CN116590191A - 一株植物乳杆菌及其在制备乳制品中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生物技术领域，具体公开了一株保藏编号为CGMCC NO.26778的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)菌株，还公开了该菌株在制备乳制品中的应用。上述植物乳杆菌的应用，首次采用植物乳杆菌作为单一菌种来发酵脱脂乳，同时披露了该菌株的发酵乳经加热后可直接凝乳制备布丁的新工艺，因此，本发明拓宽了植物乳杆菌在乳制品中的应用前景及可产业化资源。与其他植物乳杆菌制备的发酵乳相比，仅有本发明制备的植物乳杆菌发酵乳可在加热后发生凝乳形成布丁，且凝乳状态稳定及其口味被大部分消费者接受。与其他添加食品添加剂制备的布丁相比，本发明的应用具有原料天然、操作简单、食品安全性高、零食品添加剂等优势。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一株植物乳杆菌。此外，本发明还涉及该菌株在制备乳制品中的应用。
背景技术
植物乳杆菌是一类典型的同型发酵乳酸菌，其最适生长温度为30～35℃,厌氧或兼性厌氧。从来源来看，植物乳杆菌多分布于植物基质的发酵制品中，如泡菜、豆汁等，但在牛奶制品中的丰度极低，这是因为植物乳杆菌无法直接利用牛奶中的营养物质来生长增殖。
受限于以上技术壁垒，截至目前，尚未有植物乳杆菌单一发酵制备的乳制品面市。因此，筛选一株可在牛奶中生长代谢的植物乳杆菌，并利用其特性制备具有特色的乳制品是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
基于上述技术问题，本发明提供了一株植物乳杆菌，还提供了该菌株在制备牛奶布丁中的应用。
具体的，提供了一株植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)的菌株，所述菌株保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCC NO.26778。
具体地，还提供了一种植物乳杆菌在制备牛奶布丁中的应用，所述植物乳杆菌为如上所述的分类命名为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)，保藏编号为CGMCCNO.26778的植物乳杆菌；所述应用的步骤是将植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)CGMCC NO.26778接种于原料乳中进行发酵得发酵乳，再经加热灭菌后即得牛奶布丁，通过这种方法得到的牛奶布丁在室温保藏或冷藏一周后无乳清析出，凝乳状态稳定。
优选的，所述原料乳是脱脂乳。
在一些实施方式中，植物乳杆菌CGMCC NO.26778的接种量为1x107～5x107 CFU/mL。
在一些实施方式中，脱脂乳包括脱脂乳粉和水，脱脂乳粉的占比为质量百分比6～12％。在一个具体实施方式中，脱脂乳由脱脂乳粉和水组成，其中脱脂乳粉的占比为质量百分比6～12％，其余为水。
优选的，上述步骤中，发酵的温度为26。℃～42℃
优选的，上述步骤中，培养的方式为厌氧培养。
优选的，上述步骤中，发酵的时间为18～30h。
上述植物乳杆菌的应用，首次采用植物乳杆菌作为单一菌种来发酵脱脂乳，同时披露了该菌株的发酵乳经加热后可直接凝乳制备布丁的新工艺，因此，本发明拓宽了植物乳杆菌在乳制品中的应用前景及可产业化资源。与其他植物乳杆菌制备的发酵乳相比，仅有本发明制备的植物乳杆菌发酵乳可在加热后发生凝乳形成布丁，且凝乳状态稳定及其口味被大部分消费者接受。与其他添加食品添加剂制备的布丁相比，本发明的应用具有原料天然、操作简单、食品安全性高、零食品添加剂等优势。
具体实施方式
为更清楚的对本发明技术方案予以阐述，下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步阐述：
本申请提供了一种新的植物乳杆菌菌株，该菌株的分类命名为植物乳杆菌Lactobacillus plantarum，保藏编号为CGMCC NO.26778。该菌种于2023年3月9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。
