CN113234645B - 一株乳酸乳球菌、其筛选方法及其应用 - Google Patents

一株乳酸乳球菌、其筛选方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一株乳酸乳球菌、其筛选方法及其应用,属于微生物发酵与食品技术领域,所述乳酸乳球菌的分类命名为Lactococcus lactis H9,保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为:CCTCC NO:M2021643;本发明筛选得到的一株新的乳酸乳球菌,能产胞外多糖,将其用于藜麦‑小麦复合面包,可以改善发酵面包的比容和酸度,所制得的面包表面均一,向外凸出,表面金黄,光泽度和外形规则性好,横截面组织性状更优,气孔均匀,呈海绵状,并能在不额外加入防腐剂的情况下,将面包的保质期延长到13天,解决了藜麦‑小麦复合面包的外观、口感、保质期等问题,具有显著的经济效益。

Description

一株乳酸乳球菌、其筛选方法及其应用
技术领域
本发明涉及微生物发酵与食品技术领域,尤其涉及一株乳酸乳球菌、其筛选方法及其应用。
背景技术
乳酸乳球菌广泛存在于乳制品和植物产品中,在食品工业中应用广泛,对人和动物无致病性,是被公认安全的食品级微生物。将乳酸乳球菌作为发酵剂应用到发酵食品可提高产品的质量。乳酸菌胞外多糖是乳酸菌在生长代谢过程中产生的一种分泌到细胞壁外的天然高分子聚合物,具有抗氧化、抗炎和免疫调节等功能,有开发成益生元的潜力;同时也可以作为亲水胶体增加面团制品的比容,改善其孔隙率,最终达到改善产品质量的作用。随着消费者对营养健康的意识不断提高,对杂粮食品的需求量日益增加,藜麦营养价值丰富,对藜麦食品的需求也在不断增加。
其中,在小麦粉中加入适量的藜麦粉来制作面包,是目前的藜麦食品的一种重要形式。但是,在制作藜麦-小麦面包时,采用目前现有的乳酸乳球菌,往往存在外观不饱满、色泽灰暗无光、内部气孔不均匀、口味较差、保质期较短等问题。
发明内容
本发明的目的之一,就在于提供一株新的能改善藜麦-小麦复合面包品质的乳酸乳球菌,以解决上述问题。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是这样的:一株乳酸乳球菌,所述乳酸乳球菌的分类命名为Lactococcus lactis H9,保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为:CCTCC NO:M2021643,保藏时间为:2021年5月31日。
本发明的目的之二,在于提供上述的乳酸乳球菌的筛选方法,采用的技术方案为:包括下述步骤:从自然发酵酸面团中取样品加入生理盐水,均质处理,将混合液梯度稀释,涂布于含1.0-3.0%碳酸钙的培养基,培养箱中培养12-36h;挑选菌落圆形隆起、表面光滑或稍粗糙、乳白、有溶钙圈、菌落挑起有拉丝,即符合产胞外多糖乳酸菌菌落特征的菌落;经3-10次平板划线,得到纯化的单菌落,对其进行革兰氏染色和过氧化氢酶实验,选择革兰氏阳性、过氧化氢酶阴性菌株于甘油管保藏。
本发明的目的之三,在于提供上述的乳酸乳球菌的应用,采用的技术方案为,因其胞外多糖产量高达1.68g/L mMRS发酵培养基,所以能够将其用于制作藜麦-小麦复合面包。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明筛选得到的一株新的乳酸乳球菌Lactococcus lactis H9,其胞外多糖产量为1.68g/L mMRS发酵培养基(将MRS中的葡萄糖改为5%蔗糖),将其用于藜麦-小麦复合面包,可以改善发酵面包的比容和酸度,所制得的面包表面均一,向外凸出,表面金黄,光泽度和外形规则性好,横截面组织性状更优,面包屑紧致,气孔均匀,呈海绵状,并能在不额外加入防腐剂的情况下,将面包的保质期延长到13天,解决了藜麦-小麦复合面包的外观、口感、保质期等问题,具有显著的经济效益。
附图说明
图1为本发明实施例中采用H9制得的藜麦-小麦面包的截面图。
图2为本发明实施例中采用低产胞外多糖Lactococcus lactis制得的藜麦-小麦面包的截面图。
图3为本发明实施例中自然发酵(左图)与采用H9(右图)制得的藜麦-小麦面包的截面对比图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
(1)乳酸乳球菌的筛选与分子鉴定
从自然发酵酸面团中取一定量样品加入至225mL生理盐水,均质处理,将混合液梯度稀释,涂布于含1.5%碳酸钙的M17平板,37℃培养箱中培养24h;挑选菌落圆形隆起、表面光滑或稍粗糙、乳白、有溶钙圈、菌落挑起有拉丝等符合产胞外多糖乳酸菌菌落特征的菌落;经5次平板划线,得到纯化的单菌落,对其进行革兰氏染色和过氧化氢酶实验,选择革兰氏阳性、过氧化氢酶阴性菌株于20%甘油管保藏。
提取分离菌株的基因组,采用引物27F和1492R扩增其16S rDNA;
然后将PCR扩增产物测序,通过NCBI数据库比对,判定菌株为乳酸乳球菌。命名为乳酸乳球菌H9(Lactococcus lactis H9)。
