CN113621542A - 一种乳酸乳球菌的快速活化方法及其在酸奶中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种乳酸乳球菌的快速活化方法，所述活化方式包括：S101：菌种活化，从‑80℃冰箱中取出乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)LL47原始出发菌株，于冰上解冻，接种于M17培养基中，于30℃、180rpm条件下培养16h，镜检合格后再接入到M17培养基中，30℃条件下培养16h，经过2代液体培养；S102：菌种培养；S103：菌种保藏，重悬混匀，转入冻存管中，放入‑80℃温度下保存，得到冻存种子，以备使用；S104：活力评价；本发明中的酸奶发酵剂培养时间缩短4h，接种发酵后酸奶凝乳时间缩短3.5h，下罐时间缩短7.39h，产品有效活菌数提高11.67倍，产品滴定酸度提升7.18°T，节约生产成本19.84％，大大降低了酸奶货架期的染菌风险。

Description

一种乳酸乳球菌的快速活化方法及其在酸奶中的应用
技术领域
本发明涉及生物工程技术领域，具体为一种乳酸乳球菌的快速活化方法及其在酸奶中的应用。
背景技术
酸奶发酵剂是制作酸奶所用的特定的微生物培养材料，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；在目前乳制品行业，多采用直投式发酵剂，其保证了酸奶生产的标准化、统一化、规范化，适用于大批量和常规菌种生产。
对于小批量的自有菌种，由于菌种抗冷冻和抗干燥能力差，且用量较小，不适合制作成直投式发酵剂，多数中小乳企选择液体发酵剂；液体发酵剂常用牛奶进行搅拌发酵，发酵周期长达12～16h，菌种活力较差，染菌风险高；故需要研发一种稳定、高活力的液体酸奶发酵剂制备工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种乳酸乳球菌的快速活化方法及其在酸奶中的应用，以解决液体发酵剂稳定性差，活菌量低，活力差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种乳酸乳球菌的快速活化方法，所述活化方式包括：
S101：菌种活化，从-80℃冰箱中取出乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)LL47原始出发菌株，于冰上解冻，接种于M17培养基中，于30℃、180rpm条件下培养16h，镜检合格后再接入到M17培养基中，30℃条件下培养16h，经过2代液体培养；
S102：菌种培养，将步骤S101中的复壮完成的液体菌种，按照1％的接种量接种到M17培养基中，于30℃、180rpm条件下培养10～16h，获得发酵菌种；
S103：菌种保藏，将步骤S102中获得发酵菌种，经10000rpm、2min离心获得菌泥；向菌泥中加入发酵体积量20～40％的M17培养基和10～30％的甘油，重悬混匀，转入冻存管中，放入-80℃温度下保存，得到冻存种子，以备使用；
S104：活力评价，将步骤S103中的冻存种子，解冻后按1％的接种量接种到M17培养基中，于30℃、180rpm条件下培养16h，每隔2h，测定一次OD600，选取OD600增长最快工艺，作为最佳菌种保存方式。
其中，需要说明的是，本发明所采用的乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)LL47，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号为CGMCC NO.22892，保藏日期为2021年7月13日。
一种乳酸乳球菌在酸奶中的应用，所述应用包括：
步骤1：酸奶发酵剂制作，取乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)LL47冻存种子，按1％的接种量接种到发酵培养基中，于30℃、180rpm条件下培养6～10h，完成酸奶发酵剂制作；
步骤2：酸奶发酵，将步骤1中的酸奶发酵剂，按照5％的接种量，接种到牛奶中，先于30℃、100rpm条件下培养1h，后于30℃条件下，静置发酵，得到酸奶。
