CN110438050A

CN110438050A - 一株植物乳杆菌lb-1及其应用

Info

Publication number: CN110438050A
Application number: CN201910794497.1A
Authority: CN
Inventors: 裴斐; 孙磊; 胡秋辉; 方勇; 杨文建; 李彭; 李向菲
Original assignee: Nanjing University of Finance and Economics
Current assignee: Nanjing University of Finance and Economics
Priority date: 2019-08-27
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2019-11-12
Anticipated expiration: 2039-08-27
Also published as: CN110438050B

Abstract

本发明提供了一株植物乳杆菌LB‑1及其应用，属于微生物以及食品发酵技术领域，所述植物乳杆菌LB‑1的保藏编号为：CGMCC NO.18215。本发明的植物乳杆菌LB‑1对青霉、黑曲霉、黄曲霉、棕曲霉、烟曲霉和禾谷镰刀菌均具有较强的抑制效果，能够延长全麦面包的货架期；本发明的植物乳杆菌LB‑1与酵母协同发酵，能够显著改善发酵过程中全麦面团的粘弹性、延展性和持水性，使全麦酸面团具有更好的加工品质；本发明的植物乳杆菌LB‑1能够改善全麦面包粗糙的口感，降低全麦面包的硬度、胶着度、咀嚼度，提高全麦面包的风味成分，使制备出来的全麦面包更加符合消费者的口味。

Description

一株植物乳杆菌LB-1及其应用

技术领域

本发明涉及微生物以及食品发酵技术领域，尤其涉及一株植物乳杆菌LB-1及其应用。

背景技术

乳酸菌是一类发酵糖类主要产生乳酸的无芽孢革兰氏阳性菌，常用于发酵乳制品加工、果蔬及谷物制品加工、发酵肉制品加工和调味品生产。因此，乳酸菌在食品发酵工业具有极大的应用价值。

全麦面包是以全麦粉为原料，不除去麸皮和胚芽发酵制成的面包。全麦面包含有丰富的膳食纤维、矿物质、蛋白质、抗氧化剂和维生素，但由于其粗纤维和脂肪酸含量过高可能导致全麦面团加工性能差、同时引起全麦面包的霉菌污染以及口感不佳。目前，乳酸菌在面包发酵中的应用多针对于精制面粉，对于解决全麦面包霉菌感染以及口感不佳的问题具有一定的局限性。因此，急需寻找一种抗菌能力强，产风味能力强的乳酸菌。

发明内容

本发明的目的在于提供一株植物乳杆菌LB-1及其应用，所述植物乳杆菌LB-1能够改善全麦面包风味，还能够提高全麦面包的保质期。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一株植物乳杆菌LB-1，保藏编号为：CGMCC NO.18215。

本发明提供了一种包含上述方案所述植物乳杆菌LB-1的制剂。

优选的，所述制剂中植物乳杆菌LB-1的有效活菌数为1×10⁷～1×10⁸cfu/g。

本发明还提供了一种全麦面包，包括以下质量份的原料：180～220份全麦粉、100～150份上述方案所述制剂、10～15份白砂糖、3～4份活性干酵母、2～4份盐和2～4份黄油。

本发明还提供了上述方案所述全麦面包的制备方法，包括以下步骤：

将全麦粉、上述方案所述制剂、白砂糖、活性干酵母、盐和黄油混合，得到全麦面团，将全麦面团于28～32℃、80％～90％湿度的条件下发酵4～6h，得到发酵面团，对发酵面团进行烘焙得到全麦面包。

