一種深冷凍酸奶發酵劑及其製備方法
2023-10-26 13:06:12
專利名稱：一種深冷凍酸奶發酵劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種發酵劑及其製備方法，尤其涉及一種深冷凍酸奶發酵劑及其製備方法，屬食品技術領域。
背景技術：
酸奶具有豐富的營養價值和良好的保健功能，易於消化吸收，含有活性乳酸菌，能夠釋放活性酶類和維生素B類等營養物質，具有增加體內維生素的含量，抑制有害菌生長， 調節腸道內微生態平衡，提高人體免疫能力的功能。酸奶產量每年以較高的速度遞增，已經成為人們喜歡的第一大發酵乳製品。酸奶發酵劑是製作酸奶所用的微生物菌種。發酵劑在酸奶生產過程中的作用非常重要，是酸奶產酸、產粘和產香的基礎，是決定酸奶品質的關鍵因素。傳統的酸奶發酵技術是以乳製品為原料經保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌等傳代發酵，由於菌種在傳代過程的比例失衡，菌種特性丟失以及汙染菌擴增等原因，引起酸奶產品質量不穩定，直投式酸奶發酵劑有效的解決了上述問題。然而目前直投式酸奶發酵劑產品製備工藝繁瑣、價格較貴，通過工藝控制和改進，開發低成本高活性的直投式酸奶發酵劑很有必要。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術之缺陷而提供一種酸奶發酵劑，該發酵劑發酵活性強，在生產酸奶或發酵乳製品時可以直接接種，無須中間的繼代培養過程， 使用方便，發酵產品質量穩定；此外，本發明還要提供該發酵劑的製備方法。本發明所述技術問題是由以下技術方案實現的。—種深冷凍酸奶發酵劑，所述發酵劑中含有益生菌和保護劑，所述益生菌中含有德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌，所述德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌的重量比為1 1 100。上述深冷凍酸奶發酵劑，所述益生菌中還含有動物雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌或乾酪乳桿菌，其用量為德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌總重量的0.1 1倍。上述深冷凍酸奶發酵劑，所述保護劑由下列成分配比而成甘露醇0. 1%、 蔗糖2% 10%、海藻糖覬 5%、脫脂奶粉5 30%、吐溫80 0. 1 % 2%、餘量為水。上述深冷凍酸奶發酵劑，所述保護劑由下列成分配比而成甘露醇0.5%、蔗糖 2%、海藻糖5%、脫脂奶粉20%、吐溫80 0. 3%、餘量為水。上述深冷凍酸奶發酵劑，所述保護劑與益生菌的重量比為0. 1 30 1. 0 5. 0。一種製備所述深冷凍酸奶發酵劑的方法，它包括如下步驟
a.配製培養基培養基中各組分配比為乳糖1 3%、蛋白腖0. 5 2%、水解酪蛋白 0. 1% 5%、酵母膏 5%、檸檬酸二銨0. 5 2%、K2HPO4 0.01 0.2%、無水乙酸鈉 0. 1 0. 5%、餘量為蒸餾水，用NaOH溶液調節pH為6. 0 7. 0，配置好後備用；b.培養益生菌將益生菌德氏乳桿菌保加利亞亞種按照5%的接種量接入步驟a所得培養基中，在溫度30 40°C下培養10 30小時，再保持溫度進行發酵培養10 30小時，然後在10 20°C放置2 6小時，得益生菌發酵液，備用；
c.離心處理將步驟b所得益生菌發酵液在4 10°C，流量為2000ml 6000ml/分鐘條件下，進行管道式離心，得益生菌菌泥，備用；一般菌泥得率為10 50g/L ；
d.添加保護劑配製保護劑並將其在115°C滅菌15分鐘並冷卻至10°C，將保護劑與步驟c所得益生菌菌泥混合混勻，得乳化液，備用；
e.菌株復配將同法製得的益生菌嗜熱鏈球菌乳化液與益生菌德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液以質量比為1 :1比例混合均勻，得組合乳化液；
f.速凍成型將步驟d所得組合乳化液在速凍成粒機中以15-20kg/h的產量用-196°C 液氮速凍3 min成均勻的低溫小顆粒，得深冷凍酸奶發酵劑。上述製備方法，所述益生菌中混配入動物雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌或乾酪乳桿菌；混配時，將動物雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌或乾酪乳桿菌按照步驟a至d的步驟製備乳化液，將所得動物雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌或乾酪乳桿菌乳化液與嗜熱鏈球菌乳化液與德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液混合均勻，得組合乳化液即可。