專利名稱：一種植物乳桿菌發酵乳及其制備方法
技術領域：
本發明涉及微生物發酵技術領域中的發酵乳，尤其涉及一種植物乳桿菌發酵乳及其制備方法。
背景技術：
發酵乳不但可以緩解乳糖不耐癥，還含有經充分降解的小分子蛋白和多肽，可以促進乳蛋白的消化和吸收。同時，益生菌的整腸功能使該類產品逐漸受到了消費者的認同和歡迎。
不可忽略的是，發酵乳制品中，益生菌的種類和數量會明顯影響產品的益生功能和保健效果。大多乳酸菌，如普通乳酸菌飲料、酸奶所用的嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌等經過人體消化道時，不耐胃酸和膽汁，大部分被消化液破壞，其存活率僅有0.01 O.065%[高松柏，發酵乳的最新進展，中國乳品工業，2004，32 (8) : 46-49]，因而調節腸道菌群平衡、改善腸道微環境等益生功能受到了很大限制。
植物乳桿菌則能夠有效耐受人體消化系統，包括口腔中的酶、低pH值的胃液以及小腸的膽汁酸等，所以植物乳桿菌進入人體后可以在腸道內大量存活，發揮調節腸內菌群平衡、促進人體消化吸收等作用。同時，植物乳桿菌具有降膽固醇、調節血脂、增強人體免疫及預防癌癥和抑制腫瘤生長等益生保健功能[于志會等，植物乳桿菌CS的耐受性和體外降膽固醇活性研究，中國釀造，2011，5 :27-30 ;季紅等，植物乳桿菌ST-:::的輔助調節血脂作用，藥學服務與研究，2010,10 (2):4-8] 0因此，開發合適的植物乳桿菌發酵乳飲料，對于提高消費者健康水平，改善飲用者健康狀況具有積極意義。
但由于植物乳桿菌在牛乳中幾乎不生長繁殖，國內外鮮有以植物乳桿菌為主體微生物的發酵乳制品生產。文章 《植物乳桿菌ST-:::在脫脂乳體系中生長限制因子的研究》 [陳帥等，食品與發酵工業，2008，34 (10) :53-57]、《有效外源添加物魚蛋白胨組分的分級分離研究》[陳帥等，乳業科學與技術，2010，4 =201-204]研究了魚蛋白胨中不同蛋白組分等對植物乳桿菌在乳中發酵的促進作用，在植物乳桿菌的應用與產業化方面有一定積極意義，但魚蛋白胨成分較為復雜，其促進植物乳桿菌生長繁殖的有效成分不是很清楚，同時， 發酵24小時酸度只有60 °T，仍難以滿足植物乳桿菌的工業應用要求。發明內容
本發明的目的是針對植物乳桿菌在乳中幾乎不生長與產酸緩慢、菌數含量低等技術難題，深入研究了植物乳桿菌在乳中發酵的限制性營養因子，提供一種植物乳桿菌含量高、發酵時間較短、口感獨特、風味良好的植物乳桿菌發酵乳及其制備方法。
本發明的目的是這樣實現的目前國內外對植物乳桿菌在乳中的發酵性能研究較少，對植物乳桿菌在乳中發酵的限制性因子不了解，成為植物乳桿菌在乳制品中產業化的技術瓶頸。
本發明人經研究發現植物乳桿菌在牛乳中的生長限制性因子主要為氨基酸和核苷酸。
20種氨基酸(甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、絲氨酸、半胱氨酸、蘇氨 酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、組氨酸、賴 氨酸、精氨酸和脯氨酸)中，有7種氨基酸(纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、谷氨酰胺、蛋氨酸、苯 丙氨酸和酪氨酸)是必需的，5種核苷酸(胞嘧啶核苷酸、尿嘧啶核苷酸、腺嘌呤核苷酸、鳥嘌 呤核苷酸、次黃嘌呤核苷酸)必需添加其中的至少一種。