本发明还提供了上述方案所述植物乳杆菌LB-1在提高全麦面团的粘弹性、延展性和持水性中的应用。

本发明还提供了上述方案所述植物乳杆菌LB-1在改善全麦面包质构特性和风味品质中的应用。

本发明还提供了上述方案所述植物乳杆菌LB-1在延长全麦面包的货架期中的应用。

本发明的有益效果：本发明提供了一株植物乳杆菌LB-1，保藏编号为：CGMCCNO.18215。本发明的植物乳杆菌LB-1对青霉、黑曲霉、黄曲霉、棕曲霉、烟曲霉和禾谷镰刀菌均具有较强的抑制效果，能够延长全麦面包的货架期；本发明的植物乳杆菌LB-1与酵母协同发酵，能够显著改善发酵过程中全麦面团的粘弹性、延展性和持水性，使全麦酸面团具有更好的加工品质；本发明的植物乳杆菌LB-1能够改善全麦面包粗糙的口感，降低全麦面包的硬度、胶着度、咀嚼度，提高全麦面包的风味成分，使制备出来的全麦面包更加符合消费者的口味。

附图说明

图1为实施例3中不同组对应的全麦酸面团的弹性模量；

图2为实施例3中不同组对应的全麦酸面团的粘性模量；

图3为实施例3中不同组对应的全麦酸面团的拉伸特性；

图4为实施例3中不同组对应的全麦酸面团的低场核磁共振图谱；

图5为实施例4中对照组全麦酸面包的霉菌感染情况；

图6为实施例4中LB-1组全麦酸面包的霉菌感染情况；

图7为实施例4中F-3组全麦面的霉菌感染情况；

图8为实施例4中F-50组全麦酸面包的霉菌感染情况。

生物保藏说明

植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)LB-1，于2019年7月12日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址为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，保藏编号为：CGMCC NO.18215。

具体实施方式

本发明提供了一株植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)LB-1，保藏编号为：CGMCC NO.18215；所述植物乳杆菌LB-1是南京当地泡菜中分离、纯化、鉴定获得；本发明对所述分离的方法没有特殊限定，采用本领域常规菌株分离方法即可；所述鉴定的方法优选为分子生物学鉴定，更优选为16SrRNA分子鉴定；所述植物乳杆菌LB-1的核苷酸序列如SEQID NO：1所示。

本发明提供了一种包含上述方案所述植物乳杆菌LB-1的制剂；所述制剂中植物乳杆菌LB-1的有效活菌数优选为1×10⁷～1×10⁸cfu/g；所述制剂优选的采用以下方法制备得到：将所述植物乳杆菌LB-1接种于MRS肉汤培养基，于35～40℃条件下发酵15～20h，离心得到沉淀物，无菌水重悬沉淀物，得到制剂；所述发酵的温度优选为37℃；所述发酵的时间优选为18h；所述离心的转速优选为3000～5000r/min，更优选为4000r/min；所述离心的温度优选为1～5℃，更优选为4℃；所述离心的时间优选为8～12min，更优选为10min。

本发明还提供了一种全麦面包，包括以下质量份的原料：180～220份全麦粉、100～150份上述方案所述制剂、10～15份白砂糖、3～4份活性干酵母、2～4份盐和2～4份黄油；优选的，所述全麦面包包括以下质量份的原料：200份全麦粉、120份上述方案所述制剂、12份白砂糖、3.6份活性干酵母、3份盐和3份黄油；所述活性干酵母优选的购自于安琪酵母股份有限公司，中国湖北。

将全麦粉、上述方案所述制剂、白砂糖、活性干酵母、盐和黄油混合，得到全麦面团，将全麦面团于28～32℃、80％～90％湿度的条件下发酵4～6h，得到发酵面团，对发酵面团进行烘焙得到全麦面包；所述混合的方式优选为搅拌混合；所述搅拌混合的转速优选为80～120r/min，更优选为100r/min；所述搅拌混合的时间优选为5～8min，更优选为6～7min；所述搅拌混合的设备优选为针式和面机；所述发酵面团的大小优选为80～120g/个，更优选为100g/个；所述发酵的温度优选为30℃；所述发酵的湿度优选为85％；所述发酵的时间优选为5d；所述烘焙的温度优选为180～220℃，更优选为200℃；所述烘焙的时间优选为18～25min，更优选为20min。

