專利名稱：一種發(fā)酵乳多聯(lián)發(fā)酵劑的制備方法及其產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于食品工業(yè)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)酵乳多聯(lián)發(fā)酵劑的制備方法及制得的發(fā)酵劑。
背景技術(shù)：
益生菌(Probiotic) —詞起源于希臘語，意思是“專管生命”，是指通過機體免疫和粘膜免疫途徑或改善宿主腸道的微生態(tài)平衡而對宿主顯示保健效果的活的微生物。益生菌具有優(yōu)良的功能性質(zhì)。研究表明，益生菌可以調(diào)節(jié)人體腸道菌群平衡，增加腸道內(nèi)益生菌的數(shù)量，治療腸道菌群失調(diào)；促進人體對食物的消化吸收；提高機體免疫力，增進人體免疫功能；吸附致癌物及減少糞便中致癌突變物的濃度和某些酶的活性，抑制和減緩腫瘤的發(fā)病率；降低人體內(nèi)毒素水平、幫助肝細胞生長而起到保護肝臟的作用；益生菌發(fā)酵產(chǎn)物(含菌體)具有抗高血壓和(或)調(diào)節(jié)血脂濃度、降低血清中與低密度脂蛋白相結(jié)合的膽固醇的水平的功能，益生菌發(fā)酵還可以產(chǎn)生多種對人體健康有益的生理活性小肽。此外益生菌還可通過束縛抗原、破壞抗原而減輕過敏反應(yīng)癥狀，并且提高機體抗氧化能力而有助于延緩衰老。由于益生菌具有優(yōu)良的功能特性，并且牛乳與益生菌具有良好的相容性而成為益生菌的最佳天然載體。因此，益生菌乳制品成為世界各國科研機構(gòu)和乳業(yè)公司的研究和產(chǎn)品開發(fā)熱點。世界各國都投入了大量的人力、物力進行研究和開發(fā)，篩選了許多具有自主知識產(chǎn)權(quán)的益生菌菌株，其中一些益生菌發(fā)酵乳制品已經(jīng)成功的推向市場。如芬蘭Valio公司開發(fā)的L. GG,法國達能公司開發(fā)的L. casei Immunitas,法國羅地亞公司開發(fā)的L. acidophilus NCFM,日本Yakult公司開發(fā)的L. casei Shirota,日本雪印公司的 L. acidophilus SBT-2062,日本明治乳業(yè)開發(fā)的L. G21,丹麥漢森公司的L. acidophilus LA-I 和 LA-2,加拿大 Urex 公司的 L. rhamnasus GR-I,瑞士雀巢的 L. johnsonii Lal 和Ljl，德國Biogaia的L. reuteri SD2112、麗2，光明乳業(yè)股份有限公司的具降高血壓功能的 Lactobacillus casei LC2W(EP1642963B1)、降血脂功能的 Lactobacillus casei BD-II (US Patent 7270994),降血清膽固醇功能的 Lactobacillus plantarum ST-III (ZL200410066891. 7、ZL03116377. 7)，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)的 Lactobacillus casei Zhang 等。總體來看，在全球含益生菌的新產(chǎn)品中，益生發(fā)酵乳和益生菌飲料所占比例高達74.5%，年增長在30%左右。我國乳酸菌發(fā)酵食品市場發(fā)展迅猛，目前產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)超過200億元人民幣，產(chǎn)量突破160萬噸，發(fā)酵乳制品產(chǎn)銷量年增長速度更是超過 25%，而且在今后相當(dāng)長的時間內(nèi)仍然會保持這一增長趨勢。隨著我國社會整體消費水平的提高，人們越來越關(guān)注食品的功能性，益生菌由于其優(yōu)良的功能特性也越來越為消費者熟知和接受，含有益生菌的發(fā)酵乳制品的市場份額也呈逐年遞增之勢。因此，特別是具有一定生理功能的益生菌乳制品將是益生菌一個非常重要的發(fā)展方向。為此國外的發(fā)酵劑生產(chǎn)企業(yè)也開發(fā)了一些多菌種復(fù)合發(fā)酵劑，如Hansen公司的含有嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)和雙歧桿菌(Bifidobacterium)的 AB 酸奶發(fā)酵劑；含有嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)、雙歧桿菌(Bifidobacterium)和嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)的 ABT 酸奶發(fā)酵劑；含有嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)、雙歧桿菌(Bifidobacterium)、嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus) 和德氏乳桿菌保加利亞亞種(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)的 ABY 酸奶發(fā)酵劑；Danisc0公司推出的YO-MIX發(fā)酵劑等。這些復(fù)合發(fā)酵劑產(chǎn)品的價格是常規(guī)發(fā)酵劑的數(shù)倍，許多國內(nèi)企業(yè)還是選擇以嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)和德氏乳桿菌保加利亞亞種(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)作為基礎(chǔ)發(fā)酵劑，再另選I 2株單株益生菌發(fā)酵劑添加。