其中，在步骤1中，所述发酵培养基包含以下组份：葡萄糖10～50g/L，氮源10～50g/L，碳酸钙0.2～10g/L，磷酸二氢钾0.2～10g/L，其余为水。
其中，在步骤1中，所述发酵培养基的pH为7.0±0.1。
其中，所述氮源为食用酵母粉、麸皮浸出液和全脂奶粉的任意一种或几种的组合。
其中，所述发酵培养基包含以下组份：葡萄糖20g/L，食用酵母粉15g/L，麸皮浸出液20g/L，全脂奶粉5g/L，碳酸钙3g/L，磷酸二氢钾2g/L，其余为水。
其中，所述麸皮浸出液的制备方法包括以下步骤：称取麸皮，加入适量水，搅拌均匀后，开始在在搅拌条件下煮沸处理40min；然后使用100目纱布过滤，获得麸皮浸出液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中的酸奶发酵剂培养时间缩短4h，接种发酵后酸奶凝乳时间缩短3.5h，下罐时间缩短7.39h，产品有效活菌数提高11.67倍，产品滴定酸度提升7.18°T，节约生产成本19.84％，大大降低了酸奶货架期的染菌风险。
附图说明
图1为本发明乳酸乳球菌的快速活化方法流程示意图；
图2为本发明不同保藏方式对乳酸乳球菌活化影响示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，请参阅图1，本实施例中，本发明提供如下技术方案：一种乳酸乳球菌的快速活化方法，所述活化方式包括：
S101：菌种活化，从-80℃冰箱中取出乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)LL47原始出发菌株，于冰上解冻，接种于M17培养基中，于30℃、180rpm条件下培养16h，镜检合格后再接入到M17培养基中，30℃条件下培养16h，经过2代液体培养，以提高菌株活力；
S102：菌种培养，将步骤S101中的复壮完成的液体菌种，按照1％的接种量接种到M17培养基中，于30℃、180rpm条件下培养10h，获得发酵菌种；
S103：菌种保藏，将步骤S102中获得发酵菌种，经10000rpm、2min离心获得菌泥；向菌泥中加入发酵体积量20％的M17培养基和30％的甘油，重悬混匀，转入冻存管中，放入-80℃温度下保存，得到冻存种子，以备使用；
S104：活力评价，将步骤S103中的冻存种子，解冻后按1％的接种量接种到M17培养基中，于30℃、180rpm条件下培养16h，每隔2h，测定一次OD600，选取OD600增长最快工艺，作为最佳菌种保存方式。
实施例2，请参阅图1，本实施例中，本发明提供如下技术方案：一种乳酸乳球菌的快速活化方法，所述活化方式包括：
S101：菌种活化，从-80℃冰箱中取出乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)LL47原始出发菌株，于冰上解冻，接种于M17培养基中，于30℃、180rpm条件下培养16h，镜检合格后再接入到M17培养基中，30℃条件下培养16h，经过2代液体培养，以提高菌株活力；
S102：菌种培养，将步骤S101中的复壮完成的液体菌种，按照1％的接种量接种到M17培养基中，于30℃、180rpm条件下培养12h，获得发酵菌种；
S103：菌种保藏，将步骤S102中获得发酵菌种，经10000rpm、2min离心获得菌泥；向菌泥中加入发酵体积量30％的M17培养基和20％的甘油，重悬混匀，转入冻存管中，放入-80℃温度下保存，得到冻存种子，以备使用；
S104：活力评价，将步骤S103中的冻存种子，解冻后按1％的接种量接种到M17培养基中，于30℃、180rpm条件下培养16h，每隔2h，测定一次OD600，选取OD600增长最快工艺，作为最佳菌种保存方式。
实施例3，请参阅图1，本实施例中，本发明提供如下技术方案：一种乳酸乳球菌的快速活化方法，所述活化方式包括：
S101：菌种活化，从-80℃冰箱中取出乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)LL47原始出发菌株，于冰上解冻，接种于M17培养基中，于30℃、180rpm条件下培养16h，镜检合格后再接入到M17培养基中，30℃条件下培养16h，经过2代液体培养，以提高菌株活力；
