CN112877249B - 富锌酸奶发酵剂及富锌酸奶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种富锌酸奶发酵剂及富锌酸奶的制备方法。富锌酸奶发酵剂的培养基中添加富锌冬虫夏草作为碳源、氮源同时还作为锌源，富锌冬虫夏草携带的锌源更易被益生菌吸收，进而提高富锌冬虫夏草的锌含量，同时改善酸奶的品质，具有极高的营养价值。

Description

富锌酸奶发酵剂及富锌酸奶的制备方法
技术领域
本发明涉及乳品加工领域，尤其涉及一种富锌酸奶发酵剂及富锌酸奶的制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，人们对营养、健康的要求也越来越高，乳制品由于其口感香滑、风味浓郁，在食品消费中占有重要地位。酸奶是乳制品中的一种，酸奶是以鲜乳或还原乳为主要原料，向其中添加蔗糖、稳定剂等辅料再经均质、杀菌、冷却、菌种发酵、灌装得到的一种发酵奶制品。因其独特的风味和良好的口感受到广大消费者的喜爱。酸奶特有的益生菌与活性酶、有机酸等协同作用可用于调节肠道内菌群平衡、降低胆固醇、抗氧化延缓衰老、降血压、增强免疫力等作用，备受广大消费者的喜爱。
锌是人体必需的微量元素之一，参与人体的多种代谢活动。目前医学研究表明，缺锌发生率较高，适当补锌尤为重要，但无机锌不利于吸收，且过多对人体有毒害。
专利201010231602.X公开了一种富锌酸奶发酵剂及富锌酸奶的制备方法，本发明主要由鲜奶、蔗糖、低聚果糖或低聚异麦芽糖、葡萄糖酸锌、果胶或明胶、酪蛋白酸钠组成，其中以有机葡萄糖酸锌为锌源制备富锌酸奶发酵剂，在这个过程中锌不易被吸收，进而减少锌的吸收含量。
因此，本发明公开一种富锌酸奶发酵剂及富锌酸奶的制备方法，显著改善富锌酸奶发酵剂中锌的含量同时改善酸奶的抗氧化性能。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明公开了一种富锌酸奶发酵剂及富锌酸奶的制备方法，本发明根据冬虫夏草的发酵培养和富锌特性，以苹果酸锌、甘氨酸锌为锌源对冬虫夏草进行富锌培养制备富锌冬虫夏草菌粉。进而以富锌冬虫夏草菌粉、黄芪酶解提取物为益生菌的培养基原料对益生菌进行培养，富锌冬虫夏草菌粉、黄芪酶解提取物协同作用，进一步结合超声波的作用进而提高锌的转化能力。
一种富锌酸奶的制备方法，包括以下步骤：
Ⅰ、将80-90重量份纯牛奶，4-8重量份果糖，8-15重量份果肉，0.5-1重量份羧甲基纤维素钠混合均匀，在45-65℃、15-20MPa下均质5-10min，得到混合料液；将上述的混合物料加热至90℃灭菌15min，冷却至37-40℃，得到混合乳液；
Ⅱ、按2-4vol％接种量将富锌酸奶发酵剂接种到将步骤(Ⅰ)得到的混合乳液中，置于37-40℃发酵8-12h，调节pH至4-5，最后置于4℃冷藏10-24h，即得到富锌酸奶。
所述果肉为芒果果肉、草莓果肉中的一种。
所述富锌酸奶发酵剂的制备，包括以下步骤：(1)按2-5vol％接种量将益生菌接种到富锌酸奶发酵剂液体培养基中，在37-42℃培养20-24h，再置于超声环境，37-40℃下、保持100-120r/min培养48-72h，得到富锌益生菌种子液；其中超声频率为20-40kHz，超声强度为0.2-0.4W/cm3。
(2)按7-10vol％接种量将步骤(1)得到富锌益生菌种子液接种于富锌酸奶发酵剂液体培养基中，再置于超声环境，37-42℃下、保持100-120r/min培养3-5天，得到富锌益生菌培养物；其中超声频率为20-40kHz，超声强度为0.2-0.4W/cm3。
(3)将步骤(2)得到的富锌益生菌培养物在4℃进行离心分离，得到富锌益生菌菌体，用灭菌的纯牛奶将富锌益生菌菌体洗下并调整浓度，得到浓度为3×106-4×108cfu/mL富锌酸奶发酵剂。
所述益生菌为德氏乳杆菌保加利亚亚种、双歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜热乳杆菌中的一种或两种或两种以上混合物。
一种富锌酸奶发酵剂液体培养基，由以下原料组成：20-30g葡萄糖、0.1-0.5gMgCl2、0.2-1g磷酸二氢钾、0.5-2g酪蛋白胨、700-1000mL水，110-115℃灭菌15-30min。
优选的，一种富锌酸奶发酵剂液体培养基，由以下原料组成：20-30g葡萄糖、2-4g黄芪酶解提取物、0.1-0.5gMgCl2、0.2-1g磷酸二氢钾、0.5-2g酪蛋白胨、700-1000mL水，110-115℃灭菌15-30min。
