CN111493143A - 一种纯益生菌直投式发酵剂及其应用于制备酸奶的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发酵酸奶技术领域，具体地说是一种纯益生菌直投式发酵剂及其应用于制备酸奶的方法。其特征在于：所述的纯益生菌直投式发酵剂包括嗜酸乳杆菌及动物双歧杆菌乳亚种，所述的嗜酸乳杆菌与动物双歧杆菌乳亚种的质量比例为1~3：1；其应用于制备酸奶的方法包括如下步骤：S1，加热；S2，搅拌；S3，均质；S4，灭菌；S5，加入发酵剂；S6，发酵。同现有技术相比，具有以下有益效果，本发明将动物双歧杆菌乳和嗜酸乳杆菌协同发酵，将发酵时间从单菌发酵最长50小时以上缩短在16小时以内，大大缩短了发酵时间。本发明显著提高了发酵酸奶中动物双歧杆菌乳和嗜酸乳杆菌的活菌数量，活菌数可以达到108 CFU/ml以上。
Description
技术领域
本发明涉及发酵酸奶技术领域，具体地说是一种纯益生菌直投式发酵剂及其应用于制备酸奶的方法。
背景技术
传统的直投式酸奶发酵剂主要的应用菌种是嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌。除此之外，其他具有众多的活性功能益生菌尚未充分用于酸奶发酵中。实际生产中发现组合使用嗜酸乳杆菌与动物双歧杆菌乳，可以增强肠细胞的抗炎效果。经动物实验证明，发芽的糙米结合嗜酸乳杆菌与动物双歧杆菌乳使用，可以抑制大鼠的大肠癌。
在使用传统酸奶发酵菌种以外的新型菌种发酵酸奶时，往往存在发酵时间长（>20h），酸奶中活菌数（约107 CFU/g）不高的问题。
因此设计一种发酵时间短，发酵酸奶中活菌数高，并使用了新型发酵菌种的纯益生菌直投式发酵剂及其应用于制备酸奶的方法。
发明内容
本发明为克服现有技术的不足，提供一种纯益生菌直投式发酵剂及其应用于制备酸奶的方法，利用嗜酸乳杆菌与动物双歧杆菌乳之间相互促进共生的作用，缩短酸奶发酵时间，提高发酵酸奶中活菌数量。
为实现上述目的，设计一种纯益生菌直投式发酵剂及其应用于制备酸奶的方法，其特征在于：所述的纯益生菌直投式发酵剂包括嗜酸乳杆菌及动物双歧杆菌乳亚种，所述的嗜酸乳杆菌与动物双歧杆菌乳亚种的质量比例为1~3：1；
其应用于制备酸奶的方法包括如下步骤：S1，加热；S2，搅拌；S3，均质；S4，灭菌；S5，加入发酵剂；S6，发酵。
所述的嗜酸乳杆菌的活菌数为8×1010 CFU/g~1.6×1011 CFU/g。
所述的动物双歧杆菌乳亚种的活菌数为1.0×1011 CFU/g~6.5×1011 CFU/g。
所述的嗜酸乳杆菌为LA-G80嗜酸乳杆菌，LA-G80嗜酸乳杆菌的分类名为Lactobacillus acidophilus LA-G80，保藏地址为中国典型培养物保藏中心，中国，武汉，武汉大学，保藏编号为：CCTCC NO：M2013337，保藏时间为2013年7月16日；所述的动物双歧杆菌乳亚种为BL-G101动物双岐杆菌乳亚种，BL-G101动物双岐杆菌乳亚种的分类名为Bifidobacterium animals subsp. lactis BL-G101，保藏地址为中国典型培养物保藏中心，中国，武汉，武汉大学，保藏编号为：CCTCC NO：M2013336，保藏时间为2013年7月16日；LA-G80嗜酸乳杆菌及BL-G101动物双岐杆菌乳亚种均在-80℃冷冻保藏。
所述的步骤S1的具体方法如下：将1L纯净水加热到40-45℃。
所述的步骤S2的具体方法如下：将120-125g全脂奶粉、65-75g白砂糖、1-1.5g浓缩乳清蛋白粉混合搅拌均匀后缓慢加入到纯净水中，再以500-1000rpm的速度搅拌20分钟至充分溶解。
