CN115161236A - 一株嗜热链球菌及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一株保藏编号为CGMCC No.17323的嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)，及其在制备常温活菌酸奶方面的应用。本发明首次采用嗜热链球菌CGMCC No.17323及用其制备的菌剂，披露了嗜热链球菌CGMCC No.17323在制备常温活菌酸奶方面的新用途。
Description
技术领域
本发明主要涉及微生物领域，特别是一株嗜热链球菌及在制备常温活菌酸奶方面的应用。
背景技术
近年来，酸奶以其良好的口感与生理功能深受消费者的青睐。酸奶是以牛乳为主要原料，通过乳酸菌发酵而成的食品。由于活菌本身具有益生作用，且发酵过程中产生了许多生理活性物质，因此酸奶不但具备牛奶的全部优点，而且在此基础上又增加了许多有益于人体健康的营养物质、兼顾了发酵制品的所有益处。酸奶是一种具有良好保健功能的食品，它的保健作用主要有:调节胃肠道菌群，改善机体免疫系统，抑制肿瘤，降低胆固醇水平，抑制体内毒素，延缓机体衰老。
然而，由于我国各地经济基础和消费习惯存在很大差异，对于食品的销售方式和销售环境也千差万别。尽管活菌型的酸奶需要全程保持冷链，但目前有很多地区要么冷链运输无法达到，产品无法售卖过去；要么在售卖过程中无法保持冷藏环境，时常出现脱冷销售。而现在市售的所有活菌型低温酸奶，如果脱离冷链运输、销售，则很快会口感变酸致无法食用；同时产品乳清严重析出，状态破坏；活菌数也会降到极低、不符合国标对酸奶的要求；除乳酸菌外的其他污染菌增长，产品腐败。因此，限制了活菌酸奶的销售和普及。
目前市售的常温酸奶，虽然可以实现全程常温贮存，但产品中没有活性乳酸菌，越来越多的受到消费者的诟病。但鉴于乳酸菌常温下会在产品中不断发酵生长、从而破坏产品的组织状态和酸度，即形成了技术壁垒，致使至今没有活菌型酸奶的常温储存或脱冷运输、销售的产品出现。
因鉴于此，特提出此发明。
发明内容
本发明的目的是提供一株可用于制备常温活菌酸奶的嗜热链球菌，以克服常温下乳酸菌在酸奶中不断生长，致使产品状态、口感变差，产品无法常温化的现状，从而生产一款可常温贮存、运输、销售的活菌酸奶。
本发明提供了一株嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)菌株，所述菌株的保藏编号为CGMCC No.17323。
本发明还提供该菌株在制备常温活菌酸奶方面的应用，其特征在于，所述常温活菌酸奶的所使用的原料包括蔗糖7-8.5％、乳蛋白粉0.3-2.3％、增稠剂0.3-0.8％、嗜热链球菌0.002-0.004％、植物乳杆菌0.00001-0.001％，余量为原料乳，上述百分比为占原料总质量的质量百分比。
其中，所使用的原料乳为符合GB 19301-2010《食品安全国家标准-生乳》要求的原料乳。
优选的，原料中蛋白粉为全乳蛋白粉和/或乳清蛋白粉，更佳的为乳蛋白含量70-80％的全乳蛋白粉，所述百分比为质量百分比。
优选的，原料中增稠剂为变性淀粉、琼脂、果胶、明胶中的一种或多种物质的混合物。
进一步的，所述常温活菌酸奶的制备依次按以下步骤进行：
(1)将原料乳预热，加入蔗糖、乳蛋白粉、增稠剂，搅拌混合；
(2)将步骤(1)中得到的物料均质、杀菌并冷却得到发酵基质；
(3)在发酵基质中加入嗜热链球菌和植物乳杆菌进行发酵，至酸度达到发酵终点；
(4)将步骤(3)得到的物料搅拌均匀，无菌灌装得到常温活菌酸奶产品。
所述的嗜热链球菌是指特别筛选得到的、风味和后酸均符合本发明要求的菌株。优选的，原料中嗜热链球菌为菌号CGMCC No.17323的嗜热链球菌菌株。
所述的植物乳杆菌是指特别筛选得到的、对后酸影响极小、保证活菌数量、代谢产物对霉菌、酵母有抑制作用的菌株。优选的，原料中植物乳杆菌为保藏编号是CGMCCNo.0847的植物乳杆菌菌株。
