直投式酸奶发酵剂及制备方法 |
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| 申请号 | CN202311836385.0 | 申请日 | 2023-12-28 | 公开(公告)号 | CN117736930A | 公开(公告)日 | 2024-03-22 |
| 申请人 | 善恩康生物科技(苏州)有限公司; | 发明人 | 马新; 喻扬; 郁雪平; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供直投式酸奶 发酵 剂及制备方法，属于发酵技术领域。所述的直投式酸奶发酵剂包括发酵菌株，所述发酵菌株由乳酸乳球菌、发酵乳杆菌和德氏乳杆菌组成，所述的发酵菌株分别活化后接种于发酵培养基培养后得到发酵液用于制备所述直投式酸奶发酵剂；所述的接种采用 种子 液混合后接种，所述的种子液为乳酸乳球菌、发酵乳杆菌和德氏乳杆菌分别活化得到，乳酸乳球菌、发酵乳杆菌和德氏乳杆菌的种子液的体积比为：1‑2：2‑4：10‑12。通过复配 现有技术 菌株，制备直投式酸奶发酵剂，其对环境要求更低，发酵速度更快，且杂菌控制能 力 好，制备的产品中乳酸菌含量高，对于工业投产具有重要意义。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种直投式酸奶发酵剂，其特征在于，包括发酵菌株，所述发酵菌株由乳酸乳球菌、发酵乳杆菌和德氏乳杆菌组成，所述的发酵菌株分别活化后接种于发酵培养基培养后得到发酵液用于制备所述直投式酸奶发酵剂；所述的接种采用种子液混合后接种，所述的种子液为乳酸乳球菌、发酵乳杆菌和德氏乳杆菌分别活化得到，乳酸乳球菌、发酵乳杆菌和德氏乳杆菌的种子液的体积比为：1‑2：2‑4：10‑12。 |
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| 说明书全文 | 直投式酸奶发酵剂及制备方法技术领域[0001] 本发明属于发酵技术领域，具体涉及直投式酸奶发酵剂及制备方法。 背景技术[0002] 酸奶是以牛奶为原料，经过巴氏杀菌后再向牛奶中添加有益菌(发酵剂)，经发酵后，再冷却灌装的一种牛奶制品。发酵剂在酸奶生产过程中的作用非常重要，发酵剂是酸奶产品产酸和产香的基础和主要原因。酸奶质量的好坏主要取决于酸奶发酵剂的品质类型及活力。 [0003] 酸奶发酵剂按照物理形态的不同可分为液体酸奶发酵剂、冷冻酸奶发酵剂和直投式酸奶发酵剂。液体酸奶发酵剂比较便宜，但是菌种活力经常发生改变，存放过程中易染杂菌，保藏时间也较短，长距离运输菌种活力降低很快；冷冻酸奶发酵剂乃经深度冷冻而成，其价格也比直投式酸奶发酵剂便宜，菌种活力较高，活化时间也较短，但是其运输和贮藏过程中都需要‑45～‑55℃左右的特殊环境条件；而直投式酸奶发酵剂不仅可以直接投入到发酵罐中生产酸奶，而且贮藏在普通冰箱中即可，运输成本和贮藏成本都很低，其使用过程中的方便性、低成本性和品质稳定性特别突出。 [0004] 直投式酸奶发酵剂(Directed Vat Set，DVS)是指在酸奶制作过程中不经传代而直接投入发酵罐中的干粉状发酵剂或冷冻浓缩型发酵剂，它发酵活力强，活菌数含量高，在生产酸奶或发酵乳制品时可以直接接种，无须中间继代培养过程，使用方便，发酵产品质量稳定，能在较短时间内达到最大活力使酸奶达到发酵终点。筛选并培育具有优良性状的乳酸菌菌种或菌株是制备浓缩型直投式发酵剂的基础。 [0005] 公开号为CN116656569A的中国专利中公开了：一种含醇发酵乳直投式发酵剂，包括副干酪乳杆菌1‑2‑4、嗜热链球菌1‑4‑34、鼠李糖乳杆菌2‑1‑90、马克思克鲁维酵母菌2‑5‑3和酿酒酵母2‑8‑10。