进一步优选的，一种富锌酸奶发酵剂液体培养基，由以下原料组成：20-30g葡萄糖、1-2g富锌冬虫夏草菌粉、1-2g黄芪酶解提取物、0.1-0.5gMgCl2、0.2-1g磷酸二氢钾、0.5-2g酪蛋白胨、700-1000mL水，110-115℃灭菌15-30min。
所述的富锌冬虫夏草菌粉的制备方法，包括以下步骤：
a.将1cm3的冬虫夏草菌块接种于冬虫夏草液体培养基中置于110rpm、9-13℃摇床上培养25-50天，得到冬虫夏草种子液；将上述冬虫夏草种子液以5-8wt％的接种量接种到冬虫夏草液体培养基中，置于16-25℃培养20-30天，得到成熟冬虫夏草实体；
b.将上述的成熟冬虫夏草实体干燥，研磨过80-100目筛，得到富锌冬虫夏草菌粉；
所述冬虫夏草液体培养基：20-30g葡萄糖、1-5g胰蛋白胨、0.1-0.4g锌源、5-15g大米、5-15g小麦、0.01-0.05g维生素C、800-1000mL水，110-121℃灭菌15-30min。
所述锌源为硫酸锌或/和氯化锌。
优选的，所述的锌源为20-30wt％的氯化锌和70-80wt％硫酸锌的混合物。
所述黄芪酶解提取物的制备方法，包括以下步骤：将黄芪清洗干净、干燥、粉碎，过40-80目筛，得到黄芪粉末；将上述黄芪粉末、酶制剂加入37℃水中，静置10-30min，再用5-10wt％乙酸钠水溶液调节pH＝5.5-6.0，得到混合物料，所述黄芪粉末与水的固液质量比为1：(20-30)，所述酶制剂与黄芪粉末的质量比为(2-5)：100；将上述得到的混合物料置于40-60℃反应4-5h，然后加热至100℃反应10-15min，得到酶化混合物料；将上述得到的酶化混合物料进行微波处理2-3min，微波功率为200-300W；以10000r/min转速离心10-20min，取上清液在真空度为0.03-0.05MPa、温度为4.-60℃进行浓缩处理，浓缩至相对密度为1-1.15g/mL，得到黄芪酶解提取物。
所述酶制剂为β-葡聚糖酶、纤维素酶、果胶酶、蛋白酶、α-淀粉酶中的一种或两种或两种以上混合物。
本发明的有益效果：本发明公开了一种富锌酸奶发酵剂及富锌酸奶的制备方法。富锌酸奶发酵剂的培养基中添加富锌冬虫夏草作为碳源、氮源同时还作为锌源，富锌冬虫夏草携带的锌源更易被益生菌吸收，进而提高富锌冬虫夏草的锌含量，同时改善酸奶的品质，具有极高的营养价值。
1、与现有技术相比，本发明根据冬虫夏草的发酵培养和富锌特性，以氯化锌、硫酸锌为锌源对冬虫夏草进行富锌培养制备富锌冬虫夏草菌粉。进而以富锌冬虫夏草菌粉、黄芪酶解提取物为益生菌的培养基原料对益生菌进行培养，富锌冬虫夏草菌粉、黄芪酶解提取物协同作用，进一步结合超声波的作用进而提高锌的转化能力。
2、德氏乳杆菌保加利亚亚种、双歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌对营养具有很高的要求，除碳源、氮源外，还需要矿物质、嘌呤、嘧啶、氨基酸、维生素、肽类等物质。大米、小麦不仅提供氮源，而且含有丰富的氨基酸、维生素等，这些物质可以促进冬虫夏草对锌元素的吸收及转化。其次，冬虫夏草会优先利用葡萄糖，进一步提高冬虫夏草对富锌率的影响。黄芪酶解提取物含有丰富的多糖类物质、氨基酸和微量元素可以促进益生菌的增殖，进而提高到锌的吸收能力。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。
纯牛奶为伊利纯牛奶，购买自内蒙古伊利实业集团股份有限公司。
果糖，CAS号：7660-25-5，食品级，购买自深圳金富源生物科技有限公司。
羧甲基纤维素钠，CAS号：9004-32-4，食品级，购买自西安拉维亚生物科技有限公司。
德氏德氏乳杆菌保加利亚亚种，Lactobacillus delbruechiisubsp.Bulgaricus，CGMCC1.16075，购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心。
双歧双歧杆菌，Bifidobacterium bifidum，CGMCC 1.5043，购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心。
嗜酸乳杆菌，Lactobacillus acidophilus，CGMCC 1.3342，购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心。
葡萄糖，食品级，购买自湖南万顺心生物科技有限公司。
