CN110938566A - 一株嗜热链球菌及其在发酵乳中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一株嗜热链球菌及其在发酵乳中的应用，一株嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)CZ‑03，保藏于：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCC NO.17958；以所述嗜热链球菌CZ‑03为发酵菌株，在脱脂乳基料中进行发酵，得到发酵乳；所述发酵乳中，乙醛含量为17.28μg/ml；所述发酵乳在2‑6℃温度条件下，存放15天，酸度增长5.3°T。本发明提供的菌株分离自传统草原乳制品中，是典型的益生菌，其在用于制备发酵乳过程中，产生的乙醛含量浓度高，发酵终止后酸度增长缓慢，具有很好的工业应用前景。
Description
技术领域：
本发明涉及生物发酵技术领域，具体涉及一株嗜热链球菌及其在发酵乳中的应用。
背景技术：
嗜热链球菌在发酵过程中具有产酸、产香、产粘的特性，主要表现在发酵过程中可以产生乳酸、乙醛等物质。
发酵乳的风味物质除原料乳中自带的滋味和香味成分外，主要是以发酵过程中产生的风味物质乙醛和丁二酮等挥发性脂肪酸产生，其中嗜热链球菌是这些风味物质产生菌。通常情况下，乙醛的含量越高，对乳制品的风味越有利，目前市场上的发酵乳中乙醛含量不高于15.25μg/ml，发酵乳中乙醛含量还有待进一步提高。
在发酵乳产品贮存、运输、销售和食用前这一过程中，发酵乳中的乳酸菌仍能继续代谢乳糖产生乳酸进行缓慢发酵，导致酸度增加，以至出现消费者不可接受的过酸味及感官质量下降，导致发酵乳质量下降。据调查，其中80％的消费者对酸奶质量不满意的地方是酸味太重，如何有效控制发酵乳后期酸度增长，提高消费者对发酵乳满意度，是目前亟待解决的问题。
发明内容：
本发明的第一个目的在于提供一株能够提高发酵乳中乙醛含量，有效控制发酵乳后期酸度增长的嗜热链球菌。
本发明的第二个目的是嗜热链球菌株在发酵乳中的应用，该嗜热链球菌株在发酵中产生的乙醛含量浓度高，发酵终止后酸度增长缓慢。
本发明的第一个目的由如下技术方案实施：本发明涉及一株嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)CZ-03，保藏于：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCC NO.17958；保藏时间为2019年6月19日。保藏地址：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。
本发明的第二个目的由如下技术方案实施：本发明涉及一株嗜热链球菌CZ-03在制备发酵乳中的用途。
本发明一种具体的实施方式，以所述嗜热链球菌CZ-03为发酵菌株，在脱脂乳基料中进行发酵，得到发酵乳。
本发明一种具体的实施方式，所述发酵乳中，乙醛含量为17.28μg/ml。
本发明另一种具体的实施方式，以所述嗜热链球菌CZ-03为发酵菌株，在牛乳基料中进行发酵，得到发酵乳。
本发明一种具体的实施方式，所述发酵乳在2-6℃温度条件下，存放15天，酸度增长5.3°T。
本发明嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)CZ-03菌株分离自内蒙古格根塔拉草原自然发酵乳制品(发酵牛奶)。取一定量自然发酵牛奶，于无菌水中进行稀释，依次稀释至10-5、10-6、10-7梯度，在M17固体培养基(组成：大豆胨5g；蛋白胨2.5g；酪蛋白胨2.5g；酵母浸粉2.5g；牛肉粉5g；坑坏血酸0.5g；硫酸镁0.25g；β-甘油磷酸钠19g；琼脂12.75g；乳糖5g；蒸馏水1000ml，pH 6.5；121℃，15min灭菌)划线，37℃有氧静置培养18小时。挑选圆形、表面光滑、边缘整齐，大小不同单菌落，疑似嗜热链球菌株共计7株，分别命名为：ST1,ST2……ST7。分别多次划线分离，直至得到纯的单菌落，在镜检时，视野中没有其他形态的菌。挑取单个菌落接种于M17液体培养基(组成：大豆胨5g；蛋白胨2.5g；酪蛋白胨2.5g；酵母浸粉2.5g；牛肉粉5g；坑坏血酸0.5g；硫酸镁0.25g；β-甘油磷酸钠19g；乳糖5g；蒸馏水1000ml，pH 6.5；121℃，15min灭菌)，37℃静置培养18小时，采用3000转/分，离心10分钟，收集菌体，于4℃条件下保存备用；
通过菌株耐酸实验进行复筛：将7株4℃条件下保存备用的菌株接种于M17液体培养基，37℃有氧静置培养18小时，采用3000转/分，离心10分钟，收集菌体。各取1ml收集的菌体接种在M17固体培养基，37℃有氧静置培养18小时，取出计数；再各取1ml收集的菌体，分别加入pH2.5的M17液体培养基37℃孵育3小时，采用3000转/分，离心10分钟，收集菌体，取1ml菌体接种于M17固体培养基，37℃有氧静置培养18小时，取出计数；选取3小时存活率达到95.1％的ST6菌株，进行鉴定。
菌株耐酸实验结果
经检测菌株ST6的生理生化特征为：白色，表面光滑，边缘整齐，无褶皱；细胞直径约0.75-0.98μm；革兰氏染色阳性，线状生长，无鞭毛，无运动，无产气；过氧化氢酶阴性。
ST6菌株在显微镜下在形态如图1所示，在扫描电镜2000X、10000X下的细胞形态如图2、图3所示。