优选的，步骤(1)中对原料乳的预热温度为40-50℃，搅拌混合时间为15-30min。对原料乳的预热可以使后续添加的蔗糖、乳蛋白粉、增稠剂更好的溶剂，使物料混合的更加均匀。
优选的，步骤(2)中均质工艺的温度为60-65℃，均质压力为18-25MPa，较佳的为18-20MPa。通过均质可以更好的使原料混合均匀，同时使后续工艺中产品不易出现乳清析出、分层的现象。
杀菌工艺优选采用加热杀菌的方式，优选为UHT杀菌，杀菌温度为135-137℃，杀菌时间4-6s。
在杀菌后，需要将物料冷却以进行后续步骤。出于简化工艺的目的，冷却温度和后续发酵温度一致。因此，优选的，步骤(2)中杀菌后的冷却温度和步骤(3)中发酵温度均为35-38℃。
优选的，步骤(3)中发酵终点的酸度为69-75°T。
优选的，步骤(4)中搅拌后的物料粘度为300-700mPa·s。上述优选的粘度范围保证了活菌缓慢产酸对质构有破坏性的情况下，仍然维持正常的状态。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：
本发明提供了一株保藏编号为CGMCC No.17323的嗜热链球菌(Streptococcusthermophilus)菌株，通过该菌株可制备获得一种含有活性乳酸菌、可以常温贮存、售卖30天的酸奶；本发明克服了常温酸奶无活菌、生产成本高等缺点，同时克服了低温酸奶不能脱离冷链的限制；活菌型常温贮存酸奶兼具了活性乳酸菌功效和常温运输、销售的便利；本发明攻克了低温酸奶常温下后酸严重、活菌数量衰减严重、易于涨包的技术问题，实现了重大的技术突破，填补了此类产品的空白。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明做进一步说明，但是并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
本发明公开了一株嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)XJ53菌株，其保藏号为CGMCC No.17323，于2019年3月8日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，邮编：100101。
下列各实施例中，所用原料来源分别为：
原料乳、植物乳杆菌为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)ST-III，由光明乳业股份有限公司提供；植物乳杆菌的保藏编号为CGMCC No.0847。
乳蛋白粉由戴维林国际贸易有限公司提供，该乳蛋白粉包括乳蛋白含量≥70％的全乳蛋白粉或乳蛋白含量≥80％乳清蛋白粉；
增稠剂(变性淀粉、琼脂、果胶、明胶复配)由丹尼斯克(中国)投资有限公司提供；
MRS/M17的固体/液体培养基由德国默克公司提供；
其余各原料均市售可得。
实施例1
本发明实施例提供了一种嗜热链球菌CGMCC No.17323和植物乳杆菌CGMCCNo.0847发酵剂的制备方法。
发酵种子液的制备：
将嗜热链球菌CGMCC No.17323的冻干粉用少量无菌蒸馏水溶解，用接种环取一环划线于M17固体培养基，37℃厌氧培养48h取出，用接种环挑取单菌落放入10mL M17液体培养基，运用涡旋振荡器将菌落均匀分散于液体培养基内，37℃厌氧培养48h取出，以2％(v/v)接种量接种于M17液体培养基，37℃厌氧培养24h后，培养物15,000rpm离心10分钟，弃去上清，菌体用无菌蒸馏水洗涤2次后，用原培养体积的无菌蒸馏水悬浮，得到发酵用的发酵菌种种子液，该种子液中嗜热链球菌CGMCC No.17323的菌浓度为1.5x109CFU/mL。