下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1菌株的筛选

本发明植物乳杆菌LB-1是从南京当地泡菜分离纯化而来。为了选育出优良的发酵菌株，本发明采用双层琼脂平板法评价其抗霉菌活性，具体操作步骤如下：

先倒入约15ml MRS琼脂培养基于培养皿内，待培养基凝固后，在平板中央滴5μL植物乳杆菌LB-1的菌液，菌液浓度为1×10⁸CFU/mL，置于无菌通风橱内风干。用PDA琼脂培养基将霉菌孢子悬浮液稀释成1×10⁴CFU/mL，覆盖在MRS琼脂培养基之上，待凝固后置于28℃条件下培养，观察并测量抑菌圈大小。

如表1所示，当选用青霉、黑曲霉、黄曲霉、棕曲霉、烟曲霉和禾谷镰刀菌作为指示菌时，植物乳杆菌LB-1均能够很好地抑制这些霉菌的生长。

表1植物乳杆菌LB-1的抑菌直径(mm)

实施例2：菌株的鉴定

将本发明菌株进行16S rRNA分子鉴定，步骤如下:

提取植物乳杆菌LB-1的基因组，通过引物27F(5’-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’,如SEQ ID NO：2所示)和1492R(5’-GGTTACCTTGTTACGACTT-3’，如SEQ ID NO：3所示)扩增其16SrRNA序列，将扩增产物测序(南京金斯瑞生物科技有限公司)，将该序列在GenBank中进行比对。

结果显示，16S rRNA序列比对显示菌株与植物乳杆菌的同源性为100％，故判定菌株为植物乳杆菌。植物乳杆菌LB-1的基因序列具体为：GCTCAGGACGAACGCTGGCGGCGTGCCTAATACATGCAAGTCGAACGAACTCTGGTATTGATTGGTGCTTGCATCATGATTTACATTTGAGTGAGTGGCGAACTGGTGAGTAACACGTGGGAAACCTGCCCAGAAGCGGGGGATAACACCTGGAAACAGATGCTAATACCGCATAACAACTTGGACCGCATGGTCCGAGCTTGAAAGATGGCTTCGGCTATCACTTTTGGATGGTCCCGCGGCGTATTAGCTAGATGGTGGGGTAACGGCTCACCATGGCAATGATACGTAGCCGACCTGAGAGGGTAATCGGCCACATTGGGACTGAGACACGGCCCAAACTCCTACGGGAGGCAGCAGTAGGGAATCTTCCACAATGGACGAAAGTCTGATGGAGCAACGCCGCGTGAGTGAAGAAGGGTTTCGGCTCGTAAAACTCTGTTGTTAAAGAAGAACATATCTGAGAGTAACTGTTCAGGTATTGACGGTATTTAACCAGAAAGCCACGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGTGGCAAGCGTTGTCCGGATTTATTGGGCGTAAAGCGAGCGCAGGCGGTTTTTTAAGTCTGATGTGAAAGCCTTCGGCTCAACCGAAGAAGTGCATCGGAAACTGGGAAACTTGAGTGCAGAAGAGGACAGTGGAACTCCATGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGATATATGGAAGAACACCAGTGGCGAAGGCGGCTGTCTGGTCTGTAACTGACGCTGAGGCTCGAAAGTATGGGTAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCATACCGTAAACGATGAATGCTAAGTGTTGGAGGGTTTCCGCCCTTCAGTGCTGCAGCTAACGCATTAAGCATTCCGCCTGGGGAGTACGGCCGCAAGGCTGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGAAGCTACGCGAAGAACCTTACCAGGTCTTGACATACTATGCAAATCTAAGAGATTAGACGTTCCCTTCGGGGACATGGATACAGGTGGTGCATGGTTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTATTATCAGTTGCCAGCATTAAGTTGGGCACTCTGGTGAGACTGCCGGTGACAAACCGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGACCTGGGCTACACACGTGCTACAATGGATGGTACAACGAGTTGCGAACTCGCGAGAGTAAGCTAATCTCTTAAAGCCATTCTCAGTTCGGATTGTAGGCTGCAACTCGCCTACATGAAGTCGGAATCGCTAGTAATCGCGGATCAGCATGCCGCGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTACAC。