所述的步骤S3的具体方法如下：将步骤S2的混合液在65-70℃，18-20MPa条件下均质10秒。
所述的步骤S4的具体方法如下：将步骤S3均质后的混合液于115℃灭菌10分钟，并冷却至37℃。
所述的步骤S5的具体方法如下：在无菌的环境下加入0.03-0.08g纯益生菌直投式发酵剂，搅拌分散均匀。
所述的步骤S6的具体方法如下：将步骤S5的混合液在无菌的环境下灌入小杯并热封，在37℃的条件下发酵至混合液的PH值为4.5±0.1。
本发明同现有技术相比，具有以下有益效果：
1，本发明将动物双歧杆菌乳和嗜酸乳杆菌协同发酵，将发酵时间从单菌发酵最长50小时以上缩短在16小时以内，大大缩短了发酵时间。
2，本发明显著提高了发酵酸奶中动物双歧杆菌乳和嗜酸乳杆菌的活菌数量，活菌数可以达到108 CFU/g 以上。
3，本发明用动物双歧杆菌乳和嗜酸乳杆菌发酵酸奶，保留了嗜酸乳杆菌发酵乳的独特风味。
4，本发明得到的发酵酸奶的后酸弱，有利于酸奶的长时间保藏。
具体实施方式
实施例1
为了比较本发明的发酵剂与单一菌种发酵酸奶的效果，设置实验组及对照组1、对照组2进行如下实验：
实验组采用的发酵剂由活菌数为1.6×1011 CFU/g的LA-G80 嗜酸乳杆菌及活菌数为6.5×1011 CFU/g的BL-G101动物双歧杆菌乳亚种混合制成。其中，嗜酸乳杆菌与动物双歧杆菌乳亚种的质量比例为1:1。
LA-G80嗜酸乳杆菌的分类名为Lactobacillus acidophilus LA-G80，保藏地址为中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M2013337，保藏时间为2013年7月16日；BL-G101动物双岐杆菌乳亚种的分类名为Bifidobacterium animals subsp. lactis BL-G101，保藏地址为中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M2013336，保藏时间为2013年7月16日。
实验组制备酸奶的方法包括如下步骤：
S1，加热：将1L纯净水加热到40℃；
S2，搅拌：将120 g全脂奶粉、65g白砂糖、1g浓缩乳清蛋白粉混合搅拌均匀后缓慢加入到纯净水中，再以500rpm的速度搅拌20分钟至充分溶解；
S3，均质：将步骤S2的混合液在65℃，18MPa条件下均质10秒；
S4，灭菌：将步骤S3均质后的混合液于115℃灭菌10分钟，并冷却至37℃；
S5，加入发酵剂：在无菌的环境下加入0.03g发酵剂，搅拌分散均匀；
S6，发酵：将步骤S5的混合液在无菌的环境下灌入小杯并热封，在37℃的条件下发酵至混合液的PH值为4.5±0.1。
对照组1的发酵剂采用活菌数为1.6×1011 CFU/g的LA-G80 嗜酸乳杆菌。
对照组1制备酸奶的方法中，除步骤S5外，其余均与实验组相同。在对照组1的步骤S5中，在无菌的环境下加入0.15g发酵剂，搅拌分散均匀。
对照组2的发酵剂采用活菌数为6.5×1011 CFU/g的BL-G101动物双歧杆菌乳亚种。
对照组2制备酸奶的方法中，除步骤S5外，其余均与实验组相同。在对照组2的步骤S5中，在无菌的环境下加入0.04g发酵剂，搅拌分散均匀。
实验组、对照组1及对照组2的酸奶发酵好后，记录各组发酵所需的时间，并用PH计检测发酵终点的PH值，采用平板倾注法对酸奶中的活菌计数。另外，将实验组、对照组1及对照组2的发酵酸奶于4℃冷藏保存18天，再使用PH计检测冷藏终点的PH值。