将植物乳杆菌CGMCC No.0847的冻干粉用少量无菌蒸馏水溶解，用接种环取一环划线于MRS固体培养基，37℃厌氧培养48h取出，用接种环挑取单菌落放入10mL MRS液体培养基，运用涡旋振荡器将菌落均匀分散于液体培养基内，37℃厌氧培养48h取出，以2％(v/v)接种量接种于MRS液体培养基，37℃厌氧培养24h后，培养物15,000rpm离心10分钟，弃去上清，菌体用无菌蒸馏水洗涤2次后，用原培养体积的无菌蒸馏水悬浮，得到发酵用的发酵菌种种子液，该种子液中植物乳杆菌CGMCC No.0847的菌浓度为2.5x109CFU/mL。
发酵剂的制备按以下步骤进行：
(1)将嗜热链球菌CGMCC No.17323或植物乳杆菌CGMCC No.0847的发酵种子液以接种量2％(v/v，种子液占发酵液的体积百分比，下同)分别无菌接种于M17或MRS液体培养基中，37℃下静置培养24h得到发酵液；
(2)将步骤(1)得到的发酵液在10000g下离心10min，弃去上清，沉淀部分(菌体)用无菌蒸馏水洗涤两次；
(3)将步骤(2)中得到菌体用少量预灭菌的脱脂乳(质量百分比为10％)重悬，冷冻干燥得到嗜热链球菌CGMCC No.17323或植物乳杆菌CGMCC No.0847的发酵剂，经检测，两种发酵剂的菌浓度分别为1.7x1011CFU/g和2.8x1011CFU/g。
实施例2
本发明实施例提供了一种嗜热链球菌CGMCC No.17323在制备常温活菌酸奶方面的应用，其原料配方如下。
具体生产工艺按照以下步骤进行：
(1)将原料乳预热至40℃，加入蔗糖、乳蛋白粉、增稠剂，维持温度搅拌30min；
(2)将步骤(1)中得到的物料加热至60℃，并在60℃、25MPa条件下进行均质，均质后在135℃下杀菌6s，并冷却至38℃得到发酵基质；
(3)向发酵基质中添加发酵剂(嗜热链球菌和植物乳杆菌)，在38℃下发酵至酸度达到69°T，中止发酵；
(4)将步骤(3)得到的物料搅拌至粘度700mPa·s，无菌灌装得到最终产品。
经检测，作为最终产品的常温活菌酸奶中蛋白质含量为3％。
实施例3
本发明实施例提供了一种嗜热链球菌CGMCC No.17323在制备常温活菌酸奶方面的应用，其原料配方如下。
| 成分 | 用量(％) |
| 原料乳 | 88.897 |
| 蔗糖 | 8.5 |
| 乳蛋白粉 | 2.3 |
| 增稠剂 | 0.3 |
| 嗜热链球菌CGMCC No.17323 | 0.002 |
| 植物乳杆菌CGMCC No.0847 | 0.001 |
具体生产工艺按照以下步骤进行：
(1)将原料乳预热至50℃，加入蔗糖、乳蛋白粉、增稠剂，维持温度搅拌15min；
(2)将步骤(1)中得到的物料加热至65℃，并在65℃、18MPa条件下进行均质，均质后在137℃下杀菌4s，并冷却至35℃得到发酵基质；
(3)向发酵基质中添加发酵剂(嗜热链球菌和植物乳杆菌)，在35℃下发酵至酸度达到75°T，中止发酵；
(4)将步骤(3)得到的物料搅拌至粘度300mPa·s，无菌灌装得到最终产品。
经检测，作为最终产品的常温活菌酸奶中蛋白质含量为4.5％。
实施例4
本发明实施例提供了一种嗜热链球菌CGMCC No.17323在制备常温活菌酸奶方面的应用，其原料配方如下。
| 成分 | 用量(％) |
| 原料乳 | 89.9959 |
| 蔗糖 | 7.5 |
| 乳蛋白粉 | 2 |
| 增稠剂 | 0.5 |
| 嗜热链球菌CGMCC No.17323 | 0.004 |
| 植物乳杆菌CGMCC No.0847 | 0.0001 |
具体生产工艺按照以下步骤进行：
(1)将原料乳预热至45℃，加入蔗糖、乳蛋白粉、增稠剂，维持温度搅拌15min；
(2)将步骤(1)中得到的物料加热至65℃，并在65℃、20MPa条件下进行均质，均质后在137℃下杀菌4s，并冷却至38℃得到发酵基质；
(3)向发酵基质中添加发酵剂(嗜热链球菌和植物乳杆菌)，在38℃下发酵至酸度达到70°T，中止发酵；
(4)将步骤(3)得到的物料搅拌至粘度500mPa·s，无菌灌装得到最终产品。
