專利名稱：一種高產(chǎn)胞外多糖的乳酸菌及其用途及所產(chǎn)生的胞外多糖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微生物領(lǐng)域，涉及一種新篩選的微生物，尤其是一種高產(chǎn)胞外多糖的乳酸菌及其用途及所產(chǎn)生的胞外多糖。
背景技術(shù)：
發(fā)酵乳是指用脫脂乳或全脂乳經(jīng)特殊微生物發(fā)酵而成的制品，在銷售前必須保持微生物的活性，不得含有任何致病菌。美國(guó)、日本、歐洲及我國(guó)食品市場(chǎng)的信息顯示，酸乳正朝著保健功能強(qiáng)、風(fēng)味更飽滿、柔和的方向發(fā)展。具有功能性的乳酸菌應(yīng)用廣泛，但我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的菌株較少，因此，我國(guó)急需開發(fā)風(fēng)味優(yōu)良、功能性強(qiáng)的乳酸菌。乳酸菌胞外多糖(Exopolysaccharides，EPS)是乳酸菌在生長(zhǎng)代謝過程中分泌到細(xì)胞壁外的一類糖類化合物，有的依附于微生物細(xì)胞壁形成莢膜，稱為莢膜多糖；有的則進(jìn)入培養(yǎng)基形成粘液，稱為粘液多糖，是微生物適應(yīng)環(huán)境的產(chǎn)物。乳酸菌EPS具有顯著的生理功能(1)抗癌、抗腫瘤作用；(2)促進(jìn)益生菌在腸道粘膜上的吸附。(3)對(duì)免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)有促進(jìn)作用。(4)對(duì)細(xì)胞的保護(hù)作用。另外，乳酸菌EPS能夠顯著改善乳制品的結(jié)構(gòu)與質(zhì)地。在酸乳生產(chǎn)過程中，常出現(xiàn)粘度低、凝塊破碎和大量乳清析出等問題，這些問題可以通過使用產(chǎn)EPS的乳酸菌解決。利用高產(chǎn)EPS的乳酸菌可以提高酸乳粘度，減少乳清析出和顆粒感，在大規(guī)模生產(chǎn)攪拌型酸乳時(shí)，有利于保持產(chǎn)品的均勻性。含有EPS的酸乳在經(jīng)泵抽、 攪拌和灌裝時(shí)，可降低機(jī)械破壞程度，對(duì)熱和物理應(yīng)激的抵抗能力增強(qiáng)，使酸乳生產(chǎn)不添加或少添加穩(wěn)定劑，滿足消費(fèi)者對(duì)純天然食品的需求。此外，乳酸菌胞外多糖還可作為增稠齊U、穩(wěn)定劑、乳化劑、膠凝劑、填充劑和持水劑，廣泛用于食品、制藥、石油化工以及生化產(chǎn)品等領(lǐng)域。發(fā)酵酸乳按發(fā)酵溫度可分為兩個(gè)主要類型嗜熱型乳酸菌發(fā)酵和嗜溫型乳酸菌發(fā)酵。目前，在市售酸乳中，主要以嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌作為主要發(fā)酵劑，在40°C左右進(jìn)行發(fā)酵的高溫發(fā)酵型酸乳，而由嗜溫型乳酸菌發(fā)酵的酸乳主要以手工作坊的形式流傳于民間，尤其在少數(shù)民族聚居的偏遠(yuǎn)牧區(qū)，因此，嗜溫型乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)品亟待開發(fā)。嗜溫型乳酸菌最適生長(zhǎng)溫度介于20 30°C之間，常用菌種包括乳球菌和明串珠菌等，與高溫發(fā)酵酸乳相比，中溫發(fā)酵酸乳的發(fā)酵時(shí)間較長(zhǎng)，酸度溫和，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)更多，表觀粘度更大， 脫水收縮作用敏感性小，這就決定了中溫發(fā)酵乳具有廣闊的發(fā)展前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種高產(chǎn)胞外多糖的乳酸菌及其用途及所產(chǎn)生的胞外多糖，本菌種在中溫條件下發(fā)酵能夠延緩乳酸菌產(chǎn)酸過程，發(fā)酵后所得發(fā)酵乳的酸度柔和，產(chǎn)生更多典型酸乳揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，產(chǎn)品風(fēng)味飽滿；此外，中溫發(fā)酵工藝可降低生產(chǎn)能耗。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的—種高產(chǎn)胞外多糖的乳酸菌，名稱為WG3-9，菌株的分類名稱乳酸乳球菌乳脂亞種 Lactococcus. Lactis subsp cremaris，保存編號(hào)為CGMCC No. 5260，保藏日期為2011 年09年20日，保藏單位為中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏地址為 北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)。