CN113875988A - 一种凝结芽孢杆菌bc99饮料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及饮料领域，涉及一种凝结芽孢杆菌BC99饮料及其制备方法。凝结芽孢杆菌BC99芽孢菌粉用无菌水制成悬液，65～85℃下热处理5～15分钟，再将处理后的凝结芽孢杆菌悬液与饮料基底混匀进行高温短时灭菌，100℃～121℃条件下处理25～60秒，得到凝结芽孢杆菌BC99饮料。本发明中的凝结芽孢杆菌BC99饮料是直接添加凝结芽孢杆菌芽孢菌粉，没有与饮料基底混合发酵，菌量可根据饮品各项指标来控制，不会影响饮品口感。保证饮品的色泽、气味、口感和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及饮料领域，涉及一种凝结芽孢杆菌BC99饮料及其制备方法。
背景技术
益生菌是定植于肠道内的活菌，对人体产生有益作用的微生物。联合国粮农组织(FAO)世界卫生组织(WHO)联合专家组在2001年给出益生菌的定义是“适量服用后，对宿主健康产生有益影响的活的微生物”。益生菌进入肠道后能维持肠道菌群平衡，促进有益菌的繁殖，抑制致病菌的生长，有益于人体健康。益生菌一般分为三大类：乳杆菌类，双歧杆菌类，革兰氏阳性球菌类。
凝结芽孢杆菌是一种能产乳酸的革兰氏阳性菌，属厚壁菌门，菌体呈杆状，两端钝圆，芽孢端生，无鞭毛，兼性厌氧菌，发酵后可产生大量乳酸，具有较强的抑菌作用。1989年，美国食品与药物管理局(FDA)将其列入可用于饲料的安全菌株。2016年食品安全标准与检测评估司发出的《关于发酵乳杆菌CECT5716等3个菌种的公告》里将凝结芽孢杆菌列入《可用于食品的菌种名单》。凝结芽孢杆菌在进入人体后具有较强的耐酸耐胆盐能力，能顺利通过胃肠道，为肠道菌群提供酸性环境，抑制病原菌，促进肠道内有益菌的生长，提高机体免疫力。
在市场上益生菌饮料品种较多，但是大部分益生菌饮料是灭活活菌型的饮料而活性饮品大部分需要冷藏保存。如公开号为CN110537573A的专利申请，一种含孢子型凝结芽孢杆菌的常温酸性饮品的生产方法，是先将酸性饮品灭菌，再将凝结芽孢杆菌孢子悬液进行巴氏灭菌，然后将两者混合罐装，要求酸性饮品的pH值在2.0～4.4。公开号为CN107198076A的专利申请，一种凝结芽孢杆菌益生菌常温活菌饮料及其制备方法，是将酶解后的南瓜浆与凝结芽孢杆菌混合发酵并加入调味剂调和而成。
本发明凝结芽孢杆菌BC99在饮品中的应用扩充了其应用范围，也增强了饮品的益生功能。
发明内容
本发明提供了一种凝结芽孢杆菌BC99饮料及其制备方法。
本发明采用的凝结芽孢杆菌BC99，其微生物保藏号为CGMCC No.21801；分类命名为：凝结芽孢杆菌Bacillus coagulans；保藏时间：2021年02月01日；保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。该凝结芽孢杆菌BC99，首次在中国专利申请202110285874.6中公开。
本发明的方法通过将凝结芽孢杆菌BC99芽孢菌粉用无菌水制成悬液,65～85℃下热处理5～15分钟，再将处理后的凝结芽孢杆菌悬液与饮料基底混匀，再将混匀的饮料在100～121℃条件下处理25～60秒，得到含有活菌的凝结芽孢杆菌BC99饮料，同时赋予饮料益生特性。
为了实施上述目的，本发明是通过以下方案实现的：
(1)先将凝结芽孢杆菌BC99菌粉与适量的无菌水混合均匀，制成高活性凝结芽孢杆菌悬液，活菌数是106～1010CFU/ml，优选的凝结芽孢杆菌悬液的活菌数是107～109CFU/ml；
(2)将凝结芽孢杆菌悬液在65～85℃温度下热处理5～15分钟，保证得到高芽孢量的菌悬液；
(3)处理后的菌悬液按每瓶106～109CFU的凝结芽孢杆菌含量添加至饮料基底中，将加有凝结芽孢杆菌的饮料在100～121℃条件下处理25～60秒，然后在无菌条件下分装，即为所需的凝结芽孢杆菌BC99饮料，其pH范围2.8～7.5。
