一株植物乳桿菌及其應用的製作方法

2023-11-11 03:46:57

本發明涉及一株植物乳桿菌及其應用，屬於食品微生物技術領域。

背景技術：

研究表明植物乳桿菌作為一種益生菌，可調節腸道菌群，抑制腸道病原菌生長，具有整腸、低血清膽固醇、增強機體免疫力、提高乳糖消化和抗腫瘤、抗氧化等生理功能。被廣泛用於食品發酵、動物飼料、生物防腐劑、醫療保健等領域，具有良好的市場前景。

植物乳桿菌作為發酵食品工業生產用菌，應用於酸奶，發酵香腸，麵包和泡菜等食品發酵過程中時，植物乳桿菌能夠將食品原料中的糖轉變為乳酸，同時產生抗菌肽、胞外多糖和其他代謝產物。但現有技術中用植物乳桿菌製備麵包，存在風味物質的種類和含量欠佳及與酵母共同發酵產生的大量有機酸導致麵包麵團酸化等現象，不利於麵團發酵。

因此，篩選一株能與酵母協同發酵，顯著提升麵包風味的同時，對麵團的發酵無不利影響並延長貨架期的植物乳桿菌有重要的應用價值。

技術實現要素：

本發明的第一個目的是提供一株植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)WJ-02，已於2016年7月20日保藏於中國典型培養物保藏中心，保藏單位地址為中國武漢，武漢大學，保藏編號為CCTCC NO:M 2016406。

本發明的第二個目的是提供應用所述菌株製備的發酵麵包。

本發明的第三個目的是提供所述菌株在製備發酵食品中的應用。

在本發明的一種實施方式中，所述應用包括製備乳製品、澱粉製品。

本發明的第四個目的是提供一種製備麵包的方法，步驟如下：

(1)植物乳桿菌酸麵團製備：將菌濃為3～4×108CFU/mL的權利要求1所述植物乳桿菌菌液與總質量為200～500g，質量比為1:1的水和高筋麵粉混合均勻，30～37℃發酵4～8h；

(2)將步驟(1)製備的酸麵團與高筋麵粉、糖、乾酵母和鹽以1～2:10:1～1.2:0.1～0.2：0.1～0.15的質量比混合，加入酸麵團質量5～6倍的水進行慢攪，加入酸麵團質量0.3～0.5倍的起酥油快攪3～5min，再慢攪1～3min，室溫下覆膜靜置10～15min；

(3)將步驟2製備的麵團分割為80～100g/個，36～40℃，相對溼度80～90％醒發1～2h；

(4)將步驟3醒發後的麵團烘烤20～30min。

在本發明的一種實施方式中，所述步驟(1)是將植物乳桿菌接種至MRS培養基，37℃下培養18～24h，獲得菌液。

在本發明的一種實施方式中，所述步驟(1)是將20mL菌體濃度4×108CFU/mL的植物乳桿菌菌液離，收集菌體並加入至200g水中，與200g高筋麵粉混合均勻，30℃預發酵6h。

在本發明的一種實施方式中，所述步驟(2)是將步驟(1)製備的酸麵團取24g，加入高精麵粉216g，乾酵母3.6g，糖30g，鹽3g，用水132g慢攪，加入15g起酥油快攪3min至麵筋網絡結構形成，慢攪1min，室溫下覆膜靜置10min。

在本發明的一種實施方式中，所述方法將覆膜靜置後的麵團分割為90g/個，於38℃，相對溼度85％醒發箱內醒發1.5h。

在本發明的一種實施方式中，所述方法還包括對醒發後的麵團進行烘烤；所述烘烤是控制上火170℃，下火210℃烘烤25min。

有益效果：採用本發明的植物乳桿菌WJ-02具有如下優點：

1.延緩老化，延長麵包的貨架期：植物乳桿菌發酵麵包在同一貯藏時間下硬度和老化焓值明顯低於普通酵母發酵麵包，保質期從5天延長到14天，顯著延長貨架期；2.風味、營養價值提升顯著，本發明的技術方案採用酵母-乳酸菌聯合發酵方式，製備的麵包酸感適中不刺激，發酵香氣濃厚宜人，麥香味濃厚，整體香氣清新表面呈金黃色，色澤均勻一致，有光澤，麵包為圓形，表面向外鼓凸，切面氣孔均勻細密，無大孔洞，內質潔白而富有彈性，組織蓬鬆之海綿狀，無生心；其內部含有大量不同於其他酸麵團麵包的風味物質或風味前體物質，增加了如D-檸檬烯、4-甲基-N2-苯-呋-3-碳醯肼、麥芽酚、2,3-二氫-3,5-二羥基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮等風味物質，麵包風味更加濃鬱，整體可接受度提高。

附圖說明

圖1為普通酵母和植物乳桿菌發酵麵包在貯藏期內硬度的變化；

圖2為普通酵母和植物乳桿菌發酵麵包在貯藏期內老化焓值的變化。

生物材料保藏

一株植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)WJ-02，已於2016年7月20日保藏於中國典型培養物保藏中心，保藏單位地址為中國武漢，武漢大學，保藏編號為CCTCC NO：M2016406。

具體實施方式

GC-MS條件：參照《含天然酵母粉發酵麵包的營養與老化特性及風味化合物特徵》，(作者張薇等，2014年，第23期33-38頁)

