CN109517767B - 一种植物乳杆菌菌株、基于该菌株发酵生产的豆奶及其生产方法 - Google Patents

一种植物乳杆菌菌株、基于该菌株发酵生产的豆奶及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种植物乳杆菌菌株、基于该菌株发酵生产的豆奶及其生产方法，属于豆奶生产技术领域。用于豆奶发酵的植物乳杆菌菌株V02，Lactobacillus plantarum，保藏编号为CGMCC No.16727。采用植物乳杆菌菌株V02发酵周期短，发酵得到的豆奶不仅凝固特性好，而且具有较高的感官评价得分。同时由湿大豆制作而成的酸豆奶，适合喜欢豆制品口味的人群，由豆粉为原料，经过脱腥和均质处理，适合不喜好豆腥味的人群，同时还提供一种无糖豆奶，适合对牛奶过敏人群，糖尿病人群。三种豆奶主要营养成分均为植物蛋白、大豆磷脂、钙、磷、铁、锌等矿物质，具有改善神经功能、润肠通便、防治糖尿病、增加大脑机能和强身健体等功效。

Description

一种植物乳杆菌菌株、基于该菌株发酵生产的豆奶及其生产 方法
技术领域
本发明属于豆奶生产技术领域，具体一种植物乳杆菌菌株、基于该菌株发酵生产的豆奶及其生产方法。
背景技术
豆奶营养价值高，与牛奶相比，它含有磷脂、异黄酮等功能成分，而不含乳糖和胆固醇，特别适合对牛奶过敏的婴幼儿以及体内缺乏乳糖酶的成年人饮用，是一种很有开发潜能的奶类替代品。发酵豆奶是豆奶添加或不添加发酵促进剂(牛奶或可供乳酸菌利用的糖类)，经益生菌发酵而得到类似于酸奶的发酵豆制品。豆奶不仅营养成分没有损失，而且经益生菌作用后氨基酸含量会升高，口感上可以赋予豆奶酸香味；益生菌产生的蛋白酶，能破坏大豆中的抗营养因子，大豆中蛋白经水解转变成小分子短肽后更有利于人体消化吸收。
益生菌(Probiotics)是一类对宿主有益的活性微生物，是定植于人体肠道、生殖***内，能产生确切健康功效从而改善宿主微生态平衡、发挥有益作用的活性有益微生物的总称。益生菌具有良好的降低血清胆固醇、促进肠道消化***健康、提高人体免疫力等作用。乳制品尤其以酸奶为代表的发酵乳制品是益生菌最佳的载体之一。
而现有技术中，用于豆奶发酵生产的益生菌种类较多，但是常常存在经过益生菌发酵的豆奶发酵周期长、酸甜度不佳、质地不均匀，黏稠度和流动性差，酸奶香气较淡，导致品尝口感差的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种植物乳杆菌菌株、基于该菌株发酵生产的豆奶及其生产方法，所述植物乳杆菌菌株具有发酵周期短，发酵的豆奶具有发酵凝固性好，酸甜度和感官评价高的特点。
本发明提供了一种用于豆奶发酵的植物乳杆菌菌株V02，Lactobacillusplantarum，保藏编号为CGMCC No.16727。
本发明提供了一种益生菌发酵豆奶，由包括以下质量浓度的原料发酵得到：植物乳杆菌菌株V02的发酵液6％～8％、湿黄豆或豆粉15％～20％、添加剂2％～6％和水65～80％；所述植物乳杆菌菌株V02发酵液的活菌数为4.0～7.0×108CFU/g；
所述植物乳杆菌菌株V02的发酵液的制备方法包括以下步骤：将所述植物乳杆菌菌株V02按照接种量2％～5％接种至纯豆奶中在37℃条件下发酵至凝固但无乳清析出，得到植物乳杆菌菌株V02的发酵液。
优选的，由包括以下质量浓度的原料发酵得到：所述植物乳杆菌菌株V02的发酵液7％、湿黄豆18％和水70％；所述添加剂为甜味剂；所述甜味剂的质量浓度为5％。
优选的，由包括以下质量浓度的原料发酵得到：所述植物乳杆菌菌株V02的发酵液7％、豆粉16％和水74.5％；所述添加剂为甜味剂；所述甜味剂的质量浓度为2.5％。
优选的，由包括以下质量浓度的原料发酵得到：所述植物乳杆菌株V02发酵液8％，湿黄豆18％和纯净水70％；所述添加剂为木糖醇；所述木糖醇的质量浓度为4％。
优选的，所述湿黄豆是将晒干的黄豆和水按质量比为1:5的比例浸泡8h后去皮制备得到。
