态,得到预冻活菌制剂。利用6L LABCONCO真空冷冻干燥机(美国)将预冻活菌制剂于-55℃、真空度0.13mBar的条件下,冻干36~48h至完全干燥状态,得到空间罗伊氏乳杆菌SS23-52干粉发酵剂(空间罗伊氏乳杆菌SS23-52干粉发酵剂中空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的活菌数为4.4×1010CFU/g)。
5、将纯牛奶(利乐枕包装,净含量240mL/袋,内蒙古伊利实业集团股份有限公司)加热至60℃,加入5.5g/100mL绵白糖(蔗糖质量含量为95%),继续加热至90℃保温5~10min,冷却至37℃,得到灭菌牛乳;分别以0.5‰、1.0‰、1.5‰、2.0‰、2.5‰、3.0‰(质量体积千分浓度)的接种量将空间罗伊氏乳杆菌SS23-52干粉发酵剂接入上述灭菌牛乳中,搅拌均匀,于37℃发酵至牛乳凝固,记录凝乳时间,测定酸奶4℃后熟后(置于4℃,12h)的酸度、pH和活菌数量,并对成品益生菌酸奶按表14和表15内容进行感官评价,结果如表16所示。
表14酸奶品质评分标准
表15酸奶质量标准
由表16可见,当空间罗伊氏乳杆菌SS23-52干粉发酵剂的接种量为0.5‰~3.0‰时,酸奶在4h之内完全凝乳,牛乳凝固结实,乳清析出较少,且随着SS23-52干粉发酵剂接种量的增加,凝乳时间越短,由4.00h缩短至2.50h;但随着SS23-52干粉发酵剂的接种量的增加,酸奶的酸度逐渐升高,使得酸奶的酸甜度逐渐不适中,导致酸奶的感官评价分数逐渐降低,但其中以接种量为1.0‰的干粉发酵剂制备酸奶的感官评价分数最高,为58.58分,次之是1.5‰和2.0‰的接种量,感官评价分数分别为58.58和57.55。故确定制备纯种益生菌酸奶添加空间罗伊氏乳杆菌SS23-52干粉发酵剂的最佳用量为1.0‰。
终上所述,以直投式空间罗伊氏乳杆菌SS23-52干粉发酵剂制备纯种益生菌酸奶的发酵工艺条件:发酵温度为37℃、干粉发酵剂添加量为1.0‰(质量体积千分浓度,空间罗伊氏乳杆菌SS23-52干粉发酵剂中罗伊氏乳杆菌SS23-52的活菌数量为4.4×1010CFU/g,即发酵体系中空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的活菌数为4.4×107CFU/mL)、凝乳时间为3.5h。成品酸奶有浓郁的炒麦风味,口感细腻和润滑,酸甜度适中,凝乳结实,乳清析出较少,活菌数量为3.2×109CFU/mL,酸度为54.71°T。突破了利用嗜热链球菌和德氏乳杆菌保加利亚亚种两种菌的共生作用生产商品化普通酸奶的凝乳时间(发酵时间为5~6h)。
利用空间罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)SS23-52干粉发酵剂生产纯种益生菌酸奶的工艺流程见图1,具体如下:
1、原料乳:原料乳选用纯牛乳(细菌的总菌数一般低于104CFU/mL,不含抗生素和消毒药,不宜选用患乳房炎乳)。
2、净化:原料乳以离心机除去牛乳中的白细胞和其他肉眼可见的杂质。
3、标准化:原料乳的主要成分指标应符合食品卫生国家标准GB 5408-85。其总干物质应不低于11.5%,脂肪含量根据产品不同大体调整为4种:3.2%、2.5%、1.0%和<0.1%,可通过脱除奶油或添加1%~3%的脱脂奶粉或稀奶油以调整总干物质或脂肪含量。
4、预热、配料和过滤:将原料乳加热至60℃左右,加入5.5g/100mL的绵白糖(蔗糖质量含量为95%),溶解后过滤除杂。
5、均质:在均质机中于8~10MPa压力下对预热的原料乳进行均质处理。目的是使乳凝固均匀,质地更加细腻、平滑,亦可使脂肪球变小而防止脂肪上浮。
6、杀菌:将原料乳加热至90℃,保温5~10min。
7、冷却:经杀菌后的原料乳迅速冷却至37℃,待接种。
8、接种:将空间罗伊氏乳杆菌SS23-52干粉发酵剂(空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的活菌数为4.4×1010CFU/g)接种原料乳中,接种量为1.0‰(质量体积千分浓度,空间罗伊氏乳杆菌SS23-52干粉发酵剂中罗伊氏乳杆菌SS23-52的活菌数量为4.4×1010CFU/g,即发酵体系中空间罗伊氏乳杆菌SS23-52的活菌数为4.4×107CFU/mL)。
9、分装:为避免杂菌侵入,分装于塑料小容器的操作应在无菌室中快速进行。
10、保温发酵:将塑料小容器置于发酵室中保持发酵温度37℃。当发酵乳的酸度达到55~70°T,乳凝固性状良好时,即发酵成熟。发酵时间为3~4h。
11、冷却:将盛酸奶的容器从发酵室取出,用冷风迅速冷却至10℃以下。