上述製備方法，所述益生菌在培養基中培養時，接種量為39Γ5%，所得發酵液菌泥得率為為10 50g/L。本發明採用了深冷凍低溫顆粒形式，發酵活性較凍幹菌粉發酵劑強，在生產酸奶或發酵乳製品時可以直接接種，無須中間繼代培養，使用方便，發酵產品質量穩定，生產成本低。本發明所述製備方法採用了可促進菌種高密度培養的培養基，實現了菌體的高密度收集，菌體純度高，發酵活性高，4小時pH可以達到4. 5以下，活菌數達2^101° cfu/g以上； 本發明採用管道式離心處理方式，菌體收集率高，對菌體的損傷小，菌種活力高，性能穩定； 本發明通過速凍成型工藝，提高了乳酸菌存活力，進而提高發酵劑產品的發酵活性，並且縮短了發酵劑生產周期，大大降低了產品的生產能耗成本。產品發酵活性從4h達到pH4. 8提高到4h達到pH4. 4 4. 5 ；同時，提高了產品溶解性，用目測觀察溶解時間，本發明在水中輕輕搖勻即可溶解。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明做進一步詳細說明。實施例1
a.配製培養基，培養基配比為乳糖2%，蛋白腖1 %，水解酪蛋白2 %，酵母膏1 %，檸檬酸二銨2%,K2HPO4 0. 05% (超出K2HPO4 0. 01 0. 2%的範圍)，無水乙酸鈉0. 5%、餘量為蒸餾水，用NaOH溶液調節pH6. 0 7. 0，備用；
b.培養益生菌將德氏乳桿菌保加利亞亞種按照5%的接種量接入步驟a所得培養基中、30°C培養10小時，再保持溫度進行發酵培養10小時，然後10°C放置2小時，得德氏乳桿菌保加利亞亞種發酵液，備用；
c.離心處理將步驟b所得德氏乳桿菌保加利亞亞種發酵液在4°C，流量為2000ml/分鐘條件下，進行管道式離心，得德氏乳桿菌保加利亞亞種菌泥，備用；
d.添加保護劑配製保護劑甘露醇0.1%，蔗糖3%，海藻糖5%，脫脂奶粉5%，吐溫800. 1%，餘量為水，將保護劑在115°C滅菌15分鐘並冷卻至10°C，按照德氏乳桿菌保加利亞亞種菌泥與保護劑重量比為1.0 10的比例混合混勻，得德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液 (IOOg/每升發酵液)，備用；
e.菌株復配將同法製得的嗜熱鏈球菌乳化液(80g/每升發酵液)與德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液以質量比為1:1比例混合均勻，得組合乳化液；
f.速凍成型將乳化液在速凍成粒機後以15-20kg/h的產量用-196°c液氮速凍成均勻的低溫小顆粒，得深冷凍酸奶發酵劑，直徑0. 2-1. 0 cm。實施例2
a.配製培養基培養基配比為乳糖1%，蛋白腖1.5%，水解酪蛋白1%，酵母膏 1.5%，檸檬酸二銨1.5%，K2HPO4 0.15%，無水乙酸鈉0. 2%，餘量為蒸餾水，用NaOH溶液調節pH6. 0 7. 0，備用；
b.培養益生菌將德氏乳桿菌保加利亞亞種按照5%的接種量接入步驟a所得培養基中、40°C培養30小時，再保持溫度進行發酵培養30小時，然後20°C放置6小時，得德氏乳桿菌保加利亞亞種發酵液，備用；
c.離心處理將步驟b所得德氏乳桿菌保加利亞亞種發酵液在10°C，流量為3000ml/ 分鐘條件下，進行管道式離心，得德氏乳桿菌保加利亞亞種菌泥，備用；
d.添加保護劑配製保護劑甘露醇0. 2%，蔗糖1. 8%，海藻糖5%，脫脂奶粉8%，吐溫80 0. 15%，餘量為水，將保護劑在115°C滅菌15分鐘並冷卻至10°C，按照德氏乳桿菌保加利亞亞種菌泥與保護劑重量比為1.0 10的比例混合混勻，得德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液 (IOOg/每升發酵液)，備用；
e.菌株復配將同法製得的嗜熱鏈球菌乳化液(85g/每升發酵液)與德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液以質量比為100:1比例混合均勻，得組合乳化液；
f.速凍成型將乳化液在速凍成粒機後用液氮速凍成均勻的低溫小顆粒，得深冷凍酸奶發酵劑，直徑0.2-1.0 cm。實施例3
a.配製培養基，培養基配比為乳糖2.2%，蛋白腖0.8%，水解酪蛋白0.18% ,酵母膏1. 6%，檸檬酸二銨1. 6%,K2HPO4 0. 03%，無水乙酸鈉0. 3%，餘量蒸餾水，用NaOH溶液調節PH6.0 7.0，備用；
b.培養益生菌將德氏乳桿菌保加利亞亞種按照5%的接種量接入步驟a所得培養基中35°C培養20小時，再保持溫度進行發酵培養20小時，然後15°C放置4小時，得德氏乳桿菌保加利亞亞種發酵液，備用；
