植物乳桿菌促生長因子及其原料組合物、製備方法和應用的製作方法
2023-09-12 16:26:50 2
專利名稱：植物乳桿菌促生長因子及其原料組合物、製備方法和應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及植物乳桿菌促生長因子及其原料組合物、製備方法和應用。
背景技術：
植物乳桿菌(lactobacillus plantarum)常存在於發酵的蔬菜和果汁中，屬於乳桿菌科中的乳桿菌屬，多數是從植物中分離得到。植物乳桿菌一般最適生長溫度為300C -35°C，能在10°C生長，但溫度高至45°C時則不生長，厭氧或兼性厭氧，pH在4.5-9.5範圍內可生長，最適合PH值為6.5左右。植物乳桿菌通過與病原菌對限制性營養素的能力競爭，來抑制病原菌的生長，調節腸道微生態的組成，形成生物學屏障，同時，通過植物乳桿菌代謝所產生的有機酸、細菌素、過氧化氫以及雙乙醯等對其他細菌的作用，可以調節腸道微生物菌群的平衡，增強機體的免疫力，降低膽固醇水平，緩解乳糖不耐症及抑制腫瘤細胞的形成等。目前，植物乳桿菌主要應用在發酵肉類製品、調味品；也有經植物乳桿菌發酵生產的果蔬飲料，其綜合了果蔬汁和乳酸發酵的優點，營養成分更豐富。但由於尚未完全清楚的原因，植物乳桿菌在牛乳中不能生長繁殖，在發酵過程中也無法增殖，由此限制了在發酵乳製品方面應用。一般來說益生菌的促生長因子(也有稱為增殖因子)是指益生菌生長所必須的，具有促進益生菌生長繁殖一類物質的統稱。而目前對植物乳桿菌在動物乳中的促生長因子僅有少量研究，如陳帥等人對植物乳桿菌在脫脂乳中生長限制因子的研究結果表明維生素、胺基酸、葡萄糖、乳糖、果糖等都不能促進植物乳桿菌的繁殖，僅初步推測認為魚蛋白腖中的寡肽可能具有促進植物乳桿菌的增殖的作用(植物乳桿菌ST-1II在脫脂乳體系中生長限制因子的研究，食品與發酵工業，2008，34 (10):53-57)，但尚無明確結果。由於植物乳桿菌在牛乳中缺少生長因子，導致其無法在發酵乳中應用，該現狀亟待解決。`
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服了現有技術中植物乳桿菌在動物乳中生長緩慢或不能生長、難以發酵製備乳製品的缺陷，提供一種可以促進植物乳桿菌在牛乳中快速繁殖的植物乳桿菌促生長因子及其原料組合物、製備方法和應用。本發明所述的植物乳桿菌為本領域常規所說的植物乳桿菌(lactobacillusplantarum)菌種，具體菌株不限，較佳的為植物乳桿菌lactobacillus plantarumST-1II和 / 或植物乳桿菌 lactobacillus plantarum GU0。本發明目的之一在於提供一種植物乳桿菌促生長因子的原料組合物含有還原糖，水，以及，酪蛋白和/或乳清蛋白。本發明中，所述的還原糖是指具有半縮醛(或半縮酮)結構、能夠還原斐林(H.vonFehling)試劑或託倫斯(B.Tollens)試劑(又稱銀氨溶液)的糖。所述的還原糖較佳的為果糖、葡萄糖、乳糖和麥芽糖中的一種或多種。