S102：菌种培养，将步骤S101中的复壮完成的液体菌种，按照1％的接种量接种到M17培养基中，于30℃、180rpm条件下培养14h，获得发酵菌种；
S103：菌种保藏，将步骤S102中获得发酵菌种，经10000rpm、2min离心获得菌泥；向菌泥中加入发酵体积量40％的M17培养基和10％的甘油，重悬混匀，转入冻存管中，放入-80℃温度下保存，得到冻存种子，以备使用；
S104：活力评价，将步骤S103中的冻存种子，解冻后按1％的接种量接种到M17培养基中，于30℃、180rpm条件下培养16h，每隔2h，测定一次OD600，选取OD600增长最快工艺，作为最佳菌种保存方式。
请参阅图2，对于实施例1、实施例2和实施例3中，将冻存种子解冻后按1％的接种量接种到M17培养基中，于30℃、180rpm条件下培养16h，每隔2h，测定一次OD600，得到不同保藏方式对乳酸乳球菌活化影响的示意图，如图2所示。
从图2可知，本发明中的保藏菌种方式，菌种达到稳定期的时间缩短4h，活化速度和培养时间明显缩短，降低了生产成本，提升了生产效率
基于冻存种子在酸奶中的应用，以下实施例涉及高活力乳酸乳球菌的培养方法，包括以下工艺步骤：
实施例4
步骤1：酸奶发酵剂制作，取乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)LL47冻存种子，按1％的接种量接种到发酵培养基中，于30℃、180rpm条件下培养8h，完成酸奶发酵剂制作；
步骤2：酸奶发酵，将步骤1中的酸奶发酵剂，按照5％的接种量，接种到牛奶中，先于30℃、100rpm条件下培养1h，后于30℃条件下，静置发酵，得到酸奶，并观察发酵过程，记录凝乳时间，过程跟踪pH变化，待pH到4.65，判定发酵结束，记录发酵时间，检测滴定酸度和有效活菌数。
其中，发酵培养基包含以下组份：葡萄糖20g/L，食用酵母粉15g/L，麸皮浸出液20g/L，全脂奶粉5g/L，碳酸钙3g/L，磷酸二氢钾2g/L，其余为水。
其中，发酵培养基的pH为7.0±0.1。
其中，麸皮浸出液的制备方法包括以下步骤：称取麸皮，加入适量水，搅拌均匀后，开始在在搅拌条件下煮沸处理40min；然后使用100目纱布过滤，获得麸皮浸出液。
实施例5
步骤1：酸奶发酵剂制作，取乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)LL47冻存种子，按1％的接种量接种到发酵培养基中，于30℃、180rpm条件下培养8h，完成酸奶发酵剂制作；
步骤2：酸奶发酵，将步骤1中的酸奶发酵剂，按照5％的接种量，接种到牛奶中，先于30℃、100rpm条件下培养1h，后于30℃条件下，静置发酵，得到酸奶，并观察发酵过程，记录凝乳时间，过程跟踪pH变化，待pH到4.65，判定发酵结束，记录发酵时间，检测滴定酸度和有效活菌数。
其中，发酵培养基包含以下组份：葡萄糖10g/L，食用酵母粉10g/L，麸皮浸出液40g/L，全脂奶粉10g/L，碳酸钙3g/L，磷酸二氢钾2g/L，其余为水。
其中，发酵培养基的pH为7.0±0.1。
其中，麸皮浸出液的制备方法包括以下步骤：称取麸皮，加入适量水，搅拌均匀后，开始在在搅拌条件下煮沸处理40min；然后使用100目纱布过滤，获得麸皮浸出液。
实施例6
步骤1：酸奶发酵剂制作，取乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)LL47冻存种子，按1％的接种量接种到发酵培养基中，于30℃、180rpm条件下培养8h，完成酸奶发酵剂制作；
步骤2：酸奶发酵，将步骤1中的酸奶发酵剂，按照5％的接种量，接种到牛奶中，先于30℃、100rpm条件下培养1h，后于30℃条件下，静置发酵，得到酸奶，并观察发酵过程，记录凝乳时间，过程跟踪pH变化，待pH到4.65，判定发酵结束，记录发酵时间，检测滴定酸度和有效活菌数。
其中，发酵培养基包含以下组份：葡萄糖20g/L，食用酵母粉5g/L，麸皮浸出液60g/L，全脂奶粉15g/L，碳酸钙3g/L，磷酸二氢钾2g/L，其余为水。
其中，发酵培养基的pH为7.0±0.1。
其中，麸皮浸出液的制备方法包括以下步骤：称取麸皮，加入适量水，搅拌均匀后，开始在在搅拌条件下煮沸处理40min；然后使用100目纱布过滤，获得麸皮浸出液。
对于实施例4、实施例5和实施例6中，不同发酵剂对酸奶发酵的影响，如表1所示；