本發明就是通過向牛乳中加入適量氨基酸、核苷酸，解除了植物乳桿菌在乳中生 長繁殖的限制性因子，使植物乳桿菌能在牛乳中能發酵產酸，并提高活性植物乳桿菌含量。
具體地說一、植物乳桿菌發酵乳植物乳桿菌發酵乳的組分，按質量百分比為牛乳84% 99. 5%氨基酸O. 035% O. 7% ；核苷酸O. OI %。 O. 1% ；甜味物質 O. 01% 15%;增稠劑O. 1% 1% ；食用香精 O. 01% 0.1%;發酵劑1. O X IO6 1. O X IO7 CFU/mL ；上述各組分的質量百分比之和為100%。
所述的氨基酸是七種纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、谷氨酰胺、蛋氨酸、苯丙氨酸和酪 氨酸的混合物；所述的核苷酸是五種胞嘧啶核苷酸、尿嘧啶核苷酸、腺嘌呤核苷酸、鳥嘌呤核苷酸和/ 或次黃嘌呤核苷酸的混合物；所述的發酵劑是植物乳桿菌或植物乳桿菌與嗜熱鏈球菌、干酪乳桿菌和乳酸乳球菌中 的一種或多種；所述的甜味物質是白砂糖、果葡糖漿、葡萄糖、蔗糖素、阿斯巴甜和安賽蜜六種中的一 種或多種。
本植物乳桿菌發酵乳的工作機理在牛乳中添加適量的限制性氨基酸和核苷酸，對發酵條件進行優化，解除了植物乳桿 菌在乳中發酵的限制性因子。
二、植物乳桿菌發酵乳的制備方法本制備方法為本領域發酵乳的常規制備方法。
優選以下攪拌型和凝固型兩種。
1、攪拌型植物乳桿菌發酵乳的制備方法①配料在40 50°C的牛乳中加入核苷酸、氨基酸，循環攪拌均勻，得料液；②均質殺菌將料液預熱升溫，在60 70°C、18 22MPa下均質后，在90 95°C保溫殺菌5 120min，冷卻至37 42°C，得均質殺菌冷卻料液；③產品發酵在均質殺菌冷卻料液中加入植物乳桿菌，在37 42°C發酵至一定滴定酸度75°T 90° Τ，得發酵乳；④攪拌或翻缸冷卻通過酸奶翻缸板片冷卻或攪拌冷卻發酵乳至16 22°C，得冷卻發酵乳；I產品灌裝及冷藏后熟將冷卻發酵乳灌裝并至包裝容器，并迅速轉入冷庫，冷藏、后熟12 24小時，得攪拌型 植物乳桿菌發酵乳。
攪拌型植物乳桿菌發酵乳呈均勻一致的乳白色或微黃色，具有植物乳桿菌發酵乳 特有的滋氣味，口感細膩滑爽，組織狀態均勻，允許有微量乳清析出。
2、凝固型植物乳桿菌發酵乳的制備方法①配料在40 50°C的原料乳中加入核苷酸、氨基酸，循環攪拌均勻，得料液；②均質殺菌將料液預熱升溫，在60 70°C、18 22MPa下均質后，在90 95°C保溫殺菌5 120min，冷卻至37 42°C，并添加植物乳桿菌，得均質殺菌冷卻料液；③產品灌裝、發酵在無菌環境下，將冷卻料液灌裝至小的包裝容器(如塑料杯、玻璃瓶等)，并迅速轉入發 酵庫，37 42°C發酵至一定滴定酸度75°T 90° Τ，得發酵乳；④廣品冷減后熟將發酵乳迅速轉入2 10°C冷庫，冷藏、后熟12 24小時，得凝固型植物乳桿菌發酵乳。
凝固型植物乳桿菌發酵乳呈均勻一致的乳白色或微黃色，具有植物乳桿菌發酵乳 特有的滋氣味，產品組織狀態結實、均勻，表面光潔，允許有微量乳清析出。