培養基：

MRS培養基：MRS肉湯培養基(購自Oxoid公司)。

實施例1：植物乳桿菌篩選及鑑定

1、篩選

從天然酵母發酵液中取一定樣品加入到25mLMRS培養基中37℃富集培養28h。將培養液梯度稀釋，塗布於MRS平板，37℃培養箱中培養24h。挑選菌落直徑在1～3mm之間，圓形隆起，表面光滑或稍粗糙，乳白、灰白或暗黃色等符合乳酸菌菌落特徵的單菌落。反覆進行平板劃線分離，重複三次得到純化的單菌落。用光學顯微鏡革蘭氏染色觀察。挑選革蘭氏陽性、無芽胞菌株30％甘油管保藏。

2、16S rDNA鑑定

提取細菌基因組，用細菌的16S rDNA通過引物27F和1492R從細菌的基因組DNA擴增其16S rDNA序列，將擴增產物測序(北京六合華大基因科技股份有限公司，上海分公司)，將該序列在GenBank中進行比對，結果顯示菌株與植物乳桿菌的同源性為100％，故判定菌株為植物乳桿菌。命名為植物乳桿菌WJ-02(Lactobacillusplantarum WJ-02)。

實施例2：應用植物乳桿菌WJ-02(Lactobacillusplantarum WJ-02)製備麵包

植物乳桿菌酸麵團製備：將植物乳桿菌WJ-02以1％接種量接種至MRS培養基中，在37℃下活化培養12h，再以4％的接種量接種至MRS培養基中，37℃下培養20h至對數後期，獲得濃度為4×108CFU/mL菌懸液。取20mL上述菌液4000r/min離心20min，無菌生理鹽水衝洗後加入200g水中與200g高筋麵粉混合均勻，放入恆溫恆溼培養箱中，30℃預發酵6h。

植物乳桿菌酸麵團24g，加入乾料(高精麵粉216g，乾酵母3.6g，糖30g，鹽3g)，水132g慢攪，加入15g起酥油快攪3min至麵筋網絡結構形成，慢攪1min，室溫下覆膜靜置10min。

將上述麵團分割為90g/個，搓圓成型。於醒發箱內(38℃，相對溼度85％)醒發1.5h。醒發好的麵團放入烤箱內(上火170℃，下火210℃)烘烤25min。

以不添加Lactobacillusplantarum WJ-02其他成分和步驟、條件都參照上述方法製備的麵包作為對照，採用固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用(SPME-GC-MS)對兩種麵包進行揮發性風味物質成分分析，其結果見表1，表明酵母-植物乳桿菌WJ-02聯合發酵，揮發性風味物質和風味前體物質的種類和含量明顯增加。

表1普通酵母和植物乳桿菌發酵麵包中揮發性風味化合物GC-MS分析結果

參照GB/T 20981 2007麵包的方法進行比容、酸度、組織結構、風味、評分等評定。保質期跟蹤指的是發現麵包開始出現黴斑的天數。結果見表2。

表2普通酵母麵包與植物乳桿菌麵包品質對比

與對照組相比，由Lactobacillusplantarum WJ-02發酵製備所得的麵包表面呈金黃色，色澤均勻一致，有光澤，麵包為圓形，表面向外鼓凸，切面氣孔均勻細密，無大孔洞，內質潔白而富有彈性，組織蓬鬆之海綿狀，無生心。麵包比容增大，酸度增加，風味有所改善。

將由Lactobacillusplantarum WJ-02發酵製備的麵包與對照組的麵包置於常溫下，對照組在第5天開始發現明顯可見菌斑，而添加本發明Lactobacillusplantarum WJ-02的麵包在第14天才開始出現明顯可見菌斑。可見Lactobacillusplantarum WJ-02發酵製備的麵包顯著延長了貨架期。

對製備的麵包進行感官評價，評價標準格式參照下表3。

麵包貯藏期內老化特性的測定：採用質構儀分別測定貯藏1、3、5、7d的麵包硬度變化，結果見圖1。採用差示量熱掃描儀分別測定貯藏1、3、5、7d的麵包芯的老化焓值，結果見圖2。

表3麵包感官評價標準

表4麵包感官評分表

由表4和圖2可以看出，由Lactobacillusplantarum WJ-02發酵製備的麵包酸感適中不刺激，發酵香氣濃厚宜人，麥香味濃厚，整體香氣清新，表面呈金黃色，色澤均勻一致，有光澤，麵包為圓形，表面向外鼓凸，切面氣孔均勻細密，無大孔洞，內質潔白而富有彈性，組織蓬鬆之海綿狀，無生心；硬度和老化焓值降低，老化速率明顯減小，老化緩慢，顯著延長貨架期。所述植物乳桿菌分離自天然酵母發酵液，具備如下特性：賦予麵包不同於其它植物乳桿菌製備麵包的濃鬱風味，對麵包色澤、口感、貨架期等品質具有顯著改善作用，在很大程度上提高了麵包的整體品質。

雖然本發明已以較佳實施例公開如上，但其並非用以限定本發明，任何熟悉此技術的人，在不脫離本發明的精神和範圍內，都可做各種的改動與修飾，因此本發明的保護範圍應該以權利要求書所界定的為準。