实施例3：全麦酸面团的制备及物理性质测定

本发明设置了LB-1组、对照组、F-50组和F-3组，具体制备方法如下：

1)LB-1组

将植物乳杆菌LB-1以2％(v/v)接种量接种于MRS肉汤培养基，37℃条件下培养18h，然后以4000r/min于4℃下离心10min，用无菌水将菌浓度调整至1×10⁷～1×10⁸CFU/g，从而制备成植物乳杆菌LB-1菌悬液。将200g全麦粉、120g植物乳杆菌LB-1菌悬液、12g糖、3.6g活性干酵母、3g盐、3g黄油倒入针式和面机，以100r/min转速搅拌6min。将搅拌好的面团取出，分割成100g每个的单独面团，置于醒发箱。在30℃、85％湿度的条件下发酵5h，从而制备成LB-1组全麦酸面团。

2)对照组将200g全麦粉、120g水、12g糖、3.6g活性干酵母、3g盐、3g黄油倒入针式和面机，以100r/min转速搅拌6min。将搅拌好的面团取出，分割成100g每个的单独面团，置于醒发箱。在30℃、85％湿度的条件下发酵5h，从而制备成对照组。

3)F-50组将植物乳杆菌F-50以2％(v/v)接种量接种于MRS肉汤培养基，37℃条件下培养18h，然后以4000r/min于4℃下离心10min，用无菌水将菌浓度调整至1×10⁷～1×10⁸CFU/g，从而制备成植物乳杆菌F-50菌悬液。将200g全麦粉、120g植物乳杆菌F-50菌悬液、12g糖、3.6g活性干酵母、3g盐、3g黄油倒入针式和面机，以100r/min转速搅拌6min。将搅拌好的面团取出，分割成100g每个的单独面团，置于醒发箱。在30℃、85％湿度的条件下发酵5h，从而制备成F-50组全麦酸面团。

4)F-3组将植物乳杆菌F-3以2％(v/v)接种量接种于MRS肉汤培养基，37℃条件下培养18h，然后以4000r/min于4℃下离心10min，用无菌水将菌浓度调整至1×10⁷～1×10⁸CFU/g，从而制备成植物乳杆菌F-3菌悬液。将200g全麦粉、120g植物乳杆菌F-3菌悬液、12g糖、3.6g活性干酵母、3g盐、3g黄油倒入针式和面机，以100r/min转速搅拌6min。将搅拌好的面团取出，分割成100g每个的单独面团，置于醒发箱。在30℃、85％湿度的条件下发酵5h，从而制备成F-3组全麦酸面团。

测定各组全麦酸面团弹性模量和粘性模量；延展性和抗拉伸强度；结合水含量(T21)。

弹性模量和粘性模量测定：采用流变仪(Anton-Paar-Strasse,澳大利亚)测定全麦酸面团的动态流变特性。取一小块酸面团置于平板中央，用矿物油封边以防止水分蒸发，静置5分钟以散去多余应力。测定参数：应力为5％，测定距离为2mm，测定温度为25℃，频率为0.1-40Hz。

延展性和抗拉伸强度测定：采用TA-XTPlus质构仪(Stable Micro Systems,伦敦,英国)测定全麦酸面团的动态流变特性。探头为A/KIE探头，触发力为5g，测定距离为50mm。测前、测试、测后速度为2mm/s,3.3mm/s和10mm/s。

结合水含量测定：采用核磁共振仪(纽迈，上海，中国)测定全麦酸面团的结合水含量。采用CPMG序列，测定参数：SW＝200KHz,SF＝19MHz,RFD＝0.5ms,O1＝948164.27Hz,RG1＝20db,P1＝13us,DRG1＝3,TD＝300150,TW＝1500ms,P2＝25us,TE＝0.2ms,NECH＝7500,NS＝32。