與現有技術相比，本發明具有以下優點和積極效果①解決了植物乳桿菌在乳中生長繁殖的限制性因子本發明解決了植物乳桿菌在乳中幾乎不生長繁殖的生產技術難題，將極難在傳統發酵 乳中應用的植物乳桿菌引入到發酵乳這一普通食品中，使植物乳桿菌的應用具廣泛前景。
②產品口感風味、益生功能良好 發酵乳酸甜適口、風味獨特、營養豐富。
③本發明中植物乳桿菌含量較高，由于植物乳桿菌能耐受人體消化系統、在人體 腸胃道定植，并具調節人體腸道菌群平衡、增強人體免疫力、降膽固醇等益生功能，因此，本 發酵乳的益生功能相對于普通發酵乳和其它酸奶產品大大提高。
具體實施方式
下面結合實施例詳細說明本發明的保護范圍不受具體實施例的限制，所述實施例只作為闡明本發明各方面的單 個例子，本發明范圍還包括功能等同的組分和方法。
下述實施例中，原料及其來源1、脫脂乳生牛乳離心脫脂或脫脂乳粉按12-15%還原制得，其中生牛乳來源于武漢光明乳品有限公司，脫脂乳粉來源于新西蘭恒天然公司；2、植物乳桿菌ST-1II發酵劑冷凍干燥濃縮菌粉，含單獨的植物乳桿菌ST-1II，為光明乳業公司的專利菌株，以下簡稱ST-1II ；3、植物乳桿菌LP115發酵劑冷凍干燥濃縮菌粉，含單獨的植物乳桿菌LP115，來源于丹麥丹尼斯克公司，以下簡稱LPl 15 ；4、嗜熱鏈球菌B0DY3發酵劑冷凍干燥濃縮菌粉，含單獨的嗜熱鏈球菌，來源于丹麥科 漢森公司，以下簡稱B0DY3 ；5、嗜熱鏈球菌TA45發酵劑冷凍干燥濃縮菌粉，含單獨的嗜熱鏈球菌，來源于丹麥丹尼斯克公司，以下簡稱TA45;6、Z.ca^iLC2W發酵劑冷凍干燥濃縮菌粉，含單獨的干酪乳桿菌，為光明乳業股份有限公司篩選的專利菌株，以下簡稱LC2W ；7、乳酸乳球菌LL發酵劑冷凍干燥濃縮菌粉，含單獨的乳酸乳球菌，來源于丹麥科. 漢森公司，以下簡稱LL;8、白砂糖來源于廣西來賓永鑫糖業有限公司；9、果葡糖漿果糖含量42%，總固形物含量71%的果葡糖漿，來源于武漢佳寶糖業有限公司或嘉吉食品公司；10、葡萄糖粉(食品級)來源于上海唐皓堂食品科技公司；11、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、谷氨酰胺、蛋氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸(食品級營養強化齊U):無錫晶海氨基酸有限公司；12、胞嘧啶核苷酸、尿嘧啶核苷酸、腺嘌呤核苷酸、鳥嘌呤核苷酸、次黃嘌呤核苷酸(食品級營養強化劑)南京同凱兆業生物技術有限公司；13、增稠劑果膠來源于嘉吉食品公司；變性淀粉、瓊脂等來源于丹尼斯克公司；14、復合食品增稠劑GMSl-1:由果膠、明膠、羥丙基二淀粉磷酸酯組成，來源于嘉吉食品公司；15、食用香精由符合GB2760的天然香料、天然等同香料、人造香料組成，型號為 HBS659的酸奶香精，來源于上海華寶孔雀香精香料有限公司，型號為APG-23的酸奶香精， 來源于上海愛普香精香料有限公司。
實施例1 :攪拌型植物乳桿菌發酵乳(之一)攪拌型植物乳桿菌發酵乳配方生牛乳(脂肪3. 3%，蛋白質3. 0%) 84. 84%、F42型果葡糖漿15%、纈氨酸O. 02%、亮氨酸O. 02%、異亮氨酸O. 02%、谷氨酰胺O. 02%、蛋氨酸O. 02%、苯丙氨酸O. 02%、酪氨酸O. 02%、鳥嘌呤核苷酸O. 02%，植物乳桿菌ST-1II接種量1. OX IO7 CFU/mLo
