CN106172856A - 一种功能性发酵豆乳及其制备方法与应用 - Google Patents

一种功能性发酵豆乳及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种功能性豆乳，经过植物乳杆菌发酵，所述植物乳杆菌为植物乳杆菌X7021，所述植物乳杆菌X7021的保藏号为：CCTCC NO:M2015039。本发明的功能性豆乳具有良好的降尿酸、降血压效果及良好的凝乳效果；不仅具有普通豆乳的饮用功能，还具有乳杆菌的益生保健功能，同时不添加任何防腐剂，且具有更好的口感，具有广阔的应用前景。

Description

一种功能性发酵豆乳及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于功能性食品技术领域，具体地说，是关于一种功能性发酵豆乳及其制备方法与应用。
背景技术
随着人民生活水平的提高和生活方式的改变，高血压、高血尿酸的患病率显著增加。除了采用传统的药物治疗方式外，还可以通过健康的饮食习惯来更好地预防和降低代谢性疾病的发生率。因此，越来越多的人开始食用健康食品如：有机食品、功能性食品等。功能性食品是指具有特定功能的食品，适宜于特定人群食用，可调节机体的功能，又不以治疗为目的并且对人体不产生任何急性、亚急性或慢性危害的食品。
豆乳因其蛋白质含量高且具有丰富的营养成分而深受广大消费者的欢迎，常通过乳酸菌发酵制备成功能性豆乳，采用不同的乳酸菌发酵得到的功能性豆乳具有不同的口感、营养成分及功能。大量的研究者已经筛选出多种植物乳杆菌，并制备出了多种功能性豆乳，如：中国专利CN104694409A公开了一种植物乳杆菌，保藏名称为植物乳杆菌Y-9，保藏编号为CCTCC NO:M2013391，并公开了该植物乳杆菌在制备药物或食品中的用于降低胆固醇、降血压、提高免疫力、减肥或调节肠道菌群的用途。CN1927005A公开了一种具有增加骨密度、抑制血管紧张素转化酶功能的发酵大豆乳及其制备方法，其中采用瑞士乳杆菌TUST005和丁二酮链球菌为主的复合发酵剂进行发酵，制备的发酵大豆乳具有降血压的功效。
现有技术中还没有发现具有黄嘌呤氧化酶(XO)抑制功能的发酵豆乳。XO是人体嘌呤代谢生成尿酸的关键酶，当XO被抑制，可有效减少体内尿酸的形成。豆乳是一种嘌呤含量较高的食品，具有高血尿酸和痛风的病人一般建议禁食。如果豆乳经过乳酸菌发酵后，产生XO的抑制能力，可有效降低豆乳食用者发生高血尿酸的风险。此外，两种或两种以上的代谢综合症(高脂血症、高血压、高血糖和高血尿酸，俗称“四高”)同时发生的情况在肥胖人群中并不少见。因此，研发一种具有较高XO抑制 率的功能性发酵豆乳，同时具有降血压功效，且保持口感良好就具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种功能性豆乳，具有较高的XO和血管紧张素转化酶(ACE)抑制率，且保持口感良好。
本发明的第二个目的在于提供所述功能性豆乳的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种功能性豆乳，经过植物乳杆菌发酵获得，所述植物乳杆菌为植物乳杆菌X7021，其保藏号为：CCTCC NO:M2015039。
所述的功能性豆乳的制备方法，包括如下工艺步骤：
1)将植物乳杆菌X7021冻干菌粉取出解冻，按2-6％的体积比接种至灭菌的MRS培养基中，置于37℃，200rpm条件下培养至对数生长期时取出，得到活化菌液；
2)将步骤1)的活化菌液按照2-6％的体积比接种至灭菌的豆乳中，于33-42℃静置发酵6-12h，0-10℃条件下后熟2-48h，得到功能性豆乳。