而且，所述乳酸菌高產(chǎn)胞外多糖，其胞外多糖產(chǎn)量為434. 3mg/L0而且，所述乳酸菌發(fā)酵酸乳的最適發(fā)酵溫度為30°C。一種高產(chǎn)胞外多糖的乳酸菌作為酸乳發(fā)酵劑的用途。一種高產(chǎn)胞外多糖的乳酸菌發(fā)酵酸乳的方法，方法如下將乳酸菌按5% -10% 的接種量接種于含全脂牛乳的容器中，30°C靜置培養(yǎng)至牛乳凝固，4°C保持16h，得到酸乳。而且，所述乳酸菌為先活化的乳酸菌。而且，所述乳酸菌的活化方法為將保藏于脫脂牛乳培養(yǎng)基中的乳酸菌，按5%接種量接入滅菌脫脂牛乳培養(yǎng)基中，30°C靜置培養(yǎng)4 進(jìn)行活化。一種胞外多糖，由上述的高產(chǎn)胞外多糖的乳酸菌發(fā)酵得到。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果如下1.本發(fā)明篩選出的高產(chǎn)胞外多糖乳酸菌WG3-9能夠高產(chǎn)胞外多糖，其含量達(dá) 434.;3mg/L，顯著高于其它乳酸菌。實(shí)驗(yàn)測(cè)得菌株WG3-9發(fā)酵所得的酸乳酸度為78° T，酸乳粘度為8600mPa · s，凝乳時(shí)間為5. 5h，酸乳持水力為29. 5%，脫水收縮敏感性為20%。2.本發(fā)明篩選出的高產(chǎn)胞外多糖乳酸菌WG3-9，可在30°C發(fā)酵酸乳，是一種中溫型發(fā)酵菌株，在中溫條件下發(fā)酵能夠延緩乳酸菌產(chǎn)酸過程，發(fā)酵后所得發(fā)酵乳的酸度柔和， 產(chǎn)生更多典型酸乳揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，產(chǎn)品風(fēng)味飽滿；此外，中溫發(fā)酵工藝可降低生產(chǎn)能耗。3.本發(fā)明篩選出的高產(chǎn)胞外多糖乳酸菌WG3-9發(fā)酵所得發(fā)酵酸乳粘稠，本菌株產(chǎn)生的胞外多糖能夠顯著改善乳制品的結(jié)構(gòu)與質(zhì)地，使產(chǎn)品無需添加穩(wěn)定劑，滿足消費(fèi)者對(duì)純天然食品的需求。


圖1為本發(fā)明乳酸菌WG3-9的菌落照片；圖2為本發(fā)明乳酸菌WG3-9的電子顯微鏡照片。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，下述實(shí)施例是說明性的，不是限定性的， 不能以下述實(shí)施例來限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。下述實(shí)施實(shí)例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法；所使用的材料、 試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。M17固體培養(yǎng)基多聚蛋白胨5g/L，植物蛋白胨5g/L，牛肉膏5g/L，酵母膏2. 5g/ L, β-甘油磷酸二鈉 19g/L，抗壞血酸 0. 5g/L，MgSO4 · 7H20 0. 25g/L，乳糖 5g/L，瓊脂 15g/ L，調(diào)節(jié)pH至7. 1。MRS固體培養(yǎng)基蛋白胨10g/L，牛肉膏10g/L，酵母提取物5g/L，K2HPO4 2g/L，檸檬酸二銨 2g/L，乙酸鈉 5g/L，葡萄糖 20g/L,吐溫 80 ImL, MgSO4 · 7H20 0. 58g/L，MnSO4 · 4H20 0. 25g/L，瓊脂 20g/L,調(diào)節(jié) pH 至 6. 4。牛乳營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基蛋白胨10g/L，牛肉膏10g/L，NaCl 5g/L，牛乳200g/L，瓊脂25g/L，調(diào)節(jié) pH 至 5. 5。全脂牛乳全脂乳粉溶于蒸餾水中，濃度為100g/L。Sevage試劑氯仿與正丁醇以4 1混合(體積比)。一、菌株的分離與鑒定1.樣品稀釋液制備及菌株分離菌株分離樣品為新疆伊犁地區(qū)哈薩克族牧民自制傳統(tǒng)發(fā)酵乳制品，酸奶酪。以無菌操作稱取25g樣品，放入裝有225mL生理鹽水的無菌錐形瓶中(瓶?jī)?nèi)預(yù)置適當(dāng)數(shù)量的無菌玻璃珠)，充分振搖，制成1 10的樣品懸浮液。吸取1 10樣品懸浮液lmL，沿管壁緩慢注于裝有9mL生理鹽水的無菌試管中，振搖試管或換用1支無菌吸管反復(fù)吹打使其混合均勻，制成1 100的樣品懸浮液。另吸取 ImLl 10樣品懸浮液液，按上述操作順序，做10倍遞增樣品懸浮液。根據(jù)待檢樣品活菌總數(shù)的估計(jì)，選擇2 3個(gè)稀釋度樣品，每個(gè)稀釋度吸取0. ImL 樣品懸浮液分別置于MRS固體培養(yǎng)基、M17固體培養(yǎng)基、牛乳營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基進(jìn)行表面涂布，30°C培養(yǎng)48h。