一種高產(chǎn)酸的乳酸乳球菌乳酸亞種菌株及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種微生物菌株及其應(yīng)用，具體涉及一種高產(chǎn)酸的乳酸乳球菌乳酸亞 種菌株KLDS4001及其在制備切達(dá)干酪中的應(yīng)用，本發(fā)明屬于食品加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 干酪素有"乳制品之王"的美稱，是世界乳制品貿(mào)易最大的乳制品之一。我國(guó)干酪 的需求量以每年15%的速度增長(zhǎng)，而干酪工業(yè)化生產(chǎn)僅處于起步階段，市場(chǎng)上干酪產(chǎn)品的 缺口仍然依靠進(jìn)口商品來彌補(bǔ)，所以我國(guó)干酪工業(yè)化發(fā)展迫在眉睫。實(shí)現(xiàn)干酪的工業(yè)化生 產(chǎn)中，發(fā)酵劑至關(guān)重要?，F(xiàn)今已涌現(xiàn)出一批具有專業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模的知名發(fā)酵劑制造商，例如 丹麥Hasen公司和Danisco公司等，它們生產(chǎn)的乳品發(fā)酵劑性狀穩(wěn)定，形態(tài)各異，已成功地 應(yīng)用于各種發(fā)酵乳制品的生產(chǎn)。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)干酪的直投式發(fā)酵劑完全來自進(jìn)口，這嚴(yán)重 限制了我國(guó)干酪產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在我國(guó)，除西藏的曲拉等傳統(tǒng)干酪產(chǎn)品外，國(guó)內(nèi)的干酪生產(chǎn)剛 剛起步，生產(chǎn)中心主要停留在再制干酪加工和進(jìn)口產(chǎn)品分裝上（金越.國(guó)產(chǎn)干酪的研發(fā)現(xiàn) 狀及展望[J].中國(guó)乳業(yè)，2010,4:104-106.)。對(duì)于干酪發(fā)酵劑的研宄人相對(duì)落后，存在的 突出問題是菌株的工業(yè)發(fā)酵性能差、活力低、細(xì)胞生物量收獲少，菌體細(xì)胞濃度偏低，這些 因素制約著我國(guó)干酪發(fā)酵劑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
[0003] 切達(dá)干酪是一種牛乳酶凝乳的酸性半硬質(zhì)成熟干酪，是世界干酪生產(chǎn)的主要品種 之一，也是世界上購(gòu)買與消費(fèi)最多的一種奶酪。切達(dá)干酪的風(fēng)味與其它許多干酪品種相比 較為溫和，容易被中國(guó)消費(fèi)者所接受。目前，開發(fā)可被中國(guó)消費(fèi)者接受的風(fēng)味淡香、口感適 宜的干酪，依舊是各大乳制品企業(yè)著力研宄的重點(diǎn)。
[0004] 干酪的成熟是指轉(zhuǎn)變新鮮的凝乳成為具有一定質(zhì)地、組織形態(tài)和形成干酪特有風(fēng) 味的過程。其中涉及一系列微生物學(xué)、生物化學(xué)和化學(xué)反應(yīng)，例如糖酵解、脂肪水解和蛋白 質(zhì)水解。蛋白質(zhì)水解是大部分干酪成熟過程中最主要，也是最復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)，該反 應(yīng)主要是由酶催化引起。這些酶主要來源于乳本身、凝乳酶、發(fā)酵劑微生物、輔助發(fā)酵劑微 生物以及外來非發(fā)酵劑微生物。由此可見，干酪內(nèi)微生物在干酪成熟過程中起著至關(guān)重 要的作用，而作為微生物主要來源的發(fā)酵劑更成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研宄的重點(diǎn)。Pappa(Pappa EC, Kandarakis I, Anifantakis EM, etal. Influence of types of milk and culture on the manufacturing practices, composition and sensory characteristics of Teleme cheese during ripening[J].Food control, 2006, 17:570-581.)