所述的凝结芽孢杆菌BC99饮料营养成分每100ml含能量0～300千焦，蛋白质0～1克，脂肪0克，碳水化合物0～6克，糖0克，钠0～150mg，茶多酚≧300mg/kg,所述营养成分可以根据需要组合搭配。所述凝结芽孢杆菌BC99饮料，可常温存放，稳定性高，所述常温指25℃～28℃。
优选的凝结芽孢杆菌BC99饮料是指常温酸性饮料，pH范围是3.5～4.2，包括果汁饮料、碳酸饮料、植物基饮料或气泡水等。
优选的凝结芽孢杆菌BC99饮料还指纯净水或矿泉水，pH值范围是6.5～7.3。
本发明是将热处理后的凝结芽孢杆菌悬液与饮料基底混匀后进行高温短时灭菌后直接无菌条件下分装。其次本发明可以根据饮料基底的成分组成来控制凝结芽孢杆菌的添加量。再次本发明中的凝结芽孢杆菌BC99饮料是直接添加凝结芽孢杆菌芽孢菌粉，没有与饮料基底混合发酵，菌量可根据饮品各项指标来控制，不会影响饮品口感，保证了饮品的色泽、气味、口感和稳定性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细阐述，所述实施例只用于解释本发明，所用试剂和材料可通过商业途径得到。
实施例1
(1)准备材料：高活性凝结芽孢杆菌菌粉，无菌水，市售矿泉水380ml装量，每100ml含量钙≧400μg，镁≧50μg，钾≧35μg，钠≧80μg，偏硅酸≧180μg，25℃pH值7.25～7.35。
(2)将凝结芽孢杆菌菌粉与无菌水混合均匀，制成高含量凝结芽孢杆菌悬液(1010CFU/ml)。
(3)将凝结芽孢杆菌悬液在75℃温度下热处理15分钟，保持菌株的纯度和活性。
(4)处理后的菌悬液按每瓶108CFU的凝结芽孢杆菌含量添加至矿泉水中，再将混匀的饮料在121℃条件下处理30秒进行高温短时灭菌，然后在无菌条件下分装。
(5)将所得矿泉水进行加速实验：取无菌条件下分装的3瓶水，加速实验的温度选择(4℃对照样品，25℃模拟货架，37℃加速破坏)，前期每隔1个月检测活菌数，当37℃样品与4℃样品出现差异较大时，可以停止实验。25℃继续实验，当25℃与4℃样品出现差异较大时，即为产品的实际保质期。
(6)检测指标：凝结芽孢杆菌数量，外观(变色，分层，沉淀)，气味，pH。
(7)检测结果见表1和表2：
表1 外观指标
表2 凝结芽孢杆菌含量
从以上表中可以看出凝结芽孢杆菌应用到矿泉水中，pH变化在正常范围，色泽，外观，气味都未有变化。其次经过3个月的加速实验存放，在4℃，25℃和37℃条件下，含益生菌凝结芽孢杆菌的矿泉水活菌数非常稳定。25℃存放12个月后，活菌数下降一个数量级。
实施例2
(1)准备材料：高活性凝结芽孢杆菌菌粉，无菌水，市售绿茶饮料500ml装量，含能量0千焦，蛋白质0克，脂肪0克，碳水化合物0克，糖0克，钠0mg，茶多酚≧360mg/kg。
(2)将凝结芽孢杆菌菌粉与无菌水混合均匀，制成高含量凝结芽孢杆菌悬液(1010CFU/ml)
(3)将凝结芽孢杆菌悬液在65℃温度下热处理15分钟，保持菌株的纯度和活性。
(4)处理后的菌悬液按每瓶108CFU的凝结芽孢杆菌含量添加至饮料中，再将混匀的饮料在115℃条件下处理50秒进行高温短时灭菌，然后在无菌条件下分装。将上述所得饮料进行凝结芽孢杆菌活菌数检测，结果见表3。
表3 外观及活菌数含量检测
| 检测时间 | 口感 | 外观 | pH | CFU/瓶 |
| 初始 | 茶香 | 清澈 | 6.10 | 6×10<sup>8</sup> |
| 存放1个月 | 茶香 | 清澈 | 6.05 | 3.2×10<sup>8</sup> |
| 存放2个月 | 茶香 | 清澈 | 6.05 | 1.1×10<sup>8</sup> |
| 存放3个月 | 茶香 | 清澈 | 6.05 | 7.6×10<sup>7</sup> |