在制備復(fù)合發(fā)酵劑的方法中較為常用的是采用單株凍干菌粉進行混合，但是易造成批次間性能不穩(wěn)定和后續(xù)污染。直投式發(fā)酵劑(DVS)以其高濃度、高活力以及穩(wěn)定的生產(chǎn)性能(產(chǎn)香性、產(chǎn)粘性及產(chǎn)酸性等)而備受發(fā)酵乳制品生廠商的青睞。我國發(fā)酵乳制品行業(yè)直投式發(fā)酵劑市場長期為國外發(fā)酵劑公司所壟斷，益生菌發(fā)酵劑市場更是為國外公司所完全占有。但值得慶幸的是，為打破我國發(fā)酵劑的市場被國外公司壟斷的局面，自上世紀(jì)九十年代，國內(nèi)高校和企業(yè)對益生菌的選育及產(chǎn)業(yè)化投入了大量的人力物力進行技術(shù)攻關(guān)，已經(jīng)擁有了一些自主知識產(chǎn)權(quán)的專利菌種并掌握了乳酸菌發(fā)酵劑生產(chǎn)關(guān)鍵核心技術(shù)。由于國內(nèi)的乳酸菌發(fā)酵劑處于剛剛起步的階段，其產(chǎn)品形態(tài)也主要采用國外主流凍干菌粉形式，若菌株和制備方法上沒有突破和創(chuàng)新，國內(nèi)乳酸菌發(fā)酵劑市場又將陷入同質(zhì)化和低價競爭的不利局面。因此開發(fā)并制備發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑，對于國內(nèi)直投式發(fā)酵劑企業(yè)而言，是一條差異化發(fā)展之路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對國內(nèi)發(fā)酵乳直投式發(fā)酵劑與國外發(fā)酵劑同質(zhì)化嚴(yán)重的現(xiàn)象，以及國內(nèi)發(fā)酵乳生產(chǎn)企業(yè)主要采用嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)和德氏乳桿菌保加利亞亞種(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)作為基礎(chǔ)發(fā)酵劑,在此基礎(chǔ)上再另添加I 2株單株益生菌發(fā)酵劑制備發(fā)酵乳所引起的產(chǎn)品批次不穩(wěn)定的技術(shù)問題，提供了一種發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法及其制得的發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下。本發(fā)明采取的技術(shù)方案之一是一種發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，其中所述方法包括以下步驟(I)將需要組合的菌種種子液分別接入擴培培養(yǎng)基經(jīng)二 三次擴培；(2)將步驟(I)所得的料液分別進行離心回收沉淀；(3)將步驟(2)所得的離心沉淀分別用無菌水洗滌并重新懸浮；(4)將步驟(3)所得的各重懸菌液與含有凍干保護劑的滅菌脫脂乳溶液按比例混合均勻；(5)將步驟(4)所得的料液進行真空冷凍干燥即可。本發(fā)明所述技術(shù)方案步驟(I)是將需要組合的菌種種子液分別接入擴培培養(yǎng)基經(jīng)二 三次擴培。其中所述的乳酸菌菌種較佳地包括嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)、德氏乳桿菌保加利亞亞種(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus),和一種或幾種益生菌。其中所述益生菌(Probiotics)是指能以活菌狀態(tài)到達胃腸道，通過調(diào)節(jié)腸道菌群組成，發(fā)揮對人體或動物健康起促進作用的單一或特定微生物的混合物益生菌及其代謝產(chǎn)物，包括雙歧桿菌；部分革蘭氏陽性球菌(如糞鏈球菌，乳球菌，中介鏈球菌等)；以及一些酵母菌等。本發(fā)明所述益生菌更佳地包括植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum ST-111, CGMCC No. 0847)、干酪乳桿菌(Lactobacillus casei BD-IIjCGMCC No. 0825)和干酪乳桿菌(Lactobacillus casei LC2W, CGMCC No. 0828)中的一種或幾種。其中所述的二 三次擴培是指將保存在一定介質(zhì)中，處于休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入無菌培養(yǎng)基活化后，經(jīng)過搖瓶及種子罐逐級擴大培養(yǎng)，最終獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種微生物的過程，這些純種培養(yǎng)物稱為種子。本發(fā)明較佳地選用斜面培養(yǎng)基保藏的菌種；其中所述的擴培培養(yǎng)基，較佳地是MRS、M17或滅菌脫脂乳，擴培培養(yǎng)基更佳地是無菌脫脂乳。 培養(yǎng)條件較佳地為PH 6. 2 6. 8，發(fā)酵罐頂部充入氮氣進行厭氧培養(yǎng)，接種量為I 5% (v/v)，發(fā)酵溫度30 45°C，發(fā)酵時間6 24h，更佳地培養(yǎng)條件為接種量為體積百分比 2 3%，發(fā)酵溫度32 44°C，發(fā)酵時間8 16h。本發(fā)明所述技術(shù)方案步驟(2)是將步驟(I)所得的料液進行離心并回收沉淀。其中較佳的離心條件為1500 5000g，離心時間是10 20min。本發(fā)明所述技術(shù)方案步驟(3)是將步驟(2)所得的離心沉淀分別進行無菌水洗滌，并重新懸浮。所述無菌水較佳地為無菌軟水，所述無菌水的各項指標(biāo)較佳地為有機物含量< 8mg/kg、污染物指數(shù)< 3、二氧化娃< 5mg/kg、#< O. 5mg/kgj|i< O. 5mg/kg, 其中所述無菌水洗滌方法較佳地為洗滌I 3次，各菌體重懸濃度較佳的為I. OXlO11