本发明提供了所述益生菌发酵豆奶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将豆粉或湿黄豆研磨得到的豆浆和水混合，煮沸，所得煮沸液去除浆渣，得到的豆奶再次煮沸，得到杀菌豆奶；
2)将所述杀菌豆奶与甜味剂混合，第三次煮沸，冷却至40℃以下时向所得混合液中接入植物乳杆菌菌株V02的发酵液，在37℃下发酵至凝固但无乳清析出，得到益生菌发酵豆奶。
优选的，当原料为豆粉时，发酵的温度为37℃，所述发酵的时间为6～8h。
优选的，当原料为湿黄豆，添加剂为甜味剂时，发酵的温度为37℃，所述发酵的时间为5～7h。
优选的，当原料为湿黄豆，添加剂为木糖醇时，发酵的温度为37℃，发酵的时间为6h～8h。
本发明提供的用于豆奶发酵的植物乳杆菌菌株V02，Lactobacillus plantarum，保藏编号为CGMCC No.16727。本发明提供的植物乳杆菌菌株V02，与来源于发酵蔬菜的其他5株植物乳杆菌相比，V02的发酵时间较短，发酵豆奶的凝固度和感官评价(包括外观、色泽、风味、口感、质地等)等方面都具有较好的性能。实验证明，本发明提供的植物乳杆菌菌株V02发酵周期仅为5～8h，发酵产物凝固特性好，经过感官评价，发酵豆奶的外形完整，质地均匀，无乳清析出，黏稠度和流动性适宜，色泽均匀一致，呈现乳白色，酸奶香气浓郁，无不良气味，口感细腻酸甜适宜，润滑无粗糙感，无明显气孔，质地均匀，感官评定分数较高。
进一步的，采用植物乳杆菌菌株V02发酵周期短，发酵得到的豆奶不仅凝固特性好，而且具有较高的感官评价得分。同时由湿大豆制作而成的酸豆奶，适合喜欢豆制品口味的人群，由豆粉为原料，经过脱腥和均质处理，适合不喜好豆腥味的人群，同时还提供一种无糖豆奶，适合对牛奶过敏人群和糖尿病人群。三种豆奶主要营养成分均为植物蛋白、大豆磷脂、钙、磷、铁、锌等矿物质，具有改善神经功能、润肠通便、防治糖尿病、增加大脑机能和强身健体等功效。
生物保藏信息
植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏时间为2018年11月12日。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，生物保藏编号为CGMCC No.16727，菌株编号为V02。
具体实施方式
本发明提供了一种用于豆奶发酵的植物乳杆菌菌株V02，Lactobacillusplantarum，保藏编号为CGMCC No.16727。在MRS琼脂培养基上，植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)V02菌株的菌落大小2～3mm，菌落有较高黏性，表面光滑，边缘规则，圆形凸起，乳白色；个体形态呈短杆状，短链状排列，G+无芽孢杆菌。该菌发酵上清液对沙门氏菌、单增李斯特氏菌、金黄色葡萄球菌、粪肠球菌的生长有抑制作用，其中对沙门氏菌有较强的抑菌活性。食用发酵蔬菜来源的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)V02菌株发酵乳制品，可以提高机体免疫力、调整肠道菌群结构、增加有益菌数量、减少有害细菌数量、预防腹泻以及预防胃溃疡。
本发明提供了一种益生菌发酵豆奶，由包括以下质量浓度的原料发酵得到：所述植物乳杆菌菌株V02的发酵液6％～8％、湿黄豆或豆粉15％～20％、添加剂2％～6％和水65～80％；所述植物乳杆菌菌株V02发酵液的活菌数为4.0～7.0×108CFU/g。
在本发明中，原料的湿大豆时，所述发酵豆奶，优选由包括以下质量浓度的原料发酵得到：所述植物乳杆菌菌株V02的发酵液6％～8％、湿黄豆15％～20％、添加剂4％～6％和水66～80％；更优选由包括以下质量浓度的原料发酵得到：所述植物乳杆菌菌株V02的发酵液7％、湿黄豆18％、添加剂5％和水70％。所述添加剂包括甜味剂或木糖醇。当所述添加剂为甜味剂时制备得到一种酸豆奶，适合喜欢豆制品口味的人群。当所述原料为湿黄豆，添加剂为木糖醇时，制备得到一种无糖豆奶，适合对牛奶过敏人群或糖尿病人饮用。所述湿黄豆是将晒干的黄豆和水按质量比为1:5的比例浸泡8h后去皮制备得到。所述湿黄豆的含水量优选为16％～17％。
