CN108285876A - 一种复合发酵菌剂及其原料菌株和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发酵菌剂技术领域，尤其是一种复合发酵菌剂及其原料菌株和应用，该复合发酵菌剂的原料菌株是植物乳杆菌(Lb.Plantarum)R3‑1和木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)P2，均于2017年7月11日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)，保藏编号分别为CGMCC NO.14408,CGMCC NO.14407；两菌株相互之间不具有抑制作用，并经过复合配制成复合发酵菌剂后，用于肉制品发酵，能够大幅度的提高产品的质地、风味、口感，改善发酵肉制品的品质。
Description
技术领域
本发明涉及发酵菌剂技术领域，尤其是一种复合发酵菌剂及其原料菌株和应用。
背景技术
发酵肉制品是指在自然或人工控制条件下，利用有益微生物的发酵，使原料肉发生一系列的生物化学以及物理变化，继而形成具有特殊风味、色泽和质地，以及能够长期保存的肉制品。通过有益微生物的发酵，引起肉中蛋白质变性和降解，改善产品质地，提高蛋白质的吸收率，而且在微生物发酵以及原料肉中内源酶的共同作用下，能够极大程度的赋予产品独特的风味；并且有益微生物的发酵，能够产生乳酸、菌素等代谢产物，降低肉制品中的pH值，降低水分含量，使得产品具有营养丰富、风味独特、保质期长等特征。
据统计，全世界每年肉类消费总量达到2亿吨以上，其中，深加工肉制品占肉类消费总量的30％以上，而发酵肉占深加工肉制品的 50％；在德国、美国等国家，发酵肉制品成为深加工肉制品的主要消费对象。中国是畜牧生产和畜禽加工的大国，从1990年以来，肉类总产量一直处于世界首位；然而，中国肉类产品的结构却极不合理，深加工肉制品的比重偏低，尤其是发酵肉制品的比重偏低，致使利润较低，导致畜牧业发展逐渐受到冷落，阻碍了畜牧业的快速发展。而且，近年来，随着发酵肉制品传统工艺的缺陷不断暴露，使得对发酵肉制品所采用的发酵菌剂、发酵条件等都作出了大量的研究，尤其在西方国家，已经实现了标准化生产的工业微生物发酵剂，应用于发酵肉制品的加工中，使得发酵肉制品的销量大幅度的改善，极大程度的提高了产品的附加值。
例如：荷兰的发酵肉制品经过标准化工业改造后，15年的时间内，销量从每年的2000吨提高到20000吨每年，整整提高了10倍。意大利生产的发酵肉制品Parma ham年产量达800万支，且产品附加值高。
我国对于发酵肉制品的制备，具有着悠久的历史，并且也享誉全球，如金华火腿、宣威火腿、贵州苗族的酸肉以及其他民间发酵肉制品等，因其具有独特的风味，深受国内外消费者的喜爱。而恰恰就是在国内肉制品中，发酵肉制品的比重却极度偏低；而且也受到西方国家发酵肉制品的冲击，导致这些依靠传统工艺、无标准化生产加工菌剂，致使产品的质量不稳定，进而逐步呈现出被淘汰的趋势。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种复合发酵菌剂及其原料菌株和应用。
为了实现本发明的目的，植物乳杆菌R3-1，其分类命名为 Lactobacillusplantarum，现已经保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址北京市朝阳区北辰西路中科院微生物研究所，保藏编号CGMCC NO.14408，保藏日期：2017年7月11日。该菌株分离自贵州省传统工艺制作的腊肉上，具有生长速度快、产酸能力强、耐低温、耐6.5％氯化钠以及150mg/L亚硝酸盐，不产气，不产色素，不产粘液，产细菌素且能抑制常见致病菌，如金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等，不会抑制木糖葡萄球菌。
植物乳杆菌R3-1在MRS培养基上为乳白色菌落，培养72h菌落直径3mm左右，表明光滑，革兰氏阳性，过氧化氢酶阴性。
植物乳杆菌R3-1能利用纤维二糖、七叶苷、麦芽糖、甘露醇、水杨苷、山梨糖醇、蔗糖、棉子糖、菊粉、乳糖和1％马尿酸。
木糖葡萄球菌P2，其分类命名为Staphylococcus xylosus，现已经保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址北京市朝阳区北辰西路中科院微生物研究所，保藏编号CGMCC NO.14407，保藏日期：2017年7月11日。该菌株分离自贵州省传统工艺制作的腊肉上，具有过氧化氢酶阳性，溶血阴性，凝固酶阴性，耐热核酸酶阴性，在10℃到20℃能正常生长，耐pH＝4的低酸环境，产蛋白酶、脂肪酶，具有硝酸还原酶活性，耐200mg/L亚硝酸盐及12.5％氯化钠，不产生物胺，不产色素，对植物乳杆菌R3-1无抑制作用的特点。
木糖葡萄球菌P2能利用蔗糖、木糖、乳糖、甘露糖、木糖醇,麦芽糖,蘑菇糖、甘露醇、N-乙酰葡胺、蜜二糖、果糖、山梨醇和生产脲酶。
本发明的目的之二是复合发酵菌剂，活性成分为植物乳杆菌 (Lactobacillusplantarum)R3-1和木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)P2的复合物。在复合时候，优选为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)R3-1和木糖葡萄球菌(Staphylococcusxylosus)P2以等活菌数复合而成。
