專利名稱：益生乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法及其在新鮮干酪中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微生物制劑，特別是固態(tài)高活性益生乳酸菌發(fā)酵劑的制備，和相應(yīng)的新鮮干酪制品，以及在加工含有干酪乳桿菌活菌的新鮮干酪制品中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
乳品是最接近完善的食品，幾乎含有生物活動所需的全部營養(yǎng)成分，是構(gòu)成平衡膳食的重要成分。發(fā)酵乳是指在液體乳中加入發(fā)酵劑，通過微生物的發(fā)酵作用，將乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸，降低了乳制品的pH值和酸度，這不僅賦予了乳制品特殊的口感和質(zhì)地，還減少或避免了食用者產(chǎn)生乳糖不耐反應(yīng)的可能。新鮮干酪是發(fā)酵乳的一種，是經(jīng)乳酸發(fā)酵而未經(jīng)成熟的一類干酪產(chǎn)品。在發(fā)酵過程中，由于微生物的作用，乳中的蛋白質(zhì)逐步被分解為肽、胨、氨基酸等，這些物質(zhì)很容易被人體吸收，使發(fā)酵乳中的蛋白質(zhì)消化率高達96％～98％；大量的必需氨基酸和生物活性物質(zhì)對促進機體的健康產(chǎn)生了積極的作用。
乳酸菌發(fā)酵劑的不同不但影響著發(fā)酵乳制品生產(chǎn)中的過程參數(shù)，還直接影響著終產(chǎn)品的口味、質(zhì)量和營養(yǎng)價值。常規(guī)的酸奶發(fā)酵劑菌種為保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌，它們在乳制品中可以完成發(fā)酵產(chǎn)酸的作用，但它們相對于腸道中的正常菌群而言，是外來物質(zhì)，不能在腸道中定殖。此外，就常規(guī)乳酸菌發(fā)酵劑的使用方式而言，多為液態(tài)菌種的多次傳代，需要占用一定的資金、設(shè)備和人員，且傳代過程中容易污染和退化，造成產(chǎn)品品質(zhì)的不穩(wěn)定。中國專利CN1105521A公布了一種干酸奶粉的制備方法，該方法生產(chǎn)的干酸奶粉可用做常規(guī)乳酸菌的發(fā)酵劑，可是由于采用的菌種和加工工藝的不同，其中僅含有常規(guī)的酸奶菌種，且菌活力為107/克。
就益生菌而言，人們對雙歧桿菌在發(fā)酵乳中的應(yīng)用有過研究，如中國專利CN1240586A公布了一種高含雙歧桿菌的酸奶制備方法。該專利的不足在于作為發(fā)酵劑的菌種雙歧桿菌雖然是人體腸道中的有益菌，但它本身厭氧等生理特性導致終產(chǎn)品中的益生菌數(shù)僅為106/克，很難保證其在發(fā)酵乳制品和人體消化道中保持較高的生物活性。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的就是解決常規(guī)的酸奶發(fā)酵劑菌種不能在腸道中定殖，其使用需多次傳代，占用一定的資金、設(shè)備和人員，且傳代過程中容易污染和退化，造成產(chǎn)品品質(zhì)的不穩(wěn)定等問題，提供一種益生乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法及其在新鮮干酪中的應(yīng)用。
本發(fā)明提供的益生乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，是通過以下步驟實現(xiàn)的——a培養(yǎng)基的配制該培養(yǎng)基以去離子水為溶劑，按重量體積比g/L依次加入下列成分蛋白胨8～10、酵母膏3～5、牛肉膏1～3、葡萄糖4～6、乙酸鈉2～6、吐溫801～2、硫酸鐵1～3、硫酸錳1～2、檸檬酸三胺1～2；上述培養(yǎng)基配置中，還可按重量體積比g/L加入以下物質(zhì)七水硫酸鎂1～3，磷酸氫二鉀1～3，檸檬酸鈉2～5，四水硫酸錳2～4。
——b菌種培養(yǎng)將干酪乳桿菌，按接種量2～5％加入上述培養(yǎng)基中，培養(yǎng)溫度為30～37℃，培養(yǎng)過程中按重量體積比流加碳源3-7g/L和/或氮源3-5g/L，控制培養(yǎng)基的pH值為5.0～6.5，培養(yǎng)時間5～10小時，至菌數(shù)達到109～10/mL，得到干酪乳桿菌的高濃度培養(yǎng)物；所述的流加碳源為葡萄糖、乳糖、半乳糖、蔗糖、麥芽糖；所述的流加氮源為乳清、脫脂乳、酪蛋白、大豆蛋白、氨基酸；還可以按重量體積比流加胡蘿卜汁和/或番茄汁各10～20g/L，以促進菌體的生長。