采用平板倾注法进行活菌计数，取0.5g待测样品溶解于4.5mL 无菌生理盐水中震荡均匀，梯度稀释，至一系列浓度后待倾注平板。
实验组中，使用MRS培养基对嗜酸乳杆菌进行活菌计数。活菌计数的方法如下：将固体培养基加热完全融化后，冷却至50 ℃左右，取107及108稀释梯度的稀释液0.5 mL于灭菌培养皿中，倾注MRS培养基后混匀。每个梯度取 3 个平行样，37 ℃培养48 h 后统计菌落总数。
使用改良BMD培养基对动物双歧杆菌乳亚种进行活菌计数。活菌计数的方法如下：将固体培养基加热完全融化后，冷却至50 ℃左右，取107及108稀释梯度的稀释液0.5 mL于灭菌培养皿中，倾注BMD培养基后混匀。每个梯度取 3 个平行样，37 ℃厌氧培养48 h 后统计菌落总数。
对照组1中，使用MRS培养基对嗜酸乳杆菌进行活菌计数。活菌计数的方法如下：将固体培养基加热完全融化后，冷却至50 ℃左右，取107及108稀释梯度的稀释液0.5 mL于灭菌培养皿中，倾注MRS培养基后混匀。每个梯度取 3 个平行样，37 ℃培养48 h 后统计菌落总数。
对照组2中，使用改良BMD培养基对动物双歧杆菌乳亚种进行活菌计数。活菌计数的方法如下：将固体培养基加热完全融化后，冷却至50 ℃左右，取107及108稀释梯度的稀释液0.5 mL于灭菌培养皿中，倾注BMD培养基后混匀。每个梯度取 3 个平行样，37 ℃厌氧培养48 h 后统计菌落总数。
其中，改良BMD培养基由以下成分组成：5g/L乳糖、10g/L胰蛋白胨、4g/L牛肉浸粉、3g/L酵母膏、4g/L氯化钠、25mg/L莫匹罗星锂盐、1g/L半胱氨酸盐酸盐、1g/L吐温－80及0.8g/L琼脂粉。
MRS固体培养基由以下成分组成：20g/L葡萄糖、10g/L蛋白胨、10g/L牛肉浸粉、5g/L酵母膏、2g/L磷酸氢二钾、2g/L柠檬酸氢二铵、5g/L乙酸钠、0.25g/L七水硫酸镁、0.05g/L一水硫酸锰、1g/L吐温-80及0.8g/L琼脂粉。
本实施例实验组、对照组1及对照组2的实验结果如表1所示：
表1：
可以看出，实验组发酵时长大大缩短，并且实验组酸奶中动物双歧杆菌乳亚种与嗜酸乳杆菌的数量远远大于对照组1及对照组2中菌种的数量。并且实验组冷藏终点的pH值均高于对照组，实验组酸奶的后酸弱，有利于酸奶的长时间保藏。
实施例2
为了比较本发明的发酵剂与单一菌种发酵酸奶的效果，设置实验组及对照组1、对照组2进行如下实验：
实验组采用的发酵剂由活菌数8×1010 CFU/g的LA-G80 嗜酸乳杆菌及活菌数为1×1011 CFU/g的BL-G101动物双歧杆菌乳亚种混合制成。其中，嗜酸乳杆菌与动物双歧杆菌乳亚种的质量比例为3:1。
LA-G80嗜酸乳杆菌的分类名为Lactobacillus acidophilus LA-G80，保藏地址为中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M2013337，保藏时间为2013年7月16日；BL-G101动物双岐杆菌乳亚种的分类名为Bifidobacterium animals subsp. lactis BL-G101，保藏地址为中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M2013336，保藏时间为2013年7月16日。
实验组制备酸奶的方法包括如下步骤：
S1，加热：将1L纯净水加热到45℃；
S2，搅拌：将125 g全脂奶粉、75g白砂糖、1.5g浓缩乳清蛋白粉混合搅拌均匀后缓慢加入到纯净水中，再以1000rpm的速度搅拌20分钟至充分溶解；
