[发明专利]一种复配菌株、发酵剂及纯天然发酵脱脂乳的制备方法

说明书

技术领域

本发明一方面涉及一种复配菌株，还涉及其应用；另一方面涉及一种发酵剂，还涉及这种发酵剂的制备方法；本发明又另一方面，涉及一种活性酸乳的制备方法，具体是一种含低聚半乳糖(GOS)的纯天然发酵脱脂乳的制备方法。

背景技术

低聚半乳糖(Galacto-oligosaccharides,GOS)是指在半乳糖或者乳糖的半乳糖一侧，以β(1→3)、β(1→4)、β(1→6)键相联结，又结合上了1～7或1～6个分子半乳糖的结合糖，半乳糖分子间以β(1→4)键为主。在自然界，母乳中GOS含量稍多，约为5～8gL^-1，反刍动物乳汁中GOS含量甚微：山羊乳中GOS含量为250～300mgL^-1，分别为牛乳和绵羊乳的4～5倍[1-2]。

GOS是一种具有生物活性的低聚糖，每日摄入3～10g即能显示出如下的独特的生理功能[3-10]：

(1)作为双歧杆菌增殖因子

人体试验表明，摄入GOS可促进双歧杆菌的增殖，促进短链脂肪酸的产生，降低肠道pH值，抑制肠道内有害细菌的生长，从而改善肠道微生态平衡。

(2)防止便秘

肠道内的双歧杆菌发酵低聚糖产生大量的短链脂肪酸，能刺激肠道蠕动，增加粪便湿润度并保持一定的渗透压，从而防止便秘的发生。

(3)防止龋齿发生

由于突变链球菌(Streptococcus mutans)等口腔细菌不能利用GOS生成荚膜物质——不溶性葡聚糖，也不产生乳酸，因此细菌无荚膜，不能粘附于牙齿产酸，可降低龋齿发生率。

(4)改善矿物质吸收

GOS能够促进钙质吸收和防止骨质减少，同时GOS的摄入可促使肠道对钠的吸收降低，对钾的吸收则有升高的倾向。

(5)改善血清脂质

GOS具有降低血清总胆固醇含量的功效，大量的人体试验证实每天摄入6～12克GOS，持续2周至3个月，总血清胆固醇可降低20～50毫克/天。

(6)其它功能

GOS属于低热能值碳水化合物，仅为1.7千卡/克，是普通碳水化合物的42.5%，是脂肪和蛋白质热能值的18.9%。GOS的摄入还能减少有毒代谢物质的形成，减轻肝脏分解毒素的负担及预防癌症、改善乳糖不耐症、促进B族维生素合成、提高机体免疫力[11]。

鉴于GOS具有上述生理功能，同时其对热和酸的稳定性高，高温加工过程时营养成分不会损失，因此受到了越来越多的关注，具有广阔的开发潜力。GOS的生产制备方法主要有从天然原料提取、天然多糖的酶水解、天然多糖的酸水解、化学合成、酶法合成。但自然界中GOS含量少，难以分离提取。天然多糖酶水解或酸水解的转化产品得率低，产物复杂，不宜得到纯品。化学合成步骤繁琐，得率不高，环境污染严重，在实际生产中也不可行。酶法合成主要是以乳糖或乳清为原料，由β-半乳糖苷酶催化生成，是目前工业化唯一的有效方法。利用β-半乳糖苷酶水解乳糖，至少包括二个步骤：

①酶+乳糖→酶—乳糖

②酶—乳糖→半乳糖苷—酶+葡萄糖

③半乳糖苷—酶+受体→半乳糖苷—受体+酶

第③步，当半乳糖苷的受体是水时，发生的是水解反应，生成半乳糖和葡萄糖；当受体是半乳糖时，生成的是二聚半乳糖；当受体是葡萄糖时，生成的是乳糖或其异构体；当受体是乳糖时，生成的是二聚半乳糖；当受体是二聚半乳糖时，生成的是四聚半乳糖，依次类推至八聚半乳糖。

β-半乳糖苷酶在动植物和微生物体中分布广泛，植物主要来源于桃、李、杏、咖啡豆等，动物主要来源于肠、脑器官和皮肤组织。然而实际应用一般从微生物中得到，生产β-半乳糖苷酶的微生物有脆壁酵母、乳糖酵母、芽孢杆菌及米曲霉等，工业上采用米曲霉来制造GOS。GOS的工业化生产最早是在日本，主要有Yakult药品工业和日新制糖两个公司分别与1988年和1989年开始销售，随后美国和欧洲开始商品化，其工艺流程见图1所示。

目前，国内及国际市场上开发纯天然的富含GOS的发酵乳制品尚无先例。传统的发酵性酸乳已经有上百年的历史，其功效成分的研究也越来越多。然而除了花样翻新的添加剂赋予传统发酵酸乳不同的风味和口感之外，并没有实质性的创新性的研究，研究开发智能化个性营养型酸乳，满足个性化的营养需求，将具有无限广阔的市场前景。