CN109247474A - 一株植物乳杆菌在制备乳酸菌玫瑰花发酵饮料中的应用 - Google Patents
一株植物乳杆菌在制备乳酸菌玫瑰花发酵饮料中的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及饮料领域，公开了一株植物乳杆菌在制备乳酸菌玫瑰花发酵饮料中的应用，其中，所述植物乳杆菌为保藏编号为CGMCC No.11216的植物乳杆菌L.plantarum HM60C1。当采用本发明提供的植物乳杆菌制备玫瑰花发酵饮料时，产生大量醇类、酯类、以及玫瑰醚类物质，对玫瑰花发酵液起到改善苦涩，增加玫瑰花的天然发酵香气与风味的特色、发酵液保持玫瑰红特征，颜色逼真、诱人，并且发酵过程中产生大量多糖、多酚以及丰富的益生菌代谢产物，具有增强营养、改善消费者健康的作用。乳酸菌的代谢产物与形成的酸性环境，具有天然防腐特性，经过测试验证，产品不加防腐剂的情况下，保质期能够得到有效延长，对控制防腐剂使用、增加产品天然营养性有很大改进。
Description
技术领域
本发明属于饮料领域，具体涉及一株植物乳杆菌在制备乳酸菌玫瑰花发酵饮料中的应用。
背景技术
玫瑰花含挥发油(玫瑰油)，主要为香茅醇、橙花醇、丁香油酚、苯乙醇、壬醇、苯甲醇、芳樟醇、乙酸苯乙酯，以及槲皮甙、苦味质、鞣质、没食子酸、胡萝卜素、红色素等成分。现有食用中通常是将玫瑰花浸泡饮用，食用有苦涩味。此外，也有将玫瑰花制成玫瑰花发酵饮料的报道。
例如，CN103750487B公开了一种玫瑰花保健饮料的制作方法，包括：(1)称取一定质量的干玫瑰花花瓣，加入30倍质量的沸水，在沸水浴中浸泡60分钟，过滤得玫瑰花浸提液，将浸提过的玫瑰花瓣再加20倍质量的沸水，在沸水浴中浸泡30分钟，过滤再次得到玫瑰花浸提液，合并两次浸提液备用，将小麦芽粉碎，过20目筛子，得小麦芽粉，按照小麦芽粉与玫瑰花浸提液质量比1:5的比例混合，在60-65℃条件下水解4-6小时，煮沸10分钟灭酶，然后将水解液过滤，将滤液稀释到4-6Bx，得到玫瑰花小麦水解液：(2)将玫瑰花小麦芽水解液温度调整到35-37℃，加入0.01％保加利亚乳酸杆菌冻干粉，在35-37℃条件下厌氧发酵45-48小时，然后经过滤、调配、灌装、灭菌即得成品。
CN105410573B公开了一种玫瑰花复合饮料，其酸碱度pH值为2.8-3.4，配方为按重量百分比计，玫瑰干花0.5-0.6％、白砂糖8-9％、玫瑰花细胞水8-8.5％、香蕉粉1-2％、柠檬酸0.1-0.2％和水，所述玫瑰干花为新鲜采摘花瓣，经过微波灭菌，抽真空，低温加热干燥制得，干燥温度为50℃，所得玫瑰干花水分含量控制在8％以下；所述玫瑰花细胞水，在生产加工玫瑰干花的干燥过程中鲜花挥发除去的水分，通过上方冷凝管冷凝回收，直接密封灌装杀菌，得到的产物称为玫瑰花细胞水；按以下工艺制作而成：(1)配制柠檬酸溶液：水中加入柠檬酸，玫瑰干花及白砂糖，调节水与柠檬酸至酸碱度pH值为2.8-3.4，加热至沸腾，煮开10分钟，冷却；(2)过滤：将配好的柠檬酸溶液汁通过500目的滤网过滤，取得红色澄清的玫瑰花液体；(3)香气回收：将玫瑰花细胞水加入到玫瑰花液体中，搅拌均匀，成初次饮料；(4)调味：将香蕉粉按比例投入初次饮料中，搅拌均匀；(5)灌装杀菌：采用UHT瞬时超高温灭菌4秒，灭菌温度为140℃。
