CN114940956A - 植物乳杆菌wl-100及其应用 - Google Patents

植物乳杆菌wl-100及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及微生物领域，具体涉及植物乳杆菌WL‑100及其应用。植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL‑100，于2022年3月9日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，其保藏号为CGMCC No.24490。通过含有植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL‑100的发酵剂进行发酵，所制得的酸奶营养物质种类和含量丰富，特别是含有多种对人体有益的生物活性肽，而且酸奶的口感顺滑、风味良好。特别是植物基酸奶，有利于带动纯植物基发酵饮料的产业化生产。

Description

植物乳杆菌WL-100及其应用
技术领域
本发明涉及微生物领域，具体涉及植物乳杆菌WL-100及其应用。
背景技术
酸奶是由鲜牛奶发酵而成的，富含蛋白质、钙和维生素。尤其对因乳糖不耐受而无法享用牛奶的人来说，酸奶可以是个很好的选择。但有很多酸奶已经被制成了充满糖分和各种加工水果的“甜点”，已不能满足消费者对于绿色健康的食品需求，而植物来源的酸奶将在未来市场中具有广阔前景。
目前已经有很多的植物基食品，比如：植物基酸奶、植物基燕麦奶、植物基蛋白饮料、植物肉、植物基牛排、植物基红烧肉等。植物基食品在中国有非常大的发展潜力。植物基食品之所以引起食品企业的高度关注，主要是具有庞大的市场需求。目前中国有庞大的素食主义者，也有部分关注健康的人群认为动物性食品含有抗生素而产生各种担忧，还有关注环保和生态可持续发展的人群，更有怕动物性食品含有胆固醇的慢性病人群，他们都是植物基食品的主要消费群体。
植物基酸奶是以谷物、坚果、水为主要原料，添加或不添加食用香精等辅料经高压均质发酵而成的一种乳酸菌发酵饮品。其显著特点就是具有高蛋白、零胆固醇、微量元素丰富等特点，非常适合追求健康、牛奶过敏和乳糖不耐受等特殊人群来食用。然而植物基酸奶的脂肪含量很高，制乳后具有稳定性差、货架期较短的特点，而且发酵后会出现口感不顺滑和风味不良的问题。
目前，许多学者在发酵基料中加入牛奶或乳清粉以促使乳酸菌发酵，得到非纯植物发酵饮料，如CN113951324A一种黄精花生酸奶及其制备方法，其采用花生浆和纯牛乳复配发酵制备发酵核桃乳，从本质上来说并不是纯花生发酵。又如CN112913928A一种发酵植物酸奶及其制备方法，其在花生浆的基础上添加全脂奶粉进行发酵得到与牛乳酸奶相差不多的酸奶，但是其本质上也不是植物基酸奶。
CN113207971A中提供了一种核桃发酵乳及其制备方法，然而其是通过已有的普通植物乳杆菌进行发酵制得，然而其制得的发酵乳营养物质种类和含量均较少，更重要的是其持水性不高，产品稳定性仍然存在进一步改善空间。此外，该产品整体形态较为稀薄且由于核桃油添加量过高入口后会出现油腻感，口感有待于进一步改善。
因此，如何提供一种营养物质种类和含量丰富，持水性较高且具有良好风味口感的植物基酸奶，是亟待本领域技术人员解决的技术难题。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明的第一目的是提供一株植物乳杆菌，其为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL-100，于2022年3月9日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，其保藏号为No.24490。
植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL-100分离自酸面团中。
植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL-100，该菌株已于2022年3月9日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心。保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所；邮政编码：100101，分类命名：WL-100，保藏编号为CGMCCNo.24490。
