CN114176128A - 一种含嗜热链球菌的酸奶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及食品技术领域，具体涉及一种含嗜热链球菌的酸奶及其制备方法。一种酸奶，含有乳清蛋白和经灭活的嗜热链球菌MN002。本发明研究发现，含有乳清蛋白且经嗜热链球菌MN002发酵制得的酸奶，在杀菌前后粘度变化小，产品在150天保质期内无析水、分层现象，能够保持原有感官和口感。

Description

一种含嗜热链球菌的酸奶及其制备方法

技术领域

本发明涉及食品技术领域，具体涉及一种含嗜热链球菌的酸奶及其制备方法。

背景技术

现有酸奶产品通常需要全程冷链低温冷藏，且保质期一般21天左右。酸奶产 品在贮存过程容易出现析水、分层现象，从而影响了感官和口感。另外，现有益 生菌产品，作用机理较为单一，尚不能满足人们需要。

因此，酸奶及其制备方法仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少解决以上技术问题之一。

本发明首先提供一种酸奶，含有乳清蛋白和经灭活的嗜热链球菌MN002。

本发明研究发现，含有乳清蛋白且经嗜热链球菌MN002发酵制得的酸奶， 在杀菌前后粘度变化小，产品在150天保质期内无析水、分层现象，能够保持原 有感官和口感。

本发明中，所用嗜热链球菌MN002，保藏编号CGMCC No.3817，已在 CN113197250A中公开。

根据本发明实施例，所述酸奶由包括乳清蛋白和嗜热链球菌MN002的原料 发酵而制得。

根据本发明实施例，在发酵前将乳清蛋白添加到酸奶原料中，接种酸奶发 酵剂以及嗜热链球菌MN002进行发酵。

根据本发明实施例，所述乳清蛋白优选为微粒化乳清蛋白，粒径优选2-5微 米。

根据本发明实施例，可在发酵前将微粒化乳清蛋白添加到酸奶原料中进行发 酵；也可将乳清蛋白粉(非微粒化)添加到酸奶原料中，使乳清蛋白微粒化然后 再进行发酵。

根据本发明实施例，使乳清蛋白粉微粒化的方法包括：将含有乳清蛋白粉的 物料杀菌，然后高剪切。研究发现，通过杀菌可使乳清蛋白粉变性，进一步高剪 切可使变性的乳清蛋白粉形成均匀的颗粒，从而获得微粒化乳清蛋白。杀菌温度 优选为100-125℃，时间优选5s-3min。在具体实例中，杀菌温度115℃，时间优选 2min。高剪切20000-50000s^-1，时间为15-30min，在具体实例中，高剪切30000s^-1， 时间20min。

在一些具体实例中，使乳清蛋白粉微粒化的方法包括：将含有乳清蛋白粉的 物料杀菌，然后高剪切；其中，杀菌温度115℃，时间2min；高剪切30000s-1， 时间20min。

本发明人研究发现，嗜热链球菌MN002在发酵过程中产生新物质与微粒化 乳清蛋白粉结合，可以更好地保证酸奶在杀菌后粘度不受损失或下降很小，所制 备的酸奶产品在150天内保质期无析水、分层现象。本发明人还研究发现，经嗜 热链球菌MN002发酵后，含有乳清蛋白和经灭活的嗜热链球菌MN002的酸奶还 具有较好的调节相关炎症因子和结肠组织紧密连接蛋白的表达，修复肠粘膜结构， 从而缓解结肠炎的作用。实验表明，当乳清蛋白为微粒化的乳清蛋白时，在与嗜 热链球菌MN002的综合作用下，酸奶在杀菌后粘度下降更小，且缓解结肠炎的 作用效果更佳。

根据本发明实施例，以所述酸奶原料的总重量计，乳清蛋白在所述酸奶原料 中的重量百分含量为0.1-2％，优选为0.5-1％，例如0.8％。

根据本发明实施例，所述酸奶中灭活的嗜热链球菌MN002的含量为10⁵-10¹¹个/g，优选为10⁷-10⁹个/g，例如10⁸个/g。

根据本发明实施例，所述酸奶的原料还包括膳食纤维，例如菊粉。以所述酸 奶原料的总重量计，膳食纤维在所述酸奶原料中的重量百分含量为0.2-5％，优选 为0.5-1.5％，例如0.5％。

根据本发明实施例，所述酸奶的原料还包括酸奶发酵剂，可市购。通常可采 用本领域常用的酸奶发酵剂，本发明不做特殊限制。在一些实例中，以所述酸奶 原料的总重量计，酸奶发酵剂在所述酸奶原料中的重量百分含量为0.01-0.05％， 例如0.02％。