本發明中，所述的還原糖的含量較佳的為5% -30%，更佳的為3% -12%，百分比為各成分佔原料組合物總量的質量百分比。其中，所述的果糖為本領域常規所說的果糖，含6個碳原子，一般以游離狀態大量存在於水果的漿汁和蜂蜜中，也可以經工業大規模生產獲得，例如，以蔗糖為原料，用稀鹽酸或轉化酶使蔗糖發生水解反應，得到的果糖和葡萄糖；或者，以澱粉為原料，經水解再固定化葡萄糖異構酶轉化得到。所述的果糖的含量較佳的為1% -20%，更佳的為3% -12%,百分比為各成分佔原料組合物總量的質量百分比。其中，所述的葡萄糖又稱玉米葡糖，為本領域常規所說的葡萄糖，可以來源於自然界分布的葡萄糖單糖，也可以由工業上生產的葡萄糖。所述的葡萄糖的含量較佳的為1% -20%，更佳的為3% -12%，百分比為各成分佔原料組合物總量的質量百分比。其中，所述的乳糖為本領域常規所說的乳糖，一般來源於哺乳動物乳汁中的雙糖，是由一個葡萄糖與一個半乳糖縮合而形成。所述的乳糖的含量較佳的為1% -20%，更佳的為3% _5%，百分比為各成分佔原料組合物總量的質量百分比。其中，所述的麥芽糖為本領域常規所說的麥芽糖，可由澱粉經β澱粉酶作用下得至IJ，是兩個葡萄糖分子以α-1，4-糖苷鍵連接構成的二糖。所述的麥芽糖的含量較佳的為1% _20%，更佳的為3% _5%，百分比為各成分佔原料組合物總量的質量百分比。本發明中，所述的酪蛋白為本領域常規所說的酪蛋白，來源於牛乳中的蛋白質。所述的酪蛋白的含量較佳的為1% -10%，更佳的為2% _3%，百分比為各成分佔原料組合物總量的質量百分比。本發明中，所述的乳清蛋白為本領域常規所說的乳清蛋白，來源於牛乳中的蛋白質。所述的乳清蛋白的含量較佳的為1% -10%，更佳的為2% -3%，百分比為各成分佔原料組合物總量的質量百分比。本發明中，所述的水為本領域常規所使用的水，如自來水、淨化水等等，所述的水的含量較佳的為50% -85%，更佳的為70% _80%，百分比為各成分佔原料組合物總量的質
量百分比。本發明目的之二在於提供一種植物乳桿菌促生長因子的製備方法，其包括如下步驟:將前述的植物乳桿菌促生長因子的原料組合物均勻混合、溶解，然後進行以溫度90°C以上時間IOmin以上的高溫熱處理即可。本發明中，所述的均勻混合為本領域常規操作，一般攪拌即可。所述的均勻混合的溫度為常規的室溫，較佳的為4°C -50°C，更佳的為40°C -50°C。所述的溶解的時間較佳的為 5min_30mino本發明中，所述的高溫熱處理的條件較佳的為95°C -135°C處理10min_120min，更佳的為 95°C -100°C處理 90min-120min，或者 110°C _135°C處理 10min-20min。該高溫熱處
理條件下酪蛋白和/或乳清蛋白中的氨基化合物與還原糖之間發生非酶催化的褐變反應，產生一系列混合物質。較佳地，所述的高溫熱處理之後，還可按照本領域常規的方法去除部分水分，獲得植物乳桿菌促生長因子產品。其中， 所述的除去水分為本領域常規操作，較佳的為30°C _60°C旋轉蒸發去除50Wt%-90Wt%水分後，得植物乳桿菌促生長因子濃縮液，或再經真空冷凍乾燥得固體粉末產品。本發明目的之三在於提供上述植物乳桿菌促生長因子的製備方法製得的植物乳桿菌促生長因子。本發明的目的之四在於提供上述植物乳桿菌促生長因子在製備含植物乳桿菌(lactobacillus plantarum)的發酵牛奶中的應用。本發明中，上述優選條件在符合本領域常識的基礎上可任意組合，即得本發明各較佳實例。本發明所用的原料和設備均市售可得。本發明的積極進步效果在於:本發明的植物乳桿菌促生長因子的原料為食品原料組分，製備方法簡單易行，能夠作為植物乳桿菌在牛乳中的發酵啟動因子，促進植物乳桿菌在發酵過程中快速大量增殖，有利於植物乳桿菌在發酵乳製品中的應用，並開發富含植物乳桿菌的發酵乳製品，進一步有助於腸道微生態的平衡，增強機體的免疫力，拓寬了植物乳桿菌的使用範圍以及發酵乳的品類，有利於我國具有自主智慧財產權菌株的產業化應用。
