CN115011533A - 一种豆乳发酵剂及其在低糖凝固型发酵豆乳中的应用 - Google Patents
一种豆乳发酵剂及其在低糖凝固型发酵豆乳中的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种豆乳发酵剂及其在低糖凝固型发酵豆乳中的应用。所述豆乳发酵剂包含植物乳杆菌CMRC 19L，菌株CMRC 19L在发酵豆乳中具有以下性能：（1）凝乳速率较快，豆乳发酵4小时后开始凝乳，发酵8小时完全凝乳；（2）生长速率快，豆乳中8小时活菌数增量达到2个数量级，适合工业化生产；（3）可利用豆乳中的糖类，从而减少生产中糖添加量。采用本发明发酵剂制备的发酵豆乳，芳香独特，能彻底去除豆腥味，糖添加量低，符合消费者的健康需求。
Description
技术领域
本发明属于微生物技术领域，具体地说，涉及一种豆乳发酵剂及其在低糖凝固型发酵豆乳中的应用。
背景技术
大豆是我国主要的植物性蛋白食物资源，大豆中蛋白质含量高达35~40%，同时富含人体必需的亚油酸、维生素等物质，营养价值高，大豆食品为大多数消费者所喜好。然而大豆含有一些抗营养因子，例如棉籽糖可引起人体胀气且不易通过加热的方式除去，因此影响了大豆食品例如大豆豆乳的营养功效。
经过微生物发酵的大豆豆乳，风味独特，营养价值高，近年来受到很多消费者青睐。然而，由于大豆豆乳中含有一定量的蔗糖、棉籽糖和水苏糖，许多发酵菌株不能很好地利用这些糖中的一种或全部，因此发酵豆乳生产时糖类添加量通常高达6~10%，导致发酵豆乳含糖量过高，容易引起消费者肥胖等健康问题。同时，发酵豆乳经常会产生豆腥味，导致产品风味较差，不易被消费者接受。
研究表明，乳酸菌可抑制病原菌，保证发酵豆乳的食用安全性；有些乳酸菌菌株可很好地利用蔗糖、棉籽糖等豆乳中所含糖类，从而降低发酵豆乳生产中糖类添加量；乳酸菌在发酵过程中可以代谢产生大量风味物质，例如支链酮类物质可产生奶油、坚果风味，醇类可产生青香、果香风味。
CN114231473A公开了一株益生植物乳杆菌及其在低盐发酵肉食品制备中的应用，植物乳杆菌CGMCC No. 11347来源于自然发酵肉制品，然而并非所有肉源性植物乳杆菌都具有优良的豆乳发酵性能，将肉源性植物乳杆菌应用于发酵豆乳的研究鲜见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种豆乳发酵剂及其在低糖凝固型发酵豆乳中的应用。
为了实现本发明目的，第一方面，本发明提供一种豆乳发酵剂，有效成分为保藏编号为CGMCC No. 11347的植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）CMRC 19L。植物乳杆菌CMRC 19L已在CN114231473A中公开。
本发明所述的豆乳发酵剂可为固体制剂或液体制剂。
优选地，所述豆乳发酵剂为固体制剂，所述固体制剂中，植物乳杆菌CMRC 19L的有效活菌含量≥1010 CFU/g。
所述固体制剂包括但不限于冻干粉。冻干粉可采用本领域常规方法制备得到。
具体地，所述豆乳发酵剂的制备方法包括将植物乳杆菌CMRC 19L进行培养后，将菌体与辅料混合的步骤。
所述辅料包括但不限于冻干保护剂。
进一步地，所述豆乳发酵剂的制备方法包括：发酵培养植物乳杆菌CMRC 19L，所得发酵液经离心，收集菌体沉淀，然后将菌体沉淀与等质量的冻干保护剂混合，冷冻干燥至菌粉含水量2.5~3%，即得。
其中，所述冻干保护剂的制备方法为：将质量百分浓度为10%的脱脂乳100mL与2g甘油和3g蔗糖混合，即得。
在本发明的具体实施方式中，所述豆乳发酵剂的制备方法包括如下步骤：
（1）菌体的培养
将保存的植物乳杆菌CMRC 19L接种至MRS肉汤培养基中，30℃培养20~24小时后，再传代培养2次，得到第三代发酵菌液；
（2）发酵剂的制备