根据本发明实施例，所述酸奶发酵剂中不含有嗜热链球菌MN002。

根据本发明实施例，所述酸奶的原料还包括白砂糖。以所述酸奶原料的总重 量计，白砂糖在所述酸奶原料中的重量百分含量为2-15％，优选为5-10％，例如6％。

根据本发明实施例，所述酸奶的原料还包括淀粉。以所述酸奶原料的总重量 计，淀粉在所述酸奶原料中的重量百分含量为0.1-3％，优选为0.5-1.5％，例如1.2％。

根据本发明实施例，所述酸奶的原料还包括果胶。以所述酸奶原料的总重量 计，果胶在所述酸奶原料中的重量百分含量为0.05-1％，优选为0.1-0.5％，例如 0.4％。

根据本发明实施例，所述酸奶的原料还包括琼脂。以所述酸奶原料的总重量 计，琼脂在所述酸奶原料中的重量百分含量为0.05-1％，优选为0.1-0.5％，例如 0.2％。

根据本发明实施例，是将酸奶发酵剂、乳清蛋白、嗜热链球菌MN002、其 他酸奶原料(例如白砂糖、淀粉、果胶、琼脂)一起进行发酵而制备得到的。

根据本发明实施例，所述酸奶不含有活的微生物，例如可达到无菌或商业 无菌状态，能够在常温下储存。

本发明还提供上述酸奶的制备方法，采用本方法可以保证在将酸奶杀菌后 嗜热链球菌MN002保持细胞壁的完整性，这样可以使其在胃中不容易被消化， 从而更利于在肠道中发挥作用。

具体地，上述酸奶的制备方法，包括：将发酵后的物料预热，然后杀菌； 所述预热的温度为50-60℃，时间为2-5min；所述杀菌的温度为65-80℃，时间 为15-60s。

本发明人研究发现，在杀菌前增加预热处理的步骤，可以保护嗜热链球菌 MN002细胞壁的完整性，这样能够保证灭活细菌结构完整，在胃中不容易被消 化，更利于在肠道中发挥调节免疫作用。如果预热的温度过低，则菌的活力没 有钝化，pH下降，酸度上升，温度过高则细菌细胞壁破裂，菌体内DNA降解， 活性物质分解。优选地，在对发酵后的物料预热的步骤中，所述预热的温度为 52-55℃，时间为3-5min；例如温度为52℃，时间为3min。

本发明人研究发现，在上述条件下进行杀菌，可以在保证钝化细菌活力的 同时破坏益生菌胞内的溶菌酶，使产品在保质期内口感稳定。然而，如果杀菌 的温度过低，则pH下降，酸度上升，温度过高则粘度下降。优选地，对预热 后的物料杀菌的步骤中，所述杀菌的温度为68-72℃，时间为30-40s。

上述酸奶的制备方法还包括：将含有乳清蛋白粉的物料杀菌，然后高剪切的 步骤。杀菌温度优选为100-125℃，时间优选5s-3min。在具体实例中，杀菌温度 115℃，时间优选2min。高剪切20000-50000s^-1，时间为15-30min，在具体实例中， 高剪切30000s^-1，时间20min。

具体地，上述酸奶的制备方法包括：

将含有乳清蛋白(粉)的待发酵物料杀菌，然后高剪切；杀菌温度为100-125℃， 时间为5s-3min；高剪切20000-50000s^-1，时间为15-30min；

接入嗜热链球菌MN002进行发酵；发酵过程中保持pH值在4.2-4.55之间(酸 度≥70°T)；

发酵后破乳，预热，然后杀菌；预热的温度为50-60℃，时间为2-5min；杀 菌的温度为65-80℃，时间为15-60s。

本发明还包括上述方法制备的酸奶。

在本发明一些实施例中，每100g酸奶含100亿灭活嗜热链球菌MN002，乳清 蛋白粉0.5g。推荐每日食用2次，每次100g。

附图说明

图1和图2为实验1样品保质期内析水实验结果。

图3为实验2中各实验样品紧密连接蛋白ZO-1图。

图4为实验2中各实验样品紧密连接蛋白Occludin图。

图5为实验2中各实验样品紧密连接蛋白E-cadherin图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进一步说明，但不用来限制本发明的范围。