圖1為實施例1的植物乳桿菌促生長因子製備方法的工藝流程示意圖。
具體實施例方式
下面通過實施例的方式進一步說明本發明，但並不因此將本發明限制在所述的實施例範圍之中。實施例1 植物乳桿菌促生長因子原料組合物:果糖I %，葡萄糖I %，乳糖20 %，酪蛋白3 %，乳清蛋白1%，水74% (來源:光明乳業股份有限公司)。植物乳桿菌促生長因子的製備方法(具體工藝流程參見附圖1):將水加熱至50°C,高速攪拌加入果糖、葡萄糖、乳糖、酪蛋白以及乳清蛋白，溶解30min ;95°C下反應90min ;冷卻到50°C，旋轉蒸發60%的水，得到植物乳桿菌促生長因子濃縮液。實施例2植物乳杆囷促生長因子原料組合物:果糖20%,甸甸糖I %，釀蛋白I %，乳清蛋白10%，水68% (來源:光明乳業股份有限公司)。植物乳桿菌促生長因子的製備方法:將水加熱到40°C，高速攪拌加入果糖、葡萄糖、乳糖、酪蛋白以及乳清蛋白，溶解15min ;90°C下反應90min ;冷卻到40°C,旋轉蒸發70 %的水，得到植物乳桿菌促生長因子濃縮液。實施例3植物乳杆囷促生長因子原料組合物:甸甸糖20*%，乳糖10*%，釀蛋白10*%，乳清蛋白10%，水50% (來源:光明乳業股份有限公司)。植物乳桿菌促生長因子的製備方法:將水加熱到45°C，高速攪拌加入果糖、葡萄糖、乳糖、酪蛋白以及乳清蛋白，溶解25min ;93°C下反應90min ;冷卻到50°C,旋轉蒸發60 %的水，得到植物乳桿菌促生長因子濃縮液。
實施例4植物乳桿菌促生長因子原料組合物:果糖7.5%，乳糖6.5%，麥芽糖I %，酪蛋白4%，乳清蛋白1%，水80% (來源:光明乳業股份有限公司)。植物乳桿菌促生長因子的製備方法:將水加熱到40°C，高速攪拌加入果糖、乳糖、酪蛋白，溶解30min ;120°C下反應IOmin ;冷卻到40°C，旋轉蒸發60%的水，得到植物乳桿菌促生長因子濃縮液。實施例5植物乳桿菌促生長因子原料組合物:果糖5%，葡萄糖5%，乳糖1%，酪蛋白1%，乳清蛋白3%，水85% (來源:光明乳業股份有限公司)。植物乳桿菌促生長因子的製備方法:將水加熱到45°C，高速攪拌加入果糖、葡萄糖、乳糖、酪蛋白以及乳清蛋白，溶解20min ;110°C下反應20min ;冷卻到60°C,旋轉蒸發70%的水，再經冷凍乾燥，得到粉末狀促生長因子。實施例6植物乳桿菌促生長因子原料組合物:果葡糖漿10% (42型果葡糖漿，中糧融氏生物科技有限公司，其中果葡糖漿含31%果糖，34%葡萄糖)；90%的脫脂牛乳(光明乳業股份有限公司，脫脂牛乳中乳糖4%，酪蛋白2.6%，乳清蛋白0.6%)。植物乳桿菌促生長因子的製備方法:將脫脂牛乳加熱到10°C -50°C，高速攪拌加入果葡糖漿，溶解IOmin ;120°C下反應20min ;冷卻到45°C，旋轉蒸發70%的水，再經冷凍乾燥，得到粉末狀促生長因子。實施例7`植物乳桿菌促生長因子原料組合物:麥芽糖20%，葡萄糖1%，乳糖1%，酪蛋白1%，乳清蛋白3%，水75% (來源:光明乳業股份有限公司)。