结合菌株生理生化特征及16S rDNA序列，与GreenGenes16 rRNA基因数据库存进行比对，将菌株ST6鉴定为嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)，命名为嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)CZ-03，已于2019年6月19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，保藏编号为：CGMCC NO.17958。
ST6菌株16S rDNA序列为：
本发明的优点：
本发明提供的菌株分离自传统草原乳制品中，是典型的益生菌，其在用于制备发酵乳过程中，产生的乙醛含量浓度高，制得的发酵乳中的乙醛含量在24小时后达到17.28μg/ml，并在15天内稳定维持在16.89-18.59μg/ml。发酵终止后酸度增长缓慢，具有很好的工业应用前景。
附图说明：
图1：ST6菌株在显微镜下在形态图。
图2：ST6菌株在扫描电镜2000X下的细胞形态图。
图3：ST6菌株在扫描电镜10000X下的细胞形态图。
具体实施方式：
实施例1：以本发明所述的嗜热链球菌CZ-03为发酵菌株，接种于脱脂乳基料中进行发酵。
脱脂乳基料为：脱脂奶粉13克，纯净水87克比例混合，45℃条件下水合30分钟，制备得到脱脂乳基料。
菌种制备：将在2-6℃中保存的嗜热链球菌CZ-03菌株接种于M17固体培养基，37℃静置培养18小时。挑取单个菌落接种于M17液体培养基，37℃静置培养18小时，采用3000转/分，离心10分钟，收集菌体；抽取收集的菌体1ml接种于100ml M17液体培养基，37℃静置培养18小时，采用3000转/分，离心10分钟，收集菌体。将第二次收集的菌体按抽取1ml接入100ml脱脂乳基料中，在40-45℃条件下保持静置，8-10小时凝固制得菌种待用。
将脱脂乳基料升温到90℃，保持5分钟后，降温到42℃，按每100ml脱脂乳基料接种2ml菌种，在40-45℃条件下保持静置发酵，发酵6-9小时，pH4.5以下，得到发酵乳。
所得发酵乳在2-6℃条件下，用气相色谱仪进行检测分析，发酵乳中的乙醛含量在24小时后达到17.28μg/ml，并在15天内稳定维持在16.89-18.59μg/ml。
选用市场常规菌种2株，用上述方法制备得到的发酵乳，将发酵乳放置在2-6℃条件下后熟24小时。并每5天用气相色谱仪进行检测分析各种代表性香气物质变化情况，具体如下表所示(单位：μg/ml)。
香气物质检测结果表
根据检测结果，利用本发明嗜热链球菌CZ-03所制备得到的发酵乳后熟24小时乙醛含量明显高于其它菌种(株)，并在后期含量变化小，相对稳定，明显优于参照菌株。
实施例2：以本发明嗜热链球菌CZ-03为发酵菌株，在牛乳基料中进行发酵。
牛乳基料为：生牛乳93克，白砂糖7克。
菌种制备：将在2-6℃中保存的嗜热链球菌CZ-03菌株接种于M17固体培养基，37℃静置培养18小时。挑取单个菌落接种于M17液体培养基，37℃静置培养18小时，采用3000转/分，离心10分钟，收集菌体；抽取收集的菌体1ml接种于100ml M17液体培养基，37℃静置培养18小时，采用3000转/分，离心10分钟，收集菌体。将第二次收集的菌体抽取1ml接入100ml脱脂乳基料(脱脂奶粉13克，纯净水87克比例混合，45℃条件下水合30分钟，制备得到脱脂乳基料)中，在40-45℃条件下保持静置，8-10小时凝固制得菌种待用。
将脱脂乳基料升温到90℃，保持5分钟后，降温到42℃，按每100ml脱脂乳基料接种2ml菌种，在40-45℃条件下保持静置发酵，发酵6-9小时，酸度70°T以上，发酵终止，然后将温度降低到2-6℃，后熟24小时，得到发酵乳。
将发酵乳在2-6℃条件下，存放15天，用滴定法进行检测计算，酸度增长5.3°T。
选用市场常规菌种3株，用上述方法制备得到的发酵乳。将发酵乳放置在2-6℃条件下存放，并每3天用滴定法进行检测酸度，具体如下表所示(单位：°T)。
酸度变化表
| 名称 | 1天(24小时) | 3天 | 6天 | 9天 | 12天 | 15天 |
| 本发明菌株 | 73.08°T | 75.57°T | 76.98°T | 77.03°T | 78.23°T | 78.38°T |
| 参照菌株1 | 70.12°T | 75.56°T | 77.79°T | 85.08°T | 90.18°T | 97.37°T |
| 参照菌株2 | 72.34°T | 77.17°T | 85.89°T | 91.41°T | 100.28°T | 110.98°T |
| 参照菌株3 | 70.34°T | 75.88°T | 77.78°T | 85.08°T | 94.72°T | 99.39°T |
市场常规菌种(株)用同样方法制备得到的发酵乳，并与本发明菌种制备得到的发酵乳进行酸度对比，本发明在控制产品后期酸度增长有明显优势。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
序列表
<110> 内蒙古兰格格乳业有限公司
<120> 一株嗜热链球菌及其在发酵乳中的应用
<130> 1
<160> 1
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 1440
<212> DNA
<213> 菌株CZ-03
<400> 1
GGAGCAGTGGCGGCGGCTATAATGCAGTAGAACGCTGAAGAGAGGAGCTTGCTCTTCTTG 60
GATGAGTTGCGAACGGGTGAGTAACGCGTAGGTAACCTGCCTTGTAGCGGGGGATAACTA 120
TTGGAAACGATAGCTAATACCGCATAACAATGGATGACACATGTCATTTATTTGAAAGGG 180