用嗜熱發(fā)酵劑、嗜溫發(fā)酵 劑和嗜熱-嗜溫混合發(fā)酵劑制作干酪，研宄干酪在成熟期內(nèi)理化性質(zhì)變化，并對(duì)干酪的感 官進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，3種發(fā)酵劑制作的干酪均有良好的品質(zhì)，其中嗜溫發(fā)酵劑和混合 發(fā)酵劑在產(chǎn)酸速率和感官鑒定中優(yōu)于嗜熱發(fā)酵劑。Rehman (Rehman SU, Drake MA, Farkye NY.Differences between Cheddar cheese manufactured by the milled-curd and stirred-curd methods using different commercial starters [J]. Journal of Dairy Science, 2008, 91 (I) : 76-84.)證實(shí)發(fā)酵劑類型比干酪的制作方法更能影響切達(dá)干酪風(fēng)味 的形成。李麗（李麗，岳喜慶，張莉，等.發(fā)酵劑對(duì)雙蛋白干酪理化特性及風(fēng)味的影響[J]. 食品科學(xué)，2012, 33 ￠):15-18)得出：在干酪生產(chǎn)過程中添加豆乳及使用篩選的發(fā)酵劑，豐 富了干酪風(fēng)味物質(zhì)的種類，使干酪的風(fēng)味和質(zhì)地得到明顯的改善。本發(fā)明將實(shí)驗(yàn)室篩選的2 株乳酸乳球菌作為復(fù)合發(fā)酵劑進(jìn)行切達(dá)干酪的制備，旨在為開發(fā)適合我國(guó)消費(fèi)者口味的干 酪產(chǎn)品提供理論依據(jù)。
[0005] 干酪的生產(chǎn)過程中，發(fā)酵劑發(fā)揮著重要的作用，即酸化、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和風(fēng)味物質(zhì)的形 成（Patrick FOX PhD DSC. Fundamentals of Cheese Science[M]. Aspen Publishers, Inc :Gaithersburg, Maryland, 2000:54-96.)。發(fā)酵劑在干酪生產(chǎn)中的主要作用是發(fā)酵乳糖產(chǎn)生 乳酸，選擇產(chǎn)酸能力強(qiáng)的乳酸菌，一方面可加快預(yù)酸化速度；另一方面，pH的降低可提高排 除乳清的速率。有研宄表明，發(fā)酵劑菌株產(chǎn)酸緩慢，是導(dǎo)致干酪質(zhì)量差的重要原因之一。凝 乳酶的凝乳速度與PH和專一性Ca 2+離子的濃度密切相關(guān)。通常情況下，鮮乳的pH是6. 7左 右，而凝乳酶的最適pH范圍是5. 0?5. 5,低酸度環(huán)境還會(huì)增加 Ca2+離子的溶解度。因此， 在切達(dá)干酪的加工過程中，發(fā)酵劑的一個(gè)重要作用是產(chǎn)酸促進(jìn)凝乳并且在干酪的后熟過程 中，低PH環(huán)境可有效抑制致病菌和腐敗微生物的生長(zhǎng)。乳酸乳球菌乳酸亞種是切達(dá)干酪生 產(chǎn)中常用的發(fā)酵劑菌株，我國(guó)擁有豐富的乳酸菌資源，可以篩選出高產(chǎn)酸能力的乳酸乳球 菌菌株，繼而生產(chǎn)出高質(zhì)量的切達(dá)干酪發(fā)酵劑，不但可以打破外國(guó)公司在該領(lǐng)域的壟斷，還 可以發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的商品發(fā)酵劑，降低生產(chǎn)成本，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效 益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種適合切達(dá)干酪生產(chǎn)的高產(chǎn)酸的乳酸乳球菌乳酸亞種 (Lactococcus lactis subsp. lactis)KLDS4001〇