——c濃縮將上述高濃度培養(yǎng)物經(jīng)轉(zhuǎn)速3000～5000rpm/10～25min離心濃縮，得到活性干酪乳桿菌的濃縮物；
——d添加保護劑向上述干酪乳桿菌的濃縮物中加入保護劑，保護劑的用量為b步中離心前高濃度培養(yǎng)液體積的10～20％，制成菌懸液；所述的保護劑為蔗糖、果膠、脫脂乳、乳清、血清白蛋白、海藻糖、甘油、維生素中的一種或多種。
——e干燥將添加保護劑的菌懸液干燥，得到固態(tài)發(fā)酵劑。
所述的干燥步驟可以是冷凍干燥——將添加保護劑的菌懸液置于-60～-30℃冰箱中，冷凍2.5～4小時后，取出放入冷凍干燥機中，調(diào)冷阱溫度-50～-40℃，經(jīng)5℃/30min緩慢升溫，3.5～6小時后取出菌粉，得到固態(tài)發(fā)酵劑。
也可以是噴霧干燥——將添加保護劑的菌懸液送入噴霧干燥器中，進口溫度50～60℃，出口溫度150～160℃，流速0.1～0.3mL/s，取出菌粉，得到固態(tài)發(fā)酵劑。
一種益生乳酸菌發(fā)酵劑在新鮮干酪中的應(yīng)用，其特征是以脫脂乳、乳清、乳糖、生理鹽水中的一種或多種為活化液，將干燥的固態(tài)發(fā)酵劑用活化液按進行活化，活化液用量為每克干劑150～400mL，活化后作為乳酸菌發(fā)酵劑，添加到以無抗鮮乳或復原乳為原料的酸奶、干酪等發(fā)酵乳制品的常規(guī)生產(chǎn)中，制得含有益生菌的發(fā)酵乳制品。
上述乳酸菌發(fā)酵劑中還可以加入與干酪乳桿菌發(fā)酵劑體積比為2∶1～4的保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、丁二酮鏈球菌中的一種或多種乳酸菌，和干酪乳桿菌一起作為乳酸菌發(fā)酵劑，發(fā)酵劑的添加總量占原料乳的1％～5％，應(yīng)用到以無抗鮮乳或復原乳為原料的酸奶、干酪等發(fā)酵乳制品的常規(guī)生產(chǎn)中，制得含有益生菌的發(fā)酵乳制品。
本發(fā)明的優(yōu)點及效果本發(fā)明由于采用了人體腸道中固有的益生菌——干酪乳桿菌作為發(fā)酵劑的出發(fā)菌株，改變了目前常規(guī)酸奶發(fā)酵劑菌種單一、且不含益生菌的狀況；并且將益生乳酸菌制成了高活性的固態(tài)制劑，減少了發(fā)酵乳制品生產(chǎn)過程中的發(fā)酵劑擴培工序，節(jié)省了資金、廠房、設(shè)備和人員的投入，并且使生產(chǎn)操作更易于控制和管理，產(chǎn)品的質(zhì)量更加穩(wěn)定。目前的固態(tài)酸奶發(fā)酵劑只是含有常規(guī)的酸奶發(fā)酵菌種，而用本發(fā)明的益生菌制成的固態(tài)乳酸菌發(fā)酵劑將使用的方便性和產(chǎn)品的保健性完美結(jié)合，用該發(fā)酵劑生產(chǎn)的發(fā)酵乳制品，更有利于調(diào)節(jié)機體的免疫力、促進機體的健康，在營養(yǎng)價值和保健功能方面遠遠高于常規(guī)酸奶發(fā)酵劑。由于在新鮮干酪的生產(chǎn)過程中采用的固態(tài)高活性益生乳酸菌劑，大大減少了發(fā)酵過程中對菌種的管理和操作，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。
具體實施方式實施例1益生乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，該方法是通過以下步驟實現(xiàn)的——改良MRS(de Man，Rogosa，Sharpe Agar)培養(yǎng)基的配制以去離子水為溶劑，按重量體積比g/L依次加入下列成分蛋白胨8、酵母膏4、牛肉膏2、葡萄糖6、乙酸鈉6、吐溫801、硫酸鐵1、硫酸錳2、檸檬酸三胺2。
——接入干酪乳桿菌接種量5％，培養(yǎng)溫度30℃，在培養(yǎng)過程中添加乳清5g/L，控制培養(yǎng)液的pH值范圍為5.5～6.0，培養(yǎng)時間5～10小時，使菌數(shù)達到109～10/mL，得到干酪乳桿菌的高濃度培養(yǎng)物。
——將高濃度培養(yǎng)液離心濃縮(轉(zhuǎn)速4000rpm/20min)。棄去上清液。
——用2.0％甘油+12％脫脂乳配成的水溶液作為保護劑，用量相當于離心前高濃度培養(yǎng)液體積的1/5(20％)，與菌體沉淀物均勻混合制作成懸浮液。