CN108041586A公开了一种玫瑰发酵饮料，其以玫瑰干花为原料，浸提得到含花浸提液，浸提液中补糖，加入乳酸菌液一次发酵，过滤后加入酵母菌液进行二次发酵，离心得到玫瑰发酵原汁，调配，杀菌灌装制备而成。
发明内容
本发明旨在提供一株植物乳杆菌在制备乳酸菌玫瑰花发酵饮料中的应用。
具体地，本发明提供了一株植物乳杆菌在制备乳酸菌玫瑰花发酵饮料中的应用，其中，所述植物乳杆菌为保藏编号为CGMCC No.11216的植物乳杆菌L.plantarum HM60C1。
根据本发明的一种具体实施方式，采用所述植物乳杆菌制备所述乳酸菌玫瑰花发酵饮料的步骤包括：
(1)菌株活化：将冷冻保存的植物乳杆菌接种于改良MRS液体培养基中，在35-40℃下培养18-24h，如此传代培养2-3次，得到活化菌液；所述植物乳杆菌为保藏编号为CGMCCNo.11216的植物乳杆菌L.plantarum HM60C1；所述改良MRS液体培养基由以下组分组成：5-15g蛋白胨、2-8g牛肉膏、2-8g酵母浸粉、10-30g玉米膏、10-30g葡萄糖、1-5g磷酸氢二钾、2-10g乙酸钠、1-5g柠檬酸三钠、0.1-1mL吐温80、1-5g硫酸镁、0.01-0.1g硫酸锰和1000mL水，且所述改良MRS液体培养基的pH值为6.0-6.5；
(2)玫瑰花萃取灭菌：将2-5g玫瑰花、80-120g水和15-20g糖的混合物在60-75℃下恒温萃取20-40min，接着加热至90-121℃灭菌20-40min；
(3)冷却步骤(2)所得的玫瑰花萃取液至35-40℃，再接种步骤(1)所得的活化菌液，接着于35-40℃下恒温发酵40-60h。
所述植物乳杆菌L.plantarum HM60C1为分离自自然发酵酸菜样品中的一株益生菌，其已经公开于CN105238712A中并已经进行了保藏。其中，保藏信息如下：
菌株名称：植物乳杆菌Lactobacillus plantarum HM60C1；
保藏单位：中国北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)；
保藏编号：CGMCC No.11216。
优选地，所述改良MRS液体培养基由以下组分组成：8-12g蛋白胨、4-6g牛肉膏、3-5g酵母浸粉、15-25g玉米膏、15-25g葡萄糖、1-3g磷酸氢二钾、3-8g乙酸钠、1-3g柠檬酸三钠、0.3-0.5mL吐温80、1-3g硫酸镁、0.02-0.08g硫酸锰和1000mL水。
优选地，在所述菌株活化过程中，所述植物乳杆菌与所述MRS液体培养基的重量比为(0.5-2)：100。
优选地，采用所述植物乳杆菌制备所述乳酸菌玫瑰花发酵饮料的步骤还包括在所述菌株活化之前，将所述改良MRS液体培养基在115-121℃下灭菌10-40min。
所述玫瑰花可以是玫瑰干花，也可以是玫瑰鲜花，还可以为两者的组合。
所述玫瑰干花可以为单瓣玫瑰干花，也可以为重瓣玫瑰干花，优选为重瓣玫瑰干花。优选地，所述玫瑰干花为将重瓣玫瑰花采用微波低温烘干技术烘干制成。
优选地，所述玫瑰干花的含水量不高于5wt％。
优选地，所述糖选自白砂糖、冰糖和木糖醇中的至少一种。
优选地，在所述接种发酵的过程中，相对于100g的所述玫瑰花萃取液，所述活化菌液的用量为0.5-5g。
优选地，采用所述植物乳杆菌制备所述乳酸菌玫瑰花发酵饮料的步骤还包括在所述接种发酵之后的调配灭菌灌装步骤。其中，所述调配即为往发酵液中加入添加剂，例如，甜味剂、酸度调节剂、抗氧化剂等，这些添加剂的用量也可以为本领域的常规选择，对此本领域技术人员均能知悉，在此不作赘述。