9.0X10ncfu/mL。本發(fā)明所述技術(shù)方案步驟(4)是將步驟(3)所得的各重懸菌液與含有凍干保護劑的滅菌脫脂乳溶液按比例混合均勻。其中所述組合重懸菌液中活菌數(shù)比例較佳地為嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)和德氏乳桿菌保加利亞亞種(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)菌數(shù)比例控制在I : I 1000 : I,每株益生菌與保加利亞乳桿菌菌數(shù)比例控制在I : I 10 : 1，所述的重懸菌液與含有凍干保護劑的滅菌脫脂乳混合比例為I : I 9 I。本發(fā)明所述的凍干保護劑較佳地包括蔗糖、乳糖、乳清粉和海藻糖中的一種或幾種，所述的凍干保護劑在滅菌脫脂乳水溶液中較佳的含量為I 10%。其中所述的含有凍干保護劑的滅菌脫脂乳水溶液固形物較佳地含量為10 20%，上述百分比均為質(zhì)量百分比。本發(fā)明所述技術(shù)方案步驟(5)是將步驟(4)所得的料液進行真空冷凍干燥。其中所述真空冷凍干燥，較佳地冷凍條件是板層極限溫度< -60°C，冷阱極限溫度-70°C，板層裝料厚度0. 5 2. 0mm，真空度10 30Pa。本發(fā)明采取的技術(shù)方案之二是上述方法制得的發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑。其中所述多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑較佳地為直投式發(fā)酵劑。本發(fā)明采取的技術(shù)方案之三是上述發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑在制備發(fā)酵乳制品中的用途。其中所述的發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑更佳地是作為直投式發(fā)酵劑在制備發(fā)酵乳制品中的應(yīng)用。
在不違背本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實例。本發(fā)明所用的原料或試劑除特別說明之外，均市售可得。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明提供了一種發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，采用該方法制備的發(fā)酵乳直投式發(fā)酵劑除了含有嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)和德氏乳桿菌保加利亞亞種(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)這兩種酸奶發(fā)酵所需的乳酸菌,還含有I 3株益生菌。 本發(fā)明制得的多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑同采用多型號、多菌種發(fā)酵劑共同發(fā)酵或采用單株凍干菌粉混合制得的多聯(lián)發(fā)酵劑發(fā)酵的傳統(tǒng)發(fā)酵方法相比具有更均勻、批次間產(chǎn)品性能更穩(wěn)定， 使用更方便等優(yōu)點。
具體實施例方式下面用實施例來進一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受其限制。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。所用原料的來源和設(shè)備的名稱規(guī)格為脫脂乳粉新西蘭恒天然集團；乳酸菌培養(yǎng)基:M17培養(yǎng)基，MRS培養(yǎng)基和LC瓊脂培養(yǎng)基(德國Merck公司)；嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)、德氏乳桿菌保加利亞亞種 (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus):丹麥科 漢森公司；嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus):丹尼斯克(中國)有限公司；植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum ST-III, CGMCC No. 0847)、干酪乳桿菌 (Lactobacillus casei BD-11, CGMCC No. 0825)、干釀乳桿菌(Lactobacillus casei LC2W, CGMCC No. 0828)均由光明乳業(yè)研究院發(fā)酵劑研究室篩選保藏。實施例I三聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑菌種組成及培養(yǎng)條件