以下MN002为嗜热链球菌MN002，保藏编号CGMCC No.3817。

以下嗜热链球菌MN002菌粉的制备方法：

(1)嗜热链球菌MN 002的菌种用MRS液体培养基进行活化培养，37℃条件 下，静置培养至对数期，使活菌数达到1.5×10⁹cfu/mL以上；

(2)低温离心收集湿菌体，加入保护剂，保护剂为脱脂奶粉、乳糖、海藻 糖、菊粉、麦芽糊精和谷氨酸钠，湿菌体按体积质量比3:1加入保护剂(湿菌体: 保护剂＝3:1)，真空冷冻干燥，得到MN002菌粉，使活菌数达到5×10¹¹cfu/g以 上。

以下所用发酵剂为科汉森F-DVS YF-L904，其中不含有嗜热链球菌MN002。

以下双岐杆菌为动物双歧杆菌乳亚种U2(购自北京和益源生物技术有限公 司)，保藏编号为CGMCC No.13998，于2017年04月07日保藏于中国微生物菌种 保藏管理委员会普通微生物中心。

以下双岐杆菌菌粉的制备方法：

(1)动物双歧杆菌乳亚种U2的菌种用MRS液体培养基厌氧条件下，进行活 化培养，37℃厌氧条件下，静置培养至对数期，使活菌数达到1.0×10⁹cfu/mL以 上；

(2)低温离心收集湿菌体，加入保护剂，保护剂为脱脂奶粉、乳糖、海藻 糖、菊粉、麦芽糊精和谷氨酸钠，湿菌体按体积质量比3:1加入保护剂(湿菌体: 保护剂＝3:1)，真空冷冻干燥，得到U2菌粉，使活菌数达到5×10¹⁰cfu/g以上。

以下生牛乳经标准化处理，即将生牛乳经过净乳、脱气、标准化和除菌分离 的预处理，备用。

实施例1

本实施例提供一种酸奶，其原料见下表：

原料	含量(重量百分含量)
		酸奶发酵剂	0.02％
嗜热链球菌MN002菌粉	0.01％
		乳清蛋白粉	0.8％
白砂糖	6％
		淀粉	1.2％
果胶	0.4％
		琼脂	0.2％
生牛乳	补足至100％

本实施例酸奶的制备方法如下：

1)化料

经标准化处理的生牛乳升温到50℃，添加白砂糖、乳清蛋白粉和稳定剂(淀 粉、果胶、琼脂)，搅拌分散10min。

2)杀菌、高剪切

将步骤1)混合物料杀菌(温度115℃，时间2min)；杀菌后的乳清蛋白变性。 然后高剪切30000s^-1，时间20min。变性的乳清蛋白粉形成均匀的颗粒，其中微粒 化蛋白的粒径为2-5微米。

3)均质

将步骤2)处理物料升温到60℃，在160bar下进行均质。

4)发酵

将步骤3)经过均质的物料加入发酵罐中，在42℃的条件下，添加菌种(酸 奶发酵剂和嗜热链球菌MN002菌粉)，持续发酵4-8小时得到发酵产物，发酵过 程中保持pH值在4.2-4.55之间，酸度＞70°T。

5)破乳

对于步骤4)的发酵产物，在发酵结束后保持40转/分钟，持续搅拌2-5min， 完成破乳。

6)预热、杀菌

破乳后冷却，然后预热至52℃并保持3min；然后杀菌，加热至68℃并保持30s， 冷却，无菌灌装。

本实施例制备的酸奶中灭活的嗜热链球菌MN 002的检测方法如下：

qPCR操作步骤如下：

1)样品前处理：酸奶样品稀释100倍，取1mL样品，离心收集细胞后，加入 1mLTrizol，混匀裂解；

2)总DNA提取：使用Invitrogen试剂盒提取总DNA，紫外分光光度法测定 DNA浓度和纯度，DNA纯度＝Abs 260nm：280nm，优选1.7-2.1，DNA浓度＝ 40ug/mL×稀释倍数×Abs260nm；

3)使用实时荧光定量PCR仪(qPCR仪)检测菌数的含量为10⁸个/g。

实施例2

本实施例提供一种酸奶，其原料与实施例1相同。其制备方法与实施例1的区 别仅在于：步骤2)仅将步骤1)混合物料杀菌，不包括高剪切处理的操作。乳清 蛋白粉未形成颗粒状。