12、冷藏与后熟:经冷却处理的酸奶,贮藏于0~5℃冷藏室中保存,直至饮用。目的是防止酸奶继续发酵产酸造成pH过低而影响口感,并防止杂菌污染繁殖。冷藏条件下的后熟有利于酸奶风味物质的形成,最终获得有浓郁的炒麦风味,口感细腻和润滑,酸甜度适中,凝乳结实,乳清析出较少的纯种益生菌成品酸奶。
<110> 富乐顿生物工程科技(北京)有限公司
<120> 一种空间罗伊氏乳杆菌SS23-52及其干粉发酵剂的制备与在纯种益生菌酸奶
中的应用
<160> 1
<210> 1
<211> 1414
<212> DNA
<213> 罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)
<400> 1
cgactttggg cgttacaaac tcccatggtg tgacgggcgg tgtgtacaag gcccgggaac 60
gtattcaccg cggcatgctg atccgcgatt actagcgatt ccgacttcgt gtaggcgagt 120
tgcagcctac agtccgaact gagaacggct ttaagagatt agcttactct cgcgagcttg 180
cgactcgttg taccgtccat tgtagcacgt gtgtagccca ggtcataagg ggcatgatga 240
tctgacgtcg tccccacctt cctccggttt gtcaccggca gtctcactag agtgcccaac 300
ttaatgctgg caactagtaa caagggttgc gctcgttgcg ggacttaacc caacatctca 360
cgacacgagc tgacgacgac catgcaccac ctgtcattgc gtccccgaag ggaacgcctt 420
atctctaagg ttagcgcaag atgtcaagac ctggtaaggt tcttcgcgta gcttcgaatt 480
aaaccacatg ctccaccgct tgtgcgggcc cccgtcaatt cctttgagtt tcaaccttgc 540
ggtcgtactc cccaggcgga gtgcttaatg cgttagctcc ggcactgaag ggcggaaacc 600
ctccaacacc tagcactcat cgtttacggc atggactacc agggtatcta atcctgttcg 660
ctacccatgc tttcgagcct cagcgtcagt tgcagaccag acagccgcct tcgccactgg 720
tgttcttcca tatatctacg cattccaccg ctacacatgg agttccactg tcctcttctg 780
cactcaagtt gcccggtttc cgatgcactt cttcggttaa gccgaaggct ttcacatcag 840
acctaagcaa ccgcctgcgc tcgctttacg cccaataaat ccggataacg cttgccacct 900
acgtattacc gcggctgctg gcacgtagtt agccgtgact ttctggttgg ataccgtcac 960
tgcgtgaaca gttactctca cgcacgttct tctccaacaa cagagcttta cgagccgaaa 1020
cccttcttca ctcacgcggt gttgctccat caggcttgcg cccattgtgg aagattccct 1080
actgctgcct cccgtaggag tatggaccgt gtctcagttc cattgtggcc gatcagtctc 1140
tcaactcggc tatgcatcat cgccttggta agccgttacc ttaccaacta gctaatgcac 1200
cgcaggtcca tcccagagtg atagccaaag ccatctttca aacaaaagcc atgtggcttt 1260
tgttgttatg cggtattagc atctgtttcc aaatgttatc ccccgctccg gggcaggtta 1320
cctacgtgtt actcacccgt ccgccactca ctggtgatcc atcgtcaatc aggtgcaagc 1380
accatcaatc agttgggcca gtgcgtacga ctgc 1414