在本发明中，原料为豆粉时，优选为由包括以下质量浓度的原料发酵得到：所述植物乳杆菌菌株V02的发酵液6～8％、豆粉15～17％、甜味剂2～3％和水70～83％；更优选为由包括以下质量浓度的原料发酵得到：所述植物乳杆菌菌株V02的发酵液7％、豆粉16％、甜味剂2.5％和水74.5％。所述豆粉为经闪蒸脱腥罐脱腥和高压均质机均质处理的豆粉。
在本发明中，由湿大豆制作而成的酸豆奶，适合喜欢豆制品口味的人群，由豆粉为原料，经过脱腥和均质处理(完全去除大豆外皮，胚芽)，适合不喜好豆腥味的人群。两种配方的主要营养成分均为植物蛋白、大豆磷脂、钙、磷、铁、锌等矿物质，同时大豆中含有丰富的大豆异黄酮，经过大量的体内、体外及临床试验证明，大豆异黄酮的功效与食物中所含大豆基质、饮食等因素息息相关；同时，微生物发酵后所产生生物活性肽对心血管疾病、癌症、高血压以及骨质疏松等疾病也有一定的影响，因此，本发明提供的发酵豆奶具有改善神经功能、润肠通便、防治糖尿病、增加大脑机能和强身健体等功效。
在本发明中，所述益生菌发酵豆奶的原料包括添加剂。所述添加剂包括甜味剂或木糖醇。所述甜味剂包括白砂糖、蔗糖、葡萄糖和麦芽糖浆中的一种或几种。本发明对所述甜味剂的来源没有特殊限制，采用本领域所熟知的甜味剂的来源即可。
在本发明中，所述植物乳杆菌菌株V02的发酵液的制备方法，优选包括以下步骤：将植物乳杆菌菌株V02按照接种量2％～5％接种至纯豆奶中在37℃条件下发酵至凝固但无乳清析出，得到植物乳杆菌菌株V02的发酵液。所述发酵的时间优选为8h～12h，更优选为9～11h，最优选为10h。所述纯豆奶是由质量浓度10％～15％豆粉、质量浓度2％～6％添加剂、质量浓度79％～88％纯净水组成，混合后在115℃条件下灭菌10min备用。所述植物乳杆菌菌株V02发酵液的活菌数优选为4.0～7.0×108CFU/g，更优选为6.0×108CFU/g。所述添加剂为甜味剂或木糖醇。所述甜味剂包括白砂糖、蔗糖、葡萄糖和麦芽糖浆中的一种或几种。当添加甜味剂制备纯豆奶时，适合发酵豆粉为原料或湿黄豆为原料的发酵豆奶，不适合患有糖尿病的人饮用。当添加木糖醇制备纯豆奶时，发酵的益生菌发酵豆奶适合给患有糖尿病的人饮用。
在本发明中，所述益生菌发酵豆奶的原料包括水。所述水的种类优选为纯净水。本发明对所述纯净水的来源没有特殊限制，采用本领域所熟知的纯净水即可。
本发明提供了所述益生菌发酵豆奶的制备方法，包括以下步骤：
1)将豆粉或湿黄豆研磨得到的豆浆和水混合，煮沸，所得煮沸液去除浆渣，得到的豆奶再次煮沸，得到杀菌豆奶；
2)将所述杀菌豆奶与甜味剂混合，第三次煮沸，冷却至40℃以下时向所得混合液中接入植物乳杆菌菌株V02的发酵液，在37℃下发酵至凝固但无乳清析出，得到益生菌发酵豆奶。
在本发明中，当原料为豆粉时，发酵的温度优选为37℃，所述发酵的时间优选为6～8h。当原料为湿黄豆，添加剂为甜味剂时，发酵的温度优选为37℃，所述发酵的时间优选为5～7h。当原料为湿黄豆，添加剂为木糖醇时，发酵的温度优选为37℃，所述发酵的时间优选为6～8h。为了使酸豆奶发酵的凝固性和感官评价效果更好，当原料不同时选用不同的发酵温度和发酵时间，厌氧培养酸豆奶。
在本发明中，所述煮沸的温度优选为100℃。所述植物乳杆菌菌株V02的发酵液的接种量优选为6％～8％，更优选为7％。
下面结合实施例对本发明提供的一种植物乳杆菌菌株、基于该菌株发酵生产的豆奶及其生产方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
植物乳杆菌菌株的筛选方法
(1)将来源于发酵蔬菜的6株植物乳杆菌(分别为菌株V02、V16、V21、V41、V53和V66)分别用于发酵豆奶实验，具体方法如下：