实施例3

本实施例提供一种酸奶，其原料与实施例1的区别仅在于：还有膳食纤维(即 菊粉)，用量为全部原料重量的0.5％。制备方法与实施例1相同(菊粉在步骤1 化料时添加)。

对比例1

本对比例提供一种酸奶，其原料与实施例1的区别仅在于：不含有乳清蛋白 粉。其制备方法与实施例2相同。

对比例2

本对比例提供一种酸奶，其原料与实施例1的区别仅在于：将嗜热链球菌MN002 替换为等量的双岐杆菌，且不含有乳清蛋白粉。其制备方法与实施例2相同。

对比例3

本对比例提供一种酸奶，其原料与实施例1的区别仅在于：将嗜热链球菌 MN002替换为等量的双岐杆菌。其制备方法与实施例1相同。

实验1

样品分组：

对比例1：发酵剂+MN002；

对比例2：发酵剂+双岐杆菌；

对比例3：发酵剂+双岐杆菌+微粒化乳清蛋白粉；

实施例1：发酵剂+MN002+微粒化乳清蛋白粉；

实施例2：发酵剂+MN002+普通乳清蛋白粉；

实施例3：发酵剂+MN002+微粒化乳清蛋白粉+膳食纤维。

检测该产品在杀菌前后粘度的变化，及150天内保质期析水和分层情况。

(1)粘度

使用安东帕公司的Rheolab QC流变仪设备在室温下进行0-210 1/s粘度测试， 选取105 1/s结果。结果见表1。

表1粘度比较

(2)保质期内析水情况比较

将酸奶样品分别存放于4℃低温、25℃常温、37℃保温三种温度下，每隔30 天进行剪包观察，并记录析水情况，共150天。结果见图1和图2。根据剪包情况 可以看出，实施例1和实施例3组保水效果最优。

实验2改善结肠炎试验

1对DSS诱导的小鼠结肠炎的改善作用操作过程

购入8周龄SPF级BALB/c野生型雄性小鼠。适应喂养1周后，自由饮水 和采食。适应期结束后，小鼠分为4组，每组10只，对照组给予去离子水自由 饮用，其它组给予2.5％(w/v)葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium salt，DSS) 溶液自由饮用，为期7天，造模成功后，从第8天开始，对照组和DSS模型组 灌胃生理盐水，实验组灌胃对比例1和实施例1制备的酸奶，为期7天，实验 周期共14天。

分组情况：

(1)对照组；

(2)DSS模型组；

(3)对比例1组；

(4)实施例1组；

在实验期间，每日称量小鼠体重、进食量和饮水量；每日观察粪便样品便 血和便质情况，并计算DAI；在实验第14天处死小鼠后，采集血清样本及结肠 样本，进行炎症因子、免疫组化、mRNA水平检测及结肠组织切片。

2对DSS致急性溃疡性结肠炎小鼠的表型影响

通过小鼠粪便便血、便质和体重损失三项指标的DAI对小鼠肠炎严重程度 进行评估。

3炎症因子检测

检测血清TNF-α、IFN-γ、IL-6、IL-4和IL-10水平。

4免疫组化

免疫组化检测结肠组织ZO-1、Occludin、E-cadherin和Claudin1的表达。

5 mRNA水平

检测结肠组织ZO-1、Occludin、E-cadherin和Claudin1的mRNA表达情况。 实验结果：

对小鼠结肠炎缓解情况对比

①小鼠结肠长度

小鼠结肠长度变化如表2所示，与对照组相比，结肠炎模型组和对比例1组 的小鼠结肠长度显著降低。与模型组相比，实施例1组的小鼠结肠长度明显增加， 结果表明实施例1酸奶可有效缓解小鼠结肠缩短。

表2小鼠结肠长度

注：^a表示模型组与对照组有显著差异，^b表示实验组与模型组有显差异著

②小鼠DAI评分

模型组的DAI评分显著高于对照组，与模型组相比，对比例1组和实施例1 组都可以显著降低小鼠DAI评分，实施例1效果更佳。说明实施例1组可有效降 低肠炎的症状。结果见表3。

表3小鼠DAI评分

注：^a表示模型组与对照组有显著差异，^b表示实验组与模型组有显差异著

③小鼠血清炎症因子表达

与对照组相比，DSS模型组促炎因子TNF-α、IFN-γ、IL-6的表达量显著升 高，抗炎因子IL-4和IL-10的表达量显著下降；与模型组相比，对比例1组和实 施例1组TNF-α、IFN-γ、IL-6的表达量显著降低，上调IL-4和IL-10的表达量。 对比例1组和实施例1组均对结肠炎小鼠的血清炎症因子有显著调节作用，实施 例1效果更佳。结果见表4。