优选地，所述步骤2)中的体积比为5％。
优选地，所述步骤2)中的发酵温度为40℃。
优选地，所述步骤2)中的发酵时间为9h。
本发明的第三个目的在于提供所述的功能性豆乳在降低尿酸中的应用。
本发明的第四个目的在于提供所述的功能性豆乳在降血压中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1)本发明的功能性豆乳具有良好的降尿酸和降血压效果。
2)本发明的功能性豆乳采用的植物乳杆菌产酸能力强，制备的功能性豆乳的凝乳效果良好。
3)本发明的功能性豆乳不仅具有普通豆乳的饮用功能，还具有乳杆菌的益生保健功能，且不添加任何防腐剂，符合饮料行业“绿色、自然、健康”的发展潮流，具有广阔的应用前景。
保藏说明
本发明的植物乳杆菌X7021(Lactobacillus plantarum X7021)菌株，又名植物乳杆菌S1L12(Lactobacillus plantarum S1L12)，已于2015年1月16日保存在中国典型培 养物保藏中心(China Center for Type Culture Collection，简称CCTCC)，保藏单位地址：中国.武汉.武汉大学，保藏编号为CCTCC NO:M2015039。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。
本发明中应用的植物乳杆菌X7021来源于臭豆腐卤液中。
MRS培养基配方：10.0g蛋白胨、5.0g牛肉粉、4.0g酵母粉、20.0g葡萄糖、1.0mL吐温80、2.0g磷酸氢二钾、5.0g乙酸钠、2.0g柠檬酸三铵、0.2g硫酸镁、0.05g硫酸锰、15.0g琼脂粉和1000mL蒸馏水。
本发明的其他原料和设备均为市售。
产酸凝乳标准：测定发酵终点时功能性豆乳的pH值，pH值越低说明体系产酸越多，功能性豆乳的凝乳效果越好。
实施例1：植物乳杆菌冻干菌粉的制备
1)在无菌操作台中，从植物乳杆菌X7021的甘油管中挑取少量菌液，在MRS固体平板上划线，于37℃培养36-48h，从MRS固体平板上挑取单菌落接种于MRS培养基中，于37℃厌氧培养18h，然后接种于含MRS培养基的发酵罐中，厌氧发酵24h，然后6000rpm条件下离心10分钟，收集菌体，并用pH值为6.4的无菌磷酸缓冲液洗涤2次，再次离心，得到菌泥。
2)将步骤1)制备的菌泥与经灭菌的冻干保护剂按重量比1:2充分混合乳化，得到乳化混合液。
3)将步骤2)制备的乳化混合液在–45℃以下预冻4h以上，再放入冻干机中冻干，得到植物乳杆菌X7021冻干菌粉。
4)经测定，步骤3)制备的植物乳杆菌冻干菌粉中的活菌数为1.0×1010-1.5×1011CFU/g。
其中，上述步骤2)中的冻干保护剂含有20％脱脂奶粉，6％海藻糖，2.5％谷氨酸钠，2％甘油和0.5％半胱氨酸盐酸盐(以上均为质量百分比)。
实施例2：豆乳原料的制备
将非转基因大豆打浆制成豆乳，于100℃沸水浴中煮沸灭菌30分钟，制备成灭菌豆乳，备用。
豆乳的制备过程如下：精选非转基因大豆→清洗→按照豆：水＝1:3(体积比)加蒸馏水浸泡过夜→加入一定体积的85℃的热水进行热磨→纱布过滤→煮30min→冷却。
实施例3-5：植物乳杆菌用于制备功能性发酵豆乳
功能性豆乳的制备方法如下：
1)将实施例1制备的植物乳杆菌X7021冻干菌粉取出解冻，按2％的体积比接种至灭菌的MRS培养基中，置于37℃，200rpm条件下培养至进入对数生长期时取出，得到活化菌液。
2)将步骤1)的活化菌液按照2-6％的体积比接种至实施例2制备的灭菌豆乳中，在33-42℃恒温培养箱中静置发酵6-12h，0-10℃条件下后熟2-48h，得到功能性豆乳。