Claims (10)

1.罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为CGMCC No.15152。
2.一种菌剂,其活性成分为权利要求1所述的罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52。
3.一种干粉发酵剂,是将权利要求1所述的罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52或其发酵产物与冻干保护剂混合后冻干得到的。
4.如权利要求3所述的干粉发酵剂,其特征在于:所述罗伊氏乳杆菌(Lactobacillusreuteri)Fullarton-H-SS23-52的发酵产物为将权利要求1所述的罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52在液体MRS培养基中进行发酵得到的发酵产物。
5.如权利要求3或4所述的干粉发酵剂,其特征在于:每1g所述干粉发酵剂中,所述罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52的活菌数量为如下(a1)或(a2):
(a1)1.0~5.0×1010CFU;
(a2)4.4×1010CFU。
6.如权利要求3至5任一所述的干粉发酵剂,其特征在于:
所述冻干保护剂中含有如下(b1)或(b2)成分:
(b1)5g/100mL~20g/100mL麦芽糊精和5g/100mL~20g/100mL脱脂奶粉;
(b2)5g/100mL麦芽糊精和10g/100mL脱脂奶粉。
7.权利要求1所述的罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52,或,权利要求2所述的菌剂,或,权利要求3至6任一所述的干粉发酵剂在制备酸奶中的应用。
8.一种酸奶的制备方法,包括如下步骤:向原料乳中添加权利要求1所述的罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52,或,权利要求2所述的菌剂,或,权利要求3至6任一所述的干粉发酵剂,进行发酵,得到酸奶。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于:所述发酵体系中,罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)Fullarton-H-SS23-52的含量为下述(c1)或(c2)或(c3):
(c1)(2.2~13.0)×107CFU/mL;
(c2)(4.4~11.0)×107CFU/mL;
(c3)4.4×107CFU/mL。
10.权利要求8或9所述的方法制备得到的酸奶。
CN201810156028.2A 2018-02-23 2018-02-23 一种空间罗伊氏乳杆菌ss23-52及其干粉发酵剂的制备与在纯种益生菌酸奶中的应用 Active CN108102987B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810156028.2A CN108102987B (zh) 2018-02-23 2018-02-23 一种空间罗伊氏乳杆菌ss23-52及其干粉发酵剂的制备与在纯种益生菌酸奶中的应用
PCT/CN2018/094621 WO2019161631A1 (zh) 2018-02-23 2018-07-05 一种罗伊氏乳杆菌ss23-52及其干粉发酵剂的制备方法与在纯种益生菌酸奶中的应用
AU2018410430A AU2018410430B2 (en) 2018-02-23 2018-07-05 Lactobacillus reuteri SS23-52, preparation method of dry powder starter thereof, and application thereof in purebred probiotic yogurt

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810156028.2A CN108102987B (zh) 2018-02-23 2018-02-23 一种空间罗伊氏乳杆菌ss23-52及其干粉发酵剂的制备与在纯种益生菌酸奶中的应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108102987A true CN108102987A (zh) 2018-06-01
CN108102987B CN108102987B (zh) 2021-02-02

