[发明专利]一种干酪乳杆菌大豆酸乳直投式发酵剂的制备方法

说明书

  

技术领域

本发明涉及一种干酪乳杆菌大豆酸乳直投式发酵剂的制备方法，属于发酵乳制品及植物蛋白加工技术领域。 

背景技术

益生菌系指与人和动植物体保持共生关系的对宿主具有健康促进作用的一大类微生物的总称。目前，国际公认的与人体共生的典型的益生乳酸菌主要包括：以双歧杆菌和嗜酸乳杆菌为代表的第一代益生乳酸菌和以干酪乳杆菌和鼠李糖乳杆菌为代表的第二代新型益生乳酸菌。较之第一代益生乳酸菌，第二代新型益生乳酸菌更耐氧、耐胃酸、耐胆盐；发酵性能更好、存活力更高。 

目前，干酪乳杆菌发酵产品主要为牛乳产品，而其发酵植物蛋白酸乳产品，在国内外尚处于研究起步阶段，且缺乏生产性能优良的专用菌种。 

我国具有天然的大豆资源优势，大豆不仅在营养保健的各种功能性成分和促进益生菌繁殖的生长因子方面可与牛乳相媲美，而且不含胆固醇和乳糖。因此，研制开发出综合益生菌和大豆的有益特性于一身、集感官风味和多种营养保健功能于一体的第二代新型益生菌（如干酪乳杆菌）发酵大豆乳产品，是当今发酵乳制品工业和大豆加工产业的发展方向与新的增长点，必将引领市场与消费者对健康食品需求的新潮流。 

发酵剂的制备是研制开发新型发酵乳制品的关键环节和首要任务。传统培养型发酵剂存在活菌含量低（10⁷～10⁸cfu/mL）、接种量大（2%～5%）、保藏期短（4℃，1～2d）、生产工序多、劳动强度大、培养周期长、菌种极易退化和污染等弊端，这将直接导致发酵乳制品产品质量不稳和生产效率低下。因而，新型发酵剂——高效浓缩型直投式发酵剂应运而生。高效浓缩型直投式发酵剂系乳酸菌经液体深层高密度培养、浓缩分离、与保护剂介质混溶、再经冷冻或冷冻干燥、无菌包装，制成直投式冻藏发酵剂或直投式冻干发酵剂。具有活菌含量高（10¹⁰～10¹²cfu/g）、保藏期长（冻干发酵剂4℃，>1年）、接种量较传统培养型发酵剂降低1000～10000倍、在发酵乳制品生产中省略了发酵剂的制备工序、减少了菌种车间的投资和空间、防止了菌种的退化和污染，可使发酵乳制品工业的劳动生产率和产品质量大大提高。直投式冻藏发酵剂在应用中，维持冷冻费用较高，运输不方便，对发酵剂中心的依赖性过强。而直投式冻干发酵剂，保藏和运输方便，机械化程度高，便于工业化批量生产，是今后直投式发酵剂的主要发展方向。 

影响高效浓缩型直投式冻干发酵剂细胞存活率及贮藏稳定性的主要因素有：菌种特性、培养基、培养条件与收获期、起始细胞浓度、冻干保护剂及其pH值、冷冻速度、干燥过程、残留水分、包装形式、保藏温度等。其中，优化筛选廉价增菌培养基和高效冻干保护剂是研制开发直投式冻干发酵剂的关键技术。研究表明：乳酸菌对营养要求十分苛刻，实验室常用的乳酸菌培养基（如MRS、M17等），成分复杂，制作繁琐，价格昂贵。目前，常用的脱脂乳培养基和乳清培养基虽然经济易得，价格低廉，但脱脂乳培养基粘度大，不易浓缩分离菌体；而乳清培养基在加热灭菌过程中易发生乳清蛋白的热变性而产生沉淀。因此，根据我国资源优势，积极寻求来源广泛，经济易得的廉价原料，优化筛选适合乳酸菌大量生长的增菌培养基，是实现我国大规模工业化生产直投式冻干发酵剂的关键技术之一。冻干保护剂是最为复杂、最难选择的关键因素，它不仅影响乳酸菌在冻干过程中的细胞存活率，也影响保藏期间的细胞稳定性，其配方及其制备方法属于商业机密。因此，优化筛选高效冻干保护剂是研制开发直投式冻干发酵剂的关键技术之二。 

综上可见，积极研制开发可替代进口产品的具有自主创新的高效浓缩型直投式益生菌大豆酸乳发酵剂，对于提高发酵大豆乳制品产品的质量和功能性，推动我国高效浓缩型直投式益生菌发酵剂产业化的技术进步，促进我国发酵大豆乳制品及植物蛋白加工产业的发展，具有重要意义。 

申请号为200410018684.4的中国发明公开了“益生乳酸菌发酵剂的制备方法及其在新鲜干酪中的应用”，是将一株干酪乳杆菌经高密度培养，离心浓缩，与保护剂混溶后进行冷冻干燥得到冻干发酵剂，但其所用改良MRS培养基成分复杂，制作繁琐，成本较高；且未明确该菌是否也适用于发酵大豆酸乳。申请号为200810175856.7的中国发明公开了“干酪乳杆菌Zhang高密度培养方法、使用它们制备冻干菌粉的方法与所得到的冻干菌粉及其用途”，制备了干酪乳杆菌Zhang的冻干菌粉，但其所用高密度培养基成分复杂，制作繁琐，成本较高；冻干时间为36h，效率有待于进一步提高，且未涉及该菌是否也适用于发酵大豆酸乳。 

发明内容