3)检测发酵终点时功能性豆乳的pH值。
经观察，制备的功能性豆乳凝乳状况良好。
实施例3-5的具体发酵条件如表1所示：
表1实施例3-11的发酵条件及发酵后的pH值
实施例6：功能性豆乳降尿酸能力检测
黄嘌呤氧化酶(XO)是能够催化人体中次黄嘌呤氧化为黄嘌呤，黄嘌呤氧化为尿酸的关键酶，因此是治疗和缓解痛风或高血尿酸症的药物靶点。抑制XO的活性能够减少痛风或高血尿酸症患者体内的尿酸含量，从而减缓痛风症状。本实施例通过检测功能性发酵豆乳的体外XO抑制率来测定本发明的功能性豆乳的降尿酸活力。XO抑制率的具体测定方法如下：
将实施例3-5制备的功能性豆乳用2mol/L的盐酸调整pH值至4.0，然后置于离心管中，8000rpm离心10分钟，得到上清液，取部分上清液并用2mol/L NaOH调整pH值至7.5，再次8000rpm离心10分钟，得到的上清液作为待测样品。
试验组1：吸取待测样品25μL，加入0.5mmol/L的黄嘌呤溶液(溶解于20m mol/LpH7.5的磷酸钠缓冲液中)25μL，并于25℃条件下温浴5分钟，随后加入浓度为100mU/mL的溶解于同样的磷酸钠缓冲液中的黄嘌呤氧化酶50μL，启动反应，在25℃条件下反应30分钟，最后加入25μL浓度为1mol/L的HCl终止反应，测定290nm条件下产物尿酸的吸光值A1。
试验组2：吸取待测样品25μL，加入25μL黄嘌呤溶液，并于25℃温浴5min，随后加入50μL上述磷酸钠缓冲液，在25℃条件下反应30分钟，最后加入25μL浓度为1mol/L的HCl终止反应，测定290nm条件下的吸光值A2。
对照组1：吸取上述磷酸钠缓冲液25μL，加入25μL黄嘌呤溶液，并于25℃温浴5分钟，随后加入黄嘌呤氧化酶(XO)50μL启动反应，在25℃条件下反应30分钟，最后加入25μL浓度为1mol/L的HCl终止反应，测定290nm条件下产物尿酸的吸光值A3。
对照组2：吸取25μL黄嘌呤溶液，并于37℃温浴5分钟，随后加入75μL上述磷酸钠缓冲液，在37℃条件下反应30分钟，最后加入25μL浓度为1mol/L的HCl终止反应，测定290nm条件下的吸光值A4。
通过吸光值的变化来计算XO的抑制率，计算公式如下：
XO抑制率(％)＝[(A1-A2)-(A3-A4)]/(A3-A4)×100％
其中：A1、A2、A3和A4分别表示试验组1、试验组2、对照组1和对照组2条件下产物的吸光值。
对每个待测样品分别作三个平行样，取每个平行样的XO抑制率的平均值为样品的XO抑制率，结果如表2所示。
由表2可以看出，未经植物乳杆菌发酵的豆乳无XO抑制活性，而经过植物乳杆菌X7021发酵的豆乳具有较强的XO抑制活性，说明本发明的功能性豆乳具有良好的降尿酸功效；与未经植物乳杆菌发酵的豆乳相比。
实施例7：功能性豆乳降血压能力检测
血管紧张素转化酶(ACE)是人体血压调节过程中起重要作用的一种二肽羧酶，主要参与肾素-血管紧张素-醛固酮***的调节。ACE催化水解血管紧张素转变成具有 强升压作用的血管紧张素II，同时将起血管舒张作用的舒缓激肽分解成失活片段，引起血压升高。抑制ACE的活性能够减少血管紧张素II的生成和舒缓激肽的失活，从而达到降低血压的目的。本实施例通过检测体外ACE抑制率来测定植物乳杆菌X7021发酵功能性豆乳的降血压能力。ACE抑制率的具体检测方法如下：
将实施例3-5制备的功能性豆乳用2mol/L的盐酸调整pH值至4.0，然后置于离心管中，8000rpm离心10min，得到上清液，再将部分上清液的pH值用2mol/L的NaOH调整pH值至8.3，再次8000rpm离心10min，得到上清液，贮存于-20℃作为待测样品待用。