本申请还提供了上述植物乳杆菌在制备牛奶布丁中的应用，包括包括以下步骤：将植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)CGMCC NO.26778接种于原料乳中进行发酵得发酵乳，再经加热灭菌后即得牛奶布丁；在一个具体实施方式中，所述原料乳是脱脂乳。
上述植物乳杆菌的应用，首次采用植物乳杆菌作为单一菌种来发酵脱脂乳，同时披露了通过该菌株制备的发酵乳经加热后可直接凝乳制备布丁的新工艺，因此，本发明拓宽了植物乳杆菌在乳制品中的应用前景及可产业化资源。与其他植物乳杆菌制备的发酵乳相比，仅有本发明制备的植物乳杆菌发酵乳可在加热后发生凝乳形成布丁，且凝乳状态稳定及其口味被大部分消费者接受。与其他添加食品添加剂制备的布丁相比，本发明的应用具有原料天然、操作简单、食品安全性高、零食品添加剂等优势。
优选的，植物乳杆菌CGMCC NO.26778的接种量为1x107～5x107CFU/mL；较佳地为2x107～4x107 CFU/mL，更佳地为3x107CFU/mL。
优选的，脱脂乳为人工配制的，配制的脱脂乳包括脱脂乳粉和水，脱脂乳粉的占比为质量百分比6～12％。在一个具体实施方式中，所述脱脂乳由脱脂乳粉和水组成，脱脂乳粉的占比为质量百分比6～12％，其余为水。制备方法可以包括以下步骤：在蒸馏水中加入脱脂乳粉，混匀充分溶解后，95～125℃灭菌5～20分钟，冷却即得。
优选的，发酵温度为26℃～42℃；较佳地为30℃～40℃；更佳地为37℃。
优选的，发酵时间为18～30h；较佳地为21～27h；更佳地为24h。
优选的，发酵方式为厌氧培养。
结合实施例和对比例1亦可知，在优选发酵参数的范围之外时，植物乳杆菌CGMCCNO.26778的发酵乳经加热灭菌后无法凝乳形成布丁。而在优选范围之内，接种量、脱脂乳浓度、发酵温度和时间相互影响，使得植物乳杆菌CGMCC NO.26778发酵乳在加热后可正常凝乳。例如，在接种量过少时，菌种繁殖速度慢，使得发酵体系中促凝乳物质的积累量过少，其不足以引起整个发酵体系的凝乳。又例如，当脱脂乳浓度低于优选范围值时，供于菌种代谢合成促凝乳的基础营养物质较少，也会最终的凝乳失败。
下面通过实施例进一步说明上述具体实施方式，但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。实施例中所使用的试剂若未加说明，均为分析纯试剂，购买自国药集团。其他试验仪器、试剂、菌种，如未做特别说明，均可通过商业途径直接购得。
实施例1植物乳杆菌菌株的筛选，鉴定和保藏
本发明中的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)菌株通过如下途径获得：以无菌吸管取新疆传统发酵乳1mL，用无菌生理盐水系列稀释，通过涂布的方式将稀释液均匀涂布于无菌的MRS琼脂培养基(购买自OXOID LTD.，英国)上，37℃厌氧培养24小时，选取菌落光滑有明显突起的单个菌落再次划线于到MRS琼脂培养基上，于37℃厌氧培养24h后，选取单菌落委托中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)进行16S rRNA基因测序和生理生化检测。
该菌株经中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)鉴定为(Lactobacillus plantarum)菌株。该菌株已于2023年3月9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。该菌株的保藏编号为：CGMCCNo.26778。该菌株的微生物学特性如表1所示：
表1菌株理化试验结果
实施例2植物乳杆菌在制备牛奶布丁中的应用
1、材料与方法
(a)种子(发酵菌种)的制备：