植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL-100中，蛋白酶的水解活力高，能够水解乳蛋白产生多种对人体有益的生物活性肽，其中包括具有降血压功能的ACE抑制肽。因此，本发明的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL-100，是一种具有保健功效的可工业化应用菌种。
本发明的第二目的是提供一种微生物菌剂，其包含植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)WL-100。
本发明的第三目的是提供一种产品，其包含上述微生物菌剂，所述产品为选自药物、保健品、食品或食品添加剂、以及饲料或饲料添加剂中的任意一种。
本发明的第四目的是提供上述植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL-100，或微生物菌剂在制备产品中的应用，所述产品为选自药物、保健品、食品或食品添加剂、以及饲料或饲料添加剂中的任意一种。
进一步，本发明还提供了植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL-100或微生物菌剂在制备具有降血压、增强机体免疫力、降低胆固醇水平和/或调节肠道微生物菌群平衡的发酵产品中的应用。
本发明的第五目的是提供一种酸奶的制备方法，其采用包括植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL-100的发酵剂进行发酵。
作为一种优选的实施方案，所述酸奶为植物基酸奶。
作为一种优选的实施方案，所述酸奶的制备方法包括如下步骤：
(1)将含油植物种子进行压榨，得到半脱脂原料和原料油；而后将所述原料油在165～210℃加热5～25min；所述半脱脂原料的脂肪含量为25～60％；
(2)将所述半脱脂原料与稳定剂、碳源和水混合后磨浆，得到浆液；
(3)以所述浆液的质量为基准，将0.5～3.5％的所述原料油与所述浆液混合，得到乳液；
(4)将所述乳液与发酵剂混合后发酵即得；
所述发酵剂包括植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL-100。
通过含有植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL-100的发酵剂进行发酵，所制得的酸奶营养物质种类和含量丰富，而且口感顺滑、风味良好。其中，控制半脱脂原料的脂肪含量为25～60％，以及添加0.5～3.5％的原料油能够使得植物基酸奶口感更顺滑，风味良好。
作为一种优选的实施方案，所述发酵剂由嗜热链球菌和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL-100按照1:0.5～2的质量比例组成。
通过使用上述配比的复合发酵剂，能够进一步提升酸奶的营养物质种类和含量，提升产品口感风味。
作为一种优选的实施方案，发酵剂的添加量与所述乳液的体积比为4～8×106CFU：1mL。
作为一种优选的实施方案，发酵至酸度为50～80°T时停止。
作为一种优选的实施方案，发酵温度为35～45℃。
作为一种优选的实施方案，所述碳源为选自蔗糖、葡萄糖、果糖、糖醇中的任意一种或任意两种以上的组合。
在具体实施过程中，所述糖醇可选自山梨糖醇、麦芽糖醇、木糖醇、异麦芽糖醇、甘露糖醇、乳糖醇、赤藓糖醇等。
作为一种优选的实施方案，所述蔗糖的添加量占所述半脱脂原料质量的百分数为2～10wt％。
作为一种优选的实施方案，所述葡萄糖的添加量占所述半脱脂原料质量的百分数为1～8wt％。
作为一种优选的实施方案，将步骤(3)中的乳液进行均质，而后与发酵剂混合后发酵。
所述均质先在30～40MPa的压力下进行一次以上，而后在高于所述压力10～20MPa的压力下再进行一次以上。
作为一种优选的实施方案，含油植物种子可选自脱衣核桃、花生、杏仁、打瓜子中的任意一种或几种。
作为一种优选的实施方案，压榨方式为液压压榨，压榨压力为6～30MPa，压榨10～50min。更优选压榨压力为8～25MPa，压榨15-45min。
作为一种优选的实施方案，步骤(2)中的稳定剂为双乙酰酒石酸单双甘油酯、羟丙基二淀粉磷酸酯、琼脂、果胶、结冷胶中的任意一种或任意几种的组合。