Lactococcus lactis H9的16S rDNA序列:
Figure BDA0003139930530000041
乳酸乳球菌H9产胞外多糖水平的测定:将待测菌株接种于MRS液体培养基中活化(OD600nm≈0.8),取菌液按4%的接种量接种于mMRS发酵培养基中,于30℃恒温培养箱中发酵24h,将发酵液置于沸水中加热并保持微沸10min。待发酵液冷却至室温后,在4℃、4000r/min离心20min。加入三倍体积无水乙醇,充分震荡后,4℃下静置过夜。在4℃、4000r/min离心20min,去除上清液,将沉淀用蒸馏水复溶,向溶液中加入质量分数为80%的三氯乙酸,使得其最终浓度为8%(w/v),4℃下静置10h,离心(4℃、8000r/min)10min,取上清液于蒸馏水中透析3d。
称取0.1000g葡萄糖加水溶解后,定容至1000mL。分别吸取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL的标准葡萄糖溶液于试管中,用蒸馏水补至1.0mL,向试管中加入1.0mL 5%苯酚溶液,再快速加入5.0mL浓硫酸,静置10min后使用旋涡混合器使反应液充分混合,将试管放置于30℃水浴中充分反应20min,在波长490nm下测定吸光度。以葡萄糖质量浓度为横坐标,吸光度值为纵坐标,制定标准曲线;
吸取1.0mL透析后的胞外多糖溶液于试管中,加入1.0mL 5%苯酚溶液,再快速加入5.0mL硫酸,静置10min后使用旋涡混合器使反应液充分混合,将试管放置于30℃水浴中充分反应20min,于波长490nm下测定吸光度并记录;对照葡萄糖标准曲线计算胞外多糖产量;结果,其胞外多糖含量为1.68g/L mMRS发酵培养基。
(2)藜麦酸面团制备:将步骤(1)筛选得到的乳酸乳球菌H9在MRS液体培养基中过夜活化,取活化的菌液1mL(2%)接入到50mL mMRS发酵培养基中培养至OD600nm≈0.8,离心(4℃,4000g,20min)取菌体,并用无菌生理盐水洗涤两次后重新悬浮于自来水中。取10%蔗糖替代藜麦粉,将藜麦粉和自来水按照1:1的比例搅拌均匀,接种Lactococcus lactis H9(终浓度107CFU/g)。将所有的面团一式三份置于30℃培养箱,至面团pH 4.0后停止发酵,备用。
另外,分别以低产胞外多糖(相同条件下测定的胞外多糖产量为0.09g/L mMRS发酵培养基)Lactococcus lactis接种发酵(对照A)、自然发酵(对照B)的酸面团作为对照。
(3)藜麦-小麦复合面包制备:
将包括酸面团在内的所有原料(除黄油外)投入搅拌缸(75g藜麦酸面团、225g小麦粉、110mL水、3g盐、27g糖、3g干酵母),将盐、糖和干酵母提前用温水(水温大约30℃左右)溶解,慢速搅拌3min后快速4min;之后再向搅拌缸内加入15g黄油,慢速搅拌15min;充分搅拌均匀以后将面团搓圆,并分割为150g/个,覆盖上保鲜膜静置松弛15min后进行整形;随后二次醒发60min,醒发温度为38℃;以上火170℃,下火210℃在烤箱中烘烤21min。
对照A、对照B的藜麦-小麦复合面包制作方法与上述步骤(3)完全相同,仅加入的酸面团不同。
面包评价
将所制得的三种面包,即采用乳酸乳球菌H9发酵的面包(简称“实施例”)、采用低产胞外多糖Lactococcus lactis发酵的面包(简称“对照A”)、自然发酵的面包(简称“对照B”),分别进行面包感官评价、品质评价、质构特征评价,详细如下:
1.面包感官评分标准见表1:
表1面包感官评分标准
Figure BDA0003139930530000061
根据上述标准进行评价的三种面包感官评分见下表2。
2.三种面包品质对比结果见表2
表2三种面包的品质对比表
Figure BDA0003139930530000071
表2中,*保质期为刚出现霉斑时的天数
从表2中可以看出,与对照组相比,乳酸乳球菌H9发酵酸面团的时间短,乳酸乳球菌H9发酵面包的比容和酸度更大,其表面均一,向外凸出,表面金黄,光泽度和外形规则性好。同时,乳酸乳球菌H9发酵面包的横截面组织性状更优,面包屑紧致,气孔均匀,呈海绵状,如图1所示,而对照A的截面图如图2所示,对照B的截面图如图3所示。将制得的面包置于常温环境,对照组A在第8天出现霉斑,对照组B在第5天出现霉斑,而乳酸乳球菌H9发酵面包的保质期延长至13天。
3.使用TA.XTPlus物理分析仪对三种面包的质构特性进行测试。将面包切分成厚度大约10mm薄片,将每个面包中间两片进行叠加,使用P/36探头进行测定。测试参数:感应力5.00g,压缩率40%,测试前速率1.0mm/s,测试速率3.0mm/s,测试后速率3.0mm/s,两次压缩中间的间隔时间1s;结果见表3:
表3质构特征对比表
Figure BDA0003139930530000081
从表3可以看出,乳酸乳球菌H9发酵面包的硬度、胶着性和咀嚼性与对照组有显著差异。