本发明的发明人经过深入的研究之后发现，当将植物乳杆菌L.plantarum HM60C1特别适用于对玫瑰花萃取液进行发酵时具有如下有益效果：
1、脱苦涩效果好：玫瑰花经发酵后其苦涩感减少，同时增强了玫瑰香气，增加了适饮性。
2、产酸能力强：该植物乳杆菌具有优良的发酵产酸能力，使得玫瑰花花青素更稳定。
3、保质期有效延长：乳酸菌的代谢产物与形成酸性环境，具有天然防腐特性，经过测试验证，产品不加防腐剂的情况下，保质期得到有效延长。
4、发酵过程中产生大量多酚物质，增加产品保健效果(多酚是在植物性食物中发现的、具有潜在促进健康作用的化合物，多酚的抗氧化功能可以对慢性病起到预防作用)，并且在发酵过程中还会产生大量的益生菌代谢产物，有效增加营养价值。此外，不需要添加任何人工合成色素及人造香料，玫瑰花发酵饮料花香浓郁纯正，颜色鲜红。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
以下实施例中，植物乳杆菌L.plantarum HM60C1按照CN105238712A实施例1中公开的方法获取，具体过程如下：
采集四川农家自制泡菜(30℃发酵240h)，取1mL自然发酵的泡菜发酵液于9mL无菌生理盐水中稀释到103-107，吸取0.2mL涂布于改良M17平板培养基上，37℃好氧培养24-48h。选择革兰氏阳性、过氧化氢酶阴性的菌落进一步分离纯化，直到得到纯菌株为止。挑选在37℃培养24小时的平板上，菌落边缘平整，光滑，乳白色微黄，菌落直径为2-3mm，菌落突起较高的菌株，将初筛得到的菌株进行面包应用实验，经过复筛得到植物乳杆菌L.plantarumHM6008。其中，改良M17平板培养基配方如下：大豆蛋白胨10g、酵母浸粉2.5g、牛肉膏5g、葡萄糖5g、抗坏血酸钠0.5g、MgSO4 0.25g、琼脂17g、蒸馏水1000mL，调节pH值6.5±0.2。
1)16s rDNA鉴定
用细菌的16s rDNA通过引物从HM60C1的基因组DNA中PCR扩增得到1条约1.5kb的条带，将扩增产物测序，获得序列在GenBank中进行同源序列检索，结果显示所检索的100个相似性较高的菌株的16S rDNA序列中，88％为Lactobacillus palntarum；与相关属种16SrDNA序列构建系统发育树，经同源性比对发现菌株HM60C1与Lactobacillus palntarum的16S rDNA序列同源性超过97.8％，因此确定其为植物乳杆菌；且其与L.plantarum HM6055(2015年8月10日保藏，保藏号为CGMCC No.11213)的16S rDNA序列差异性超过1.3％因此确定其与HM6055非同一菌株。
2)微生物学特性
L.plantarum HM60C1菌株为革兰氏阳性，兼性厌氧，葡萄糖发酵类型为兼性异型发酵，接触酶阴性，聚肽糖组成B群为阴性，形态为规则杆状，判断其为乳杆菌属；其阿拉伯糖、松三糖、木糖发酵为阳性(利用率为11-89％)，判断其为植物乳杆菌。
显微镜观察形态：呈规整杆状，在液体培养基中成短链，不生芽孢；
根据《常见细菌系统鉴定手册》(2001东秀珠蔡妙英版)判断其属于植物乳杆菌属。
实施例1
该实施例用于说明本发明提供的植物乳杆菌在制备乳酸菌玫瑰花发酵饮料中的应用。
(1)玫瑰干花的制备：选取重瓣玫瑰花，采用微波低温烘干技术将其制成水分含量低于5wt％的玫瑰干花。
