CN107828683A - 一种延长酸乳保质期的植物乳杆菌冻干粉及制备方法 - Google Patents

一种延长酸乳保质期的植物乳杆菌冻干粉及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及食品微生物应用及食品制造领域，尤其涉及一种延长酸乳保质期的植物乳杆菌冻干粉及制备方法；植物乳杆菌冻干粉经植物乳杆菌菌株与乳化保护剂混合后冻干制得，其中，所述植物乳杆菌菌株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO.10453；其制备方法包括菌种活化、菌种扩培、发酵培养、冻干的步骤；本发明的植物乳杆菌冻干粉，能够对发酵乳制品中的主要腐败菌霉菌和酵母菌起到抑制效果、从而延长酸乳的保质期。

Description

一种延长酸乳保质期的植物乳杆菌冻干粉及制备方法
技术领域
本发明涉及食品微生物应用及食品制造领域，尤其涉及一种延长酸乳保质期的植物乳杆菌冻干粉及制备方法。
背景技术
近年来，国内酸乳的消费量逐年上升。由于酸乳需要低温贮藏，并且保质期较短，大量的酸乳因为超过了保质期而被丢弃，如果通过某种保鲜方式使酸乳的保质期延长7天以上的话，将会减少大量的浪费。
酵母和霉菌的污染是导致酸乳保质期过短的主要因素。在酸乳生产中，减少霉菌和酵母菌污染的方法，目前主要是加强生产卫生条件和添加化学防腐剂。加强生产卫生条件能从一定程度上较少污染带来的损失，但无法进一步的延长酸乳的保质期。而化学防腐剂(如山梨酸、纳塔霉素等)已经被国家明令禁止在酸乳中使用(山梨酸和纳塔霉素在2009年被***列入《食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂名单》)。因此，如何延长酸乳的保质期，成为一种亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能够对发酵乳制品中的主要腐败菌霉菌和酵母菌起到抑制效果、从而延长酸乳的保质期的延长酸乳保质期的植物乳杆菌冻干粉及制备方法。
本发明第一方面提供一种延长酸乳保质期的植物乳杆菌冻干粉，经植物乳杆菌菌株与乳化保护剂混合后冻干制得，其中，所述植物乳杆菌菌株已于2015年1月27日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO.10453，分类命名为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。
根据现有的科学文献，乳酸菌能产生各种抗微生物的化合物，例如有机酸、过氧化氢、二乙酰基和细菌素等。商业抗微生物产品Nisaplin(Danisco)就是基于从乳酸乳球菌纯化的乳链菌肽。乳酸菌天然存在于各种传统乳酸发酵食品中，不仅对人体无害，而且能够改善人和动物的健康状况，是国际公认为GRAS生物制剂。本发明中的植物乳杆菌(Lp90)，是从传统乳酸发酵食品泡菜中筛选出来的，具有抑制真菌活性的乳酸菌，在酸乳中达到一定的数量时，能明显抑制霉菌和酵母菌的生长，从而延长酸乳的保质期。
利用抗菌活性的乳酸菌延长酸乳保质期，要求使用方便快捷，且需要较高的初始活菌数才能有效果。因此，具体的，所述植物乳杆菌菌株的活菌数大于6×1011cfu/g。
具体的，所述乳化保护剂以质量份数计包括：脱脂奶粉5-10份、海藻糖5-10份、蔗糖3-6份、甘油1-3份、甘露醇2-5份、抗坏血酸钠0.5-2份。
本发明第二方面提供一种延长酸乳保质期的植物乳杆菌冻干粉的制备方法，包括以下步骤：
S1、菌种活化：将前述的植物乳杆菌菌种接种于新鲜的MRS液体培养基中活化，得到一级种子液；
S2、菌种扩培：将一级种子液转接至种子培养基中得到二级种子液；
S3、发酵培养：将二级种子液转接至发酵培养基中进行高密度发酵，待发酵液的OD值不再上升时，终止发酵并将发酵液温度降低到室温；
S4、冻干：离心发酵液以收集菌体，然后与乳化保护剂混合均匀后，真空冷冻干燥制得植物乳杆菌冻干粉。
具体的，步骤S1中，植物乳杆菌菌种接种于新鲜的MRS液体培养基中后，37℃下培养14-17h，传代培养2-3次得到活化的植物乳杆菌一级种子液。