将植物乳杆菌CGMCC NO.26778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(购买自Merck Co.，美国)，37℃厌氧培养24h取出，用接种环挑取单菌落放入10mL MRS液体培养基(购买自Merck Co.，美国)，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24h取出，以2％(v/v)接种量接种于MRS液体培养基(购买自Merck Co.，美国)，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，得到发酵用的种子，种子液的菌浓度为1x109CFU/mL。
(b)脱脂乳的制备：将质量百分比为10％的脱脂乳粉与蒸馏水混匀，充分溶解后，在125℃下灭菌5min，冷却至室温，即得所需脱脂乳。
2、牛奶布丁的制备
将植物乳杆菌CGMCC NO.26778种子以接种量3％(v/v，种子液占发酵液的体积百分比，下同)无菌接种于10％(w/w，质量百分比，下同)脱脂乳，37℃厌氧培养24h得发酵乳，再经100℃加热灭菌6min后得牛奶布丁A。
实施例3植物乳杆菌在制备牛奶布丁中的应用
1、材料与方法
(a)种子(发酵菌种)的制备：同实施例1。
(b)脱脂乳的制备：将质量百分比为12％的脱脂乳粉与蒸馏水混匀，充分溶解后，在95℃下灭菌20min，冷却至室温，即得脱脂乳。
2、牛奶布丁的制备
将植物乳杆菌CGMCC NO.26778种子以接种量1％(v/v)无菌接种于12％(w/w)脱脂乳，42℃厌氧培养30h得发酵乳，再经99℃加热灭菌7min后得牛奶布丁B。
实施例4植物乳杆菌在制备牛奶布丁中的应用
1、材料与方法
(a)种子(发酵菌种)的制备：同实施例1。
(b)脱脂乳的制备：将质量百分比为6％的脱脂乳粉与蒸馏水混匀，充分溶解后，在100℃下灭菌15min，冷却至室温，即得脱脂乳。
2、牛奶布丁的制备
将植物乳杆菌CGMCC NO.26778种子以接种量5％(v/v)无菌接种于6％(w/w)脱脂乳，26℃厌氧培养18h得发酵乳，再经98℃加热灭菌8min后得牛奶布丁C。
实施例5植物乳杆菌在制备牛奶布丁中的应用
1、材料与方法
(a)种子(发酵菌种)的制备：同实施例1。
(b)脱脂乳的制备：将质量百分比为11％的脱脂乳粉与蒸馏水混匀，充分溶解后，在120℃下灭菌10min，冷却至室温，即得脱脂乳。
2、牛奶布丁的制备
将植物乳杆菌CGMCC NO.26778种子以接种量4％(v/v)无菌接种于11％(w/w)脱脂乳，40℃厌氧培养27h得发酵乳，再经97℃加热灭菌9min后得牛奶布丁D。
实施例6植物乳杆菌在制备牛奶布丁中的应用
1、材料与方法
(a)种子(发酵菌种)的制备：同实施例1。
(b)脱脂乳的制备：将质量百分比为8％的脱脂乳粉与蒸馏水混匀，充分溶解后，在115℃下灭菌12min，冷却至室温，即得脱脂乳。
2、牛奶布丁的制备
将植物乳杆菌CGMCC NO.26778种子以接种量2％(v/v)无菌接种于8％(w/w)脱脂乳，30℃厌氧培养21h得发酵乳，再经96℃加热灭菌10min后得牛奶布丁E。
效果实施例1牛奶布丁口味与喜好程度测试
将上述实施例2-6所制备的牛奶布丁A、B、C、D和E进行口味测试。测试人数50人。品尝方式：采用不记名打分的方式进行品尝；分别对上述乳饮料的色泽、风味、口感、营养项进行单独打分，每一项满分是25分，计算平均分及其总分，统计结果记录于表1。同时，根据对产品的整体喜好程度给出的意见，统计对每个单品的喜好人数，统计结果记录于表2。
表1牛奶布丁口味测试结果统计表
表2牛奶布丁喜好程度测试结果统计表
从牛奶布丁口味测试和喜好程度统计结果可以看出，总体而言，通过本发明技术方案中的方法所制得的牛奶布丁在产品色泽、风味、口感、营养方面可被大部分消费者所接受。
效果实施例2牛奶布丁保藏实验
将上述实施例1-5所制备的牛奶布丁A、B、C、D和E分别置于常温和冷藏条件下保藏一周后，观察各产品的乳清析出情况，结果如表3所示。
表3牛奶布丁保藏后乳清析出情况
注：“有”表示有乳清析出、“无”表示无乳清析出
从牛奶布丁保藏实验结果可以看出，通过本发明技术方案中的方法所制得的牛奶布丁在室温保藏或冷藏一周后均无乳清析出，凝乳状态稳定。
对比例1
将实施例1中的接种量，脱脂乳浓度，培养温度以及发酵时间逐一进行调整，获得了以下一组不同方法制备的发酵乳，各组发酵乳经加热灭菌后的凝乳状态如表4所示。
表4不同方法制备所得发酵乳凝乳状态