将200 mL第三代发酵菌液经4℃、5000 rpm离心15 min后，用无菌生理盐水（0.85%氯化钠溶液）洗涤菌体两次，继续经4℃、5000 rpm离心15 min后得到的菌体沉淀与等质量的冻干保护剂（每100 ml质量浓度为10%的脱脂乳中添加有2 g甘油，3 g蔗糖）混合，-20℃预冻2 h后，置于真空冷冻干燥机中，进行真空干燥（冷阱温度-45℃，真空度10~20 Pa）22~24 h，菌粉含水量降至2.5~3%时停止干燥，即得到干粉形式的发酵剂，发酵剂中活菌含量为1011 CFU/g。
第二方面，本发明提供植物乳杆菌CMRC 19L、所述豆乳发酵剂或按照所述方法制备的豆乳发酵剂在发酵豆乳（低糖凝固型发酵豆乳）食品制备中的应用。
第三方面，本发明提供低糖凝固型发酵豆乳的制备方法，包括以下步骤：
（1）将大豆浸泡去皮后取出，沥干，向大豆中加入大豆7~9倍体积的水，煮沸研磨30~40分钟，过滤，得到浆液；
（2）浆液在95~110℃加热灭菌20分钟，得到豆乳；
（3）豆乳冷却，向1000 g豆乳中加入1~5 g葡萄糖，溶解，搅拌均匀；然后向每1000g豆乳中加入109~1011 CFU的豆乳发酵剂，搅拌均匀，然后在35~39℃发酵5~10 h；
（4）发酵结束后，于0~4℃冷藏后熟12~24 h，得到成品。
进一步地，步骤（1）包括：将大豆在0.2~0.3%碳酸氢钠溶液中，于70-80℃浸泡1~2h。
第四方面，本发明提供按照所述方法制备的低糖凝固型发酵豆乳。
借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点及有益效果：
（一）本发明从自然发酵酸肉中分离获得一株植物乳杆菌CMRC 19L，该菌株凝乳速率较快，在豆乳中生长速率快，并且可利用豆乳中的蔗糖和棉籽糖，从而减少生产中糖添加量。
（二）本发明将植物乳杆菌CMRC 19L作为发酵剂生产低糖凝固型发酵豆乳，可将糖类添加量控制在0.5%左右，较传统发酵豆乳6~10%糖类添加量降低了90%以上。在低糖发酵环境下，乳酸菌不仅能够抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等有害菌生长，保证低糖发酵豆乳的食用安全性，而且芳香独特，去除了豆腥味，糖添加量低，符合消费者的健康需求，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例2中植物乳杆菌发酵剂制备的发酵豆乳产品照片。
具体实施方式
本发明旨在提供一种豆乳发酵剂及其在低糖凝固型发酵豆乳中的应用。
本发明提供一种豆乳发酵剂，所含植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）CMRC19L，其保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.11347，菌株CMRC 19L已在CN114231473A中公开。
菌株CMRC 19L在发酵豆乳中具有以下性能：（1）凝乳速率较快，豆乳发酵4小时后开始凝乳，发酵8小时完全凝乳；（2）生长速率快，豆乳中8小时活菌数增量达到2个数量级，适合工业化生产；（3）可利用豆乳中的糖类，从而减少生产中糖添加量。采用本发明发酵剂制备的发酵豆乳，芳香独特，能彻底去除豆腥味，糖添加量低，符合消费者的健康需求。
本发明采用如下技术方案：
所述豆乳发酵剂的制备方法包括如下步骤：
（1）菌体的培养
将保存的植物乳杆菌CMRC 19L接种至MRS肉汤培养基中，30℃培养20~24小时后，再传代培养2次，得到第三代发酵菌液；
（2）发酵剂的制备
将200 mL第三代发酵菌液经4℃、5000 rpm离心15 min后，用无菌生理盐水（0.85%氯化钠溶液）洗涤菌体两次，继续经4℃、5000 rpm离心15 min后得到的菌体沉淀与等质量的冻干保护剂（每100 ml质量浓度为10%的脱脂乳中添加有2 g甘油，3 g蔗糖）混合，-20℃预冻2 h后，置于真空冷冻干燥机中，进行真空干燥（冷阱温度-45℃，真空度10~20 Pa）22~24 h，菌粉含水量降至2.5~3%时停止干燥，即得到干粉形式的发酵剂，发酵剂中活菌含量为1011 CFU/g。
本发明提供一种给低糖凝固型发酵豆乳的制备方法，其包括利用植物乳杆菌CMRC19L或所述发酵剂发酵豆乳的步骤。