S3，均质：将步骤S2的混合液在70℃，20MPa条件下均质10秒；
S4，灭菌：将步骤S3均质后的混合液于115℃灭菌10分钟，并冷却至37℃；
S5，加入发酵剂：在无菌的环境下加入0.03g发酵剂，搅拌分散均匀；
S6，发酵：将步骤S5的混合液在无菌的环境下灌入小杯并热封，在37℃的条件下发酵至混合液的PH值为4.5±0.1。
对照组1的发酵剂采用活菌数为8×1010 CFU/g的LA-G80 嗜酸乳杆菌。
对照组1制备酸奶的方法中，除步骤S5外，其余均与实验组相同。在对照组1的步骤S5中，在无菌的环境下加入0.12g发酵剂，搅拌分散均匀。
对照组2的发酵剂采用活菌数为1×1011 CFU/g的BL-G101动物双歧杆菌乳亚种。
对照组2制备酸奶的方法中，除步骤S5外，其余均与实验组相同。在对照组2的步骤S5中，在无菌的环境下加入0.1g发酵剂，搅拌分散均匀。
实验组、对照组1及对照组2的酸奶发酵好后，记录各组发酵所需的时间，并用PH计检测发酵终点的PH值，采用平板倾注法对酸奶中的活菌计数。另外，将实验组、对照组1及对照组2的发酵酸奶于4℃冷藏保存18天，再使用PH计检测冷藏终点的PH值。
本实施例采用的活菌计数方法、改良BMD培养基的组份、MRS固体培养基的组份与实施例1中相同。
本实施例实验组、对照组1及对照组2的实验结果如表2所示：
表2：
可以看出，实验组发酵时长大大缩短，并且实验组酸奶中动物双歧杆菌乳亚种与嗜酸乳杆菌的数量远远大于对照组1及对照组2中菌种的数量。并且实验组冷藏终点的pH值均高于对照组，实验组酸奶的后酸弱，有利于酸奶的长时间保藏。
实施例3
为了比较本发明的发酵剂与单一菌种发酵酸奶的效果，设置实验组及对照组1、对照组2进行如下实验：
实验组采用的发酵剂由活菌数1.6×1011 CFU/g的LA-G80 嗜酸乳杆菌及活菌数为1×1011 CFU/g的BL-G101动物双歧杆菌乳亚种混合制成。其中，嗜酸乳杆菌与动物双歧杆菌乳亚种的质量比例为2:1。
LA-G80嗜酸乳杆菌的分类名为Lactobacillus acidophilus LA-G80，保藏地址为中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M2013337，保藏时间为2013年7月16日；BL-G101动物双岐杆菌乳亚种的分类名为Bifidobacterium animals subsp. lactis BL-G101，保藏地址为中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M2013336，保藏时间为2013年7月16日。
实验组制备酸奶的方法包括如下步骤：
S1，加热：将1L纯净水加热到42℃；
S2，搅拌：将123 g全脂奶粉、70g白砂糖、1.2g浓缩乳清蛋白粉混合搅拌均匀后缓慢加入到纯净水中，再以800rpm的速度搅拌20分钟至充分溶解；
S3，均质：将步骤S2的混合液在68℃，19MPa条件下均质10秒；
S4，灭菌：将步骤S3均质后的混合液于115℃灭菌10分钟，并冷却至37℃；
S5，加入发酵剂：在无菌的环境下加入0.06g发酵剂，搅拌分散均匀；
S6，发酵：将步骤S5的混合液在无菌的环境下灌入小杯并热封，在37℃的条件下发酵至混合液的PH值为4.5±0.1。
对照组1的发酵剂采用活菌数为1.6×1011 CFU/g的LA-G80 嗜酸乳杆菌。
对照组1制备酸奶的方法中，除步骤S5外，其余均与实验组相同。在对照组1的步骤S5中，在无菌的环境下加入0.08g发酵剂，搅拌分散均匀。
