專利名稱：富鋅酸奶發酵劑及富鋅酸奶的制備方法
技術領域：
本發明屬于乳品及其加工領域，具體涉及利用益生菌富鋅及制備富鋅酸奶的方 法。
背景技術：
聯合國糧食與農業組織FA0、世界衛生組織WHO與國際乳品聯合會IDF于1977 年定義酸奶為在添加或不添加乳粉(或脫脂乳粉)乳中(殺菌乳或濃縮乳)，由保加利 亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌發酵制成的凝乳狀產品，成品中含有大量相應的活性微生物。酸 奶不僅含有豐富的鈣、蛋白質、核黃素和維生素等營養物質，而且還含有大量對人體健康 有益的益生菌。目前已經證實酸奶對人體有平衡腸道菌群、提高機體免疫力、降低膽固醇 和延緩衰老等作用，酸奶按其組織狀態可分為凝固型和攪拌型兩種，按發酵劑類型一般 分為由保加利亞乳桿菌L(即:L. delbrueckii subsp. bulgaricus)和嗜熱鏈球菌S(即 s. thermophilus)發酵而成的LS型酸奶、由嗜酸乳桿菌A (即L. acidophilus)和雙歧桿菌 B(即Bifidobacterium)發酵而成的AB型酸奶、以及由上述四種菌發酵的LABS型三種酸 奶。鋅是人體必需的微量元素之一，是人體內200多種酶的組成部分，廣泛參與核酸 及蛋白質的合成、糖和能量代謝、氧化還原及人體激素的形成過程，具有促進生長發育，提 高免疫力，促進食欲、參與維持皮膚和黏膜的正常結構及功能等多種作用。鋅的每日需求量 成人10 14mg，孕婦16 20mg，哺乳婦女18 20mg，嬰幼兒3 5mg，兒童及青少年10 15mg，富含鋅的食物有肝和牛羊肉、谷類和乳制品等。補鋅藥物較早使用的是ZnSO4,但無機鋅會刺激腸胃粘膜引起惡心、嘔吐等副作 用，相比之下，有機鋅較無機鋅吸收利用率高且副作用小。近年來用于補鋅制劑有葡萄糖酸鋅、甘草酸鋅、乳酸鋅等，依據楊月欣等人的報 道以ZnSO4的吸收利用率為100%，則葡萄糖酸鋅和乳酸鋅的生物利用率分別為132%和 73%。已有利用酵母富鋅，處理后將其添加到酸奶中制備富鋅酸奶的報道，然而較多報道表 明酵母菌是引起酸奶變質腐敗的主要微生物之一，此方法制備的富鋅酸奶增加了酸奶腐敗 變質的潛在風險可能會縮短酸奶的保質期。迄今為止，以乳酸菌、乳桿菌和雙歧桿菌混合培養富鋅并制備富鋅酸奶發酵劑及 富鋅酸奶未見報道。

發明內容
本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處提供一種富鋅酸奶的制備方法， 利用益生菌富鋅將無機鋅轉化有機鋅，并利用富含鋅的益生菌發酵復原乳或鮮奶生產富含 有機鋅的功能酸奶，以提高酸奶的功能價值和人體對鋅的利用率，并降低補充無機鋅對人 體的副作用。本發明解決技術問題采用如下技術方案
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本發明富鋅酸奶發酵劑的制備方法的特點是按如下步驟進行a、將L和B、A和S、L和S以及A和B菌分別按菌體數1 1組合，分別接種于Zn2+ 含量為0. 3 0. 