Family

ID=62205559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810156028.2A Active CN108102987B (zh) 2018-02-23 2018-02-23 一种空间罗伊氏乳杆菌ss23-52及其干粉发酵剂的制备与在纯种益生菌酸奶中的应用

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN108102987B (zh)
AU (1) AU2018410430B2 (zh)
WO (1) WO2019161631A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019161631A1 (zh) * 2018-02-23 2019-08-29 富乐顿生物工程科技(北京)有限公司 一种罗伊氏乳杆菌ss23-52及其干粉发酵剂的制备方法与在纯种益生菌酸奶中的应用
CN111919888A (zh) * 2020-08-18 2020-11-13 富乐顿生物工程科技(北京)有限公司 空间诱变罗伊氏乳杆菌与植物乳杆菌复合发酵剂及其在制备益生菌酸奶中的应用
CN113832047A (zh) * 2021-07-05 2021-12-24 南昌大学 一种TGase交联改性罗伊氏乳杆菌微胶囊及其制备方法
CN113875811A (zh) * 2021-09-28 2022-01-04 扬州市扬大康源乳业有限公司 一种含有罗伊氏乳杆菌的发酵乳及其制备方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111621443B (zh) * 2020-06-17 2022-07-22 江南大学 一种冻干保护剂及其在冻干罗伊氏乳杆菌中的应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101558787A (zh) * 2009-05-21 2009-10-21 上海谱莱生物技术有限公司 一种益生菌酸奶的制备方法
CN105274032A (zh) * 2015-11-13 2016-01-27 江南大学 一种拮抗空肠弯曲杆菌及抑制其flaA基因表达的罗伊氏乳杆菌
CN106804709A (zh) * 2015-11-30 2017-06-09 内蒙古伊利实业集团股份有限公司 不添加稳定剂的含气型活性乳酸菌饮料及其制备方法
CN107523526A (zh) * 2017-10-17 2017-12-29 无限极(中国)有限公司 一种罗伊氏乳杆菌及其用途

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1628531A (zh) * 2003-12-17 2005-06-22 统一企业(中国)投资有限公司昆山研究开发中心 含罗伊氏乳杆菌的功能性酸奶及其制作方法
EP3040412A4 (en) * 2013-08-23 2017-04-05 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (CSIC) Probiotic strain of lactobacillus reuteri exhibiting anti-helicobacter activity, a probiotic or biotherapeutic product comprising said strain, and the use thereof
CN107475117A (zh) * 2017-07-03 2017-12-15 桐乡恒基生物股份有限公司 一种用于罗伊氏乳杆菌的冻干保护剂及冻干保存方法
CN108102987B (zh) * 2018-02-23 2021-02-02 富乐顿生物工程科技(北京)有限公司 一种空间罗伊氏乳杆菌ss23-52及其干粉发酵剂的制备与在纯种益生菌酸奶中的应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101558787A (zh) * 2009-05-21 2009-10-21 上海谱莱生物技术有限公司 一种益生菌酸奶的制备方法
CN105274032A (zh) * 2015-11-13 2016-01-27 江南大学 一种拮抗空肠弯曲杆菌及抑制其flaA基因表达的罗伊氏乳杆菌
CN106804709A (zh) * 2015-11-30 2017-06-09 内蒙古伊利实业集团股份有限公司 不添加稳定剂的含气型活性乳酸菌饮料及其制备方法
CN107523526A (zh) * 2017-10-17 2017-12-29 无限极(中国)有限公司 一种罗伊氏乳杆菌及其用途