MgCl2，食品级，纯度：99％，购买自安徽中旭生物科技有限公司。
磷酸二氢钾，食品级，购买自廊坊鹏彩精细化工有限公司提供。
酪蛋白胨，货号：HB8271，购买自青岛海博生物。
黄芪，豆科植物膜荚黄芪的根，Astragalus membranaceus(Fisch.)Bunge.，购买自亳州百川药业有限公司。
β-葡聚糖酶，酶活力为5×104U/g，购买自上海源叶生物科技有限公司。
冬虫夏草，Cordyceps militaris，CCTCC NF 20082128，购买自中国武汉中国典型培养物保藏中心。
胰蛋白胨，购买自郑州润航生物科技有限公司。
芒果果肉、大米、小麦均为市售。
维生素C，食品级，纯度：99％，购买自山东高光生物科技有限公司。
氯化锌，CAS号：7646-85-7，氯化锌有效物质含量为99％，食品级，购买自南京松冠生物科技有限公司。
硫酸锌，CAS号：7446-19-7，硫酸锌有效物质含量为99％，食品级，购买自江苏紫东食品有限公司。
实施例1
一种富锌酸奶的制备方法，包括以下步骤：
Ⅰ、将90重量份纯牛奶，8重量份果糖，15重量份果肉，1重量份羧甲基纤维素钠混合均匀，在50℃、15MPa下均质10min，得到混合料液；将上述的混合料液加热至90℃灭菌15min，冷却至37℃，得到混合乳液；
Ⅱ、按4vol％接种量将富锌酸奶发酵剂接种到将步骤(Ⅰ)得到的混合乳液中，置于40℃发酵12h，调节pH至4.4，最后置于4℃冷藏，即得到富锌酸奶。所述果肉为芒果果肉。
所述富锌酸奶发酵剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按5vol％接种量将益生菌接种到富锌酸奶发酵剂液体培养基中，在37℃培养24h，再置于超声环境，37℃下、保持100r/min培养72h，得到富锌益生菌种子液；其中超声频率为20kHz，超声强度为0.2W/cm3。
(2)按7vol％接种量将步骤(1)得到富锌益生菌种子液接种于富锌酸奶发酵剂液体培养基中，再置于超声环境，37℃下、保持120r/min培养5天，得到富锌益生菌培养物；其中超声频率为20kHz，超声强度为0.2W/cm3。
(3)将步骤(2)得到的富锌益生菌培养物在4℃进行离心分离，得到富锌益生菌菌体，用灭菌的纯牛奶将富锌益生菌菌体洗下并调整浓度，得到浓度为3×107cfu/mL富锌酸奶发酵剂。
所述益生菌为德氏乳杆菌保加利亚亚种、双歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌按质量比1：1：1混合。
所述富锌酸奶发酵剂液体培养基，由以下原料组成：20g葡萄糖、0.5gMgCl2、1g磷酸二氢钾、2g酪蛋白胨、1000mL水，115℃灭菌30min。
实施例2
一种富锌酸奶的制备方法，包括以下步骤：
Ⅰ、将90重量份纯牛奶，8重量份果糖，15重量份果肉，1重量份羧甲基纤维素钠混合均匀，在50℃、15MPa下均质10min，得到混合料液；将上述的混合料液加热至90℃灭菌15min，冷却至37℃，得到混合乳液；
Ⅱ、按4vol％接种量将富锌酸奶发酵剂接种到将步骤(Ⅰ)得到的混合乳液中，置于40℃发酵12h，调节pH至4.4，最后置于4℃冷藏，即得到富锌酸奶。所述果肉为芒果果肉。
所述富锌酸奶发酵剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按5vol％接种量将益生菌接种到富锌酸奶发酵剂液体培养基中，在37℃培养24h，再置于超声环境，37℃下、保持100r/min培养72h，得到富锌益生菌种子液；其中超声频率为20kHz，超声强度为0.2W/cm3。
(2)按7vol％接种量将步骤(1)得到富锌益生菌种子液接种于富锌酸奶发酵剂液体培养基中，再置于超声环境，37℃下、保持120r/min培养5天，得到富锌益生菌培养物；其中超声频率为20kHz，超声强度为0.2W/cm3。
(3)将步骤(2)得到的富锌益生菌培养物在4℃进行离心分离，得到富锌益生菌菌体，用灭菌的纯牛奶将富锌益生菌菌体洗下并调整浓度，得到浓度为3×107cfu/mL富锌酸奶发酵剂。
所述益生菌为德氏乳杆菌保加利亚亚种、双歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌按质量比1：1：1混合。
所述富锌酸奶发酵剂液体培养基，由以下原料组成：20g葡萄糖、2g黄芪酶解提取物、0.5gMgCl2、1g磷酸二氢钾、2g酪蛋白胨、1000mL水，115℃灭菌30min。