5mg/mL的MRS或TJA培養基中，在37 42°C溫度環境中靜置培養48 72小時，分別得到LB、AS、LS或AB益生菌富鋅培養物；b、將步驟a所得益生菌富鋅培養物置于無菌離心管中，在2 6°C下離心分離分別 得到LB、AS、LS或AB富鋅益生菌菌體，用滅菌的鮮奶或復原乳將所述富鋅益生菌菌體洗下 并調整至濃度為4X IO7 2X 108/mL，分別制得LB富鋅培養物、AS富鋅培養物、LS富鋅培 養物或AB富鋅培養物；C、將步驟b所得LB富鋅培養物和AS富鋅培養物按體積比為1 1混合即得LABS 酸奶富鋅發酵劑；所述步驟b中LS富鋅培養物即為LS酸奶富鋅發酵劑，AB富鋅培養物即 為AB酸奶富鋅發酵劑。本發明方法的特點也在于所述MRS和TJA培養基中的Zn2+含量為0. 3 0. 5mg/mL。所述步驟a中的離心分離是在8000 10000r/min的轉速2 6°C下，離心分離 10 15分鐘。本發明制備富鋅酸奶的方法的特點是按如下步驟進行a、按質量百分比分別取以下各原料鮮奶或復原乳90 94%、蔗糖5 6%、低聚異麥芽糖或低聚果糖0. 5 2%、葡萄糖酸鋅8 20mg/kg、果膠或明膠0. 1 0.6%、酪蛋白酸鈉0. 6 1.2% ；b、將步驟a中所有原料混勻，在60°C、20Mpa下均質IOmin得混合料液；將所述混 合料液加熱至80 85°C，保溫35min殺菌，于冷水中冷卻至42°C得混合乳液；C、向步驟b所得混合乳液中接種LABS酸奶富鋅發酵劑、或LS酸奶富鋅發酵劑、或 AB酸奶富鋅發酵劑，接種量按體積百分比為2 6%;接種后以40 42°C發酵6 10h，至 pH為4. 4 4. 8，再置于4°C冰箱中經10 24h冷藏，即得LABS富鋅酸奶、或LS富鋅酸奶、 或AB富鋅酸奶。與已有技術相比，本發明有益效果體現在1、本發明利用雙歧桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌和嗜熱鏈球菌等益生菌組 合(L+S、A+B、L+B、A+S)接種于添加有ZnSO4的MRS、TJA培養基中使其富鋅，然后離心收集 菌體并將其制備為LS、AB、LABS酸奶發酵劑，發酵鮮奶或復原乳，獲得富含有機鋅的功能酸 奶以提高酸奶的功能價值和人體對鋅的利用率，并降低補充無機鋅對人體的副作用。2、本方法發酵所得的富鋅酸奶主要技術指標符合國家標準GB 2746-1999的相 關規定，其中非脂乳固體和酸度略高(非脂乳固體>8.2%，酸度> 72° T)，有機鋅含量 6· 1 IL 2mg/kg。
具體實施例方式非限定實施方式敘述如下實施例1 :LABS富鋅發酵劑及富鋅酸奶的制備1、制備LABS富鋅酸奶發酵劑
(1)將L和B按菌體數1 1混合，以體積分數為4%的接種量接種于含有Zn2+為 0. 5mg/mL、鹽酸半胱氨酸質量分數為0. 05%的500mL(10瓶)MRS培養基中，在37°C靜置培 養48h富鋅，然后將益生菌L和B的富鋅培養物置于50mL無菌離心管中lOOOOr/min，4°C離 心lOmin，用滅菌的復原乳(約30mL/瓶)將富鋅L和B菌體在無菌操作洗下并調整至適宜 的濃度約8X IO7AiL即得LB富鋅菌液以備用。(2)將A和S按菌體數1 1混合，以體積分數為3%的接種量接種于500mL(10 瓶)的TJA培養基(Zn2+含量為0. 35mg/mL)中，在37°C靜置培養48h富鋅；然后將益生菌 A和S富鋅培養物置于50mL無菌離心管中lOOOOr/min，4°C離心lOmin，用滅菌復原乳(約 28mL/瓶)將富鋅A和S菌體在無菌操作洗下并調整至適宜的濃度約8 X 107/mL即得AS富 鋅菌液備用。(3)將步驟⑴和步驟⑵制得的LB富鋅菌液和AS富鋅菌液按體積比為1 1 混合即為LABS富鋅酸奶發酵劑。