作为一种优选的实施方案，所述稳定剂的添加量占所述半脱脂原料质量的百分数为：双乙酰酒石酸单双甘油酯0.3～0.6wt％、羟丙基二淀粉磷酸酯1.5～4wt％、琼脂0.3～0.6wt％、果胶0.3～0.6wt％、结冷胶0.3～0.6wt％。
作为一种优选的实施方案，步骤(2)中磨浆的转速为15000～40000r/min，磨浆的温度为40～80℃。
作为一种优选的实施方案，步骤(2)中水与半脱脂原料的质量比例为1:5～1:18。优选使用纯净水。
作为一种优选的实施方案，步骤(3)中将0.5～3.5％的原料油与浆液混合后，经15000～20000r/min高速搅拌5～20min，得到乳液。
作为一种优选的实施方案，在发酵前，将乳液加热至85～95℃，杀菌15-20min。
作为一种优选的实施方案，将发酵后的乳液迅速降温至4℃以下，于4～6℃保存12小时以上。
本发明的第六目的是提供上述任一实施方案所制备的酸奶。
通过本发明酸奶的制备方法制得的植物基酸奶，营养物质种类和含量丰富，而且口感顺滑、风味良好。其中，蛋白质含量为3～8％，脂肪含量为4～12％，碳水化合物含量为5～15％。而且，植物乳杆菌活菌数大于107CFU/mL，能够调节肠道微生物菌群的平衡，增强机体免疫力，降低胆固醇水平。此外，本发明制备的植物基酸奶口感顺滑，组织细腻，能模仿传统酸奶的质构，可以满足消费者的需求。
本发明的有益效果在于：通过含有植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL-100的发酵剂进行发酵，所制得的酸奶营养物质种类和含量丰富，特别是含有多种对人体有益的生物活性肽，其中包括具有降血压功能的ACE抑制肽，而且酸奶的口感顺滑、风味良好、持水性高稳定性好。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例中未注明具体技术或条件者，均为常规方法或者按照本领域的文献所描述的技术或条件进行，或者按照产品说明书进行。所用试剂和仪器等未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
下述实施例和对比例所采用的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL-100，该菌株已于2022年3月9日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心。保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所；邮政编码：100101，分类命名：WL-100，保藏编号为CGMCC No.24490。
实施例1
本实施例提供了一种植物基酸奶的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)称取原料(脱衣核桃)备用；
(2)将原料在10MPa下压榨25min，得到半脱脂原料，其脂肪含量为37.35％；并将压榨所得原料油在170℃加热25min，冷却至室温备用；
(3)将步骤(2)所得的半脱脂原料与稳定剂、蔗糖和水混合后磨浆，得到浆液；
(4)按步骤(3)所得浆液质量的0.6％加入原料油，经17000r/min高速搅拌18min，得到乳液；
(5)将步骤(4)所得的乳液，于35MPa的压力条件下高压均质一次后，而后以55MPa的压力条件再进行一次高压均质，得到乳液；
(6)将步骤(5)所得的乳液加热至89℃，杀菌18min；
(7)将发酵剂嗜热链球菌以3×106CFU/mL和植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)WL-100以2×106CFU/mL投入步骤(6)所得的灭菌乳液中，于38℃下发酵至酸度为70°T时停止发酵；
(8)将步骤(7)中发酵后的乳液迅速降温至4℃，于4℃保存12小时后熟即得。
根据上述方法制得的植物基发酵乳蛋白质含量为5.4％，脂肪含量为3.9％，碳水化合物含量为7.5％。
实施例2
本实施例提供了一种植物基酸奶的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)称取原料(脱衣核桃)备用；
(2)将原料在18MPa下压榨35min，得到半脱脂原料，其脂肪含量为33.45％；并将压榨所得原料油在190℃加热20min，冷却至室温备用；