优选，复合发酵菌剂中的总活菌数为109-1010cfu/ml。
上述复合发酵菌剂可制备成悬浮液或冻干粉剂，在制备成悬浮液或冻干粉剂后，其中，冻干粉剂的总活菌数为109-1010cfu/g。
上述菌株的培养方法，将木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus) P2，在食品级培养基A中，于37℃静置培养24h，并于4℃环境下，以 6000r/min离心分离5min，获得木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus) P2菌体；将植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)R3-1，在食品级培养基B中，于37℃静置培养24h，并于4℃环境下，以6000r/min离心分离5min，获得植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)R3-1菌体；其中，食品级培养基A为酵母粉7g，葡萄糖10g，大白菜汁150ml，番茄汁60 ml，自然pH值；食品级培养基B为酵母粉5g，葡萄糖15g，大白菜汁150ml，番茄汁60ml，磷酸氢二钾2g、pH6.2±0.2。
将上述培养得到的菌体进行复合配制成复合发酵菌剂，具体操作是：将得到的菌体分别加入无菌生理盐水制备成悬浮液，混匀而得，或者将得到的菌体混匀后，加入无菌生理盐水制备成悬浮液，即得；并将得到的悬浮液作为复合发酵菌剂或者向得到的悬浮液中加入冻干保护剂，冻干，得到；冻干保护剂为占悬浮液质量12％的脱脂乳，占悬浮液质量2％的甘油，占悬浮液质量2％的维生素和占悬浮液质量 4％的蔗糖。
上述菌株来源安全，并经过鉴定，均属于批准可用于发酵肉制品发酵菌剂配制的菌种目录的相应属种。植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)R3-1和木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)P2相互之间不具有抑制效果，使得复合成发酵菌剂后，其能够自然生长，实现两者各自优点的互补，实现对产品的质地、风味、口感等发生改善，并且将两者按照等活菌数进行复合，其能够极大程度的改善。
加入复合发酵剂，发酵牛肉，能对牛肉的颜色及气味产生明细的影响，能去除牛肉的腥味，使牛肉呈现发酵特有的香味，诱人的红色 (表1)。
发酵牛肉干试验结果显示，植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum) R3-1与木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)P2按照1:1比例组成的复合发酵剂，在牛肉干成品颜色、气味，质地，口味和总体接受度方面比单独使用植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)R3-1或者不使用发酵剂有显著改善(p<0.05)(表2)。
表1发酵剂对发酵牛肉颜色及气味的影响
表2发酵牛肉干评估
*，平均值与标准差，n＝15
同一纵列，不同字母上表表明有显著性差异(p<0.05)。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
将木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)P2，在食品级培养基A中，于37℃静置培养24h，并于4℃环境下，以6000r/min离心分离 5min，获得木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)P2菌体；将植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)R3-1，在食品级培养基B中，于37℃静置培养24h，并于4℃环境下，以6000r/min离心分离5min，获得植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)R3-1菌体；将得到的菌体分别加入无菌生理盐水制备成悬浮液，混匀而得；
其中，食品级培养基A为酵母粉7g，葡萄糖10g，大白菜汁150ml，番茄汁60ml，自然pH值；
食品级培养基B为酵母粉5g，葡萄糖15g，大白菜汁150ml，番茄汁60ml，磷酸氢二钾2g、pH6.2±0.2。
实施例2
将木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)P2，在食品级培养基 A中，于37℃静置培养24h，并于4℃环境下，以6000r/min离心分离 5min，获得木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)P2菌体；将植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)R3-1，在食品级培养基B中，于37℃静置培养24h，并于4℃环境下，以6000r/min离心分离5min，获得植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)R3-1菌体；将得到的菌体混匀后，加入无菌生理盐水制备成悬浮液，即得；
其中，食品级培养基A为酵母粉7g，葡萄糖10g，大白菜汁150ml，番茄汁60ml，自然pH值；
食品级培养基B为酵母粉5g，葡萄糖15g，大白菜汁150ml，番茄汁60ml，磷酸氢二钾2g、pH6.2±0.2。