测定结果参见图1～4，其中图1为实施例3中不同组对应的全麦酸面团的弹性模量；图2为实施例3中不同组对应的全麦算面团的粘性模量；图3为实施例3中不同组对应的全麦酸面团的拉伸特性；图4为实施例3中不同组对应的全麦酸面团的低场核磁共振图谱。如图1和图2所示，植物乳杆菌LB-1发酵的全麦酸面团其弹性模量、粘性模量显著高于对照组、F-50组和F-3组对应的发酵面团，增加了全麦酸面团的粘弹性，有利于面团的加工、烘焙。如图3所示，植物乳杆菌LB-1发酵的全麦酸面团其延展性显著高于对照组，抗拉伸强度显著高于对照组和F-3组对应的发酵面团，增强了面团的强度。如图3所示，植物乳杆菌LB-1发酵的全麦酸面团其结合水含量(T21)显著高于对照组、F-50组和F-3组对应的发酵面团，表明植物乳杆菌LB-1具有更强的持水性。

实施例4全麦酸面包的制备

将实施例3中发酵好的LB-1组全麦酸面团、对照组全麦酸面团、F-50组全麦酸面团和F-3组全麦酸面团分别置于烤箱，上下火200℃，烘焙20min后取出，从而制备成LB-1组全麦酸面包、对照组全麦酸面包、F-50组全麦酸面包和F-3组全麦酸面包。

如表2所示，对全麦酸面包进行全质构参数分析，结果表明LB-1组全麦酸面包的硬度、咀嚼度显著低于对照组全麦酸面包、F-50组全麦酸面包和F-3组全麦酸面包，粘聚性显著高于对照组全麦酸面包和F-50组全麦酸面包，大量研究表明面包的整体可接受性与粘聚性成正比，与硬度、咀嚼度成反比，所以添加植物乳杆菌LB-1发酵使全麦酸面包具有更加怡人的口感。

表2不同组全麦酸面包的质构特性

采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用(SPME-GC-MS)对面包进行挥发性风味物质成分分析，结果如表3所示，在LB-1组全麦酸面包中检测到多种羧酸类挥发性风味成分。并且，在LB-1组全麦酸面包中共检测出60种挥发性风味成分，比对照组全麦酸面包、F-50组全麦酸面包和F-3组全麦酸面包多出23种。其中乙醇、乙酸乙酯、苯乙醇、糠醛、乙酸等挥发性成为占主要地位，这些挥发性成分极大地增强了面包的风味，使全麦酸面包的整体可接受性更强。

表3不同组全麦酸面包的挥发性风味成分

采用加速试验测定了不同组全麦酸面包的货架期以及霉菌感染情况，结果如表4所示，用植物乳杆菌LB-1发酵制成的LB-1组全麦酸面包的货架期为6天，比对照组全麦酸面包、F-50组全麦酸面包和F-3组全麦酸面包分别延长了3天，4天和2天。并且在第7天观察面包表面的霉菌感染情况(参见图5～图8，其中图5为对照组全麦酸面包的霉菌感染情况；图6为LB-1组全麦酸面包的霉菌感染情况；图7为F-3组全麦面的霉菌感染情况；图8为F-50组全麦酸面包的霉菌感染情况)，发现植物乳杆菌LB-1发酵制成的LB-1组全麦酸面包表面仅有两个微小的菌斑，而对照组全麦酸面包、F-50组全麦酸面包和F-3组全麦面已经被霉菌严重感染。

表4植物乳杆菌发酵全麦酸面包的货架期

^a感染情况分为:无明显霉菌菌落(-)，出现一个霉菌菌落(+)，出现两个个霉菌菌落(++)，三个或更多(+++)。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

序列表

<110> 南京财经大学

<120> 一株植物乳杆菌LB-1及其应用

<160> 3

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 1400

<212> DNA

<213> 植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)