(3)将步骤(2)所得的半脱脂原料与稳定剂、蔗糖和水混合后磨浆，得到浆液；
(4)按步骤(3)所得浆液质量的1.0％加入原料油，经19000r/min高速搅拌20min，得到乳液；
(5)将步骤(4)所得的乳液，于40MPa的压力条件下高压均质一次后，而后以50MPa的压力条件再进行一次高压均质，得到乳液；
(6)将步骤(5)所得的乳液加热至95℃，杀菌15min；
(7)将发酵剂植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL-100以2×106CFU/mL投入步骤(6)所得的灭菌乳液中，于42℃下发酵至酸度为70°T时停止发酵；
(8)将步骤(7)中发酵后的乳液迅速降温至4℃，于4℃保存12小时后熟即得。
根据上述方法制得的植物基发酵乳蛋白质含量为5.7％，脂肪含量为4.2％，碳水化合物含量为7.1％。
实施例3
本实施例提供了一种植物基酸奶的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)称取原料(脱衣花生)备用；
(2)将原料在20MPa下压榨20min，得到半脱脂原料，其脂肪含量为32.65％；并将压榨所得原料油在200℃加热15min，冷却至室温备用；
(3)将步骤(2)所得的半脱脂原料与稳定剂、蔗糖和水混合后磨浆，得到浆液；
(4)按步骤(3)所得浆液质量的1.5％加入原料油，经16000r/min高速搅拌18min，得到乳液；
(5)将步骤(4)所得的乳液，于40MPa的压力条件下高压均质一次后，而后以60MPa的压力条件再进行一次高压均质，得到乳液；
(6)将步骤(5)所得的乳液加热至85℃，杀菌20min；
(7)将发酵剂嗜热链球菌以4×106CFU/mL和植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)WL-100以3×106CFU/mL投入步骤(6)所得的灭菌乳液中，于45℃下发酵至酸度为70°T时停止发酵；
(8)将步骤(7)中发酵后的乳液迅速降温至4℃，于4℃保存12小时后熟即得。
根据上述方法制得的植物基发酵乳蛋白质含量为5.6％，脂肪含量为5.1％，碳水化合物含量为6.7％。
对比例1
本对比例提供了一种植物基酸奶的制备方法，具体步骤仅与实施例1不同的是：发酵剂为2×106CFU/mL植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)LP-027，其可通过市售途径获得。
对比例2
本对比例根据CN113207971A所述的一种核桃发酵乳及其制备方法制作核桃发酵乳：具体制备步骤参见其实施例2。
对比例3
本对比例根据CN201810888504.X所述的一种核桃酸乳的制备工艺制作核桃发酵乳；具体制备步骤参见其实施例2。
对比例4
购买市面上已有的植物基酸奶，其配料成分仅为植物源原料、嗜热乳杆菌、保加利亚乳杆菌和蔗糖。
试验例
对实施例和对比例所制备的植物基酸奶进行测试。包括：感官评价、营养物质种类及成分含量检测、产品稳定性等测试。结果如下：
将实施例制备的植物基发酵乳与对比例制备的植物基发酵乳的组织形态分别进行感官评价，感官评价由10位品评员按照表1中的标准进行打分，并对色泽、香气、口味、稳定性进行描述分析。
评分标准为：按10分制进行打分，1分最差，9分最好；按照颜色、香气、口味、稳定性、总体可接受性五项，确保其他条件一致。
实施例与对比例制备的植物基发酵乳的组织形态的感官评价结果如表2所示。
表1植物基发酵乳感官评分标准
Figure BDA0003636769730000091
Figure BDA0003636769730000101
表2不同实施例与对比例制备的半脱脂烘烤核桃发酵乳的感官指标对比
Figure BDA0003636769730000102
由表2可知，本发明实施例1-3制备的植物基发酵乳比对比例1-3制备的核桃发酵乳在整体感官评价上表现更加突出，且总体可接受性更高。本发明实施例1-3制备的植物基发酵乳色泽呈现乳白色或乳黄色、色泽均匀一致、质地柔软、组织细腻、表面光滑、植物特征香气浓郁、基本无乳清析出、口感爽滑，其口感、质构、颜色等方面接近市售植物基酸乳(如对比例4)。对比例1制备的纯核桃发酵乳虽然组织细腻、质地柔软，但整体形态较为稀薄且有明显乳清析出，形成了明显的乳液分层；对比例2制备的纯核桃发酵乳凝乳形成较好，整体形态较为稀薄且由于核桃油添加量过高入口后会出现油腻感；对比例3制备的核桃发酵乳组织较细腻、质地柔软、无乳清析出，其较好的质地形成可能与配料中使用了鲜牛乳有关，因此从本质上来说，对比例3制作的酸乳并不是纯植物基发酵乳。