(2)菌株活化：将0.5g冷冻保存的植物乳杆菌L.plantarum HM60C1接种于30g改良MRS液体培养基中，在温度37℃下培养20h，如此传代培养3次，得到活化菌液；所述改性MRS液体培养基按照如下方法制备得到：将10g蛋白胨、5g牛肉膏、4g酵母浸粉、20g玉米膏、20g葡萄糖、2g磷酸氢二钾、5g乙酸钠、2g柠檬酸三钠、0.5mL吐温80、2g硫酸镁、0.05g硫酸锰加入1000mL蒸馏水中并搅拌混合均匀，调节pH值至6.5，121℃灭菌15min。
(3)玫瑰花萃取灭菌：将3g由步骤(1)得到的玫瑰干花、100g水和15g白砂糖混合均匀，并于70℃下恒温萃取30min，加热至95℃灭菌30min。
(4)接种发酵：将步骤(3)得到的玫瑰花萃取液降温至37℃，接种步骤(2)所得的活化菌液，玫瑰花萃取液与活化菌液的重量比为100:0.5，然后于37℃恒温发酵48小时。
(5)调配、灭菌、灌装，得到玫瑰花发酵饮料。
实施例2
该实施例用于说明本发明提供的植物乳杆菌在制备乳酸菌玫瑰花发酵饮料中的应用。
(1)玫瑰干花的制备：选取重瓣玫瑰花，采用微波低温烘干技术将其制成水分含量低于5wt％的玫瑰干花。
(2)菌株活化：将0.5g冷冻保存的植物乳杆菌L.plantarum HM60C1接种于30g改良MRS液体培养基中，在温度37℃下培养20h，如此传代培养3次，得到活化菌液；所述改性MRS液体培养基按照如下方法制备得到：将10g蛋白胨、5g牛肉膏、4g酵母浸粉、20g玉米膏、20g葡萄糖、2g磷酸氢二钾、5g乙酸钠、2g柠檬酸三钠、0.5mL吐温80、2g硫酸镁、0.05g硫酸锰加入1000mL蒸馏水中并搅拌混合均匀，调节pH值至6.5，121℃灭菌15min。
(3)玫瑰花萃取灭菌：将5g由步骤(1)得到的玫瑰干花、120g水和20g白砂糖混合均匀，并于60℃下恒温萃取40min，加热至90℃灭菌40min。
(4)接种发酵：将步骤(3)得到的玫瑰花萃取液降温至37℃，接种步骤(2)所得的活化菌液，玫瑰花萃取液与活化菌液的重量比为100:5，然后于37℃恒温发酵48小时。
(5)调配、灭菌、灌装，得到玫瑰花发酵饮料。
实施例3
该实施例用于说明本发明提供的植物乳杆菌在制备乳酸菌玫瑰花发酵饮料中的应用。
(1)玫瑰干花的制备：选取重瓣玫瑰花，采用微波低温烘干技术将其制成水分含量低于5wt％的玫瑰干花。
(2)菌株活化：将0.5g冷冻保存的植物乳杆菌L.plantarum HM60C1接种于30g改良MRS液体培养基中，在温度37℃下培养20h，如此传代培养3次，得到活化菌液；所述改性MRS液体培养基按照如下方法制备得到：将10g蛋白胨、5g牛肉膏、4g酵母浸粉、20g玉米膏、20g葡萄糖、2g磷酸氢二钾、5g乙酸钠、2g柠檬酸三钠、0.5mL吐温80、2g硫酸镁、0.05g硫酸锰加入1000mL蒸馏水中并搅拌混合均匀，调节pH值至6.5，121℃灭菌15min。
(3)玫瑰花萃取灭菌：将3g由步骤(1)得到的玫瑰干花、80g水和18g白砂糖混合均匀，并于75℃下恒温萃取20min，加热至100℃灭菌20min。
(4)接种发酵：将步骤(3)得到的玫瑰花萃取液降温至37℃，接种步骤(2)所得的活化菌液，玫瑰花萃取液与活化菌液的重量比为100:2，然后于37℃恒温发酵48小时。
(5)调配、灭菌、灌装，得到玫瑰花发酵饮料。
对比例1