为实现低糖凝固型发酵豆乳的制备，所述豆乳原料中葡萄糖含量优选为0.1~0.5%。
优选地，所述植物乳杆菌CMRC 19L的加入量为每1000g豆乳109-1011 CFU。
优选地，在35~39℃进行发酵。
具体地，所述制备低糖凝固型发酵豆乳的方法包括如下步骤：
（1）将所述植物乳杆菌CMRC 19L或所述发酵剂按照每1000g豆乳109-1011 CFU的用量与原料混匀；
（2）在35~39℃进行发酵5~10小时。
优选地，所述原料包括豆乳以及占豆乳质量百分比为0.1-0.5%的葡萄糖。
利用本发明方法制备得到的低糖凝固型发酵豆乳，所述葡萄糖添加量≤0.5%。
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。
以下实施例中大肠埃希氏菌检测参照GB 4789.38-2012，金黄色葡萄球菌检测参照GB 4789.10-2016。
MRS肉汤培养基的组成成分为(1L)：蛋白胨10.0g，牛肉粉10.0g，酵母粉5.0g，葡萄糖20.0g，硫酸镁0.1g，醋酸钠5.0g，柠檬酸铵2.0g，磷酸氢二钾2.0g，硫酸锰0.05g，吐温801.0g。
以下实施例中涉及的对照菌株植物乳杆菌CGMCC No. 9741已于2014年9月28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(简称为CGMCC，地址为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)，该菌株已在CN104560808A中公开。
对照菌株清酒乳杆菌(Lactobacillus sake)CGMCC No. 9742已于2014年9月28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。该菌株已在CN104560802A中公开。
实施例1 植物乳杆菌CMRC 19L豆乳发酵性能测定
1、碳水化合物发酵性能测定
参照文献（凌代文，东秀珠. 乳酸细菌分类鉴定与实验方法 [M]. 北京：中国轻工业出版社，1999.）中的方法以及BIOMERIEUX公司VITEK 2型全自动微生物鉴定仪操作手册中所提供的方法对植物乳杆菌CMRC 19L进行理化试验（碳水化合物产酸），结果见表1。该菌株具有发酵豆乳中蔗糖和棉籽糖的能力。
表1 菌株CMRC 19L碳水化合物发酵性能
2、生长速率试验
将CMRC 19L菌株按106 CFU/g接种于含0.5%葡萄糖的豆乳中，放于恒温培养箱中37℃培养，8小时后检测活菌数。活菌数为2×108 CFU/g豆乳，活菌数增量达到2个数量级，满足作为豆乳发酵剂的需要。
3、凝乳试验
将CMRC 19L菌株、对照菌株CGMCC No. 9741、对照菌株CGMCC No. 9742分别按106CFU/g接种于含0.5%葡萄糖的豆乳中，置于恒温培养箱中37℃培养，期间连续观察凝乳情况。如表2所示，CMRC 19L凝乳性能最强，该菌株培养4小时后出现凝乳，发酵8小时后完全凝乳并且无大豆乳清析出。
表2 不同菌株凝乳性能
实施例2 植物乳杆菌CMRC 19L制备低糖凝固型发酵豆乳的方法
1、发酵剂菌粉的制备
（1）菌体的培养
将保存的植物乳杆菌CMRC 19L接种至MRS肉汤培养基中，30℃培养20~24小时后，再传代培养2次，得到第三代发酵菌液。
（2）发酵剂的制备
将200 mL第三代发酵菌液经4℃、5000 rpm离心15 min后，用无菌生理盐水（0.85%氯化钠溶液）洗涤菌体两次，继续经4℃、5000 rpm离心15 min后得到的菌体沉淀与等质量的冻干保护剂（每100 ml质量浓度为10%的脱脂乳中添加有2 g甘油，3 g蔗糖）混合，-20℃预冻2 h后，置于真空冷冻干燥机中，进行真空干燥（冷阱温度-45℃，真空度10~20 Pa）22~24 h，菌粉含水量降至2.5~3%时停止干燥，即得到干粉形式的发酵剂，发酵剂中活菌含量为1011 CFU/g。
2、低糖凝固型发酵豆乳的制备
（1）大豆在70-80℃碳酸氢钠溶液（0.2%）浸泡1~2小时，大豆与水的体积比为1:3；