制備方法在40 50°C的生牛乳中加入果葡糖漿、核苷酸、氨基酸，循環攪拌均勻；將料液預熱升溫，在65°C、20MPa下均質后，95°C保溫殺菌lOmin，冷卻至37°C ;按1.OX IO7 CFU/mL的接種量在均質殺菌冷卻料液中加入植物乳桿菌，37°C發酵至滴定酸度 75°T ;通過冰水冷卻、攪拌發酵乳至20°C ;將冷卻發酵乳灌裝并至包裝容器，并迅速轉入冷庫，冷藏、后熟12小時，得攪拌型植物乳桿菌發酵乳產品。
發酵乳的發酵時間為15小時，產品呈均勻一致的乳白色，口感細膩滑爽、組織狀態均勻，植物乳桿菌含量約5. 2 X IO8 CFU/g，在2 10°C冷藏條件下15天，植物乳桿 菌含量約 6.1XlO7 CFU/g ο
實施例2 :攪拌型植物乳桿菌發酵乳(之二)攪拌型植物乳桿菌發酵乳配方生牛乳(脂肪3. 3%，蛋白質3. 0%) 99. 5%、蔗糖素O.01%、纈氨酸O. 05%、亮氨酸O. 05%、異亮氨酸O. 05%、谷氨酰胺O. 05%、蛋氨酸O. 05%、苯丙氨 酸O. 05%、酪氨酸O. 05%、尿嘧啶核苷酸O. 04%、果膠O. 1%，植物乳桿菌ST-1II接種量5. OX IO6 CFU/mL、嗜熱鏈球菌 TA45 接種量1. OX IO6 CFU/mL。
制備方法在40 50°C的生牛乳中加入核苷酸、氨基酸、蔗糖素，循環攪拌均勻； 將料液預熱升溫，在70°C、18MPa下均質后，95°C保溫殺菌5min，冷卻至39°C;按植物乳桿菌 ST-1II 5. OXlO6 CFU/mL、嗜熱鏈球菌TA45 1.0X 106 CFU/mL的接種量在均質殺菌冷卻料 液中加入發酵菌種，39°C發酵至滴定酸度90°T ;通過冰水冷卻、攪拌發酵乳至18°C ;將冷卻 發酵乳灌裝并至包裝容器，并迅速轉入冷庫，冷藏、后熟12小時，得攪拌型植物乳桿菌發酵 乳產品。
發酵乳的發酵時間為10小時，產品呈均勻一致的乳白色，口感細膩滑爽、組織狀 態均勻，植物乳桿菌含量約6. 3X IO8 CFU/g，在2 10°C冷藏條件下15天，植物乳桿菌含 量約 8. 5 X IO7 CFU/g ο
實施例3 :攪拌型植物乳桿菌發酵乳(之三)攪拌型植物乳桿菌發酵乳配方低脂牛乳(脂肪1. 4%，蛋白質3. 1%) 98. 5%、阿斯巴甜O.02%、安賽蜜O. 02%、纈氨酸O. 1%、亮氨酸O. 1%、異亮氨酸O. 1%、谷氨酰胺O. 1%、蛋氨酸O.1%、苯丙氨酸O. 1%、酪氨酸O. 1%、次黃嘌呤核苷酸O. 1%、果膠O. 1%、瓊脂O. 05%、變性淀粉O.5%、APG-23酸奶香精O. 01%，植物乳桿菌LPl 15接種量5. OX IO6 CFU/mL、嗜熱鏈球菌TA45 接種量 5. O X IO6 CFU/mL。
制備方法在40 50°C的生牛乳中加入核苷酸、氨基酸、阿斯巴甜、安賽蜜、果膠、 瓊脂、變性淀粉、酸奶香精，循環攪拌均勻；將料液預熱升溫，在65°C、20MPa下均質后，95°C 保溫殺菌5min，冷卻至37°C;按植物乳桿菌LPl 15、嗜熱鏈球菌TA45接種量5. OX IO6 CFU/ mL的在均質殺菌冷卻料液中加入發酵菌種，37°C發酵至滴定酸度75°T ;通過翻缸板片冷 卻、攪拌發酵乳至22°C ;將冷卻發酵乳灌裝并至包裝容器，并迅速轉入冷庫，冷藏、后熟12 小時，得攪拌型植物乳桿菌發酵乳產品。