具体的，所述MRS液体培养基的制备方法为：10g蛋白胨、I0g牛肉膏、5g酵母浸粉、20g蔗糖、2g磷酸氢二钾、5g乙酸钠、2g柠檬酸三钠、Ig吐温80、200mg硫酸镁、54mg硫酸锰与1000mL蒸馏水混合均匀后，调节pH至6.5，然后121℃灭菌15min。
具体的，步骤S2中，将一级种子液按照重量比2％转接至种子培养基中，37℃下培养直到种子液OD达到3.0-5.0。
具体的，步骤S2中，可采用多级扩培的方式得到二级种子液。
具体的，步骤S3中，将二级种子液按照重量比2％转接到发酵培养基中，37℃下培养10-12小时，发酵过程中通过滴加15-20％氢氧化钠溶液使发酵液pH保持在5.3-5.8之间。
具体的，步骤S4中，通过管式离心机收集发酵液中的菌体，转速13000-15000rad/min，将收集到的菌体与乳化保护剂按照1：1～3的比例混合均匀，放入真空冷冻机干燥。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明的植物乳杆菌来源于四川传统泡菜，经过高密度发酵技术和乳化包埋技术，获得高活性的冻干粉，冻干粉含有6×1011cfu/g以上的活菌数，具有抑制真菌作用，能够对发酵乳制品中的主要腐败菌霉菌和酵母菌起到抑制效果。酸乳发酵前，与直投式酸乳发酵菌种一起加入，从而延长酸乳的货架期，方便快捷，稳定性高。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为第二实施例中实验组与对照组在第35天的对比结果图。
图2为第二实施例中酸奶25℃贮藏过程中pH变化图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
将冷冻保存的L.plantarum LP90接种于新鲜MRS液体培养基中，在温度37℃下培养16h，传代培养2次得到活化的L.plantarum LP90菌种。
MRS液体培养基的制备方法为：10g蛋白胨、I0g牛肉膏、5g酵母浸粉、20g蔗糖、2g磷酸氢二钾、5g乙酸钠、2g柠檬酸三钠、Ig吐温80、200mg硫酸镁、54mg硫酸锰与1000mL蒸馏水混合均匀后，调节pH至6.5，然后121℃灭菌15min。
配置二级液体种子培养基，按照重量比2％将前面得到的活化L.plantarum LP90菌种接种于该培养基中，在温度37℃下培养12小时直到种子液OD达到3.0。
将二级种子液按照重量比2％转接到发酵罐中，在37℃下培养10小时，发酵过程中通过滴加20％氢氧化钠溶液调节pH，使发酵液的pH保持在5.5±0.1。待发酵液的OD值不再上升的时候终止发酵并将发酵液温度降低到室温。
通过管式离心机收集上述发酵液中的菌体，转速14000rad/min，将收集到的菌体与乳化保护剂按照1：2的比例混合均匀。乳化保护剂的配方为：脱脂奶粉8份、海藻糖6份、蔗糖4份、甘油1份、甘露醇2份、抗坏血酸钠0.5份、水78.5份。菌体和乳化保护剂的混合物经过真空冷冻干燥后获得高活性的冻干粉。
实施例2
通过以下加速实验测试L.plantarum LP90在延长酸乳保质期的效果：
按全脂乳粉(或脱脂乳粉)11.6％、蔗糖6％、水82.4％配制复原乳溶解后于95℃灭菌5min，冷却至43℃接入发酵剂，为了让抑菌实验结果更加明显，按照终浓度10cfu/mL加入酵母和霉菌菌液至上述复原乳中。
实验组按照每吨15g的添加量加入L.plantarum LP90冻干粉，对照组不加。搅拌均匀后装成100mL/杯，每组分装30个平行样品，所有样品均在43℃恒温培养箱中发酵5h至pH4.6结束发酵，在4℃条件下后熟12h，得到对照组和实验组样品。
所有样品置于25℃贮藏，并在1d、7d、14d、21d、28d测定其pH值、滴定酸度以及霉菌和酵母菌的数量。结果如图1所示，实验组由于加入了本发明的植物乳杆菌冻干粉，抑菌作用明显，而对照组则出现大量霉菌。酸奶贮藏过程中酸度的变化对产品质量影响较大，在本实施例中，如图2所示，添加植物乳杆菌冻干粉后，对酸奶的酸度影响较小，在25℃贮藏14d，添加植物乳杆菌冻干粉后，pH仅比对照组低0.1。