从表4所示的结果中可以得出，将所述牛奶布丁的制备方法中接种量，脱脂乳浓度，培养温度以及发酵时间调整到优选范围之外的时候，植物乳杆菌CGMCC NO.26778制备的发酵乳经加热灭菌后均无法凝乳，无法达到制备牛奶布丁的要求。
对比例2
参考实施例1所述方法，比较由植物乳杆菌(L.plantarum)CGMCC NO.26778、ATCC14917(购买自ATCC)、P8(由内蒙古大学提供)制备的发酵乳经加热灭菌后的凝乳状态，具体操作如下：
1、材料与方法
(a)种子(发酵菌种)的制备：
将植物乳杆菌CGMCC NO.26778、ATCC 14917、P8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(购买自Merck Co.，美国)，37℃厌氧培养24h取出，用接种环挑取单菌落放入10mL MRS液体培养基(购买自Merck Co.，美国)，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24h取出，以2％(v/v)接种量接种于MRS液体培养基(购买自Merck Co.，美国)，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，得到发酵用的种子，种子液的菌浓度为1x109CFU/mL、1.2x109CFU/mL和1.1x109CFU/mL。
(b)脱脂乳的制备：同实施例1。
2、不同植物乳杆菌发酵乳的制备
将植物乳杆菌CGMCC NO.26778、ATCC 14917、P8种子以接种量3％(v/v，种子液占发酵液的体积百分比，下同)无菌接种于10％(w/w，质量百分比，下同)脱脂乳，37℃厌氧培养24h后，再经加热灭菌后得不同植物乳杆菌对应的发酵乳，各发酵乳凝乳状态如表5。
表5不同植物乳杆菌发酵乳的凝乳情况
从上述实验结果可以看出，植物乳杆菌(ATCC 14917、P8)制备的发酵乳经加热灭菌后均未凝乳，而使用本专利的植物乳杆菌CGMCC NO.26778制备的发酵乳经加热灭菌后发生凝乳，从而获得牛奶布丁。
以上对本发明所提供的植物乳杆菌及其在制备牛奶布丁中的应用进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)的菌株，其特征在于，该菌株保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCC NO.26778。
2.权利要求1所述菌株在制备乳制品中的应用，其特征在于，所述应用包括以下步骤：将植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)CGMCC NO.26778接种于原料乳中进行发酵，得发酵乳。
3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述应用还包括以下步骤：将所述发酵乳加热灭菌。
4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述乳制品为牛奶布丁。
5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述植物乳杆菌CGMCCNO.26778的接种量为1x107～5x107 CFU/mL。
6.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述原料乳是脱脂乳，所述脱脂乳包括脱脂乳粉和水，其中脱脂乳粉的占比为质量百分比6～12％。
7.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述发酵的温度为26℃～42℃。
8.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述发酵的方式为厌氧培养。
9.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述发酵的时间为18～30h。
10.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所制备的牛奶布丁在室温保藏或冷藏一周后无乳清析出，凝乳状态稳定。
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