所述黄芪酶解提取物的制备方法，包括以下步骤：将黄芪清洗干净、干燥、粉碎，过40目筛，得到黄芪粉末；将上述黄芪粉末、酶制剂加入37℃水中，静置30min，再用10wt％乙酸钠水溶液调节pH＝5.5，得到混合物料，所述黄芪粉末与水的固液质量比为1：25，所述酶制剂与黄芪粉末的质量比为3：100；将上述得到的混合物料置于55℃反应4h，然后加热至100℃反应15min，得到酶化混合物料；将上述得到的酶化混合物料进行微波处理2min，微波功率为300W；以10000r/min转速离心20min，取上清液在真空度为0.04MPa、温度为50℃进行浓缩处理，浓缩至相对密度为1.08g/mL，得到黄芪酶解提取物。所述酶制剂为β-葡聚糖酶。
实施例3
一种富锌酸奶的制备方法，包括以下步骤：
Ⅰ、将90重量份纯牛奶，8重量份果糖，15重量份果肉，1重量份羧甲基纤维素钠混合均匀，在50℃、15MPa下均质10min，得到混合料液；将上述的混合料液加热至90℃灭菌15min，冷却至37℃，得到混合乳液；
Ⅱ、按4vol％接种量将富锌酸奶发酵剂接种到将步骤(Ⅰ)得到的混合乳液中，置于40℃发酵12h，调节pH至4.4，最后置于4℃冷藏，即得到富锌酸奶。所述果肉为芒果果肉。
所述富锌酸奶发酵剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按5vol％接种量将益生菌接种到富锌酸奶发酵剂液体培养基中，在37℃培养24h，再置于超声环境，37℃下、保持100r/min培养72h，得到富锌益生菌种子液；其中超声频率为20kHz，超声强度为0.2W/cm3。
(2)按7vol％接种量将步骤(1)得到富锌益生菌种子液接种于富锌酸奶发酵剂液体培养基中，再置于超声环境，37℃下、保持120r/min培养5天，得到富锌益生菌培养物；其中超声频率为20kHz，超声强度为0.2W/cm3。
(3)将步骤(2)得到的富锌益生菌培养物在4℃进行离心分离，得到富锌益生菌菌体，用灭菌的纯牛奶将富锌益生菌菌体洗下并调整浓度，得到浓度为3×107cfu/mL富锌酸奶发酵剂。
所述益生菌为德氏乳杆菌保加利亚亚种、双歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌按质量比1：1：1混合。
所述富锌酸奶发酵剂液体培养基，由以下原料组成：20g葡萄糖、2g富锌冬虫夏草菌粉、0.5gMgCl2、1g磷酸二氢钾、2g酪蛋白胨、1000mL水，115℃灭菌30min。
所述的富锌冬虫夏草菌粉的制备方法，包括以下步骤：
a.将1cm3的冬虫夏草菌块接种于冬虫夏草液体培养基中置于110rpm、10℃摇床上培养25天，得到冬虫夏草种子液；将上述冬虫夏草种子液以8wt％的接种量接种到冬虫夏草液体培养基中，置于25℃培养30天，得到成熟冬虫夏草实体；
b.将上述的成熟冬虫夏草实体干燥，研磨过80目筛，得到富锌冬虫夏草菌粉；
所述冬虫夏草液体培养基由以下原料组成：30g葡萄糖、5g胰蛋白胨、0.4g锌源、15g大米、15g小麦、0.05g维生素C、1000mL水，121℃灭菌30min。
所述的锌源为20wt％的氯化锌和80wt％硫酸锌的混合物。
实施例4
一种富锌酸奶的制备方法，包括以下步骤：
Ⅰ、将90重量份纯牛奶，8重量份果糖，15重量份果肉，1重量份羧甲基纤维素钠混合均匀，在50℃、15MPa下均质10min，得到混合料液；将上述的混合料液加热至90℃灭菌15min，冷却至37℃，得到混合乳液；
Ⅱ、按4vol％接种量将富锌酸奶发酵剂接种到步骤(Ⅰ)得到的混合乳液中，置于40℃发酵12h，调节pH至4.4，最后置于4℃冷藏，即得富锌酸奶。所述果肉为芒果果肉。
所述富锌酸奶发酵剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按5vol％接种量将益生菌接种到富锌酸奶发酵剂液体培养基中，在37℃培养24h，再置于超声环境，37℃下、保持100r/min培养72h，得到富锌益生菌种子液；其中超声频率为20kHz，超声强度为0.2W/cm3。
(2)按7vol％接种量将步骤(1)得到富锌益生菌种子液接种于富锌酸奶发酵剂液体培养基中，再置于超声环境，37℃下、保持120r/min培养5天，得到富锌益生菌培养物；其中超声频率为20kHz，超声强度为0.2W/cm3。
(3)将步骤(2)得到的富锌益生菌培养物在4℃进行离心分离，得到富锌益生菌菌体，用灭菌的纯牛奶将富锌益生菌菌体洗下并调整浓度，得到浓度为3×107cfu/mL富锌酸奶发酵剂。