上述实验的酵母菌液制备方法，将活化好的酵母菌用YPD液体培养基中30℃培养48h，可利用血球计数板将酵母菌浓度调至合适浓度。上述霉菌孢子液制备方法，将腐败酸乳中分离的到的霉菌指示菌于PDA斜面培养基30℃培养5d，直至孢子生成。用含有0.05％(v/v)吐温-80的无菌水冲洗斜面，用无菌纱布过滤，并利用血球计数板将霉菌孢子浓度调制至合适浓度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种延长酸乳保质期的植物乳杆菌冻干粉，其特征在于：经植物乳杆菌菌株与乳化保护剂混合后冻干制得，其中，所述植物乳杆菌菌株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO.10453。
2.根据权利要求1所述的延长酸乳保质期的植物乳杆菌冻干粉，其特征在于：所述植物乳杆菌菌株的活菌数大于6×1011cfu/g。
3.根据权利要求1所述的延长酸乳保质期的植物乳杆菌冻干粉，其特征在于：所述乳化保护剂以质量份数计包括：脱脂奶粉5-10份、海藻糖5-10份、蔗糖3-6份、甘油1-3份、甘露醇2-5份、抗坏血酸钠0.5-2份。
4.根据权利要求1至3任一项所述的延长酸乳保质期的植物乳杆菌冻干粉的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、菌种活化：将前述的植物乳杆菌菌种接种于新鲜的MRS液体培养基中活化，得到一级种子液；
S2、菌种扩培：将一级种子液转接至种子培养基中得到二级种子液；
S3、发酵培养：将二级种子液转接至发酵培养基中进行高密度发酵，待发酵液的OD值不再上升时，终止发酵并将发酵液温度降低到室温；
S4、冻干：离心发酵液以收集菌体，然后与乳化保护剂混合均匀后，真空冷冻干燥制得植物乳杆菌冻干粉。
5.根据权利要求4所述的延长酸乳保质期的植物乳杆菌冻干粉的制备方法，其特征在于：步骤S1中，植物乳杆菌菌种接种于新鲜的MRS液体培养基中后，37℃下培养14-17h，传代培养2-3次得到活化的植物乳杆菌一级种子液。
6.根据权利要求4所述的延长酸乳保质期的植物乳杆菌冻干粉的制备方法，其特征在于：所述MRS液体培养基的制备方法为：10g蛋白胨、I0g牛肉膏、5g酵母浸粉、20g蔗糖、2g磷酸氢二钾、5g乙酸钠、2g柠檬酸三钠、Ig吐温80、200mg硫酸镁、54mg硫酸锰与1000mL蒸馏水混合均匀后，调节pH至6.5，然后121℃灭菌15min。
7.根据权利要求4所述的延长酸乳保质期的植物乳杆菌冻干粉的制备方法，其特征在于：步骤S2中，将一级种子液按照重量比2％转接至种子培养基中，37℃下培养直到种子液OD达到3.0-5.0。
8.根据权利要求4所述的延长酸乳保质期的植物乳杆菌冻干粉的制备方法，其特征在于：步骤S2中，可采用多级扩培的方式得到二级种子液。
9.根据权利要求4所述的延长酸乳保质期的植物乳杆菌冻干粉的制备方法，其特征在于：步骤S3中，将二级种子液按照重量比2％转接到发酵培养基中，37℃下培养10-12小时，发酵过程中通过滴加15-20％氢氧化钠溶液使发酵液pH保持在5.3-5.8之间。
10.根据权利要求4所述的延长酸乳保质期的植物乳杆菌冻干粉的制备方法，其特征在于：步骤S4中，通过管式离心机收集发酵液中的菌体，转速13000-15000rad/min，将收集到的菌体与乳化保护剂按照1：1～3的比例混合均匀，放入真空冷冻机干燥。
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Address after: 215200 Longqiao Road 1033, Wujiang Economic and Technological Development Zone, Suzhou City, Jiangsu Province

Patentee after: Weikang probiotics (Suzhou) Co.,Ltd.

Address before: 215000 No. 1033, long Qiao Road, Wujiang economic and Technological Development Zone, Suzhou, Jiangsu

Patentee before: JIANGSU WECARE BIOTECHNOLOGY Co.,Ltd.