该对比例用于说明参比的植物乳杆菌在制备乳酸菌玫瑰花发酵饮料中的应用。
按照实施例1的方法制备玫瑰花发酵饮料，不同的是，将植物乳杆菌L.plantarumHM60C1采用相同重量份的市面上植物乳杆菌替代。
对比例2
该对比例用于说明参比的菌株在制备乳酸菌玫瑰花发酵饮料中的应用。
按照实施例1的方法制备玫瑰花发酵饮料，不同的是，将植物乳杆菌L.plantarumHM60C1采用相同重量份的市面上副干酪乳杆菌替代。
对比例3
该对比例用于说明参比的菌株在制备乳酸菌玫瑰花发酵饮料中的应用。
按照实施例1的方法制备玫瑰花发酵饮料，不同的是，将植物乳杆菌L.plantarumHM60C1采用相同重量份的市面上保加利亚乳杆菌替代。
对比例4
该对比例用于说明参比的菌株在制备乳酸菌玫瑰花发酵饮料中的应用。
按照实施例1的方法制备玫瑰花发酵饮料，不同的是，将植物乳杆菌L.plantarumHM60C1采用相同重量份的市面上嗜酸乳杆菌替代。
测试例
分别将由实施例1-3和对比例1-4所得的乳酸菌玫瑰花发酵饮料做指标测定及感官评价。
(1)感官评价时，选取10名行感官品评员对乳酸菌玫瑰花发酵饮料进行指标评价，评价标准见下表1，结果取平均值。其中，风味评价以及保存一年后风味评价均反映在色泽、气味和口感三个方面且按照表1的评价标准得到，所得结果如表3所示。
(2)发酵后总酸(以乳酸计)含量按照GB/T 12456-2008食品中总酸的测定方法测定得到，所得结果如表3所示。
(3)涩味改善评价标准见表2，所得结果如表3所示。
(4)多酚含量按照如下方法测定得到：利用以没食子酸为主的多酚类化合物在碱性溶液中可将钨钼酸还原成蓝色化合物，该化合物在765nm处有最大吸收，且吸收值与多酚化合物含量成正比的原理，以没食子酸为标准物质，采用标准曲线法定量测定，所得结果如表3所示。
(5)采用SPME-GC-MS法(固相微萃取-气相-质谱联用法)对乳酸菌玫瑰花发酵饮料中的组分及其含量进行测定，主要测定指标为甲基丁香酚、香茅醇、β-苯乙醇和香叶醇。所得结果表4所示。
表1
表2
表3
注：表3中，空白表示在发酵过程中未接入活化菌液，下同。
表4
| 组别 | 甲基丁香酚(μg/L) | 香茅醇(μg/L) | β-苯乙醇(μg/L) | 香叶醇(μg/L) |
| 实施例1 | 70.55 | 419.22 | 8500.98 | 534.49 |
| 实施例2 | 72.91 | 409.98 | 8420.09 | 562.18 |
| 实施例3 | 70.65 | 420.08 | 8612.35 | 540.11 |
| 对比例1 | 36.51 | 132.88 | 1425.34 | 105.24 |
| 对比例2 | 38.46 | 113.46 | 1307.45 | 114.64 |
| 对比例3 | 37.53 | 147.35 | 1296.87 | 134.11 |
| 对比例4 | 33.29 | 113.50 | 1300.65 | 124.83 |
| 空白 | 20.22 | 90.59 | 1200.01 | 40.80 |