發酵乳的發酵時間為8小時，產品呈均勻一致的乳白色，口感細膩滑爽、組織狀態 均勻，植物乳桿菌含量約3. 9X IO8 CFU/g，在2 10°C冷藏條件下15天，植物乳桿菌含量 約 5. 4 X IO7 CFU/g ο
實施例4 :凝固型植物乳桿菌發酵乳(之一)凝固型植物乳桿菌發酵乳配方生牛乳(脂肪3. 3%，蛋白質3. 0%) 90. 82%、白砂糖8%、 纈氨酸O. 01%、亮氨酸O. 01%、異亮氨酸O. 01%、谷氨酰胺O. 01%、蛋氨酸O. 01%、苯丙氨酸O.01%、酪氨酸O. 01%、胞嘧啶核苷酸O. 01%、GMSl-1復合增稠劑1%、HBS659酸奶香精O. 1%， 植物乳桿菌LPl 15接種量2. OX IO6 CFU/mL,嗜熱鏈球菌B0DY3接種量2. OX IO6 CFU/g。
制備方法在40 50°C的生牛乳中加入白砂糖、核苷酸、氨基酸、復合增稠劑，循 環攪拌均勻；將料液預熱升溫，在60°C、22MPa下均質后，90°C保溫殺菌5min，冷卻至42°C， 按2.0X106 CFU/mL的接種量加入植物乳桿菌、嗜熱鏈球菌、酸奶香精；無菌環境下，將接種后料液灌裝至塑料杯容器中，并迅速轉入發酵庫，42°C發酵至一定滴定酸度80°T ;將發酵 乳迅速轉入2 10°C冷庫，冷藏、后熟24小時，得凝固型植物乳桿菌發酵乳產品。
發酵乳的發酵時間為9小時，產品呈均勻一致的乳白色，組織狀態結實、均勻，表 面光潔，植物乳桿菌含量約2. 9 X IO8 CFU/g，在2 10°C冷藏條件下15天，植物乳桿菌含 量約 4. 3 X IO7 CFU/g ο
實施例5 :凝固型植物乳桿菌發酵乳(之二)凝固型植物乳桿菌發酵乳配方脫脂牛乳(脂肪O. 02%，蛋白質3. 0%) 91. 6%、葡萄糖 8%、纈氨酸O. 05%、亮氨酸O. 05%、異亮氨酸O. 04%、谷氨酰胺O. 04%、蛋氨酸O. 04%、苯丙氨酸O.04%、酪氨酸O. 04%、尿嘧啶核苷酸O. 03%、腺嘌呤核苷酸O. 03%、鳥嘌呤核苷酸O. 04%，植物 乳桿菌LPl 15接種量2. O X IO6 CFU/mL,干酪乳桿菌LC2W接種量2. O X IO6 CFU/g,乳酸乳球 菌 LL 接種量 2. O X IO6 CFU/mL。
制備方法在40 50°C的生牛乳中加入葡萄糖、核苷酸、氨基酸，循環攪拌均 勻；將料液預熱升溫，在60°C、22MPa下均質后，90°C保溫殺菌5min，冷卻至42°C，按各2.OX IO6 CFU/mL的接種量加入植物乳桿菌、干酪乳桿菌、乳酸乳球菌；無菌環境下，將接種 后料液灌裝至塑料杯容器中，并迅速轉入發酵庫，42°C發酵至一定滴定酸度80°T ;將發酵 乳迅速轉入2 10°C冷庫，冷藏、后熟24小時，得凝固型植物乳桿菌發酵乳產品。
發酵乳的發酵時間為9. 5小時，產品呈均勻一致的乳白色，組織狀態結實、均勻， 表面光潔，植物乳桿菌含量約2. 6X IO8 CFU/g，在2 10°C冷藏條件下15天，植物乳桿菌 含量約 4. 5 X IO7 CFU/g ο
權利要求