<400> 1

gctcaggacg aacgctggcg gcgtgcctaa tacatgcaag tcgaacgaac tctggtattg 60

attggtgctt gcatcatgat ttacatttga gtgagtggcg aactggtgag taacacgtgg 120

gaaacctgcc cagaagcggg ggataacacc tggaaacaga tgctaatacc gcataacaac 180

ttggaccgca tggtccgagc ttgaaagatg gcttcggcta tcacttttgg atggtcccgc 240

ggcgtattag ctagatggtg gggtaacggc tcaccatggc aatgatacgt agccgacctg 300

agagggtaat cggccacatt gggactgaga cacggcccaa actcctacgg gaggcagcag 360

tagggaatct tccacaatgg acgaaagtct gatggagcaa cgccgcgtga gtgaagaagg 420

gtttcggctc gtaaaactct gttgttaaag aagaacatat ctgagagtaa ctgttcaggt 480

attgacggta tttaaccaga aagccacggc taactacgtg ccagcagccg cggtaatacg 540

taggtggcaa gcgttgtccg gatttattgg gcgtaaagcg agcgcaggcg gttttttaag 600

tctgatgtga aagccttcgg ctcaaccgaa gaagtgcatc ggaaactggg aaacttgagt 660

gcagaagagg acagtggaac tccatgtgta gcggtgaaat gcgtagatat atggaagaac 720

accagtggcg aaggcggctg tctggtctgt aactgacgct gaggctcgaa agtatgggta 780

gcaaacagga ttagataccc tggtagtcca taccgtaaac gatgaatgct aagtgttgga 840

gggtttccgc ccttcagtgc tgcagctaac gcattaagca ttccgcctgg ggagtacggc 900

cgcaaggctg aaactcaaag gaattgacgg gggcccgcac aagcggtgga gcatgtggtt 960

taattcgaag ctacgcgaag aaccttacca ggtcttgaca tactatgcaa atctaagaga 1020

ttagacgttc ccttcgggga catggataca ggtggtgcat ggttgtcgtc agctcgtgtc 1080

gtgagatgtt gggttaagtc ccgcaacgag cgcaaccctt attatcagtt gccagcatta 1140

agttgggcac tctggtgaga ctgccggtga caaaccggag gaaggtgggg atgacgtcaa 1200

atcatcatgc cccttatgac ctgggctaca cacgtgctac aatggatggt acaacgagtt 1260

gcgaactcgc gagagtaagc taatctctta aagccattct cagttcggat tgtaggctgc 1320

aactcgccta catgaagtcg gaatcgctag taatcgcgga tcagcatgcc gcggtgaata 1380

cgttcccggg ccttgtacac 1400

<210> 2

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 2

agagtttgat cctggctcag 20

<210> 3

<211> 19

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 3

ggttaccttg ttacgactt 19

Claims

1.一株植物乳杆菌LB-1，保藏编号为：CGMCC NO.18215。

2.一种包含权利要求1所述植物乳杆菌LB-1的制剂。

3.根据权利要求2所述的制剂，其特征在于，所述制剂中植物乳杆菌LB-1的有效活菌数为1×10⁷～1×10⁸cfu/g。

4.一种全麦面包，包括以下质量份的原料：180～220份全麦粉、100～150份权利要求2或3所述制剂、10～15份白砂糖、3～4份活性干酵母、2～4份盐和2～4份黄油。

5.权利要求4所述全麦面包的制备方法，包括以下步骤：

将全麦粉、权利要求2或3所述制剂、白砂糖、活性干酵母、盐和黄油混合，得到全麦面团，将全麦面团于28～32℃、80％～90％湿度的条件下发酵4～6h，得到发酵面团，对发酵面团进行烘焙得到全麦面包。

6.权利要求1所述植物乳杆菌LB-1在提高全麦面团的粘弹性、延展性和持水性中的应用。

7.权利要求1所述植物乳杆菌LB-1在改善全麦面包质构特性和风味品质中的应用。

8.权利要求1所述植物乳杆菌LB-1在延长全麦面包的货架期中的应用。