对照组2的发酵剂采用活菌数为1×1011 CFU/g的BL-G101动物双歧杆菌乳亚种。
对照组2制备酸奶的方法中，除步骤S5外，其余均与实验组相同。在对照组2的步骤S5中，在无菌的环境下加入0.13g发酵剂，搅拌分散均匀。
实验组、对照组1及对照组2的酸奶发酵好后，记录各组发酵所需的时间，并用PH计检测发酵终点的PH值，采用平板倾注法对酸奶中的活菌计数。另外，将实验组、对照组1及对照组2的发酵酸奶于4℃冷藏保存18天，再使用PH计检测冷藏终点的PH值。
本实施例采用的活菌计数方法、改良BMD培养基的组份、MRS固体培养基的组份与实施例1中相同。
本实施例实验组、对照组1及对照组2的实验结果如表3所示：
表3：
可以看出，实验组发酵时长大大缩短，并且实验组酸奶中动物双歧杆菌乳亚种与嗜酸乳杆菌的数量远远大于对照组1及对照组2中菌种的数量。并且实验组冷藏终点的pH值均高于对照组，实验组酸奶的后酸弱，有利于酸奶的长时间保藏。
实施例4
为了比较本发明的发酵剂与单一菌种发酵酸奶的效果，设置实验组及对照组1、对照组2进行如下实验：
实验组采用的发酵剂由活菌数8×1010 CFU/g的LA-G80 嗜酸乳杆菌及活菌数为6.5×1011 CFU/g的BL-G101动物双歧杆菌乳亚种混合制成。其中，嗜酸乳杆菌与动物双歧杆菌乳亚种的质量比例为1.5:1。
LA-G80嗜酸乳杆菌的分类名为Lactobacillus acidophilus LA-G80，保藏地址为中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M2013337，保藏时间为2013年7月16日；BL-G101动物双岐杆菌乳亚种的分类名为Bifidobacterium animals subsp. lactis BL-G101，保藏地址为中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M2013336，保藏时间为2013年7月16日。
实验组制备酸奶的方法包括如下步骤：
S1，加热：将1L纯净水加热到45℃；
S2，搅拌：将120 g全脂奶粉、70g白砂糖、1.2g浓缩乳清蛋白粉混合搅拌均匀后缓慢加入到纯净水中，再以900rpm的速度搅拌20分钟至充分溶解；
S3，均质：将步骤S2的混合液在68℃，20MPa条件下均质10秒；
S4，灭菌：将步骤S3均质后的混合液于115℃灭菌10分钟，并冷却至37℃；
S5，加入发酵剂：在无菌的环境下加入0.08g发酵剂，搅拌分散均匀；
S6，发酵：将步骤S5的混合液在无菌的环境下灌入小杯并热封，在37℃的条件下发酵至混合液的PH值为4.5±0.1。
对照组1的发酵剂采用活菌数为8×1010 CFU/g的LA-G80 嗜酸乳杆菌。
对照组1制备酸奶的方法中，除步骤S5外，其余均与实验组相同。在对照组1的步骤S5中，在无菌的环境下加入0.29g发酵剂，搅拌分散均匀。
对照组2的发酵剂采用活菌数为6.5×1011 CFU/g的BL-G101动物双歧杆菌乳亚种。
对照组2制备酸奶的方法中，除步骤S5外，其余均与实验组相同。在对照组2的步骤S5中，在无菌的环境下加入0.04g发酵剂，搅拌分散均匀。
实验组、对照组1及对照组2的酸奶发酵好后，记录各组发酵所需的时间，并用PH计检测发酵终点的PH值，采用平板倾注法对酸奶中的活菌计数。另外，将实验组、对照组1及对照组2的发酵酸奶于4℃冷藏保存18天，再使用PH计检测冷藏终点的PH值。
本实施例采用的活菌计数方法、改良BMD培养基的组份、MRS固体培养基的组份与实施例1中相同。
本实施例实验组、对照组1及对照组2的实验结果如表4所示：