2.菌株初篩用接種針挑取上述平板上的單菌落，再進(jìn)行劃線或涂布分離純化，對(duì)單菌落順序編號(hào)，分別接入牛乳營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基/全脂牛乳培養(yǎng)基中，30°C培養(yǎng)對(duì)-4他。形態(tài)觀察觀察平板上菌落形態(tài)，挑取少量菌泥進(jìn)行革蘭氏染色，進(jìn)行顯微鏡觀察。3.菌株復(fù)篩3. 1凝乳實(shí)驗(yàn)將保藏于脫脂牛乳培養(yǎng)基中的乳酸菌，按5%接種量接入滅菌脫脂牛乳培養(yǎng)基中， 30°C培養(yǎng)4 進(jìn)行活化，活化后的菌株接種于含5mL全脂牛乳培養(yǎng)基試管中，30°C靜置培養(yǎng)至牛乳凝固，按5% -10%的接種量接種于含IOOmL全脂牛乳三角瓶中，30°C靜置培養(yǎng)至牛乳凝固，觀察并記錄凝乳狀態(tài)。3. 2粘度的測(cè)定粘度的測(cè)定采用流變儀(博力飛公司DV-III+型)。在4°C下測(cè)試粘度，轉(zhuǎn)子型號(hào)為RV5，分別在16r/min的速度下測(cè)定三次，每1 取值一次，每個(gè)樣品做兩個(gè)平行試樣， 結(jié)果計(jì)算算術(shù)平均值。3. 3感官評(píng)定如表1所示，通過感官評(píng)定，得到一株凝乳快、質(zhì)地粘稠并且風(fēng)味優(yōu)良的菌株，編號(hào)為WG3-9。表1復(fù)篩菌株特性評(píng)價(jià)結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種高產(chǎn)胞外多糖的乳酸菌，其特征在于名稱為WG3-9，菌株的分類名稱乳酸乳球菌乳脂亞種 Lactococcus. Lactis subsp. cremaris，保存編號(hào)為=CGMCC No. 5260,1 H 期為2011年09年20日，保藏單位為中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心， 保藏地址為北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高產(chǎn)胞外多糖的乳酸菌，其特征在于所述乳酸菌高產(chǎn)胞外多糖，其胞外多糖產(chǎn)量為434. 3mg/L0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高產(chǎn)胞外多糖的乳酸菌，其特征在于所述乳酸菌發(fā)酵酸乳的最適發(fā)酵溫度為30°C。
4.一種如權(quán)利要求1所述的高產(chǎn)胞外多糖的乳酸菌作為酸乳發(fā)酵劑的用途。
5.一種如權(quán)利要求1所述的高產(chǎn)胞外多糖的乳酸菌發(fā)酵酸乳的方法，其特征在于方法如下將乳酸菌按5% —10%的接種量接種于含全脂牛乳的容器中，30°C靜置培養(yǎng)至牛乳凝固，4°C保持16h，得到酸乳。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高產(chǎn)胞外多糖的乳酸菌發(fā)酵酸乳的方法，其特征在于所述乳酸菌為先活化的乳酸菌。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高產(chǎn)胞外多糖的乳酸菌發(fā)酵酸乳的方法，其特征在于所述乳酸菌的活化方法為將保藏于脫脂牛乳培養(yǎng)基中的乳酸菌，按5%接種量接入滅菌脫脂牛乳培養(yǎng)基中，30°C靜置培養(yǎng)4 進(jìn)行活化。
8.一種胞外多糖，其特征在于由權(quán)利要求1所述的高產(chǎn)胞外多糖的乳酸菌發(fā)酵得到。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高產(chǎn)胞外多糖的乳酸菌及其用途及所產(chǎn)生的胞外多糖，WG3-9菌株的分類名稱乳酸乳球菌乳脂亞種Lactococcus.Lactis subsp cremaris，保藏編號(hào)為CGMCC No.5260。本發(fā)明篩選出的高產(chǎn)胞外多糖乳酸菌WG3-9能夠高產(chǎn)胞外多糖，其含量達(dá)434.3mg/L，顯著高于其它乳酸菌。實(shí)驗(yàn)測(cè)得本菌株WG3-9發(fā)酵所得的酸乳酸度為78°T，酸乳粘度為8600mPa·s，凝乳時(shí)間為5.5h，酸乳持水力為29.5％，脫水收縮敏感性為20％。
文檔編號(hào)A23C9/123GK102399730SQ201110402950
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者李貞景, 李風(fēng)娟, 王昌祿, 王玉榮, 陳勉華, 高鑫 申請(qǐng)人:天津科技大學(xué)