经检测，作为最终产品的常温活菌酸奶中蛋白质含量为4.3％。
效果实施例
将上述实施例(2-4)中制备的产品和从市场上购买的对照产品(对比例1-3)在常温下保存30天后进行感官品评，并测定酸度、乳酸菌活菌数、霉菌酵母数。结果如表1所示。
表1实施例产品与市售产品对比表
由上表可见，本发明公开的嗜热链球菌CGMCC No.17323所制备的常温酸奶产品相较于世面上现有的产品而言，在保质期内常温放置，污染菌指标合格，口感良好，状态稳定，酸度变化小，且活菌数量高且稳定，使常温存放酸奶兼具活性乳酸菌功效和常温运输、销售的便利。
本发明通过大量的筛选工作，最终找到一株后酸优秀的单株嗜热链球菌CGMCCNo.17323作为发酵剂来制备酸奶，并且还选择了酸性条件下存活性良好、且共发酵条件下产酸极其微弱的植物乳杆菌CGMCC No.0847作为辅助，以达到保质期的活菌数量要求，并且在没有发酵后的二次杀菌的情况下，实现了常温长期储存不腐败且质构稳定的意外技术效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一株嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)，其特征在于，所述嗜热链球菌的保藏编号为CGMCC No.17323。
2.权利要求1中所述的嗜热链球菌在制备常温活菌酸奶方面的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述常温活菌酸奶的原料包括蔗糖7-8.5％、乳蛋白粉0.3-2.3％、增稠剂0.3-0.8％、所述嗜热链球菌0.002-0.004％、植物乳杆菌0.00001-0.001％，余量为原料乳，上述百分比为占原料总质量的质量百分比。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的乳蛋白粉为全乳蛋白粉和/或乳清蛋白粉；所述的增稠剂为变性淀粉、琼脂、果胶、明胶中的一种或多种物质的混合物。
5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述植物乳杆菌是植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)，其保藏编号是CGMCC No.0847。
6.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述常温活菌酸奶的制备依次按以下步骤进行：
(1)将原料乳预热，加入蔗糖、乳蛋白粉、增稠剂，搅拌混合；
(2)将步骤(1)中得到的物料均质、杀菌并冷却得到发酵基质；
(3)在发酵基质中加入嗜热链球菌和植物乳杆菌进行发酵，至酸度达到发酵终点；
(4)将步骤(3)得到的物料搅拌均匀，无菌灌装得到常温活菌酸奶产品。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，步骤(1)中对原料乳的预热温度为40-50℃，搅拌混合时间为15-30min。
8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，步骤(2)中均质工艺的温度为60-65℃，均质压力为18-25MPa，杀菌工艺采用加热杀菌方式，杀菌温度为135-137℃，杀菌时间为4-6s，杀菌后的冷却温度为35-38℃。
9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，步骤(3)中发酵温度为35-38℃，发酵终点的酸度为69-75°T。
10.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，步骤(4)中搅拌后的物料粘度为300-700mPa·s。
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