CN113678895A

CN113678895A - 一种冷藏期具有高抗氧化活性的合生元发酵乳及其制备方法

Info

Publication number: CN113678895A
Application number: CN202110950355.7A
Authority: CN
Inventors: 张志鸿; 魏华; 张娜; 李一娟; 孟迎平; 陶雪莹; 何丽华
Original assignee: Nanchang University
Current assignee: Nanchang University
Priority date: 2021-08-18
Filing date: 2021-08-18
Publication date: 2021-11-23

Abstract

本发明公开了一种冷藏期具有高抗氧化活性的合生元发酵乳及其制备方法，本发明在植物乳杆菌ZDY2013发酵乳粉的基础上，通过添加低聚木糖和低聚异麦芽糖组合物获得。本发明制得的冷藏期具有高抗氧化活性的合生元发酵乳，以DPPH自由基、ABTS自由基、OH自由基清除能力评价，所得功能低聚糖发酵乳相比葡萄糖发酵乳在冷藏期具有更优的抗氧化活性。本发明的制备方法操作简便、成本较低，满足规模化生产的工艺要求，具有推广潜力。

Description

一种冷藏期具有高抗氧化活性的合生元发酵乳及其制备方法

技术领域

本发明属于乳制品生产技术领域，具体涉及一种冷藏期具有高抗氧化活性的合生元发酵乳及其制备方法。

背景技术

乳酸菌发酵乳是一类能够保留牛奶蛋白成分，同时提供益生菌代谢功能物质的乳制品，营养丰富、易吸收，对人体菌群平衡和肠道健康具有重要作用。目前，市场上广受欢迎的乳酸菌发酵乳普遍以嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、动物双歧杆菌Bb-12和嗜酸乳杆菌NCFMs 等为发酵剂发酵而成，这些菌株均归属于国外研究机构或者企业。因此，利用我国具有知识产权的菌株实施产业化应用，具有重要的战略意义。

功能低聚糖是一类作为益生元的碳水化合物，能不被消化吸收，直接进入肠道供乳酸菌代谢，并促进人体健康。抗氧化活性是指消除人体内氧自由基的能力。研究表明，体内过度的氧化代谢会对细胞产生直接、缓慢的损伤，加速机体衰老，甚至导致相关疾病发生。因此，摄入具有抗氧化活性的食品，将有助于缓解体内氧自由基含量，对人体健康非常有益。

现有技术中，公认具有较强抗氧化活性物质包括蓝莓提取物、含茶多酚的茶叶提取物、辅酶Q10、枸杞提取物等。此类产品的生产周期较长，种植、加工等环节较为复杂，导致现有技术中此类产品成本较高。不同于植物产品，微生物的发酵不受地域、空间的限制，另外生产效率高、产物容易收获，大规模生产工艺也便于标准化。因此，开发一种冷藏期具有高抗氧化活性的合生元发酵乳，不仅为消费者提供了一种新的选择，同时能显著降低生产成本。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种冷藏期具有高抗氧化活性的合生元发酵乳及其制备方法，具体采用以下的技术方案：

一种冷藏期具有高抗氧化活性的合生元发酵乳，其原料包括功能低聚糖、植物乳杆菌Z DY2013和水，植物乳杆菌ZDY2013 Lactobacillus plantarum ZDY2013，于2014年4月28 日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国武汉武汉大学，其简称为C CTCC，保藏号为CCTCC NO：M2014170。

优选地，其原料按照重量份包括：功能低聚糖6-12份，植物乳杆菌ZDY2013菌粉2-5份、水40-60份。

优选地，其原料还包括食品稳定剂0.1-0.4份。

优选地，所述食品稳定剂为羧甲基纤维素钠和果胶中的至少一种。

优选地，所述植物乳杆菌ZDY2013菌粉是由所述植物乳杆菌ZDY2013的发酵液经过固液分离，留下沉淀，再利用脱脂乳重悬沉淀获得。

优选地，所述功能低聚糖为低聚木糖和低聚异麦芽糖的混合物。

优选地，低聚木糖和低聚异麦芽糖的质量比为1:1，能够更好地发挥抗氧化作用。

本发明还提供一种冷藏期具有高抗氧化活性的合生元发酵乳的制备方法，包括如下步骤：

将6-12重量份的功能低聚糖粉碎，然后与2-5重量份的植物乳杆菌ZDY2013菌粉、40- 60重量份的水混合40-60分钟，然后厌氧发酵12-24h，制得合生元发酵乳；功能低聚糖由低聚木糖和低聚异麦芽糖按照1:1的质量比混合得到。