所述益生菌为德氏乳杆菌保加利亚亚种、双歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌按质量比1：1：1混合。
所述富锌酸奶发酵剂液体培养基，由以下原料组成：20g葡萄糖、1g富锌冬虫夏草菌粉、1g黄芪酶解提取物、0.5gMgCl2、1g磷酸二氢钾、2g酪蛋白胨、1000mL水，115℃灭菌30min。
所述的富锌冬虫夏草菌粉的制备方法，包括以下步骤：
a.将1cm3的冬虫夏草菌块接种于冬虫夏草液体培养基中置于110rpm、10℃摇床上培养25天，得到冬虫夏草种子液；将上述冬虫夏草种子液以8wt％的接种量接种到冬虫夏草液体培养基中，置于25℃培养30天，得到成熟冬虫夏草实体；
b.将上述的成熟冬虫夏草实体干燥，研磨过80目筛，得到富锌冬虫夏草菌粉；
所述冬虫夏草液体培养基由以下原料组成：30g葡萄糖、5g胰蛋白胨、0.4g锌源、15g大米、15g小麦、0.05g维生素C、1000mL水，121℃灭菌30min。
所述的锌源为20wt％的氯化锌和80wt％硫酸锌的混合物。
所述黄芪酶解提取物的制备方法，包括以下步骤：将黄芪清洗干净、干燥、粉碎，过40目筛，得到黄芪粉末；将上述黄芪粉末、酶制剂加入37℃水中，静置30min，再用10wt％乙酸钠水溶液调节pH＝5.5，得到混合物料，所述黄芪粉末与水的质量比为1：25，所述酶制剂与黄芪粉末的质量比为3：100；将上述得到的混合物料置于55℃反应4h，然后加热至100℃反应15min，得到酶化混合物料；将上述得到的酶化混合物料进行微波处理2min，微波功率为300W；以10000r/min转速离心20min，取上清液在真空度为0.04MPa、温度为50℃进行浓缩处理，浓缩至相对密度为1.08g/mL，得到黄芪酶解提取物。所述酶制剂为β-葡聚糖酶。
实施例5
一种富锌酸奶的制备方法，包括以下步骤：
Ⅰ、将90重量份纯牛奶，8重量份果糖，15重量份果肉，1重量份羧甲基纤维素钠混合均匀，在50℃、15MPa下均质10min，得到混合料液；将上述的混合料液加热至90℃灭菌15min，冷却至37℃，得到混合乳液；
Ⅱ、按4vol％接种量将富锌酸奶发酵剂接种到将步骤(Ⅰ)得到的混合乳液中，置于40℃发酵12h，调节pH至4.4，最后置于4℃冷藏，即得到富锌酸奶。所述果肉为芒果果肉。
所述富锌酸奶发酵剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按5vol％接种量将益生菌接种到富锌酸奶发酵剂液体培养基中，在37℃培养24h，再置于超声环境，37℃下、保持100r/min培养72h，得到富锌益生菌种子液；其中超声频率为20kHz，超声强度为0.2W/cm3。
(2)按7vol％接种量将步骤(1)得到富锌益生菌种子液接种于富锌酸奶发酵剂液体培养基中，再置于超声环境，37℃下、保持120r/min培养5天，得到富锌益生菌培养物；其中超声频率为20kHz，超声强度为0.2W/cm3。
(3)将步骤(2)得到的富锌益生菌培养物在4℃进行离心分离，得到富锌益生菌菌体，用灭菌的纯牛奶将富锌益生菌菌体洗下并调整浓度，得到浓度为3×107cfu/mL富锌酸奶发酵剂。
所述益生菌为德氏乳杆菌保加利亚亚种、双歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌按质量比1：1：1混合。
所述富锌酸奶发酵剂液体培养基，由以下原料组成：20g葡萄糖、2.5g富锌冬虫夏草菌粉、1g黄芪酶解提取物、0.5gMgCl2、1g磷酸二氢钾、2g酪蛋白胨、1000mL水，115℃灭菌30min。
所述的富锌冬虫夏草菌粉的制备方法，包括以下步骤：
a.将1cm3的冬虫夏草菌块接种于冬虫夏草液体培养基中置于110rpm、10℃摇床上培养25天，得到冬虫夏草种子液；将上述冬虫夏草种子液以8wt％的接种量接种到冬虫夏草液体培养基中，置于25℃培养30天，得到成熟冬虫夏草实体；
b.将上述的成熟冬虫夏草实体干燥，研磨过80目筛，得到富锌冬虫夏草菌粉；
所述冬虫夏草液体培养基由以下原料组成：30g葡萄糖、5g胰蛋白胨、0.4g锌源、15g大米、15g小麦、0.05g维生素C、1000mL水，121℃灭菌30min。
所述的锌源为氯化锌。