表4：
可以看出，实验组发酵时长大大缩短，并且实验组酸奶中动物双歧杆菌乳亚种与嗜酸乳杆菌的数量远远大于对照组1及对照组2中菌种的数量。并且实验组冷藏终点的pH值均高于对照组，实验组酸奶的后酸弱，有利于酸奶的长时间保藏。
Claims (10)
1.一种纯益生菌直投式发酵剂及其应用于制备酸奶的方法，其特征在于：所述的纯益生菌直投式发酵剂包括嗜酸乳杆菌及动物双歧杆菌乳亚种，所述的嗜酸乳杆菌与动物双歧杆菌乳亚种的质量比例为1~3：1；
其应用于制备酸奶的方法包括如下步骤：S1，加热；S2，搅拌；S3，均质；S4，灭菌；S5，加入发酵剂；S6，发酵。
2.根据权利要求1所述的一种纯益生菌直投式发酵剂及其应用于制备酸奶的方法，其特征在于：所述的嗜酸乳杆菌的活菌数为8×1010 CFU/g~1.6×1011 CFU/g。
3.根据权利要求1所述的一种纯益生菌直投式发酵剂及其应用于制备酸奶的方法，其特征在于：所述的动物双歧杆菌乳亚种的活菌数为1.0×1011 CFU/g~6.5×1011 CFU/g。
4.根据权利要求1所述的一种纯益生菌直投式发酵剂及其应用于制备酸奶的方法，其特征在于：所述的嗜酸乳杆菌为LA-G80嗜酸乳杆菌，LA-G80嗜酸乳杆菌的分类名为Lactobacillus acidophilus LA-G80，保藏地址为中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M2013337，保藏时间为2013年7月16日；所述的动物双歧杆菌乳亚种为BL-G101动物双岐杆菌乳亚种，BL-G101动物双岐杆菌乳亚种的分类名为Bifidobacterium animalssubsp. lactis BL-G101，保藏地址为中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M2013336，保藏时间为2013年7月16日；LA-G80嗜酸乳杆菌及BL-G101动物双岐杆菌乳亚种均在-80℃冷冻保藏。
5.根据权利要求1所述的一种纯益生菌直投式发酵剂及其应用于制备酸奶的方法，其特征在于：所述的步骤S1的具体方法如下：将1L纯净水加热到40-45℃。
6.根据权利要求1所述的一种纯益生菌直投式发酵剂及其应用于制备酸奶的方法，其特征在于：所述的步骤S2的具体方法如下：将120-125g全脂奶粉、65-75g白砂糖、1-1.5g浓缩乳清蛋白粉混合搅拌均匀后缓慢加入到纯净水中，再以500-1000rpm的速度搅拌20分钟至充分溶解。
7.根据权利要求1所述的一种纯益生菌直投式发酵剂及其应用于制备酸奶的方法，其特征在于：所述的步骤S3的具体方法如下：将步骤S2的混合液在65-70℃，18-20MPa条件下均质10秒。
8.根据权利要求1所述的一种纯益生菌直投式发酵剂及其应用于制备酸奶的方法，其特征在于：所述的步骤S4的具体方法如下：将步骤S3均质后的混合液于115℃灭菌10分钟，并冷却至37℃。
9.根据权利要求1所述的一种纯益生菌直投式发酵剂及其应用于制备酸奶的方法，其特征在于：所述的步骤S5的具体方法如下：在无菌的环境下加入0.03-0.08g纯益生菌直投式发酵剂，搅拌分散均匀。
10.根据权利要求1所述的一种纯益生菌直投式发酵剂及其应用于制备酸奶的方法，其特征在于：所述的步骤S6的具体方法如下：将步骤S5的混合液在无菌的环境下灌入小杯并热封，在37℃的条件下发酵至混合液的PH值为4.5±0.1。
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