优选地，所述植物乳杆菌ZDY2013菌粉的制备包括如下步骤：将植物乳杆菌ZDY2013 的发酵液经过固液分离，留下沉淀，添加5倍质量的30％脱脂乳重悬沉淀，冷冻后真空干燥。

本发明的有益效果为：本发明在植物乳杆菌发酵乳粉的基础上，通过添加具有益生元特性的低聚木糖和低聚异麦芽糖组合物，以DPPH自由基、ABTS自由基、OH自由基清除能力评价，所得菌粉在冷藏期具有更优的抗氧化活性。而且本发明制备方法针对各类具有碳水化合物代谢酶的乳酸菌适用性较宽。功能低聚糖能促进植物乳杆菌ZDY2013繁殖并代谢产生特殊风味物质，还可以通过产酸降低合生元发酵乳的pH值，从而抑制肠道致病菌的生长，并提高发酵食品的货架期，另外具有调节机体免疫活性、降低血糖浓度等多种功效。

当功能低聚糖作为复合配方成分时，合生元发酵乳具有更好的持水性，并且与植物乳杆菌ZDY2013具有很强的抗氧化能力，尤其是低聚木糖和低聚异麦芽糖组合物在合生元发酵乳中的质量体积比为1.5％时，合生元发酵乳的抗氧化活性效果最佳。

针对相似类别的植物乳杆菌在发酵乳品中活性冷藏期难以维持的问题，本发明进一步优选了适用于该菌在发酵乳中保持高活性的功能低聚糖组合物添加比例，该组合物成分简单、结构明确，同时具有突出的益生元特性。此外，添加此低聚糖组合物制备的植物乳杆菌功能合生元发酵乳，持水性强、货架期长、风味好。本发明制备方法操作相对简便、成本较低，满足规模化生产的工艺要求，极具推广潜力。

附图说明

图1为本发明实施例1中植物乳杆菌ZDY2013利用功能低聚糖发酵的活菌数和pH值变化结果图；

图2为本发明实施例3中冷藏期植物乳杆菌合生元发酵乳DPPH自由基清除率测定结果图；

图3为本发明实施例4中冷藏期植物乳杆菌合生元发酵乳ABTS自由基清除率测定结果图；

图4为本发明实施例5中冷藏期植物乳杆菌合生元发酵乳OH自由基清除率测定结果图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。

实施例1

从-80℃冰箱中取出冻存菌株，用接种环进行划线至MRS平板中，37℃静置培养36h，取活化后的单菌落接种于5mL MRS肉汤培养基，37℃静置培养12h。传代培养两次，接种量为1％。将上述活化后的植物乳杆菌ZDY2013接种至4mL无糖MRS培养基中，加入1mL 功能低聚糖溶液使得其终浓度为1.5％(质量体积比)，厌氧培养24h，每隔3h测定发酵液 OD₆₀₀值和pH值，分析添加功能低聚糖对植物乳杆菌ZDY2013活菌数和发酵液pH值的影响如图1所示。

实施例2

一种冷藏期具有高抗氧化活性的合生元发酵乳的制备方法：

(1)将6g低聚木糖和6g低聚异麦芽糖在粉碎机内进行充分粉碎，粉碎后过100目筛，制得配料粉；

(2)将植物乳杆菌ZDY2013的发酵液经过固液分离，留下5g沉淀，添加25g 30％脱脂乳重悬沉淀，冷冻后真空干燥，制得植物乳杆菌ZDY2013菌粉；

(3)将植物乳杆菌ZDY2013菌粉、配料粉和0.4g果胶进行混合，加入60g水均匀混合40min，发酵12h，制得合生元发酵乳，于2-6℃冷藏，保质期为1年。

制备完成的合生元发酵乳分别于第1天、第7天、第14天和第21天测定冷藏期具有高抗氧化活性的合生元发酵乳的活菌数含量、pH值和持水力如表1所示，可以看出该合生元发酵乳具有高浓度的植物乳杆菌活菌，具备功能益生元的益生特点，4℃冷藏21天内可以保持很强的抗氧化活力。