实施例3
向实施例1或者实施例2得到的悬浮液中加入冻干保护剂，冻干，得到；其中，冻干保护剂为占悬浮液质量12％的脱脂乳，占悬浮液质量2％的甘油，占悬浮液质量2％的维生素和占悬浮液质量4％的蔗糖。
实施例4
在实施例1配制成悬浮液的过程中，是以得到的木糖葡萄球菌 (Staphylococcusxylosus)P2菌体和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)R3-1菌体，以等活菌数进行复合成。
实施例5
在实施例1配制成悬浮液的过程中，悬浮液中，总活菌数在 109-1010cfu/ml范围内。
实施例6
在实施例4配制成悬浮液的过程中，悬浮液中，总活菌数在 109-1010cfu/ml范围内。
实施例7
在实施例3配制成冻干粉剂的过程中，冻干粉剂中，总活菌数在 109-1010cfu/g范围内。
实施例8：将复合发酵菌剂发酵液用于发酵牛肉干。
复合发酵菌剂培养和配制：将植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)R3-1和木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)P2活化后，分别接种于食品级培养基B和食品级培养基A上，于37℃静置培养 24h，并于4℃环境下，以6000r/min离心分离5min，得到两种菌体，并将两种菌体分别采用无菌生理盐水配制成悬浮液，并测定其中的活菌数，以等活菌数配合成复合发酵菌剂，置于4℃环境中放置，待用。
发酵牛肉干制备：将牛肉片切片、煮熟，沥干水分，加入占牛肉质量1％的葡萄糖，5％的食盐，2％的白糖和0.1‰的亚硝酸盐，拌匀，在4℃下腌制12h；将腌制好的牛肉片按照占牛肉片重量10％接种复合发酵菌剂，混合均匀，置于干净密闭容器中，在15℃下发酵120h，发酵完后的牛肉片加入1％酱油，1.5％胡椒粉，1％生姜，0.01％白胡椒粉，0.05％料酒，搅拌均匀，阴干或者烤干水分，即得。
同时以不加发酵剂，单独加木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)P2或植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)R3-1为对照。成品请15位人员品尝，采用9分制，从颜色、风味、质地、味道和总体接受度打分，比较四组牛肉干的优劣。
该牛肉干具有独特的发酵风味，质地、风味、口感均较佳(数据见表2)。
Claims (10)
1.植物乳杆菌R3-1，其分类命名为Lb.Plantarum，现已经保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址北京市朝阳区北辰西路中科院微生物研究所，保藏编号CGMCC NO.14408，保藏日期：2017年7月11日。
2.木糖葡萄球菌P2，其分类命名为S.Xylosus，现已经保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址北京市朝阳区北辰西路中科院微生物研究所，保藏编号CGMCCNO.14407，保藏日期：2017年7月11日。
3.复合发酵菌剂，活性成分为植物乳杆菌(Lb.Plantarum)R3-1和木糖葡萄球菌(S.Xylosus)P2的复合物。
4.如权利要求3所述的复合发酵菌剂，其特征在于，活性成分以活菌数计为等量活菌数复合。
5.如权利要求3或4所述的复合发酵菌剂，其特征在于，复合发酵菌剂中的总活菌数为109-1010cfu/ml。
6.如权利要求3或4所述的复合发酵菌剂，其特征在于，制备成悬浮液或冻干粉剂；优选，冻干粉剂中，活菌总数为109-1010cfu/g。
7.如权利要求3-6任一项所述的复合发酵菌剂培养方法，其特征在于，将木糖葡萄球菌(S.Xylosus)P2，在食品级培养基A中，于37℃静置培养24h，并于4℃环境下，以6000r/min离心分离5min，获得木糖葡萄球菌(S.Xylosus)P2菌体；将植物乳杆菌(Lb.Plantarum)R3-1，在食品级培养基B中，于37℃静置培养24h，并于4℃环境下，以6000r/min离心分离5min，获得植物乳杆菌(Lb.Plantarum)R3-1菌体；将得到的菌体分别加入无菌生理盐水制备成悬浮液，混匀而得，或者将得到的菌体混匀后，加入无菌生理盐水制备成悬浮液，即得；并将得到的悬浮液作为复合发酵菌剂或者向得到的悬浮液中加入冻干保护剂，冻干，得到；
其中，食品级培养基A为酵母粉7g，葡萄糖10g，大白菜汁150ml，番茄汁60ml，自然pH值；
食品级培养基B为酵母粉5g，葡萄糖15g，大白菜汁150ml，番茄汁60ml，磷酸氢二钾2g、pH6.2±0.2；
冻干保护剂为占悬浮液质量12％的脱脂乳，占悬浮液质量2％的甘油，占悬浮液质量2％的维生素和占悬浮液质量4％的蔗糖。
8.如权利要求1所述的植物乳杆菌R3-1或如权利要求2所述的木糖葡萄球菌P2或如权利要求3-6任一项所述的复合发酵菌剂或者权利要求7所述的培养方法培养的复合发酵菌剂应用于发酵肉制品加工。
9.一种将权利要求3-6任一项所述的复合发酵菌剂或者权利要求7所述的培养方法培养的复合发酵菌剂用于发酵牛肉干的制备方法。
10.一种将权利要求3-6任一项所述的复合发酵菌剂或者权利要求7所述的培养方法培养的复合发酵菌剂用于发酵酸肉的制备方法。
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