5种菌株按比例复配后可产生协同作用，发酵性能优良且稳定，可解决传统自然发酵，产品质量参差不齐的问题。但涉及菌株较多，应用不便。 [0006] 公开号为CN111484956A的中国专利中公开了一种益生菌发酵剂及酸奶制备方法，所述益生菌发酵剂包含木糖葡萄球菌和短双歧杆菌，为直投式发酵剂；两种菌株在酸奶发酵过程中具有协同作用，木糖葡萄球菌消耗氧气，为短双歧杆菌提供厌氧环境，同时其分解蛋白质产生多种氨基酸，为短双歧杆菌提供丰富的营养物质，均有利于短双歧杆菌增殖。该益生菌发酵剂发酵酸奶时，可提高发酵速度、缩短发酵时长，短双歧杆菌含量显著提高，酸奶质地和风味良好，为人体提供更多的肠道益生菌和营养物质。但这两种菌株都不是酸奶发酵中常见菌株，实际投产诸多隐患。 [0007] 制备便于应用和投产的直投式酸奶发酵剂仍需进一步优化的技术方案。 发明内容[0008] 为了解决上述问题，本发明提供了一种直投式酸奶发酵剂。 [0009] 所述的直投式酸奶发酵剂包括发酵菌株，所述发酵菌株由乳酸乳球菌、发酵乳杆菌和德氏乳杆菌组成，所述的发酵菌株分别活化后接种于发酵培养基培养后得到发酵液用于制备所述直投式酸奶发酵剂；所述的接种采用种子液混合后接种，所述的种子液为乳酸乳球菌、发酵乳杆菌和德氏乳杆菌分别活化得到，乳酸乳球菌、发酵乳杆菌和德氏乳杆菌的种子液的体积比为：1‑2：2‑4：10‑12。 [0010] 优选地，乳酸乳球菌、发酵乳杆菌和德氏乳杆菌的种子液的体积比为：1：2：10。 [0011] 具体地，所述的接种的接种量为2％‑5％。 [0012] 优选地，所述的接种的接种量为5％。 [0014] 所述的发酵培养基中包括：麦芽糖1％‑5％w/V、葡萄糖15％‑20％w/V、乳糖10％‑15％w/V、脱脂乳粉3％‑8％w/V、硫酸镁0.1％‑1％w/V、硫酸锰0.01％‑1％w/V、维生素C 0.5％‑1％w/V和水。 [0015] 优选地，所述的发酵菌株由乳酸乳球菌乳酸亚种、发酵乳杆菌和德氏乳杆菌保加利亚亚种组成。 [0016] 优选地，所述的直投式酸奶发酵剂还包括冻干保护剂，所述的发酵液离心获得菌泥后，与冻干保护剂以3‑5：1w/w混合冻干。 [0017] 基于以上，本发明还提供了一种直投式酸奶发酵剂的制备方法，包括： [0018] (1)乳酸乳球菌、发酵乳杆菌和德氏乳杆菌分别活化得种子液； [0019] (2)以乳酸乳球菌、发酵乳杆菌和德氏乳杆菌的种子液的体积比为：1‑2：2‑4：10‑12，2％‑5％接种量接种于发酵培养基； [0020] (3)发酵得发酵液，发酵液离心得菌泥，与冻干保护剂混合后冻干。 [0021] 优选地，所述的活化培养基中包括：脱脂乳粉10‑20％w/V和水。 [0022] 进一步优选，所述的活化培养基中包括：脱脂乳粉15％w/V和水。 [0023] 所述的发酵培养基中包括：麦芽糖1％‑5％w/V、葡萄糖15％‑20％w/V、乳糖10％‑15％w/V、脱脂乳粉3％‑8％w/V、硫酸镁0.1％‑1％w/V、硫酸锰0.01％‑1％w/V、维生素C 0.5％‑1％w/V和水。 [0024] 优选地，所述的的发酵培养基中包括：麦芽糖5％w/V、葡萄糖15％w/V、乳糖15％w/V、脱脂乳粉3％w/V、硫酸镁0.5％w/V、硫酸锰0.21％w/V、维生素C 0.5％w/V。 [0025] 所述的冻干剂中优选包括：甘油15‑20份、海藻糖10‑15份、脱脂乳粉10‑15份、木糖醇5‑10份，维生素C 0.5‑1份。在一些实施例中，所述的冻干保护剂中包括：甘油20份、海藻糖10份、脱脂乳粉10份、木糖醇10份，维生素C 0.5份。 [0026] 基于以上，本发明还提供了前述的直投式酸奶发酵剂在制备酸奶中的应用，并提供了一种酸奶制备方法。 [0028] 优选地，所述的制备方法中的发酵底物为牛乳。 [0029] 所述的发酵中，直投式酸奶发酵剂投加量为0.1‑5g/L。 [0030] 优选地，所述的发酵温度为40‑50℃，优选为40‑45℃。 [0031] 本发明的有益效果： [0032] 通过复配现有技术菌株，制备直投式酸奶发酵剂，其对环境要求更低，发酵速度更快，且杂菌控制能力好，制备的产品中乳酸菌含量高，对于工业投产具有重要意义。 具体实施方式[0033] 下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细的阐述，下述实施例不用于限制本发明，仅用于说明本发明。以下实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，下述实施例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。 [0034] 以下实施例中涉及的部分原料信息： [0035] 乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcus lactissub sp.Lactis)HFY14，保藏编号为CGMCC No.16647，其详细信息披露于专利CN202210439795.0中；发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)CQPC04，保藏编号为CGMCC NO.14493，其详细信息披露于专利CN201811639755.0中；德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subspeciesbulgaricus)NJ441，保藏编号为CCTCC NO.M2014249，其详细信息披露于专利CN201510630596.8中。 [0036] 种子培养基：脱脂乳粉10‑20％w/V，水配制；具体实施例中选用的是15％w/V脱脂乳粉。 [0037] 发酵培养基：麦芽糖1％‑5％w/V、葡萄糖15％‑20％w/V、乳糖10％‑15％w/V、脱脂乳粉3％‑8％w/V、硫酸镁0.1％‑1％w/V、硫酸锰0.01％‑1％w/V、维生素C0.5％‑1％w/V，水配制。具体实施例中选用的配方为：麦芽糖5％w/V、葡萄糖15％w/V、乳糖15％w/V、脱脂乳粉3％w/V、硫酸镁0.5％w/V、硫酸锰0.21％w/V、维生素C 0.5％w/V。 [0038] 实施例1 [0039] 本实施例中直投式酸奶发酵剂的制备方法如下： [0040] (1)菌种活化和培养： [0041] 乳酸乳球菌乳酸亚种HFY14、发酵乳杆菌CQPC04、德氏乳杆菌保加利亚亚种NJ441取甘油保存管，分别于种子培养基进行活化，活化接种量10％，37℃培养24h得种子液；以体积计，种子液乳酸乳球菌乳酸亚种HFY14：发酵乳杆菌CQPC04：德氏乳杆菌保加利亚亚种10 NJ441按照1：2：10的比例接种于发酵培养基，接种量5％。37℃发酵至10 CFU/mL以上，发酵液20000g离心15min收集菌泥。 [0042] (2)冻干 [0043] 步骤(1)所得菌泥与冻干保护剂以3‑5：1w/w(本实施例为5：1)的比例混合后，设定冻干程序：温度‑50℃，设定时间10min，持续时间120min；温度‑40℃，设定时间120min，持续时间60min；温度设定‑35℃，设定时间120min，持续时间60min；温度‑10℃，设定时间120min，持续时间60min；温度0℃，设定时间120min，持续时间60min；温度5℃，设定时间 120min，持续时间60min；温度10℃，设定时间60min，持续时间60min；温度30℃，设定时间 60min，持续时间根据实际情况而定；待温度上升至30℃，观测菌泥上有1.5‑2cm裂纹后，停止冻干，收获冻干粉。 [0044] 冻干保护剂的成分为(重量份)：甘油15‑20份、海藻糖10‑15份、脱脂乳粉10‑15份、木糖醇5‑10份，维生素C 0.5‑1份。本实施例采用：甘油20份、海藻糖10份、脱脂乳粉10份、木糖醇10份，维生素C 0.5份。 [0045] 实施例2 [0046] 参照实施例1的制备方法，区别在于，种子液乳酸乳球菌乳酸亚种HFY14：发酵乳杆菌CQPC04：德氏乳杆菌保加利亚亚种NJ441按照2：3：12的比例接种于发酵培养基，接种量2％。 [0047] 实施例3 [0048] 参照实施例1的制备方法，区别在于，种子液乳酸乳球菌乳酸亚种HFY14：发酵乳杆菌CQPC04：德氏乳杆菌保加利亚亚种NJ441按照1：4：10的比例接种于发酵培养基，接种量3％。 [0049] 对比例 [0050] 参照实施例1设置对比例，具体如下： [0051]对比例 与实施例1的区别 对比例1 种子液中仅包括乳酸乳球菌乳酸亚种HFY14 对比例2 种子液中仅包括发酵乳杆菌CQPC04 对比例3 种子液中仅包括德氏乳杆菌保加利亚亚种NJ441 对比例4 各菌种种子液的接种比例为1：1：1 [0052] 实验例酸奶发酵方法 [0053] 参照现有技术中公开的酸奶发酵方法，使用前述实施例和对比例制备的直投式酸奶发酵剂进行酸奶发酵，具体方法可以参照： [0054] 分别向1L消毒后的牛奶中加入0.2g直投式酸奶发酵剂，搅拌均匀后，在40℃温度下保温，保温过程中在不同时间点取适量不同阶段的酸奶检测pH值，以反映发酵进程。每个实施例或对比例设置3个平行。 [0056] 结果统计： [0057] (1)pH值统计结果见表1： [0058] 表1 [0059] 组别 0h 1.5h 2h 2.5h 3h 3.5h 4h实施例1 6.8 5.3 5.3 4.8 4.6 4.8 4.9 实施例2 6.8 4.9 4.7 4.8 4.6 4.9 5.0 实施例3 6.8 5.2 5.1 4.9 4.4 4.5 4.6 对比例1 6.8 6.0 5.7 5.6 5.4 5.2 4.8 对比例2 6.8 6.1 5.8 5.6 5.2 5.4 4.9 对比例3 6.8 6.3 6.1 5.9 5.6 5.4 5.2 对比例4 6.8 5.9 5.6 5.4 5.1 4.9 4.8 [0060] 可见实施例1‑3的发酵效果更好，体现在发酵时间较短上，同样的用量下，能够在短时间内获得相应产品。 [0061] (2)感官评价结果见表2(仅体现不同部分)： [0062] 表2 [0063] [0064] [0065] (3)微生物限量评价结果见表3： [0066] 表3 [0067] [0068] 由以上结果可知，实施例和对比例制备的产品均能满足微生物限量评价标准，但对比例1‑3产品极接近限量标准线，特别时4h时，而对比例4则能较好地控制杂菌含量，实施例1‑3控制能力更好，仅能检出较少酵母，霉菌检出量为0。 [0069] (4)乳酸菌数评价结果见表4： [0070] 表4 [0071] [0072] [0073] 表4可以看出，同等发酵条件下，对比例2发酵产品不能满足乳酸菌数的要求，对于相应菌株应用需要优化条件，对比例1和对比例3在发酵4h时能够获得满足标准的产品，而实施例1‑3和对比例4在发酵2h就能获得满足要求的产品，发酵4h时乳酸菌数含量更高，且实施例优于对比例，表明本发明通过复合菌制备的直投式发酵制剂发酵的产品更优。 |
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