2、制備LABS富鋅酸奶(1)配料在4L復原乳中添加6%的蔗糖、的低聚異麥芽糖、葡萄糖酸鋅15mg/ kg、0.4%的明膠和的酪蛋白酸鈉混勻；(2)均質在 60°C，2OMpa 下將均質 IOmin ；(3)加熱處理料液加熱至85 °C，保溫35min殺菌，于冷水中冷卻至42 °C ；(4)按體積百分比接種LABS富鋅酸奶發酵劑6%，置于42°C培養箱發酵6h至pH 為4. 6，然后置于4°C冰箱中經12h冷藏，即得LABS型富鋅酸奶。本實施例發酵所得LABS型富鋅酸奶技術指標符合國家標準GB 2746-1999的相關 規定，有機鋅含量約為11. 2mg/kg。實施例2 =LS富鋅酸奶發酵劑和富鋅酸奶的制備1、制LS富鋅酸奶發酵劑將L和S按菌體數1 1混合，以體積分數為4%的接種量接種于含Zn2+為0.35mg/ mL、番茄汁體積分數為0. 5%的500mL(10瓶)MRS培養基中，在37°C下靜置培養48h富鋅， 然后將益生菌L和S的富鋅培養物置于50mL無菌離心管中lOOOOr/min，4°C下離心lOmin， 用滅菌的復原乳(約24. 6mL/瓶)將富鋅L和S菌體在無菌操作洗下并調整至適宜的濃度 約8X 107mL，即得LS富鋅酸奶發酵劑。2、發酵制備LS富鋅酸奶方法同實施例1。本實施例方法發酵所得LS型富鋅酸奶技術指標符合國家標準GB 2746-1999的相 關規定，有機鋅含量約為7. 4mg/kg。實施例3 =AB富鋅酸奶發酵劑和富鋅酸奶的制備1、制備AB富鋅酸奶發酵劑將A和B按菌體數1 1混合，以體積分數為5 %的接種量接種于500mL (10瓶)的 MRS培養基(含0. 45mg/mL的Zn2+、質量分數為0. 05%的鹽酸半胱氨酸和體積分數為0. 2% 的番茄汁)中，在37°C靜置培養48h富鋅；然后將益生菌A和B富鋅培養物置于50mL無菌 離心管中8000r/min，4°C下離心15min，用滅菌鮮奶(約25mL/瓶)將富鋅A和B菌體在無 菌操作洗下并調整至適宜的濃度約8X IO7AiL即為AB富鋅酸奶發酵劑備用。
2、發酵制備AB富鋅酸奶(1)配料在4L鮮牛奶中添加蔗糖5%、低聚果糖2%、葡萄糖酸鋅14mg/kg、果膠 0. 5%和酪蛋白0. 8%酸鈉混勻；(2)均質在 55°C，I8Mpa 下將均質 Ιδπ η ；(3)加熱處理料液加熱至95°C，保溫IOmin殺菌，置于冷水中冷卻至40°C ；(4)接種上述AB富鋅酸奶發酵劑4% (體積比^仙！下發酵川??！至？??！約為*^， 然后置于4°C冰箱中經約24小時冷藏后熟，即得AB型富鋅酸奶。本實施例發酵所得AB型富鋅酸奶技術指標符合國家標準GB 2746-1999的相關規 定，有機鋅含量約為6. lmg/kg。具體實施中益生菌適宜濃度是菌體數約為4 X IO7 2 X 108/mL (注事先用蒸餾水試驗用顯微 鏡計數，以獲得適宜的滅菌鮮奶或復原乳(108°C，滅菌20min)洗滌所用體積V鮮奶或V復 原乳)。復原乳的制備是將120 140g的全脂奶粉和5 IOg的脫脂奶粉混合溶于850mL 45°C溫水中，即得脂肪含量為29士0. 5 31 士0. 5g/L、總固形物為119士 1 120士0. 8g/L 的復原乳。鮮奶乳的標準化是在IL鮮奶乳中添加5 30g全脂奶粉和5 20g脫脂奶粉進 行標準化，使脂肪含量為29士0.5 31 士0.5g/L、總固形物為119士 1 120士0.8g/L。鮮 奶即純牛奶，它本來就含有一定量的脂肪和固形物，不同批次的牛奶脂肪含量和固形物含 量有差異，為保證不同批次的酸奶品質一致而進行標準化，照GB5409-85的規定測定脂肪 與總固物含量在允許范圍內即可。