从检测结果来看，存放3个月后凝结芽孢杆菌饮料口感良好，活菌数仅下降1个数量级。
实施例3
(1)准备材料：高活性凝结芽孢杆菌菌粉，无菌水，市售苏打气泡水饮料480ml装量，每100毫升含能量0千焦，蛋白质0克，脂肪0克，碳水化合物4.1克，糖0克，钠0mg，乌梅汁≧5.5％。
(2)将凝结芽孢杆菌菌粉与无菌水混合均匀，制成高含量凝结芽孢杆菌悬液(1010CFU/ml)
(3)将凝结芽孢杆菌悬液在85℃温度下热处理5分钟，保持菌株的纯度和活性。
(4)处理后的菌悬液按每瓶108CFU的凝结芽孢杆菌含量添加至饮料中，再将混匀的饮料在110℃条件下处理60秒进行高温短时灭菌，然后在无菌条件下分装。将上述所得饮料进行凝结芽孢杆菌活菌数检测，结果见表4。
表4 外观及活菌数含量检测
| 检测时间 | 口感 | 外观 | pH | CFU/瓶 |
| 初始 | 酸梅味 | 清澈 | 3.00 | 6.2×10<sup>8</sup> |
| 存放1个月 | 酸梅味 | 清澈 | 2.91 | 3.7×10<sup>8</sup> |
| 存放2个月 | 酸梅味 | 清澈 | 2.88 | 1.1×10<sup>8</sup> |
| 存放3个月 | 酸梅味 | 清澈 | 2.81 | 4.5×10<sup>7</sup> |
从检测结果来看，存放3个月后凝结芽孢杆菌饮料口感良好，活菌数仅下降1个数量级。
实施例4
(1)准备材料：高含量凝结芽孢杆菌菌粉，无菌水，市售100％芒果混合汁饮料300ml装量，每100毫升含能量198千焦，蛋白质0克，脂肪0克，碳水化合物10.5克，糖0克，钠12mg。
(2)将凝结芽孢杆菌菌粉与无菌水混合均匀，制成高含量凝结芽孢杆菌悬液(1010CFU/ml)
(3)将凝结芽孢杆菌悬液在75℃温度下热处理10分钟，保持菌株的纯度和活性。
(4)处理后的菌悬液按每瓶108CFU的凝结芽孢杆菌含量添加至饮料中，再将混匀的饮料在121℃条件下处理30秒进行高温短时灭菌，然后在无菌条件下分装。将上述所得饮料进行凝结芽孢杆菌活菌数检测，结果见表5。
表5 外观及活菌数含量检测
| 检测时间 | 口感 | 外观 | pH | CFU/瓶 |
| 初始 | 芒果味 | 黄色 | 3.80 | 1.4×10<sup>8</sup> |
| 存放1个月 | 芒果味 | 黄色 | 3.85 | 1.3×10<sup>8</sup> |
| 存放2个月 | 芒果味 | 黄色 | 3.88 | 1.2×10<sup>8</sup> |
| 存放3个月 | 芒果味 | 黄色 | 3.90 | 1.1×10<sup>8</sup> |
从检测结果来看，存放3个月后凝结芽孢杆菌饮料口感良好，活菌数比较稳定。
实施例5
(1)准备材料：高含量凝结芽孢杆菌菌粉，无菌水，市售碳酸饮料500ml装量，每100毫升含能量0千焦，蛋白质0克，脂肪0克，碳水化合物0克，糖0克，钠18mg。
(2)将凝结芽孢杆菌菌粉与无菌水混合均匀，制成高含量凝结芽孢杆菌悬液(1010CFU/ml)
(3)将凝结芽孢杆菌悬液在75℃温度下热处理10分钟，保持菌株的纯度和活性。
(4)处理后的菌悬液按每瓶108CFU的凝结芽孢杆菌含量添加至饮料中，再将混匀的饮料在115℃条件下处理50秒进行高温短时灭菌，然后在无菌条件下分装。将上述所得饮料进行凝结芽孢杆菌活菌数检测，结果见表6。
表6 外观及活菌数含量检测
| 检测时间 | 口感 | 外观 | pH | CFU/瓶 |
| 初始 | 可乐味 | 焦糖色 | 3.80 | 4.4×10<sup>8</sup> |
| 存放1个月 | 可乐味 | 焦糖色 | 3.88 | 3.1×10<sup>8</sup> |
| 存放2个月 | 可乐味 | 焦糖色 | 3.85 | 1.3×10<sup>8</sup> |