（2）取出大豆，沥干，加水（加大豆7倍体积的水）煮沸研磨30~40分钟；过滤，得到浆液；
（3）在105℃加热灭菌20分钟，得到大豆豆乳；
（4）冷却，每1000 g豆乳中加入1~5 g葡萄糖，溶解，搅拌均匀；
（5）每1000g豆乳中加入109 CFU植物乳杆菌发酵剂，搅拌均匀；
（6）豆乳在35℃发酵10小时，达到发酵终点；
（7）在4℃条件中冷藏后熟12小时，得到成品（图1）。
发酵豆乳pH和微生物检测结果如表3所示。结果表明，植物乳杆菌CMRC 19L发酵剂的添加可快速降低豆乳pH值，同时抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的生长，保证食用安全性。
表3 发酵剂对低糖凝固型发酵豆乳中pH和微生物的影响
感官风味评价：规定发酵豆乳所带有的发酵香气最浓且没有令人不愉快的气味（例如豆腥味）为5分，发酵香气越淡或有不愉快的气味则分值越低；规定发酵豆乳滋味具有令人愉悦的发酵味道、口感细腻且酸度适宜的为5分，发酵味道越淡、有颗粒感或口感越酸则分值越低；外观质地细腻，无豆清析出。对结果的评定主要通过不同性别、不同年龄段的人进行嗅觉感官评定。各组参与气味评价的人数为10人，男女比例均为1:1，年龄在25~40之间。
结果见表4，CMRC 19L菌株接种制备的发酵豆乳，气味和滋味平均分最高；对照菌株CGMCC No. 9741和CMRC 19L菌株分别接种制备的发酵豆乳，外观评价平均分无显著性差异（P>0.05）。
表4 不同发酵剂接种对低糖凝固型发酵豆乳感官风味评分的影响
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，可以对之做一些修改或改进，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 (8)
1.一种豆乳发酵剂，其特征在于，有效成分为保藏编号为CGMCC No. 11347的植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）CMRC 19L。
2.根据权利要求1所述的豆乳发酵剂，其特征在于，所述豆乳发酵剂为固体制剂，所述固体制剂中，植物乳杆菌CMRC 19L的有效活菌含量≥1010 CFU/g。
3.权利要求1或2所述豆乳发酵剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括将植物乳杆菌CMRC 19L进行培养后，将菌体与辅料混合的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法包括：发酵培养保藏编号为CGMCCNo. 11347的植物乳杆菌CMRC 19L，所得发酵液经离心，收集菌体沉淀，然后将菌体沉淀与等质量的冻干保护剂混合，冷冻干燥至菌粉含水量2.5~3%，即得；
其中，所述冻干保护剂的制备方法为：将质量百分浓度为10%的脱脂乳100mL与2g甘油和3g蔗糖混合，即得。
5.权利要求1或2所述豆乳发酵剂或者按照权利要求3或4所述方法制备的豆乳发酵剂在发酵豆乳食品制备中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述豆乳食品为低糖凝固型发酵豆乳食品。
7.低糖凝固型发酵豆乳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将大豆浸泡去皮后取出，沥干，向大豆中加入大豆7~9倍体积的水，煮沸研磨30~40分钟，过滤，得到浆液；
（2）浆液在95~110℃加热灭菌20分钟，得到豆乳；
（3）豆乳冷却，向1000 g豆乳中加入1~5 g葡萄糖，溶解，搅拌均匀；然后向每1000g豆乳中加入109~1011CFU的豆乳发酵剂，搅拌均匀，然后在35~39℃发酵5~10 h；
（4）发酵结束后，于0-4℃冷藏后熟12-24 h，得到成品。
8.按照权利要求7所述方法制备的低糖凝固型发酵豆乳。
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