所述黄芪酶解提取物的制备方法，包括以下步骤：将黄芪清洗干净、干燥、粉碎，过40目筛，得到黄芪粉末；将上述黄芪粉末、酶制剂加入37℃水中，静置30min，再用10wt％乙酸钠水溶液调节pH＝5.5，得到混合物料，所述黄芪粉末与水的固液质量比为1：25，所述酶制剂与黄芪粉末的质量比为3：100；将上述得到的混合物料置于55℃反应4h，然后加热至100℃反应15min，得到酶化混合物料；将上述得到的酶化混合物料进行微波处理2min，微波功率为300W；以10000r/min转速离心20min，取上清液在真空度为0.04MPa、温度为50℃进行浓缩处理，浓缩至相对密度为1.08g/mL，得到黄芪酶解提取物。所述酶制剂为β-葡聚糖酶。
实施例6
一种富锌酸奶的制备方法，包括以下步骤：
Ⅰ、将90重量份纯牛奶，8重量份果糖，15重量份果肉，1重量份羧甲基纤维素钠混合均匀，在50℃、15MPa下均质10min，得到混合料液；将上述的混合料液加热至90℃灭菌15min，冷却至37℃，得到混合乳液；
Ⅱ、按4vol％接种量将富锌酸奶发酵剂接种到将步骤(Ⅰ)得到的混合乳液中，置于40℃发酵12h，调节pH至4.4，最后置于4℃冷藏，即得到富锌酸奶。所述果肉为芒果果肉。
所述富锌酸奶发酵剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按5vol％接种量将益生菌接种到富锌酸奶发酵剂液体培养基中，在37℃培养24h，再置于超声环境，37℃下、保持100r/min培养72h，得到富锌益生菌种子液；其中超声频率为20kHz，超声强度为0.2W/cm3。
(2)按7vol％接种量将步骤(1)得到富锌益生菌种子液接种于富锌酸奶发酵剂液体培养基中，再置于超声环境，37℃下、保持120r/min培养5天，得到富锌益生菌培养物；其中超声频率为20kHz，超声强度为0.2W/cm3。
(3)将步骤(2)得到的富锌益生菌培养物在4℃进行离心分离，得到富锌益生菌菌体，用灭菌的纯牛奶将富锌益生菌菌体洗下并调整浓度，得到浓度为3×107cfu/mL富锌酸奶发酵剂。
所述益生菌为德氏乳杆菌保加利亚亚种、双歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌按质量比1：1：1混合。
所述富锌酸奶发酵剂液体培养基，由以下原料组成：20g葡萄糖、1g富锌冬虫夏草菌粉、1g黄芪酶解提取物、0.5gMgCl2、1g磷酸二氢钾、2g酪蛋白胨、1000mL水，115℃灭菌30min。
所述的富锌冬虫夏草菌粉的制备方法，包括以下步骤：
a.将1cm3的冬虫夏草菌块接种于冬虫夏草液体培养基中置于110rpm、10℃摇床上培养25天，得到冬虫夏草种子液；将上述冬虫夏草种子液以8wt％的接种量接种到冬虫夏草液体培养基中，置于25℃培养30天，得到成熟冬虫夏草实体；
b.将上述的成熟冬虫夏草实体干燥，研磨过80目筛，得到富锌冬虫夏草菌粉；
所述冬虫夏草液体培养基由以下原料组成：30g葡萄糖、5g胰蛋白胨、0.4g锌源、15g大米、15g小麦、0.05g维生素C、1000mL水，121℃灭菌30min。
所述的锌源为硫酸锌。
所述黄芪酶解提取物的制备方法，包括以下步骤：将黄芪清洗干净、干燥、粉碎，过40目筛，得到黄芪粉末；将上述黄芪粉末、酶制剂加入37℃水中，静置30min，再用10wt％乙酸钠水溶液调节pH＝5.5，得到混合物料，所述黄芪粉末与水的固液质量比为1：25，所述酶制剂与黄芪粉末的质量比为3：100；将上述得到的混合物料置于55℃反应4h，然后加热至100℃反应15min，得到酶化混合物料；将上述得到的酶化混合物料进行微波处理2min，微波功率为300W；以10000r/min转速离心20min，取上清液在真空度为0.04MPa、温度为50℃进行浓缩处理，浓缩至相对密度为1.08g/mL，得到黄芪酶解提取物。所述酶制剂为β-葡聚糖酶。
对比例1
与实施例4基本相同，区别仅仅在于：所述富锌酸奶发酵剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按5vol％接种量将益生菌接种到富锌酸奶发酵剂液体培养基中，在37℃培养24h，将上述接种有益生菌的富锌酸奶发酵剂液体培养基置于37℃下、保持100r/min培养72h，得到富锌益生菌种子液；
(2)按7vol％接种量将步骤(1)得到富锌益生菌种子液接种于富锌酸奶发酵剂液体培养基中，将上述接种有益生菌的富锌酸奶发酵剂液体培养基置于37℃下、保持120r/min培养5天，得到富锌益生菌培养物；
(3)将步骤(2)得到的富锌益生菌培养物在4℃进行离心分离，得到富锌益生菌菌体，用灭菌的纯牛奶将富锌益生菌菌体洗下并调整浓度，得到浓度为3×107cfu/mL富锌酸奶发酵剂。