不同实施例与对比例制备的植物基发酵乳的品质指标结果对比见表3所示。
表3不同实施例与对比例制备的植物基发酵乳的品质指标对比
项目 酸度(°T) pH 持水性(％)
实施例1 76.87±0.22 4.15±0.15 83.34±0.76
实施例2 75.65±0.26 4.18±0.32 82.31±1.23
实施例3 75.22±1.32 4.19±0.73 80.24±0.32
对比例1 74.32±0.69 4.23±0.83 77.86±1.43
对比例2 74.34±1.13 4.25±0.86 76.23±1.06
对比例3 76.32±1.57 4.26±0.92 75.46±1.22
对比例4 78.80.±0.35 4.12±0.09 65.45±0.43
由表3可知，本发明实施例1-3制备的植物基发酵乳具有与对比例1-3制备的发酵核桃乳相近的酸度和pH值，但是本发明制备的发酵核桃乳持水性明显高于对比例，说明目前使用可在降低原料脂肪含量，增加产品风味的同时，不影响乳酸菌的产酸能力，且可显著增加产品持水性，对产品稳定性的提升具有积极作用。与对比例4的市售动物酸奶相比，本发明实施例1-3具有相近的酸度和更高的持水性，说明该产品在质构，组织状态和口味上已经能够模拟传统酸奶，且稳定性更佳。同时相较于对比例1-3制备的发酵乳具有更高的酸度、较低的pH值和更好的持水性，表明本发明实施例1-3制备的植物基发酵乳可通过使用植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL-100发酵菌及技术的改进弥补现有植物基发酵乳产酸不足、口感不佳、质构不良的缺陷；本发明为综合品质优异的纯植物基发酵乳的开发提供了新的可能性。
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)

1.一株植物乳杆菌，其特征在于，其为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL-100，其保藏号为CGMCC No.24490。
2.一种微生物菌剂，其特征在于，其包含权利要求1所述的植物乳杆菌。
3.一种产品，其特征在于，所述产品包含权利要求2所述的微生物菌剂；所述产品为选自药物、保健品、食品或食品添加剂、以及饲料或饲料添加剂中的任意一种。
4.权利要求1所述的植物乳杆菌或权利要求2所述的微生物菌剂在制备产品中的应用，所述产品为选自药物、保健品、食品或食品添加剂、以及饲料或饲料添加剂中的任意一种。
5.权利要求1所述的植物乳杆菌或权利要求2所述的微生物菌剂在制备具有降血压、增强机体免疫力、降低胆固醇水平和/或调节肠道微生物菌群平衡的发酵产品中的应用。
6.一种酸奶的制备方法，其特征在于，其采用包括权利要求1所述植物乳杆菌的发酵剂进行发酵。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将含油植物种子进行压榨，得到半脱脂原料和原料油；而后将所述原料油在165～210℃加热5-25min；所述半脱脂原料的脂肪含量为25～60％；
(2)将所述半脱脂原料与稳定剂、碳源和水混合后磨浆，得到浆液；
(3)以所述浆液的质量为基准，将0.5～3.5％的所述原料油与所述浆液混合，得到乳液；
(4)将所述乳液与发酵剂混合后发酵即得；
所述发酵剂包括植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL-100。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述发酵剂由嗜热链球菌和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)WL-100按照1:0.5～2的质量比例组成。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述碳源为选自蔗糖、葡萄糖、果糖、糖醇中的任意一种或任意两种以上的组合。
10.权利要求6～9中任一项所述的制备方法制得的酸奶。
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