植物乳桿菌促生長因子的製備方法:將水加熱到45°C，高速攪拌加入果糖、葡萄糖、乳糖、酪蛋白以及乳清蛋白，溶解20min ;110°C下反應20min ;冷卻到60°C,旋轉蒸發70%的水，再經冷凍乾燥，得到粉末狀促生長因子。實施例8植物乳桿菌促生長因子原料組合物:果糖12%，葡萄糖11%，乳糖3%，酪蛋白2%，乳清蛋白2%，水70% (來源:光明乳業股份有限公司)。植物乳桿菌促生長因子的製備方法:將水加熱到40°C，高速攪拌加入果糖、葡萄糖、乳糖、酪蛋白以及乳清蛋白，溶解30min 135°C下反應IOmin ;冷卻到30 °C,旋轉蒸發50%的水，再經冷凍乾燥，得到粉末狀促生長因子。實施例9植物乳桿菌促生長因子原料組合物:麥芽糖5 %，葡萄糖12 %，乳糖5 %，酪蛋白9%，水69% (來源:光明乳業股份有限公司)。植物乳桿菌促生長因子的製備方法:將水加熱到50°C，高速攪拌加入麥芽糖、葡萄糖、乳糖以及酪蛋白，溶解5min ;95°C下反應120min ;冷卻到60°C，旋轉蒸發90 %的水，再經冷凍乾燥，得到粉末狀促生長因子。實施例10植物乳桿菌促生長因子原料組合物:麥芽糖3%，葡萄糖2%，乳清蛋白10%，水85% (來源:光明乳業股份有限公司)。植物乳桿菌促生長因子的製備方法:將水加熱到50°C，高速攪拌加入麥芽糖、葡萄糖、以及乳清蛋白，溶解25min ;100°C下反應60min ;冷卻到50°C，旋轉蒸發80%的水，再經冷凍乾燥，得到粉末狀促生長因子。實施例11植物乳桿菌促生長因子原料組合物:果糖20%，酪蛋白8%，乳清蛋白8%，水64%(來源:光明乳業股份有限公司)。植物乳桿菌促生長因子的製備方法:將水加熱到50°C，高速攪拌加入果糖、酪蛋白、以及乳清蛋白，溶解25min ;100°C下反應60min ;冷卻到50°C，旋轉蒸發80%的水，再經冷凍乾燥，得到粉末狀促生長因子。效果實施例1生牛乳(脂肪3.1%，蛋白質2.9%)85%，白砂糖7%，果膠1%，明膠3%，變性澱粉4%，植物乳桿菌ST-1II (Lacobacillu pi antrum ST-1II)，光明乳業股份有限公司。將生牛乳加熱到40°C _50°C，加入白砂糖、果膠、明膠、變性澱粉，並加入實施例5製得的粉末狀植物乳桿菌促生長因子(0% -2% )，攪拌10-15min，均質(60°C -65°C,20MPa)，殺菌(90°C _95 °C，5min)，冷卻到 35°C _37°C，加入植物乳桿菌 ST-1II (Lacobacillup I antrum ST-1II) (106cfu/mL)，發酵(35 °C _37°C )，冷卻，攪拌，2°C _6°C 冷藏。根據本發明植物乳桿菌促生長因子添加量的不同，比較植物乳桿菌發酵過程的變化，以發酵12小時的酸度為對象，比較了該促生長因子對植物乳桿菌發酵速度的影響，結果示於下面的表I中。從該表中可看出植物乳桿菌促生長因子能顯著提高植物乳桿菌發酵的速度，添加實施案例5所得的促生長因子I %，即可以使植物菌發酵12小時達到發酵乳國標規定(GB 19302)的酸度70° T。乳28天時植物乳桿菌活菌數仍保持了較高的數量級，高於國際公認的益生菌有效含量 106cfu/mL。表I促生長因子添加量對植物乳桿菌發酵酸度變化的影響
權利要求