c.離心處理將步驟b所得德氏乳桿菌保加利亞亞種發酵液在7°C，流量為4000ml/分鐘條件下，進行管道式離心，得德氏乳桿菌保加利亞亞種菌泥，備用；
d.添加保護劑配製保護劑甘露醇0.3%，蔗糖2. 6%，海藻糖5%，脫脂奶粉8. 5%，吐溫80 0. 5%，餘量為水，將保護劑在115°C滅菌15分鐘並冷卻至10°C，按照德氏乳桿菌保加利亞亞種菌泥)與保護劑重量 比為1.0 50的比例混合混勻，得德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液(IOOg/每升發酵液)，備用；
e.菌株復配將同法製得的嗜熱鏈球菌乳化液(85g/每升發酵液)與德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液以質量比為100:1比例混合均勻，得組合乳化液；同法製得動物雙歧桿菌乳化液(1 50g/每升發酵液)，備用； 同法製得嗜酸乳桿菌乳化液(85g/每升發酵液)，備用； 同法製得乾酪乳桿菌乳化液(170g/每升發酵液)，備用； f.菌株復配及速凍成型
(1)將動物雙歧桿菌乳化液與德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液、嗜熱鏈球菌乳化液混合均勻，得組合乳化液，動物雙歧桿菌乳化液質量為德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液和嗜熱鏈球菌乳化液總質量的0. 1倍；
將組合乳化液經過速凍成粒機後以15-20kg/h的產量用-196°C液氮速凍成均勻的低溫小顆粒，得深冷凍酸奶發酵劑，直徑0. 2-1. 0 cm。(2)將嗜酸乳桿菌乳化液與德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液、嗜熱鏈球菌乳化液混合均勻，得組合乳化液，嗜酸乳桿菌乳化液質量為德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液和嗜熱鏈球菌乳化液總質量的1倍；
將組合乳化液經過速凍成粒機後以15-20kg/h的產量用-196°C液氮速凍成均勻的低溫小顆粒，得深冷凍酸奶發酵劑，直徑0. 2-1. 0 cm。(3)將乾酪乳桿菌乳化液與德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液、嗜熱鏈球菌乳化液混合均勻，得組合乳化液，乾酪乳桿菌乳化液質量為德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液和嗜熱鏈球菌乳化液總質量的0. 5倍；
將組合乳化液經過速凍成粒機後以15-20kg/h的產量用-196°C液氮速凍成均勻的低溫小顆粒，得深冷凍酸奶發酵劑，直徑0. 2-1. 0 cm。實施例4
a.製備全脂復原乳將120g全脂奶粉加入到820ml水中水合均勻，與60g蔗糖混合後溶解，並升溫至60°C，在20MPa下均質，然後在95°C下滅菌5min，後冷卻至42°C，得到殺菌全脂復原乳，並用PH計測定殺菌全脂復原乳初始PH值。b.接種與發酵活力檢測準確稱量實施例1中所製備的深冷凍酸奶發酵劑0. 15g， 加入到步驟a所得的42°C殺菌全脂復原乳中，攪拌均勻後在42°C下發酵4h後得到發酵酸奶。隨後用攪拌器將發酵酸奶迅速用攪拌均勻，並用PH計測定發酵酸奶pH值。經測定，所製備的發酵酸奶在發酵4h時pH值從初始的6. 61降低至4. 46，發酵活力優良。實施例5
a.配製MRS計數培養基培養基配比為葡萄糖2.0%，蛋白腖1.0%，牛肉粉0.5%， 酵母粉0.4%，吐溫-80 0.1%，檸檬酸三銨0.2%，K2HPO4 0.2%，無水乙酸鈉0.5%， MgSO4 · 7H20 0. 02%, MnSO4 · 4H20 0. 0005%，瓊脂粉 1. 5%，餘量為蒸餾水，用 NaOH 溶液調節 ρΗ6· 2 6. 4，121°C 滅菌 15min，備用；
b.深冷凍酸奶發酵劑樣品的稀釋在超淨臺中準確稱量實施例1中所製備的深冷凍酸奶發酵劑5g至盛有45mL滅菌生理鹽水的無菌三角瓶內，振蕩器振蕩均勻，製成1:10的樣品勻液。用ImL無菌吸管吸取1 10樣品勻液lmL，沿管壁緩慢注於盛有9mL稀釋液的無菌試管中，用振蕩器振蕩均勻，製成1:100的樣品勻液。另取ImL無菌吸管，按上述操作順序， 做10倍遞增樣品勻液，每遞增稀釋一次，即換用1次ImL滅菌吸管。c.混菌計數選擇適宜的2 3個稀釋度的樣品勻液，分別吸取ImL於無菌平皿內，每個稀釋度做3個平皿。同時，吸取ImL空白稀釋液加入3個無菌平皿內作空白對照。及時將15mL 20mL冷卻至50°C 士5°C的MRS計數培養基傾注平皿，並轉動平皿使其混合均勻。d.菌體培養待瓊脂凝固後，將平板倒置，用封口膜將平皿周圍密封，36°C 士 1°C 厭氧培養48h。