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李俊阳等: "酸奶发酵剂的筛选与应用", 《浙江农业科学》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019161631A1 (zh) * 2018-02-23 2019-08-29 富乐顿生物工程科技(北京)有限公司 一种罗伊氏乳杆菌ss23-52及其干粉发酵剂的制备方法与在纯种益生菌酸奶中的应用
CN111919888A (zh) * 2020-08-18 2020-11-13 富乐顿生物工程科技(北京)有限公司 空间诱变罗伊氏乳杆菌与植物乳杆菌复合发酵剂及其在制备益生菌酸奶中的应用
CN113832047A (zh) * 2021-07-05 2021-12-24 南昌大学 一种TGase交联改性罗伊氏乳杆菌微胶囊及其制备方法
CN113832047B (zh) * 2021-07-05 2023-06-27 南昌大学 一种TGase交联改性罗伊氏乳杆菌微胶囊及其制备方法
CN113875811A (zh) * 2021-09-28 2022-01-04 扬州市扬大康源乳业有限公司 一种含有罗伊氏乳杆菌的发酵乳及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU2018410430A1 (en) 2019-12-12
CN108102987B (zh) 2021-02-02
WO2019161631A1 (zh) 2019-08-29
AU2018410430B2 (en) 2021-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111436203B (zh) 一株发酵植物乳杆菌及其用途
CN108102987A (zh) 一种空间罗伊氏乳杆菌ss23-52及其干粉发酵剂的制备与在纯种益生菌酸奶中的应用
CN101338283B (zh) 一种干酪乳杆菌及其在固态发酵中的应用
CN102265925B (zh) 一种香蕉益生菌凝固型酸奶及其制备方法
CN107446841A (zh) 一种直投式植物乳杆菌高密度培养方法及制得的冻干粉和应用
CN105341149A (zh) 酸奶发酵剂及其制备方法
CN110607255B (zh) 一种德氏乳杆菌及直投式德氏乳杆菌发酵剂的制备方法和应用
CN102894243A (zh) 一种发酵果酱的制备方法
CN102465108B (zh) 一种嗜热链球菌及其应用
CN106244509A (zh) 鼠李糖乳杆菌培养基及培养方法
CN110157650B (zh) 一株分离自母乳的乳双歧杆菌m8及其应用
CN112126599B (zh) 一种瑞士乳杆菌的高密度培养方法、高活力菌粉的制备及其应用
CN104560794A (zh) 一株植物乳杆菌及利用该菌株制备果蔬酱的方法
CN102113556A (zh) 羊奶酸奶专用发酵剂的制备方法
CN1207384C (zh) 乳酸菌细胞微包囊培养方法及其生产的发酵剂
CN109810917B (zh) 唾液乳杆菌及其应用
CN108018248B (zh) 一种具有调节抗生素引起的菌群结构紊乱的干酪乳杆菌
CN102586137B (zh) 一种产胆盐水解酶乳酸菌干粉发酵剂的制备方法
CN108013441B (zh) 一种虾青素包埋复合物及制备方法与其在功能性酸奶中的应用
CN103141722A (zh) 一种鼠李糖乳杆菌大豆酸乳直投式发酵剂的制备方法
CN103382467B (zh) 嗜酸乳杆菌与地衣芽孢杆菌融合子的制备方法
CN104357359A (zh) 一种产胆盐水解酶副干酪乳杆菌干粉活菌制剂的生产技术
CN109468285B (zh) 一种植物乳杆菌gs高酶活性发酵方法
CN1793325A (zh) 芳香型直投式酸奶发酵剂
CN103131654A (zh) 一种产胆盐水解酶干酪乳杆菌kl1在功能性酸奶中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240423

Address after: Building B, Building 505 and 507, Liye Building, No. 20 Qingyuan, Xinwu District, Wuxi City, Jiangsu Province, 214028

Patentee after: Tianyi Space Biotechnology (Wuxi) Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 100022 1st floor, No.9, yard 66, Guangqu Road, Chaoyang District, Beijing

Patentee before: FULLARTON BIOENGINEERING TECHNOLOGY (BEIJING) Co.,Ltd.

Country or region before: China