对比例2
与实施例2基本相同，区别仅仅在于：所述黄芪酶解提取物的制备方法，包括以下步骤：将黄芪清洗干净、干燥、粉碎，过40目筛，得到黄芪粉末；将上述黄芪粉末、酶制剂加入37℃水中，静置30min，再用10wt％乙酸钠水溶液调节pH＝5.5，得到混合物料，所述黄芪粉末与水的固液质量比为1：25，所述酶制剂与黄芪粉末的质量比为3：100；将上述得到的混合物料置于55℃反应4h，然后加热至100℃反应15min，得到酶化混合物料；以10000r/min转速离心20min，取上清液在真空度为0.04MPa、温度为50℃进行浓缩处理，浓缩至相对密度为1.08g/mL，得到黄芪酶解提取物。
所述酶制剂为β-葡聚糖酶。
测试例1
感官评价：
对实施例1-6和对比例1-2制备的富锌酸奶进行感官品质测试。选择40名受过专业培训的人员对实施例1-6和对比例1-2制备的富锌酸奶从气味、口感、组织状态进行评价，评价标准如表1所示。
表1酸奶感官评价的标准
表2酸奶感官评价的结果
总分
实施例1 76.1
实施例2 86.7
实施例3 89.3
实施例4 97.2
实施例5 92.5
实施例6 94.1
对比例1 95.4
对比例2 82.0
由表2可知，本发明酸奶的组织形态、风味和口感均评分较高。实施例4-6和对比例1制备的富锌酸奶的感官评分总分均在90分以上，其中，实施例4的感官评分总分最高。
测试例2
锌含量的测定：对实施例1-6以及对比例1-2制备的富锌酸奶发酵剂参照GB5009.14-2017《食品安全国家标准食品中锌的测定》中的火焰原子吸收光谱法进行有机锌含量的测试。
表3富锌酸奶发酵剂中锌含量的测试结果
有机锌含量(mg/kg)
实施例1 0
实施例2 0
实施例3 6.1
实施例4 11.4
实施例5 8.7
实施例6 9.8
对比例1 10.3
对比例2 0
通过实施例4-6对比可知，本发明根据冬虫夏草的发酵培养和富锌特性，以氯化锌、硫酸锌为锌源对冬虫夏草进行富锌培养制备富锌冬虫夏草菌粉。冬虫夏草将氯化锌、硫酸锌转化为有利于人体吸收的生物锌，通过冬虫夏草细胞内物质的代谢，将锌原子结合到大分子上转化为多糖锌、锌蛋白，进而发挥锌与冬虫夏草的协同作用。
进而以富锌冬虫夏草菌粉、黄芪酶解提取物为益生菌的培养基原料对益生菌进行培养，富锌冬虫夏草菌粉、黄芪酶解提取物协同作用，进一步结合超声波的作用进而提高锌的转化能力。
德氏乳杆菌保加利亚亚种、双歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌对营养具有很高的要求，除碳源、氮源外，还需要矿物质、嘌呤、嘧啶、氨基酸、维生素、肽类等物质。黄芪酶解提取物含有丰富的多糖类物质、氨基酸和微量元素可以促进益生菌的增殖，进而提高到锌的吸收能力。
测试例3
锌多糖含量的测试：
对实施例3-6和对比例1制备的富锌酸奶发酵剂进行锌多糖含量测试。将实施例3-6和对比例1制备的富锌酸奶发酵剂中得到的富锌益生菌培养物以4800r/min离心10min，分别收集沉淀和上清液。将沉淀烘干、粉碎，得到沉淀干粉；将沉淀干粉与水按质量比1:10加入烧杯中加热至90℃浸提3h，过滤，收集滤液，50℃下减压浓缩，浓缩液加入占浓缩液体积4倍量的无水乙醇，隔夜醇沉，3000r/min、20min离心后，沉淀即为粗多糖。将沉淀用蒸馏水定容至50mL，用苯酚-硫酸法测定发酵液中多糖含量，重复测定3次求平均值，即锌多糖含量。
表4富锌酸奶发酵剂中得到的富锌益生菌培养物产量测试结果
锌多糖含量(mg/g)
实施例3 285.83
实施例4 297.32
实施例5 290.27
实施例6 293.56
对比例1 296.14
测试例4
富锌酸奶抗氧化能力测试：
对实施例1-6以及对比例1-2制备的富锌酸奶进行抗氧化能力测试。
测试方法：取实施例1-6以及对比例1-2制备的富锌酸奶样品2mL，加入2mL0.2mmol/L DPPH乙醇溶液，无水乙醇1mL混匀，再在室温下避光反应30min，然后以6000r/min的转速离心10min，最后取上清液测定吸光度Ai。空白组(Aj)的DPPH乙醇溶液用等体积无水乙醇代替，对照组(A0)用等体积蒸馏水来代替样品溶液，用等体积蒸馏水和无水乙醇混合液进行空白调零，在517nm下测定吸光度值。DPPH自由基清除率计算公式：
DPPH自由基清除率(％)＝[1-(Ai-Aj)/A0]×100％
表5富锌酸奶抗氧化能力的测试结果
DPPH自由基清除率/％
实施例2 57.66