试验组：在1.5mLEP管中加入待测样品25μL，再加入浓度为310mU/mL的ACE(溶于0.1mol/L含0.5mol/L NaCl，pH值为8.3的硼酸钠缓冲溶液中)10μL，并于37℃下温浴5min，然后加入50μL浓度为5.0m mol/L的马尿酰组胺酰亮氨酸(HHL，溶于0.1mol/L含0.5mol/LNaCl，pH值为8.3的硼酸钠缓冲溶液中)启动反应，在37℃下恒温反应1h，然后在100℃条件下水浴加热10min使酶失活而终止反应。
对照组：将试验组中的待测样品替换为相同体积的上述硼酸钠缓冲液。
采用高效液相色谱法分析反应后试验组及对照组体系中马尿酸的含量，以高效液相色谱图谱中的峰面积A对应马尿酸的含量，并根据以下公式计算ACE抑制率：
ACE抑制率(％)＝(A对照-A试验)/A对照×100％
式中：A对照为对照组的峰面积；A试验为试验组的峰面积。
高效液相色谱的测定条件为：色谱柱：WondaSil C18色谱柱(250×4.6mm，5μm)；流动相：A为超纯水(含0.1％TFA)，B为乙腈；洗脱条件：0min，20％B；10min，100％B；16min，20％B；20min，20％B；流速：0.8mL/min；柱温：30℃；检测波长：228nm；进样量：10μL。
试验结果如表2所示。
表2实施例3-5制备的功能性豆乳功效比较
由表2可以看出，豆乳经植物乳杆菌X7021发酵后，ACE抑制率均升高，说明本发明的功能性发酵豆乳具有明显的降血压功效。
实施例8、功能性豆乳口感试验
随机选择30名市民同时试吃按照本发明的制备方法制备得到的功能性豆乳(试验组)、市售的普通豆乳(对比组1)及市售的普通功能性豆乳(对比组2)，统计其满意度，如表3所示：
表3
由表3的结果可以看出，本发明的功能性比市售的豆乳及功能性豆乳的满意度都高，本发明的功能性豆乳具有良好的口感。
综上所述，本发明采用植物乳杆菌发酵制备得到的功能性豆乳具有明显的降尿酸和血压，适合高尿酸及高血压患者食用；采用的植物乳杆菌产酸能力强，凝乳效果良好；不仅具有普通豆乳的饮用功能，还具有乳杆菌的益生保健功能，同时不添加任何防腐剂，且具有更好的口感，因此具有广泛的工业应用前景。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种功能性豆乳，经过植物乳杆菌发酵获得，其特征在于，所述植物乳杆菌为植物乳杆菌X7021，其保藏号为：CCTCC NO:M2015039。
2.如权利要求1所述的功能性豆乳的制备方法，包括如下工艺步骤：
1)将植物乳杆菌X7021冻干菌粉取出解冻，按2-6％的体积比接种至灭菌的MRS培养基中，置于37℃，200rpm条件下培养至对数生长期时取出，得到活化菌液；
2)将步骤1)的活化菌液按照2-6％的体积比接种至灭菌豆乳中，于33-42℃静置发酵6-12h，0-10℃条件下后熟2-48小时，得到功能性豆乳。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的体积比为5％。
4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的发酵温度为40℃。
5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的发酵时间为9h。
6.如权利要求1所述的功能性豆乳在降低尿酸中的应用。
7.如权利要求1所述的功能性豆乳在降血压中的应用。
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