[0007] 本發(fā)明菌株KLDS4001是從乳品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室保存的乳酸乳球菌分離篩選到的， 于2014年11月13號(hào)保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，微生物保 藏號(hào)為CGMCC No. 9964,分類命名為乳酸乳球菌乳酸亞種（Lactococcus lactis subsp. lactis)，保藏地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，中國(guó)科學(xué)院微生物研宄所。
[0008] 本發(fā)明以產(chǎn)酸能力和蛋白水解活性作為篩選指標(biāo)，對(duì)乳品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室保存的乳酸 乳球菌進(jìn)行篩選，得到了一株產(chǎn)酸能力強(qiáng)、發(fā)酵性能優(yōu)良的乳酸乳球菌乳酸亞種。該菌株在 脫脂乳中具有較強(qiáng)的產(chǎn)酸能力，發(fā)酵性能良好，可與乳酸乳球菌乳脂亞種復(fù)配作為切達(dá)干 酪發(fā)酵劑使用。
[0009] 本發(fā)明菌株KLDS4001的16SrDNA序列與目前發(fā)表的乳酸乳球菌乳酸亞種的 16SrDNA，同源性達(dá)到95%以上。綜合形態(tài)特征與16SrDNA序列鑒定，菌株KLDS4001為乳酸 乳球菌乳酸亞種（Lactococcus lactis subsp. lactis) 〇
[0010] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供所述的乳酸乳球菌乳酸亞種KLDS4001在制備切達(dá)干 酪中的應(yīng)用。
[0011] 進(jìn)一步的，本發(fā)明提供了所述的乳酸乳球菌乳酸亞種KLDS4001制備切達(dá)干酪的 方法，其特征在于，向原料乳中加入乳酸乳球菌乳酸亞種KLDS4001和乳酸乳球菌乳脂亞種 混合制得的復(fù)合發(fā)酵劑，進(jìn)行發(fā)酵，得到切達(dá)干酪。
[0012] 在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述的復(fù)合發(fā)酵劑是乳酸乳球菌乳酸亞種KLDS4001和乳酸 乳球菌乳脂亞種按照體積比1:1的比例混合制得。
[0013] 在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述的復(fù)合發(fā)酵劑中乳酸乳球菌乳酸亞種KLDS4001的活菌 數(shù)為 108-109cfu/mL。
[0014] 在本發(fā)明中，優(yōu)選的，包括以下步驟：
[0015] (1)原料乳預(yù)處理：原料乳過濾后注入事先殺菌處理過的干酪槽中，63°C -68°C殺 菌 30min，冷卻至 30°C -32°C ;
[0016] (2)復(fù)合發(fā)酵劑、氯化鈣和凝乳酶的添加：將乳酸乳球菌乳酸亞種KLDS4001和 乳酸乳球菌乳脂亞種混合制得的復(fù)合發(fā)酵劑按照原料乳體積的1% -2%體積比的添加 量添加到原料乳中，31 °C控溫發(fā)酵30?40min，直到牛乳酸度在0. 20 %?0. 22%，氯化 鈣按照原料乳質(zhì)量的0.01% -0.03%質(zhì)量比的添加量，同時(shí)凝乳酶按照原料乳質(zhì)量的 0. 002% -0. 005%質(zhì)量比的添加量添加到原料乳中，攪拌均勻后，靜置凝乳；
[0017] (3)切割、加溫?cái)嚢杓芭懦榍澹耗槊柑砑雍螅槌浞中纬?，即可進(jìn)行凝塊 切割，當(dāng)乳清酸度達(dá)到0. 2%時(shí)，排除一半乳清；
[0018] (4)切達(dá)化：凝塊在乳清中融合，去除剩余乳清，切割成凝塊，并上下疊放，每間隔 15min進(jìn)行一次翻轉(zhuǎn)放置，直到pH達(dá)到5. 3?5. 4 ;
[0019] (5)凝塊破碎和鹽漬：將凝塊切成1. 5?2. Ocm的方塊后采用干法鹽漬，添加量按 干酪重量的2. 2% -2. 7%的添加量分三次添加食鹽，間隔時(shí)間5min，并不斷攪拌；
[0020] (6)壓榨成型、包裝及成熟：將鹽漬后的干酪塊