權(quán)利要求
1.一種發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟(1)將需要組合的菌種種子液分別接入擴培培養(yǎng)基經(jīng)二 三次擴培；(2)將步驟(I)所得的料液分別進行離心回收沉淀；(3)將步驟(2)所得的離心沉淀分別用無菌水洗滌并重新懸?。?4)將步驟(3)所得的各重懸菌液與含有凍干保護劑的滅菌脫脂乳溶液按比例混合均勻；(5)將步驟(4)所得的料液進行真空冷凍干燥即可。
2.如權(quán)利要求I所述的發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，其特征在于，所述步驟 (I)中二 三次擴培條件是將所需菌種按體積百分比I 5%接種到擴培培養(yǎng)基中，發(fā)酵溫度30 45°C，發(fā)酵時間6 24h，培養(yǎng)過程中維持pH恒定在6. 2 6. 8。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中的擴培培養(yǎng)基是滅菌脫脂乳。
4.如權(quán)利要求I所述的發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中的菌種包括德氏乳桿菌保加利亞亞種(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)、嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)和益生菌。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，其特征在于，所述益生菌包括植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum ST-111) CGMCC No. 0847、干酪乳桿菌(Lactobacillus casei BD-II)CGMCC No. 0825 和干釀乳桿菌(Lactobacillus casei LC2WC) GMCC No. 0828 中的一種或幾種。
6.如權(quán)利要求I所述的發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，其特征在于，所述步驟 ⑶中無菌水是無菌軟水，菌體重懸濃度為I. OXlO11 9. 9X10ncfu/mL。
7.如權(quán)利要求I所述的發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)菌液中嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)和保加利亞乳桿菌 (Lactobacillus bulgaricus)數(shù)量比例為I : I 1000 : I,每株益生菌與保加利亞乳桿菌數(shù)量比例為I : I 10 : I ;所述重懸混合菌液與含有凍干保護劑的滅菌脫脂乳的體積比為I : I 9 : I。
8.如權(quán)利要求I所述的發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中凍干保護劑包括蔗糖、乳糖、乳清粉和海藻糖中的一種或幾種，所述凍干保護劑在滅菌脫脂乳溶液中的濃度為I 10% (wt)。
9.一種如權(quán)利要求I 8任一項所述的發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法制得的發(fā)酵劑。
10.如權(quán)利要求9所述的發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑在制備發(fā)酵乳制品中的用途。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)酵乳多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑的制備方法及其制得的發(fā)酵劑，所述的多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑為含有保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌和益生菌的多聯(lián)發(fā)酵劑。所述發(fā)酵劑制備方法包括下列步驟(1)將所需菌種二～三次擴培；(2)離心沉淀菌體；(3)無菌水洗滌并重懸；(4)將各菌懸液按比例與含有凍干保護劑的滅菌脫脂乳混合均勻；(5)真空冷凍干燥，制得多聯(lián)乳酸菌發(fā)酵劑。采用該方法制備的發(fā)酵乳乳酸菌發(fā)酵劑可以實現(xiàn)益生菌菌種與發(fā)酵乳常規(guī)菌種(保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌)的復(fù)合，相比常規(guī)方法制得的發(fā)酵劑而言，該產(chǎn)品使用方便、批次間產(chǎn)品更加穩(wěn)定；同時避免發(fā)酵劑產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象，從而提升產(chǎn)品競爭力。
文檔編號C12R1/225GK102604833SQ20121008251
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者孫克杰, 宋馨, 杭鋒, 王欽博, 穆海菠, 艾連中, 郭本恒, 陳衛(wèi) 申請人:光明乳業(yè)股份有限公司