表4小鼠血清炎症因子

注：^a表示模型组与对照组有显著差异，^b表示实验组与模型组有显差异著

④小鼠紧密连接蛋白免疫组化分析

结果如表5、图3、图4和图5所示，与对照组相比，模型组ZO-1、Occludin、 E-cadherin的表达量显著降低，与模型组相比，灭活MN002发酵乳组和MN002+ 微粒化乳清蛋白粉发酵乳组的Occludin、E-cadherin、ZO-1的表达显著上调， MN002+微粒化乳清蛋白粉发酵乳组更显著。

图3为实验2中各实验样品紧密连接蛋白ZO-1图，其中a、b、c、d分别为 对照组、DSS模型组、对比例1组、实施例1组。

图4为实验2中各实验样品紧密连接蛋白Occludin图，其中a、b、c、d分 别为对照组、DSS模型组、对比例1组、实施例1组。

图5为实验2中各实验样品紧密连接蛋白E-cadherin图，其中a、b、c、d 分别为对照组、DSS模型组、对比例1组、实施例1组。

表5小鼠结肠组织紧密连接蛋白免疫组化评分

注：^a表示模型组与对照组有显著差异，^b表示实验组与模型组有显差异著

⑤小鼠结肠组织紧密连接蛋白mRNA表达

与对照组相比，模型组ZO-1、Occludin、Claudin1的mRNA表达显著降低， 与模型组相比，灭活MN002发酵乳组和MN002+乳清蛋白粉发酵乳组的Occludin、E-cadherin、ZO-1的mRNA表达显著上调，MN002+乳清蛋白粉发酵乳组的mRNA 表达变化更显著，与蛋白表达模式一致。因此，实施例1组调节小鼠结肠组织紧 密连接蛋白效果更佳。结果见表6。

表6小鼠结肠组织紧密连接蛋白的mRNA表达

注：^a表示模型组与对照组有显著差异，^b表示实验组与模型组有显差异著。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述， 但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显 而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于 本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种酸奶，其特征在于，含有乳清蛋白和经灭活的嗜热链球菌MN002。

2.根据权利要求1所述的酸奶，其特征在于，所述酸奶由包括乳清蛋白和嗜热链球菌MN002的原料发酵而制得。

3.根据权利要求1或2所述的酸奶，其特征在于，所述乳清蛋白为微粒化乳清蛋白，粒径优选2-5微米。

4.根据权利要求1-3任一项所述的酸奶，其特征在于，以所述酸奶原料的总重量计，乳清蛋白在所述酸奶原料中的重量百分含量为0.1-2％，优选为0.5-1％；和/或，所述酸奶中灭活的嗜热链球菌MN002的含量为10⁵-10¹¹个/g，优选为10⁷-10⁹个/g。

5.根据权利要求1-4任一项所述的酸奶，其特征在于，所述酸奶中还含有膳食纤维，优选为菊粉。

6.根据权利要求1-5任一项所述的酸奶，其特征在于，使乳清蛋白粉微粒化的方法包括：将含有乳清蛋白粉的物料杀菌，然后高剪切；

所述杀菌的温度优选为100-125℃，时间优选5s-3min；所述高剪切为20000-50000s^-1，时间为15-30min；

进一步优选地，所述杀菌的温度为115℃，时间2min；和/或，所述高剪切为30000s^-1，时间20min。

7.权利要求1-6任一项所述酸奶的制备方法，其特征在于，包括将发酵后的物料预热，然后杀菌；所述预热的温度为50-60℃，时间为2-5min；所述杀菌的温度为65-80℃，时间为15-60s；

优选地，所述预热的温度为52-55℃，时间为3-5min；和/或，所述杀菌的温度为68-72℃，时间为30-40s。

8.根据权利要求7所述酸奶的制备方法，其特征在于，还包括：将含有乳清蛋白粉的物料杀菌，然后高剪切的步骤；所述杀菌的温度优选为100-125℃，时间优选5s-3min；所述高剪切为20000-50000s^-1，时间为15-30min；

进一步优选地，所述杀菌的温度为115℃，时间2min；和/或，所述高剪切为30000s^-1，时间20min。

9.根据权利要求7所述酸奶的制备方法，其特征在于，包括：

将含有乳清蛋白的待发酵物料杀菌，然后高剪切；杀菌温度为100-125℃，时间为5s-3min；高剪切20000-50000s^-1，时间为15-30min；

接入嗜热链球菌MN002进行发酵；发酵过程中保持pH值在4.2-4.55之间；

发酵后破乳，预热，然后杀菌；预热的温度为50-60℃，时间为2-5min；杀菌的温度为65-80℃，时间为15-60s。

10.一种酸奶，其特征在于，由权利要求7-9任一项所述方法制备而成。

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