——將添加保護劑的菌懸液置于-40℃冰箱中冷凍3.5小時后，取出放入冷凍干燥機中，調(diào)冷阱溫度-45℃，緩慢升溫(5℃/30min)，5～5.5小時后取出菌粉，活菌數(shù)可達到700～1200億/克。該固態(tài)高活性益生乳酸菌菌粉可作為乳酸菌發(fā)酵劑用于乳制品的生產(chǎn)中，還可以作為免疫活性物質(zhì)應(yīng)用到飼料和保健食品中。
實施例2改良MRS培養(yǎng)基的配方(g/L)為蛋白胨10、酵母膏3、牛肉膏1、葡萄糖4、乙酸鈉2、吐溫801、硫酸鐵2、硫酸錳1、檸檬酸三胺2。接入干酪乳桿菌，接種量2％，培養(yǎng)溫度35℃，在培養(yǎng)過程中添加乳糖7g/L，控制培養(yǎng)液的pH值范圍為5.0～5.5，培養(yǎng)時間5～10小時。將高濃度培養(yǎng)液離心濃縮(轉(zhuǎn)速5000rpm/10min)。棄去上清液。其它參數(shù)同實施例1。
實施例3在上述實施例1、2中的改良MRS培養(yǎng)基中接入干酪乳桿菌，接種量3％，流加補料(補料為乳清或乳糖，用量同實施例1或2)，并控制培養(yǎng)基酸度得到高濃度培養(yǎng)液，離心，用10％蔗糖-乳清溶液混合物作為保護劑，用量為離心前高濃度培養(yǎng)液體積的1/7(14％)，將保護劑與菌體沉淀物均勻混合制作成懸浮液。將添加保護劑的菌懸液置于-60℃冰箱中冷凍2.5小時后，取出放入冷凍干燥機中，調(diào)冷阱溫度-50℃，緩慢升溫(5℃/30min)，5.5～6小時后取出菌粉。其它參數(shù)同實施例1或2。
實施例4采用初始培養(yǎng)基，調(diào)節(jié)菌體的生長溫度為37℃，流加補料(同實施例3)，并控制培養(yǎng)基酸度得到高濃度培養(yǎng)液，離心，培養(yǎng)加入保護劑，進行噴霧干燥，進口溫度50～60℃，出口溫度150～160℃，流速0.1mL/s，菌粉中的活菌數(shù)為200～600億/克。其它參數(shù)同實施例1、2或3。
實施例5將實施例1、2、3或4中的菌粉用4％的乳清活化，活化劑的用量300mL/克干劑，活菌數(shù)達到10～20億/毫升，作為乳酸菌工作發(fā)酵劑。以無抗新鮮脫脂牛乳為原料制作以干酪乳桿菌為乳酸發(fā)酵劑的保健型新鮮干酪。原料乳經(jīng)巴氏殺菌75℃/15s，添加0.015％的氯化鈣，接入活化后的干酪乳桿菌發(fā)酵劑1～2％，31℃培養(yǎng)30分鐘后，加入凝乳酶，當凝乳pH在4.40～4.85的范圍內(nèi)進行切割，靜置15～20分鐘后開始攪拌和二次加熱，溫度逐漸從31℃～32℃提高到50℃～55℃；排出乳清，加冷水洗滌凝乳粒，使凝乳粒的溫度降至8℃～10℃，洗滌重復三次。在濾出凝乳粒的水分后，添加2％～4％的食鹽，裝入容器，密封，4℃冷藏，得到含有益生菌的保健型新鮮干酪。
權(quán)利要求
1.一種益生乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，其特征是該方法是通過以下步驟實現(xiàn)的——a培養(yǎng)基的配制該培養(yǎng)基以去離子水為溶劑，按重量體積比g/L依次加入下列成分蛋白胨8～10、酵母膏3～5、牛肉膏1～3、葡萄糖4～6、乙酸鈉2～6、吐溫80 1～2、硫酸鐵1～3、硫酸錳1～2、檸檬酸三胺1～2；——b菌種培養(yǎng)將干酪乳桿菌，按接種量2～5％加入上述培養(yǎng)基中，培養(yǎng)溫度為30～37℃，培養(yǎng)過程中按重量體積比流加碳源3-7g/L和/或氮源3-5g/L，控制培養(yǎng)基的pH值為5.0～6.5，培養(yǎng)時間5～10小時，至菌數(shù)達到109～10/mL，得到干酪乳桿菌的高濃度培養(yǎng)物；——c濃縮將上述高濃度培養(yǎng)物經(jīng)轉(zhuǎn)速3000～5000rpm/10～25min離心濃縮，得到活性干酪乳桿菌的濃縮物；——d添加保護劑向上述干酪乳桿菌的濃縮物中加入保護劑，保護劑的用量為b步中離心前高濃度培養(yǎng)液體積的10～20％，制成菌懸液；——e干燥將添加保護劑的菌懸液干燥，得到固態(tài)發(fā)酵劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的益生乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，其特征是培養(yǎng)基配制中，還可按重量體積比g/L加入以下物質(zhì)七水硫酸鎂1～3，磷酸氫二鉀1～3，檸檬酸鈉2～5，四水硫酸錳2～4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的益生乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，其特征是——所述的流加碳源為葡萄糖、乳糖、半乳糖、蔗糖、麥芽糖；——所述的流加氮源為乳清、脫脂乳、酪蛋白、大豆蛋白、氨基酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的益生乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，其特征是——還可以按重量體積比流加胡蘿卜汁和/或番茄汁各10～20g/L，以促進菌體的生長。