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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
序列表
<110> 四川农业大学
<120> 一株乳酸乳球菌、其筛选方法及其应用
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1452
<212> DNA
<213> Lactococcus lactis
<400> 1
cgagtgcggc agctatacat gcagttgagc gctgaaggtt ggtacttgta ccgactggat 60
gagcagcgaa cgggtgagta acgcgtgggg aatctgcctt tgagcggggg acaacatttg 120
gaaacgaatg ctaataccgc ataaaaactt taaacacaag ttttaagttt gaaagatgca 180
attgcatcac tcaaagatga tcccgcgttg tattagctag ttggtgaggt aaaggctcac 240
caaggcgatg atacatagcc gacctgagag ggtgatcggc cacattggga ctgagacacg 300
gcccaaactc ctacgggagg cagcagtagg gaatcttcgg caatggacga aagtctgacc 360
gagcaacgcc gcgtgagtga agaaggtttt cggatcgtaa aactctgttg gtagagaaga 420
acgttggtga gagtggaaag ctcatcaagt gacggtaact acccagaaag ggacggctaa 480
ctacgtgcca gcagccgcgg taatacgtag gtcccgagcg ttgtccggat ttattgggcg 540
taaagcgagc gcaggtggtt tattaagtct ggtgtaaaag gcagtggctc aaccattgta 600
tgcattggaa actggtagac ttgagtgcag gagaggagag tggaattcca tgtgtagcgg 660
tgaaatgcgt agatatatgg aggaacaccg gtggcgaaag cggctctctg gcctgtaact 720
gacactgagg ctcgaaagcg tggggagcaa acaggattag ataccctggt agtccacgcc 780
gtaaacgatg agtgctagat gtagggagct ataagttctc tgtatcgcag ctaacgcaat 840
aagcactccg cctggggagt acgaccgcaa ggttgaaact caaaggaatt gacgggggcc 900
cgcacaagcg gtggagcatg tggtttaatt cgaagcaacg cgaagaacct taccaggtct 960
tgacatactc gtgctattcc tagagatagg aagttccttc gggacacggg atacaggtgg 1020
tgcatggttg tcgtcagctc gtgtcgtgag atgttgggtt aagtcccgca acgagcgcaa 1080
cccctattgt tagttgccat cattaagttg ggcactctaa cgagactgcc ggtgataaac 1140
cggaggaagg tggggatgac gtcaaatcat catgcccctt atgacctggg ctacacacgt 1200
gctacaatgg atggtacaac gagtcgcgag acagtgatgt ttagctaatc tcttaaaacc 1260
attctcagtt cggattgtag gctgcaactc gcctacatga agtcggaatc gctagtaatc 1320
gcggatcagc acgccgcggt gaatacgttc ccgggccttg tacacaccgc ccgtcacacc 1380
acgggagttg ggagtacccg aagtaggttg cctaaccgca aggagggcgc tcctaaggta 1440
agaccccgat gg 1452

Claims (2)

1.一株乳酸乳球菌( Lactococcus lactis ) ,其特征在于:所述乳酸乳球菌为Lactococcus lactis H9,保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为:CCTCC NO:M2021643,保藏时间为:2021年5月31日。
2.权利要求1所述的乳酸乳球菌的应用,其特征在于,用于制作藜麦-小麦复合面包。
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