e.菌落計數肉眼觀察，必要時可用放大鏡，記錄稀釋倍數和相應的菌落數量，每個稀釋度的菌落數採用3個平板的平均數。經測定，實施例5所製得的深冷凍酸奶發酵劑樣品的活菌數為3. 19X 101(lCfU/g。
權利要求
1.一種深冷凍酸奶發酵劑，其特徵在於，所述發酵劑中含有益生菌和保護劑，所述益生菌中含有德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌，其重量比為1 1 100。
2.根據權利要求1所述的深冷凍酸奶發酵劑，其特徵在於，所述益生菌中還含有動物雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌或乾酪乳桿菌，其用量為德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌總重量的0. 1 1倍。
3.根據權利要求2所述的深冷凍酸奶發酵劑，其特徵在於，所述保護劑由下列成分配比而成甘露醇0. 1%、蔗糖？^ 川^^海藻糖洲 日？^脫脂奶粉5 30%、吐溫 80 0. 2%、餘量為水。
4.根據權利要求3所述的深冷凍酸奶發酵劑，其特徵在於，所述保護劑由下列成分配比而成甘露醇0. 5%、蔗糖2%、海藻糖5%、脫脂奶粉20%、吐溫80 0. 3%、餘量為水。
5.根據權利要求4所述的深冷凍酸奶發酵劑，其特徵在於，所述保護劑與益生菌的重量比為0. 1 100 1. 0 5. 0。
6.一種製備如權利要求1、2、3、4或5所述深冷凍酸奶發酵劑的方法，其特徵在於，它包括如下步驟a.配製培養基培養基中各組分配比為乳糖1 3%、蛋白腖0.5 2%、水解酪蛋白 0. 5%、酵母膏 5%、檸檬酸二銨0. 5 2%、K2HPO4 0. 01 0. 2%、無水乙酸鈉 0. 1 0. 5%、餘量為蒸餾水，用NaOH溶液調節pH為6. 0 7. 0，配置好後備用；b.培養益生菌將益生菌德氏乳桿菌保加利亞亞種接入步驟a所得培養基中在溫度 30 40°C下培養10 30小時，再保持溫度進行發酵培養10 30小時，然後10 20°C 放置2 6小時，得益生菌發酵液，備用；c.離心處理將步驟b所得益生菌發酵液在4 10°C，流量為2000ml 6000ml/分鐘條件下，進行管道式離心，得益生菌菌泥，備用；d.添加保護劑配製保護劑並將其在115°C滅菌15分鐘並冷卻至10°C，將保護劑與步驟c所得益生菌菌泥混合混勻，得乳化液，備用；e.菌株復配將同法製得的益生菌嗜熱鏈球菌乳化液與益生菌德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液以質量比為1:1的比例混合均勻，得組合乳化液；f.速凍成型將步驟d所得組合乳化液在速凍成粒機中以15-20kg/h的產量、 用-196°C液氮速凍成均勻的低溫小顆粒，得深冷凍酸奶發酵劑。
7.根據權利要求6所述深冷凍酸奶發酵劑的製備方法，其特徵在於，所製備的深冷凍酸奶發酵劑為-10 _70°C低溫小顆粒，直徑0. 2 1. 0 cm。
8.根據權利要求7所述深冷凍酸奶發酵劑的製備方法，其特徵在於，所述益生菌中混配入動物雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌或乾酪乳桿菌；混配時，將動物雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌或乾酪乳桿菌按照步驟a至d的步驟製備乳化液，將所得動物雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌或乾酪乳桿菌乳化液與嗜熱鏈球菌乳化液與德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液混合均勻，得組合乳化液。
9.根據權利要求8所述深冷凍酸奶發酵劑的製備方法，其特徵在於，所述益生菌在培養基中培養時，接種量為39Γ5%，所得發酵液菌泥得率為為10 50g/L。
全文摘要
一種深冷凍酸奶發酵劑及其製備方法，所述發酵劑中含有益生菌和保護劑，所述益生菌中含有德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌，其重量比為1∶1～100。本發明還給出了發酵劑的製備方法。它採用深冷凍顆粒形式，能夠大大降低產品成本，具有發酵活性強，在生產酸奶或發酵乳製品時可以直接接種，無須中間繼代培養的過程，使用方便，發酵產品質量穩定等特點。
文檔編號C12R1/23GK102429016SQ20111044736
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者劉哲君, 王廣賢, 王潤鑫, 馬凱 申請人:石家莊市兄弟伊蘭食品配料有限公司