从以上结果可以看出，当采用本发明提供的植物乳杆菌制备玫瑰花发酵饮料时，脱苦涩效果好、颜色(色泽)鲜艳、保质期能够得以有效延长并且发酵过程中会产生大量多酚等营养物质。此外，采用本发明提供的植物乳杆菌制备玫瑰花发酵饮料还会带来大量的益生菌代谢产物，有利于肠道环境的改善和提高人体免疫能力，具有潜在促进健康的作用。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一株植物乳杆菌在制备乳酸菌玫瑰花发酵饮料中的应用，其特征在于，所述植物乳杆菌为保藏编号为CGMCC No.11216的植物乳杆菌L.plantarum HM60C1。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，采用所述植物乳杆菌制备所述乳酸菌玫瑰花发酵饮料的步骤包括：
(1)菌株活化：将冷冻保存的植物乳杆菌接种于改良MRS液体培养基中，在35-40℃下培养18-24h，如此传代培养2-3次，得到活化菌液；所述植物乳杆菌为保藏编号为CGMCCNo.11216的植物乳杆菌L.plantarum HM60C1；所述改良MRS液体培养基由以下组分组成：5-15g蛋白胨、2-8g牛肉膏、2-8g酵母浸粉、10-30g玉米膏、10-30g葡萄糖、1-5g磷酸氢二钾、2-10g乙酸钠、1-5g柠檬酸三钠、0.1-1mL吐温80、1-5g硫酸镁、0.01-0.1g硫酸锰和1000mL水，且所述改良MRS液体培养基的pH值为6.0-6.5；
(2)玫瑰花萃取灭菌：将2-5g玫瑰花、80-120g水和15-20g糖的混合物在60-75℃下恒温萃取20-40min，接着加热至90-121℃消毒20-40min；
(3)接种发酵：冷却步骤(2)所得的玫瑰花萃取液至35-40℃，再接种步骤(1)所得的活化菌液，接着于35-40℃下恒温发酵40-60h。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述改良MRS液体培养基由以下组分组成：8-12g蛋白胨、4-6g牛肉膏、3-5g酵母浸粉、15-25g玉米膏、15-25g葡萄糖、1-3g磷酸氢二钾、3-8g乙酸钠、1-3g柠檬酸三钠、0.3-0.5mL吐温80、1-3g硫酸镁、0.02-0.08g硫酸锰和1000mL水。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，在所述菌株活化过程中，所述植物乳杆菌与所述改良MRS液体培养基的重量比为(0.5-2)：100。
5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，采用所述植物乳杆菌制备所述乳酸菌玫瑰花发酵饮料的步骤还包括在所述菌株活化之前，将所述改良MRS液体培养基在115-121℃下灭菌10-40min。
6.根据权利要求2-5中任意一项所述的应用，其特征在于，所述玫瑰花为玫瑰干花和/或玫瑰鲜花；所述玫瑰干花为将重瓣玫瑰花采用微波低温烘干技术烘干制成。
7.根据权利要求2-5中任意一项所述的应用，其特征在于，所述玫瑰干花的含水量不高于5wt％。
8.根据权利要求2-5中任意一项所述的应用，其特征在于，所述糖选自白砂糖、冰糖和木糖醇中的至少一种。
9.根据权利要求2-5中任意一项所述的应用，其特征在于，在所述接种发酵的过程中，相对于100g的所述玫瑰花萃取液，所述活化菌液的用量为0.5-5g。
10.根据权利要求2-5中任意一项所述的应用，其特征在于，采用所述植物乳杆菌制备所述乳酸菌玫瑰花发酵饮料的步骤还包括在所述接种发酵之后的调配灭菌灌装步骤。
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