權利要求
一種富鋅酸奶發酵劑的制備方法，其特征是按如下步驟進行a、將L和B、A和S、L和S以及A和B菌分別按菌體數為1∶1組合，分別接種于Zn2+含量為0.3～0.5mg/mL的MRS或TJA培養基中，在37～42℃溫度環境中靜置培養48～72小時，分別得到LB、AS、LS或AB益生菌富鋅培養物；b、將步驟a所得益生菌富鋅培養物置于無菌離心管中，在2～6℃下離心分離分別得到LB、AS、LS或AB富鋅益生菌菌體，用滅菌的鮮奶或復原乳將所述富鋅益生菌菌體洗下并調整至濃度為4×107～2×108/mL，分別制得LB富鋅發酵液、AS富鋅發酵液、LS富鋅發酵液或AB富鋅發酵液；c、將步驟b所得LB富鋅發酵液和AS富鋅發酵液按體積比為1∶1混合即得LABS酸奶富鋅發酵劑；所述步驟b中LS富鋅發酵液即為LS酸奶富鋅發酵劑，AB富鋅發酵液即為AB酸奶富鋅發酵劑。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述MRS和TJA培養基中的Zn2+含量為0.3 0. 5mg/mL。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述步驟a中的離心分離是在2 6°C下 8000 10000r/min的轉速下，離心分離10 15分鐘。
4.一種以權利要求1所得富鋅酸奶發酵劑制備富鋅酸奶的方法，其特征是按如下步驟 進行a、按質量百分比分別取以下各原料鮮奶或復原乳90 94%、蔗糖5 6%、低聚異麥芽糖或低聚果糖0. 5 2%、葡萄糖酸鋅8 20mg/kg、果膠或明膠0. 1 0. 6%、酪蛋白酸鈉0. 6 1. 2% ；b、將步驟a中所有原料混勻，在50 60°C、15 20Mpa下均質10 15分鐘得混合料 液；將所述混合料液加熱至85°C，保溫35分鐘殺菌或95°C保溫10分鐘殺菌，于冷水中冷卻 至42 °C得混合乳液；c、向步驟b所得混合乳液中接種按權利要求1所述方法制得的LABS酸奶富鋅發酵劑、 或LS酸奶富鋅發酵劑、或AB酸奶富鋅發酵劑，接種量按體積百分比為2 6% ；接種后以 40 42°C發酵6 10h，至pH為4. 4 4. 8，再置于4°C冰箱中經10 24h冷藏，即得LABS 富鋅酸奶、或LS富鋅酸奶、或AB富鋅酸奶。
全文摘要
本發明涉及富鋅酸奶發酵劑及富鋅酸奶的制備方法，屬于乳品及其加工領域。具體地說是乳酸菌混合接種于含有ZnSO4的MRS、TJA培養基中富鋅，然后2～6℃離心收集菌體并將其制備為富鋅酸奶發酵劑，發酵鮮奶或復原乳生產出富含有機鋅的功能酸奶，本發明方法制備的酸奶主要技術指標符合國家標準GB 2746-1999的相關規定，其中非脂乳固體和酸度略高(非脂乳固體≥8.2％，酸度≥72°T)，有機鋅含量6.1～11.2mg/kg。本發明方法制備的酸奶可平衡腸道菌群、提高機體免疫力、降低膽固醇和促進食欲，其所含有機鋅易于人體吸收利用，并可降低補充無機鋅對人體的副作用是良好的補鋅功能乳品。
文檔編號C12N1/00GK101928667SQ20101023160
公開日2010年12月29日 申請日期2010年7月15日 優先權日2010年7月15日
發明者劉冬, 葉明 , 葉玉娥 申請人:合肥工業大學