1.一種植物乳桿菌發酵乳，其特征在于 植物乳桿菌發酵乳的組分，按質量百分比為 牛乳84% 99. 5% ； 氨基酸0. 035% 0. 7% ； 核苷酸0. 01 %。 0. 1% ； 甜味物質 0.01% 15%; 增稠劑0. 1% 1% ； 食用香精 0.01% 0.1%; 發酵劑1. 0 X IO6 1. 0 X IO7 CFU/mL ； 所述的氨基酸是七種纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、谷氨酰胺、蛋氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸的混合物； 所述的核苷酸是五種胞嘧啶核苷酸、尿嘧啶核苷酸、腺嘌呤核苷酸、鳥嘌呤核苷酸和/或次黃嘌呤核苷酸的混合物； 所述的發酵劑是植物乳桿菌或植物乳桿菌與嗜熱鏈球菌、干酪乳桿菌和乳酸乳球菌中的一種或多種； 所述的甜味物質是白砂糖、果葡糖漿、葡萄糖、蔗糖素、阿斯巴甜和安賽蜜的一種或多種。
2.按權利要求1所述的一種植物乳桿菌發酵乳的攪拌型制備方法，其特征在于 ①配料 在40 50°C的牛乳中加入核苷酸、氨基酸，循環攪拌均勻，得料液； ②均質殺菌 將料液預熱升溫，在60 70°C、18 22MPa下均質后，在90 95°C保溫殺菌5 120min，冷卻至37 42°C，得均質殺菌冷卻料液； ③產品發酵 在均質殺菌冷卻料液中加入植物乳桿菌，在37 42°C發酵至一定滴定酸度75°T 90° T，得發酵乳； ④攪拌或翻缸冷卻 通過酸奶翻缸板片冷卻或攪拌冷卻發酵乳至16 22°C，得冷卻發酵乳； I產品灌裝及冷藏后熟 將冷卻發酵乳灌裝并至包裝容器，并迅速轉入冷庫，冷藏、后熟12 24小時，得攪拌型植物乳桿菌發酵乳。
3.按權利要求1所述的一種植物乳桿菌發酵乳的凝固型制備方法，其特征在于 ①配料 在40 50°C的原料乳中加入核苷酸、氨基酸，循環攪拌均勻，得料液； ②均質殺菌 將料液預熱升溫，在60 70°C、18 22MPa下均質后，在90 95°C保溫殺菌5 120min,冷卻至37 42V’并添加植物乳桿菌，得均質殺菌冷卻料液； ③產品灌裝、發酵 在無菌環境下，將冷卻料液灌裝至小的包裝容器，并迅速轉入發酵庫，37 42°C發酵至一定滴定酸度75°T 90°T，得發酵乳； ④廣品冷減后熟 將發酵乳迅速轉入2 10°C冷庫，冷藏、后熟12 24小時，得凝固型植物乳桿菌發酵乳。
全文摘要
本發明公開了一種植物乳桿菌發酵乳及其制備方法，涉及微生物發酵技術領域中的發酵乳。本植物乳桿菌發酵乳的組分，按質量百分比為牛乳84%～99.5%；氨基酸0.035%～0.7%；核苷酸0.01‰～0.1%；甜味物質0.01%～15%；增稠劑0.1%～1%；食用香精0.01%～0.1%；發酵劑 1.0×106～1.0×107CFU/mL。本制備方法優選攪拌型和凝固型。本發明解決了植物乳桿菌在乳中生長繁殖的限制性因子；口感風味良好；植物乳桿菌含量較高，使產品益生功能大大提高。
文檔編號A23C9/13GK103004984SQ20121050951
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月4日 優先權日2012年12月4日
發明者馬成杰, 龔廣予, 陳正軍, 華寶珍, 徐愛才, 徐志平 申請人:武漢光明乳品有限公司