| 存放3个月 | 可乐味 | 焦糖色 | 3.91 | 1.1×10<sup>7</sup> |
从检测结果来看，存放3个月后凝结芽孢杆菌饮料口感良好，活菌数仅下降1个数量级。
实施例6
(1)准备材料：高含量凝结芽孢杆菌菌粉，无菌水，市售乳酸菌饮料100ml装量，每100毫升含能量240千焦，蛋白质1克，脂肪0克，碳水化合物12克，钠140mg。
(2)将凝结芽孢杆菌菌粉与无菌水混合均匀，制成高含量凝结芽孢杆菌悬液(1010CFU/ml)
(3)将凝结芽孢杆菌悬液在80℃温度下热处理10分钟，保持菌株的纯度和活性。
(4)处理后的菌悬液按每瓶109CFU的凝结芽孢杆菌含量添加至饮料中，再将混匀的饮料在121℃条件下处理30秒进行高温短时灭菌，然后在无菌条件下分装。
(5)将所得饮料进行加速实验：取分装好的饮料3瓶，加速实验的温度选择(4℃对照样品，25℃模拟货架，37℃加速破坏)，前期每隔1个月检测活菌数，当37℃样品与4℃样品出现差异较大时，可以停止实验，25℃继续实验，当25℃与4℃样品出现差异较大时，即为产品的实际保质期。
(6)检测指标：凝结芽孢杆菌数量，外观(变色，分层，沉淀)，气味，pH，结果见表7和表8。
表7 外观指标
表8 凝结芽孢杆菌活菌含量
从以上表中可以看出凝结芽孢杆菌应用到乳酸菌饮料中，pH变化在正常范围，色泽，外观，气都未有变化，其中37℃存放气味浓郁。其次经过3个月的加速实验存放，在4℃，25℃条件下降1个数量级，37℃条件存放下降2个数量级，含益生菌凝结芽孢杆菌的乳酸菌饮料活菌数比较稳定。经过6个月的存放，25℃相比4℃条件下活菌数下降了2个数量级。
Claims (7)
1.一种凝结芽孢杆菌BC99饮料，其特征在于，将凝结芽孢杆菌BC99芽孢菌粉用无菌水制成悬液，65～85℃下热处理5～15分钟，再将处理后的凝结芽孢杆菌悬液与饮料基底混匀进行高温短时灭菌，100℃～121℃条件下处理25～60秒，得到凝结芽孢杆菌BC99饮料，采用的凝结芽孢杆菌BC99，其微生物保藏号为CGMCC No.21801。
2.权利要求1所述的凝结芽孢杆菌BC99饮料的制备方法，其特征在于：
（1）先将凝结芽孢杆菌BC99菌粉与适量的无菌水混合均匀，制成高活性凝结芽孢杆菌悬液，活菌数是106～1010CFU/ml；
（2）将凝结芽孢杆菌悬液在65～85℃温度下热处理5～15分钟，保证得到高芽孢量的菌悬液；
（3）处理后的菌悬液按每瓶106～109CFU的凝结芽孢杆菌含量添加至饮料基底中，然后将加有凝结芽孢杆菌的饮料在100℃～121℃条件下处理25～60秒，在无菌条件下分装，即为所需的凝结芽孢杆菌BC99饮料，其pH范围2.8～7.5。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，凝结芽孢杆菌悬液的活菌数是107～109CFU/ml。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的凝结芽孢杆菌BC99饮料营养成分每100ml含能量0～300千焦，蛋白质0～1克，脂肪0克，碳水化合物0～6克，糖0克，钠0～150mg，茶多酚≧300mg/kg。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述凝结芽孢杆菌BC99饮料是指常温酸性饮料，pH范围是3.5～4.2。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述常温酸性饮料包括果汁饮料、碳酸饮料、植物基饮料或气泡水。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述凝结芽孢杆菌BC99饮料指纯净水或矿泉水，pH值范围是6.5～7.3。
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