GCAATTGCTCCACTACAAGATGGACCTGCGTTGTATTAGCTAGTAGGTGAGGTAATGGCT 240
CACCTAGGCGACGATACATAGCCGACCTGAGAGGGTGATCGGCCACACTGGGACTGAGAC 300
ACgGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTAGGGAATCTTCSGCAATKGGGGCAWCCCTG 360
ACCGAGCAACGCCGCGTGAGTGAAGAAGGTTTTCGGATCGTAAAGCTCTGTTGTAAGTCA 420
AGAACGGGTGTGRGAGTGGAAAGTTCACACTGTGACGGTAGCTTACCAGAAAGGGACGGC 480
TAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGTCCCGAGCGTTGTCCGGATTTATTGG 540
GCGTAAAGCGAGCGCAGGCGGTTTGATAAGTCTGAAGTTAAAGGCTGTGGCTCAACCATA 600
GTTCGCTTTGGAAACTGTCAAACTTGAGTGCAGAAGGGGAGAGTGGAATTCCATGTGTAG 660
CGGTGAAATGCGTAGATATATGGAGGAACACCGGTGGCGAAAGCGGCTCTCTGGTCTGTA 720
ACTGACGCTGAGGCTCGAAAGCGTGGGGAGCGAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCAC 780
GCCGTAAACGATGAGTGCTAGGTGTTGGATCCTTTCCGGGATTCAGTGCCGCAGCTAACG 840
CATTAAGCACTCCGCCTGGGGAGTACGACCGCAAGGTTGAAACTCAAAGGAATTGACGGG 900
GGCCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGAAGCAACGCGAAGAACCTTACCAG 960
GTCTTGACATCCCGATGCTATTTCTAGAGATAGAAAGTTACTTCGGTACATCGGTGACAG 1020
GTGGTGCATGGTTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTYCCGCAACGAGC 1080
GCAACCCCTATTGTTAGTTGCCATCATTCAGTTGGGCACTCTAGCGAGACTGCCGGTAAT 1140
AAACCGGAGGAAGGTGGGRATGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGACCTGGGCTACAC 1200
ACGTGCTACAATGGTTGGTACAACGAGTTGCGAGTCGGTGACGGCGAGCTAATCTCTTAA 1260
AGCCAATCTCAGTTCGGATTGTAGGCTGCAACTCGCCTACATGAAGTCGGAATCGCTAGT 1320
AATCGCGGATCAGCACGCCGCGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTACACACCGCCCGTCA 1380
CACCACGAGAGTTTGTAACACCCGAAGTCGGTGAGGTAACCTTTTGGAGCCAGCCGCCTA 1440
Claims (6)
1.一株嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)CZ-03，保藏于：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCC NO.17958；保藏时间为2019年6月19日。
2.根据权利要求1所述的一株嗜热链球菌CZ-03在制备发酵乳中的用途。
3.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，以所述嗜热链球菌CZ-03为发酵菌株，在脱脂乳基料中进行发酵，得到发酵乳。
4.根据权利要求3所述的用途，其特征在于，所述发酵乳中，乙醛含量为17.28μg/ml。
5.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，以所述嗜热链球菌CZ-03为发酵菌株，在牛乳基料中进行发酵，得到发酵乳。
6.根据权利要求5所述的用途，其特征在于，所述发酵乳在2-6℃温度条件下，存放15天，酸度增长5.3°T。
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Denomination of invention: Streptococcus thermophilus and its application in fermented milk Effective date of registration: 20230629 Granted publication date: 20210601 Pledgee: Hohhot Branch of Shanghai Pudong Development Bank Co.,Ltd. Pledgor: Inner Mongolia Langge Dairy Co.,Ltd. Registration number: Y2023150000101 |