其中，该合生元发酵乳的持水力测试过程为：称取空的5mL离心管质量记为W₀，加入 2.5mL实施例2制备的合生元发酵乳，质量记为W₁。在3000r/min，4℃的条件下离心10min。弃去上清液，称取质量记为W₂，平行测定3次。持水力计算公式如下：持水力(％) ＝持水力(％)＝×100持水力(％)＝(W₂-W₁)/(W₁-W_o)×100％。

表1

实施例3

测定冷藏期合生元发酵乳DPPH自由基清除能力：

对实施例2制备的合生元发酵乳进行8000r/min离心10min，再用0.44μm滤膜过滤，获得乳清；取1.5mLDPPH溶液(0.2mmol/L，95％甲醇作为溶剂)与0.5mL的乳清样品或95％甲醇(对照)混合均匀，在室温下反应30min。4℃条件下8000r/min离心10min，取上清液，于517nm处测定吸光值。DPPH自由基清除率计算公式如下：

清除率(％)＝(A₀-A₁)/A₀×100％，式中，A₀表示95％甲醇(对照)存在时的吸光值，A₁表示加入乳清样品的吸光值，测定结果如图2所示。

实施例4

测定冷藏期合生元发酵乳ABTS自由基清除能力：

先用95％乙醇溶液将ABTS溶液稀释到OD734＝0.700±0.020(A₀)。将150μL实施例2 制备的合生元发酵乳与3mLABTS溶液混合摇匀，避光反应30min后，在734nm处测吸光度A₁，通过添加150μL乙醇溶液代替样品作为空白对照，测得吸光度为A₀，每个样品平行测定3次。ABTS阳离子自由基清除能力计算公式如下：

清除率(％)＝(A₀-A₁)/A₀×100％

式中：A₀为未添加样品的ABTS吸光度；A₁添加不同样品反应后的吸光度，测定结果如图3所示。

实施例5

测定冷藏期合生元发酵乳OH自由基清除能力：

首先将实施例2制备的合生元发酵乳、2.5mmol/L邻-菲罗琳溶液、0.02mol/L PBS(pH 7.4) 和蒸馏水等体积混合，混合均匀后，加入等体积2.5mmol/L FeSO₄溶液和20mmol/L H₂O₂溶液，充分混匀后，37℃恒温水浴1h。根据536nm处吸光度变化判断受试物清除OH自由基的能力。OH自由基清除率按下式计算：

清除率(％)＝(A_a-A₁)/(A_b-A₁)×100％，式中：Aa为合生元发酵乳清代替蒸馏水的吸光度；A₁为混合液的吸光度；A_b为蒸馏水代替H₂O₂溶液的吸光度，测定结果如图4所示。

尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。

Claims

1.一种冷藏期具有高抗氧化活性的合生元发酵乳，其特征在于，其原料包括功能低聚糖、植物乳杆菌ZDY2013和水，所述植物乳杆菌ZDY2013于2014年4月28日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO：M2014170。

2.根据权利要求1所述的合生元发酵乳，其特征在于，其原料按照重量份包括：功能低聚糖6-12份，植物乳杆菌ZDY2013菌粉2-5份、水40-60份。

3.根据权利要求2所述的合生元发酵乳，其特征在于，其原料还包括食品稳定剂0.1-0.4份。

4.根据权利要求3所述的合生元发酵乳，其特征在于，所述食品稳定剂为羧甲基纤维素钠和果胶中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的合生元发酵乳，其特征在于，所述植物乳杆菌ZDY2013菌粉是由所述植物乳杆菌ZDY2013的发酵液经过固液分离，留下沉淀，再利用脱脂乳重悬沉淀获得。

6.根据权利要求1所述的合生元发酵乳，其特征在于，所述功能低聚糖为低聚木糖和低聚异麦芽糖的混合物。

7.根据权利要求6所述的合生元发酵乳，其特征在于，低聚木糖和低聚异麦芽糖的质量比为1:1。

8.一种冷藏期具有高抗氧化活性的合生元发酵乳的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将6-12重量份的功能低聚糖粉碎，然后与2-5重量份的植物乳杆菌ZDY2013菌粉、40-60重量份的水混合40-60分钟，然后厌氧发酵12-24h，制得合生元发酵乳；功能低聚糖由低聚木糖和低聚异麦芽糖按照1:1的质量比混合得到。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述植物乳杆菌ZDY2013菌粉的制备包括如下步骤：将植物乳杆菌ZDY2013的发酵液经过固液分离，留下沉淀，添加5倍质量的30％脱脂乳重悬沉淀，冷冻后真空干燥。