1.一種植物乳桿菌促生長因子的原料組合物，其特徵在於，其含有還原糖，水，以及，酪蛋白和/或乳清蛋白。
2.如權利要求1所述的原料組合物，其特徵在於，所述的還原糖的含量為5%-30%，較佳的為3%-12%;所述的酪蛋白的含量為I %-10%，較佳的為2%-3%;所述的乳清蛋白的含量為1% _10%，較佳的為2% -3%;所述的水的含量為50% -85%，較佳的為70% -80%；百分比為各成分佔原料組合物總量的質量百分比。
3.如權利要求1所述的原料組合物，其特徵在於，所述的還原糖為果糖、葡萄糖、乳糖和麥芽糖中的一種或多種。
4.如權利要求3所述的原料組合物，其特徵在於，所述的果糖的含量為1%-20%，較佳的為3% -12%;所述的葡萄糖的含量為1% -20%，較佳的為3% -12%;所述的乳糖的含量為1% -20%，較佳的 為3% -5%;所述的麥芽糖的含量為1% -20%，較佳的為3% -5%;百分比為各成分佔原料組合物總量的質量百分比。
5.一種植物乳桿菌促生長因子的製備方法，其特徵在於，其包括如下步驟:將如權利要求I 4任一項所述的植物乳桿菌促生長因子的原料組合物均勻混合、溶解，然後進行以溫度90°C以上時間IOmin以上的高溫熱處理即可。
6.如權利要求5所述的製備方法，其特徵在於，所述的均勻混合的溫度為4°C-50°C,較佳的為40 0C -50 °C ;所述的溶解的時間為5min-30min ;所述的高溫熱處理的條件為 95 0C -135 0C 處理 10min-120min，較佳的為 95 °C -100 °C 處理 90min_120min，或者IlO0C -135°C處理 10min-20min。
7.如權利要求5所述的製備方法，其特徵在於，所述的高溫熱處理步驟之後，還去除水分，獲得植物乳桿菌促生長因子產品。
8.如權利要求7所述的製備方法，其特徵在於，所述的除去水分為30°C-60°C旋轉蒸發去除50wt% -90wt%水分後，得植物乳桿菌促生長因子濃縮液，或再經真空冷凍乾燥得固體粉末產品。
9.一種權利要求5-8任一項所述的植物乳桿菌促生長因子的製備方法製得的植物乳桿菌促生長因子。
10.如權利要求9所述的植物乳桿菌促生長因子在製備含植物乳桿菌(lactobacillusPIantarum)的發酵牛奶中的應用。
全文摘要
本發明公開了植物乳桿菌促生長因子及其原料組合物、製備方法和應用。該植物乳桿菌促生長因子的原料組合物含有還原糖，水，以及，酪蛋白和/或乳清蛋白。該植物乳桿菌促生長因子製備方法包括如下步驟將所述的植物乳桿菌促生長因子的原料組合物均勻混合、溶解，然後進行以溫度90℃以上時間10min以上的高溫熱處理即可。本發明還公開所述植物乳桿菌促生長因子在製備含植物乳桿菌(lactobacillus plantarum)的發酵牛奶中的應用。該促生長因子能夠作為植物乳桿菌在牛乳中的發酵啟動因子，促進植物乳桿菌在發酵過程中快速大量增殖，有利於植物乳桿菌在發酵乳製品中的應用。
文檔編號C12R1/25GK103103145SQ20111035799
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月11日 優先權日2011年11月11日
發明者徐致遠, 蘇米亞, 孫克傑, 沈玲, 周杰, 王豪, 廖文豔, 韓梅, 應傑 申請人:光明乳業股份有限公司