将植物乳杆菌菌株V02按照接种量2％～5％接种至纯豆奶(由质量浓度10％～15％豆粉、质量浓度2％～6添加剂(木糖醇或白砂糖)和质量浓度79％～88％纯净水组成，混合后在115℃条件下灭菌10min得到)中在37℃条件下发酵至凝固但无乳清析出，得到植物乳杆菌菌株V02的发酵液。将发酵制备的植物乳杆菌菌株V02的发酵液接入灭菌的豆粉中，37℃条件下发酵值凝固，得到酸豆奶。
(2)对上述制备的酸豆奶测定凝固度，统计发酵时间和感官评价(具体方法见表1)。
感官评价方法如下：评定小组为专业的评价人员所构成(即由受过专业感官评价培训的人员组成)，共有10人，采用描述性的检测方法分别对样品的外观、色泽、风味、口感、质地进行细致的描述，以感官评价的结果作为益生菌发酵豆奶主要配料的单因素多水平试验的评定标准。益生菌发酵豆奶的感官评定标准及评价指标见表1。
表1益生菌发酵豆奶感官评定标准
Figure BDA0001951894450000061
Figure BDA0001951894450000071
表2 6株菌的检测结果
Figure BDA0001951894450000072
结果表2。根据表1结果，筛出V16、V21、V41三株菌株发酵时间过长且凝固状态不佳；筛除感官评价较差菌株V53、V66；根据发酵豆奶的凝固度和感官评价结果，有V02植物乳杆菌发酵效果较好，且发酵时间较短可为5h，最终筛选出V02植物乳杆菌用于后续发酵。
实施例2
植物乳杆菌V02菌株的活化、扩大培养与发酵豆奶
(1)将-80℃下甘油保藏的植物乳杆菌V02转接活化后，经灭菌MRS培养基扩大培养与灭菌100ml纯豆奶锥形瓶发酵，得到活菌数为(4.0～7.0)×108CFU/g，pH值4.0～4.5的发酵乳。
(2)植物乳杆菌V02活菌数量及pH值的检测
称取25g发酵乳放入含有225mL灭菌生理盐水中，采用拍击式匀质器以8000～10000r/min的速度处理1min，充分振荡后，制成10-1的均匀稀释液；再以9mL灭菌生理盐水做10倍递增稀释至10-8；取10-6～10-8的稀释液各1mL置于无菌平皿中，倒入溶化并冷却至44℃的灭菌MRS培养基约15mL，迅速轻轻旋动平皿，使培养基与菌液充分混匀，每个稀释度3次重复。同时将灭菌MRS培养基注入加有1mL无菌生理盐水的灭菌平皿内作空白对照。待培养基凝固后，翻转平板，置(36±1)℃温箱中培养(48±2)h，待菌落长出后即可计数。其平板菌落计数结果显示，每1ml中植物乳杆菌V02的活菌数量为(4.0～7.0)×108CFU。
制作50ml发酵豆乳并将其混匀，使用pH计测定，每个发酵乳样品测三次，取其平均值，其pH值结果显示，pH值4.0～4.5。
(3)豆奶的制作工艺
1)称取干黄豆，纯净水的重量百分比为干黄豆40％，纯净水60％，室温泡发约10h，湿黄豆去皮，洗净，将湿黄豆和纯净水按重量百分比为17％：80％的比例混合，磨碎，煮沸，多次过滤(过滤的孔径1mm，过滤次数3～5次)使浆渣分离。去除滤渣后的豆奶，再次煮沸。
2)将豆粉和纯净水按重量比为1：4的比例混合，煮沸，得到豆奶。
(4)益生菌发酵豆奶制作工艺
1)单一菌种发酵纯豆奶制作工艺：先将上述煮沸的豆奶中加入白砂糖6％，加热煮沸混匀，冷却至40℃，加入植物乳杆菌V02发酵乳8％于豆奶中混匀，分装于发酵容器中，培养温度37℃，培养时间依据发酵豆奶容量且至凝固无乳清析出。
2)单一菌种发酵豆粉奶制作工艺：先将上述煮沸的豆奶中加入白砂糖2％，加热煮沸混匀，冷却至40℃，加入植物乳杆菌V02发酵乳8％于豆奶中混匀，分装于发酵容器中，培养温度37℃，培养时间依据发酵豆奶容量且至凝固无乳清析出。
3)单一菌种发酵无糖纯豆奶制作工艺：先将上述煮沸的豆奶中加入木糖醇4％，加热煮沸混匀，冷却至40℃，加入植物乳杆菌V02发酵乳8％于豆奶中混匀，分装于发酵容器中，培养温度37℃，培养时间依据发酵豆奶容量且至凝固无乳清析出。
4)益生菌发酵豆奶的感官评价，按照实施例1中记载的感官评价方法进行评价，记录评价结果。