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的益生乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，其特征是所述的保護劑為蔗糖、果膠、脫脂乳、乳清、血清白蛋白、海藻糖、甘油、維生素中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的益生乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，其特征是所述的干燥步驟可以是冷凍干燥——將添加保護劑的菌懸液置于-60～-30℃冰箱中，冷凍2.5～4小時后，取出放入冷凍干燥機中，調(diào)冷阱溫度-50～-40℃，經(jīng)5℃/30min緩慢升溫，3.5～6小時后取出菌粉，得到固態(tài)發(fā)酵劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的益生乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，其特征是所述的干燥步驟也可以是噴霧干燥——將添加保護劑的菌懸液送入噴霧干燥器中，進口溫度50～60℃，出口溫度150～160℃，流速0.1～0.3mL/s，取出菌粉，得到固態(tài)發(fā)酵劑。
8.一種權(quán)利要求1中制備的益生乳酸菌發(fā)酵劑在新鮮干酪中的應(yīng)用，其特征是以脫脂乳、乳清、乳糖、生理鹽水中的一種或多種為活化液，將干燥的固態(tài)發(fā)酵劑用活化液進行活化，活化液用量為每克干劑150～400mL，活化后溶液作為乳酸菌發(fā)酵劑，添加到以無抗鮮乳或復原乳為原料的酸奶、干酪等發(fā)酵乳制品的常規(guī)生產(chǎn)中，制得含有益生菌的發(fā)酵乳制品。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的益生乳酸菌發(fā)酵劑在新鮮干酪中的應(yīng)用，其特征是還可以加入與干酪乳桿菌發(fā)酵劑體積比為2∶(1～4)的保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、丁二酮鏈球菌中的一種或多種乳酸菌，和干酪乳桿菌一起作為乳酸菌發(fā)酵劑，發(fā)酵劑的添加總量占原料乳的1％～5％，應(yīng)用到以無抗鮮乳或復原乳為原料的酸奶、干酪等發(fā)酵乳制品的常規(guī)生產(chǎn)中，制得含有益生菌的發(fā)酵乳制品。
全文摘要
益生乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法及其在新鮮干酪中的應(yīng)用。本發(fā)明發(fā)酵劑的制備方法包括培養(yǎng)基的配制、菌種培養(yǎng)、濃縮、添加保護劑及干燥等步驟完成。其應(yīng)用是以脫脂乳、乳清、乳糖、生理鹽水中的一種或多種為活化液，將干燥的固態(tài)發(fā)酵劑用活化液按進行活化，然后添加到以無抗鮮乳或復原乳為原料的酸奶、干酪等發(fā)酵乳制品的常規(guī)生產(chǎn)中，制得含有益生菌的發(fā)酵乳制品。本發(fā)明改變了目前常規(guī)酸奶發(fā)酵劑菌種單一、且不含益生菌的狀況；并且將益生乳酸菌制成了高活性的固態(tài)制劑，減少了發(fā)酵乳制品生產(chǎn)過程中的發(fā)酵劑擴培工序，節(jié)省了資金、廠房、設(shè)備和人員的投入，并且使生產(chǎn)操作更易于控制和管理，產(chǎn)品的質(zhì)量更加穩(wěn)定。
文檔編號C12N1/20GK1560231SQ20041001868
公開日2005年1月5日 申請日期2004年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月26日
發(fā)明者肖冬光, 汪建明 申請人:天津科技大學