实施例3 63.60
实施例4 74.21
实施例5 66.71
实施例6 69.57
对比例1 72.39
对比例2 55.30
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种富锌酸奶发酵剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按2-5vol%接种量将益生菌接种到富锌酸奶发酵剂液体培养基中，在37-42℃培养20-24h，再置于超声环境，37-40℃下、保持100-120r/min培养48-72h，得到富锌益生菌种子液；其中超声频率为20-40kHz，超声强度为0.2-0.4W/cm3；
（2）按7-10vol%接种量将步骤（1）得到富锌益生菌种子液接种于富锌酸奶发酵剂液体培养基中，再置于超声环境，37-42℃下、保持100-120r/min培养3-5天，得到富锌益生菌培养物；其中超声频率为20-40kHz，超声强度为0.2-0.4W/cm3；
（3）将步骤（2）得到的富锌益生菌培养物在4℃进行离心分离，得到富锌益生菌菌体，用灭菌的纯牛奶将富锌益生菌菌体洗下并调整浓度，得到浓度为3×106-4×108cfu/mL富锌酸奶发酵剂；
所述富锌酸奶发酵剂液体培养基，由以下原料组成：20-30g葡萄糖、1-2g富锌冬虫夏草菌粉、1-2g黄芪酶解提取物、0.1-0.5gMgCl2、0.2-1g磷酸二氢钾、0.5-2g酪蛋白胨、700-1000mL水，110-115℃灭菌15-30min；
所述黄芪酶解提取物的制备方法，包括以下步骤：将黄芪清洗干净、干燥、粉碎，过40-80目筛，得到黄芪粉末；将上述黄芪粉末、酶制剂加入37℃水中，静置10-30min，再用5-10wt%乙酸钠水溶液调节pH=5.5-6.0，得到混合物料，所述黄芪粉末与水的固液质量比为1：（20-30），所述酶制剂与黄芪粉末的质量比为（2-5）：100；将上述得到的混合物料置于40-60℃反应4-5h，然后加热至100℃反应10-15min，得到酶化混合物料；将上述得到的酶化混合物料进行微波处理2-3min，微波功率为200-300W；以10000r/min转速离心10-20min，取上清液在真空度为0.03-0.05MPa、温度为4.-60℃进行浓缩处理，浓缩至相对密度为1-1.15g/mL，得到黄芪酶解提取物；
所述的富锌冬虫夏草菌粉的制备方法，包括以下步骤：
a.将1cm3的冬虫夏草菌块接种于冬虫夏草液体培养基中置于110rpm、9-13℃摇床上培养25-50天，得到冬虫夏草种子液；将上述冬虫夏草种子液以5-8wt%的接种量接种到冬虫夏草液体培养基中，置于16-25℃培养20-30天，得到成熟冬虫夏草实体；
b.将上述的成熟冬虫夏草实体干燥，研磨过80-100目筛，得到富锌冬虫夏草菌粉；
所述冬虫夏草液体培养基：20-30g葡萄糖、1-5g胰蛋白胨、0.1-0.4g锌源、5-15g大米、5-15g小麦、0.01-0.05g维生素C、800-1000mL水，110-121℃灭菌15-30min。
2.如权利要求1所述的富锌酸奶发酵剂的制备方法，其特征在于，所述益生菌为德氏乳杆菌保加利亚亚种、双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜热乳杆菌中的一种或两种或两种以上混合物。
3.如权利要求1所述的富锌酸奶发酵剂的制备方法，其特征在于，所述锌源为硫酸锌或/和氯化锌。
4.一种富锌酸奶发酵剂，其特征在于，由权利要求1-3任一项所述方法制备而成。
5.一种富锌酸奶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：Ⅰ、将80-90重量份纯牛奶，4-8重量份果糖，8-15重量份果肉，0.5-1重量份羧甲基纤维素钠混合均匀，在45-65℃、15-20MPa下均质5-10min，得到混合料液；将上述的混合物料加热至90℃灭菌15min，冷却至37-40℃，得到混合乳液；
Ⅱ、按2-4vol%接种量将权利要求4所述的富锌酸奶发酵剂接种到将步骤（Ⅰ）得到的混合乳液中，置于37-40℃发酵8-12h，调节pH至4-5，最后置于4℃冷藏10-24h，即得到富锌酸奶。
6.如权利要求5所述的富锌酸奶的制备方法，其特征在于，所述果肉为芒果果肉、草莓果肉中的一种。
7.一种富锌酸奶，其特征在于，由权利要求5或6所述方法制备而成。
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