制备的益生菌发酵豆奶产品，其外形完整，质地均匀，无乳清析出，黏稠度和流动性适宜，色泽均匀一致，呈现乳白色，酸奶香气浓郁，无不良气味，口感细腻酸甜适宜，润滑无粗糙感，无明显气孔，质地均匀，感官评定分数最高。
实施例3
益生菌发酵豆奶中植物乳杆菌V02活菌数量的检测
称取25g益生菌发酵豆奶放入含有225mL灭菌生理盐水中，采用拍击式匀质器以8000～10000r/min的速度处理10s，充分振荡后，制成10-1的均匀稀释液。再以9mL灭菌生理盐水做10倍递增稀释至10-11，取10-6～10-9的稀释液各1mL置于无菌平皿中，倒入溶化并冷却至46℃的改良MRS培养基约15mL，迅速轻轻旋动平皿，使培养基与菌液充分混匀，每个稀释度3次重复。同时将改良MRS培养基注入加有1mL无菌生理盐水的灭菌平皿内作空白对照。待培养基凝固后，翻转平板，置(36±1)℃温箱中培养(48±2)h，待菌落长出后即可计数。其平板菌落计数及pH值结果显示，发酵纯豆奶益生菌活菌数为(4.0～7.0)×108CFU/g，pH值4.0～4.5。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于豆奶发酵的植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)菌株V02，保藏编号为CGMCC No.16727。
2.一种益生菌发酵豆奶，其特征在于，由包括以下质量浓度的原料发酵得到：植物乳杆菌菌株V02的发酵液6％～8％、湿黄豆或豆粉15％～20％、添加剂2％～6％和水65～74.5％；
所述植物乳杆菌菌株V02发酵液的活菌数为4.0～7.0×108CFU/g；
所述植物乳杆菌菌株V02的发酵液的制备方法包括以下步骤：将权利要求1所述植物乳杆菌菌株V02按照接种量2％～5％接种至纯豆奶中在37℃条件下发酵至凝固但无乳清析出，得到植物乳杆菌菌株V02的发酵液。
3.根据权利要求2所述益生菌发酵豆奶，其特征在于，由包括以下质量浓度的原料发酵得到：权利要求1所述植物乳杆菌菌株V02的发酵液7％、湿黄豆18％和水70％；所述添加剂为甜味剂；所述甜味剂的质量浓度为5％。
4.根据权利要求2所述益生菌发酵豆奶，其特征在于，由包括以下质量浓度的原料发酵得到：权利要求1所述植物乳杆菌菌株V02的发酵液7％、豆粉16％和水74.5％；所述添加剂为甜味剂；所述甜味剂的质量浓度为2.5％。
5.根据权利要求2所述益生菌发酵豆奶，其特征在于，由包括以下质量浓度的原料发酵得到：植物乳杆菌V02发酵液8％，湿黄豆18％和纯净水70％；所述添加剂为木糖醇；所述木糖醇的质量浓度为4％。
6.根据权利要求2、3和5任意一项所述益生菌发酵豆奶，其特征在于，所述湿黄豆是将晒干的黄豆和水按质量比为1:5的比例浸泡8h后去皮制备得到。
7.权利要求2～6任意一项所述益生菌发酵豆奶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将豆粉或湿黄豆研磨得到的豆浆和水混合，煮沸，所得煮沸液去除浆渣，得到的豆奶再次煮沸，得到杀菌豆奶；
2)将所述杀菌豆奶与添加剂混合，第三次煮沸，冷却至40℃以下时向所得混合液中接入植物乳杆菌菌株V02的发酵液，在37℃下发酵至凝固但无乳清析出，得到益生菌发酵豆奶。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，当原料为豆粉时，发酵的温度为37℃，所述发酵的时间为6～8h。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，当原料为湿黄豆，添加剂为甜味剂时，发酵的温度为37℃，所述发酵的时间为5～7h。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，当原料为湿黄豆，添加剂为木糖醇时，发酵的温度为37℃，发酵的时间为6～8h。
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