表1不同发酵剂对酸奶发酵的影响对比
Figure BDA0003222222040000071
从表1可知，本发明中筛选的乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)LL47液体发酵剂快速活化方式，经过生产应用后，其凝乳时间缩短3.5h，下罐时间缩短7.39h，产品有效活菌数提高11.67倍，产品滴定酸度提升7.18oT，缩短发酵时间，节约生产成本19.84％，大大降低了酸奶货架期的染菌风险。
综上所述，本发明对乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)LL47的保藏方式、活化用培养基配方和发酵条件进行独特设计，选用符合法规的食品级原料进行菌种发酵，可直接应用于食品行业；本发明将乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)LL47活化后进行酸奶发酵，酸奶凝乳时间缩短3.5h，下罐时间缩短7.39h，产品有效活菌数提高11.67倍，产品滴定酸度提升7.18oT，节约生产成本19.84％，大大降低了酸奶货架期的染菌风险。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种乳酸乳球菌的快速活化方法，其特征在于，所述活化方式包括：
S101：菌种活化，从-80℃冰箱中取出乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)LL47原始出发菌株，于冰上解冻，接种于M17培养基中，于30℃、180rpm条件下培养16h，镜检合格后再接入到M17培养基中，30℃条件下培养16h，经过2代液体培养；
S102：菌种培养，将步骤S101中的复壮完成的液体菌种，按照1％的接种量接种到M17培养基中，于30℃、180rpm条件下培养10～16h，获得发酵菌种；
S103：菌种保藏，将步骤S102中获得发酵菌种，经10000rpm、2min离心获得菌泥；向菌泥中加入发酵体积量20～40％的M17培养基和10～30％的甘油，重悬混匀，转入冻存管中，放入-80℃温度下保存，得到冻存种子，以备使用；
S104：活力评价，将步骤S103中的冻存种子，解冻后按1％的接种量接种到M17培养基中，于30℃、180rpm条件下培养16h，每隔2h，测定一次OD600，选取OD600增长最快工艺，作为最佳菌种保存方式。
2.一种乳酸乳球菌在酸奶中的应用，其特征在于，所述应用包括：
步骤1：酸奶发酵剂制作，取乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)LL47冻存种子，按1％的接种量接种到发酵培养基中，于30℃、180rpm条件下培养6～10h，完成酸奶发酵剂制作；
步骤2：酸奶发酵，将步骤1中的酸奶发酵剂，按照5％的接种量，接种到牛奶中，先于30℃、100rpm条件下培养1h，后于30℃条件下，静置发酵，得到酸奶。
3.根据权利要求2所述的一种乳酸乳球菌在酸奶中的应用，其特征在于，包括：
在步骤1中，所述发酵培养基包含以下组份：葡萄糖10～50g/L，氮源10～50g/L，碳酸钙0.2～10g/L，磷酸二氢钾0.2～10g/L，其余为水。
4.根据权利要求2所述的一种乳酸乳球菌在酸奶中的应用，其特征在于，包括：
在步骤1中，所述发酵培养基的pH为7.0±0.1。
5.根据权利要求3所述的一种乳酸乳球菌在酸奶中的应用，其特征在于，包括：
所述氮源为食用酵母粉、麸皮浸出液和全脂奶粉的任意一种或几种的组合。
6.根据权利要求3或5任一项所述的一种乳酸乳球菌在酸奶中的应用，其特征在于，包括：
所述发酵培养基包含以下组份：葡萄糖20g/L，食用酵母粉15g/L，麸皮浸出液20g/L，全脂奶粉5g/L，碳酸钙3g/L，磷酸二氢钾2g/L，其余为水。
7.根据权利要求5所述的一种乳酸乳球菌在酸奶中的应用，其特征在于，包括：
所述麸皮浸出液的制备方法包括以下步骤：称取麸皮，加入适量水，搅拌均匀后，开始在在搅拌条件下煮沸处理40min；然后使用100目纱布过滤，获得麸皮浸出液。
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