專利名稱：：一種在常溫下保持高活菌數(shù)的發(fā)酵乳的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及發(fā)酵乳領(lǐng)域，具體地涉及一種在常溫下保持高活菌數(shù)的發(fā)酵乳的制備方法。
背景技術(shù)：
：發(fā)酵乳，特別是酸奶，是廣受消費(fèi)者歡迎的發(fā)酵乳制品。此類產(chǎn)品之所以受歡迎，很大程度上是與它們含有對人體有益的活性乳酸菌有關(guān)。通常認(rèn)為，每亳升(或每克)產(chǎn)品中應(yīng)含有至少105-107cfU的活性乳酸菌，每天應(yīng)消費(fèi)至少100毫升(或克)產(chǎn)品，才能對人體健康起效。因此，在運(yùn)輸、貯藏過程中確保這些乳酸菌的存活非常重要。然而，在目前冷鏈不健全的條件下，當(dāng)產(chǎn)品在非冷藏條件下貯藏較長時間后，發(fā)酵乳中的乳酸菌的存活率常常很低，甚至檢測不到活菌(W.T.Hamarm和E.H.Marth,Survivalof5^e/^coccwsf/zermc;p/n7iwand丄actoZacz7/wsZw/gan,cwsincommercialandexperimentalyoghurts,J.FoodProtection,47:781-786,1984)。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是非冷鏈條件貯藏使得酸奶產(chǎn)品后酸化嚴(yán)重，而過度酸化會加速乳酸菌的死亡。這一點(diǎn)已在研究報告中得到了充分說明(郭清泉和張?zhí)m威，引起酸奶制品發(fā)生后酸化的主要發(fā)酵劑菌及性質(zhì)，食品與機(jī)械，87(1):14-16，2002;W.T.Hamann和E.H.Marth,J.FoodProtection,47:781-786，1984)。許多發(fā)展中國家缺乏完善的冷鏈系統(tǒng)，因此發(fā)酵奶在流通過程中常常處于非冷藏狀態(tài)，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降，產(chǎn)品的貨架期大大縮短。已有一些文獻(xiàn)報道了增加乳酸菌存活數(shù)量的方法，這些方法包括添加除氧劑(如Vc)，添加益生元(如寡糖類)，將乳酸菌包入微膠囊中，不加保加利亞乳酸桿菌和降低氧化還原電位(如加半胱氨酸)等(N.RShah,Probioticbacteria:Selectiveenumerationandsurvivalindairyfoods,J.DairySci.,83:894-907，2000;A.Lourens和B.C.Viljoen，Int.DairyJ.,11:1-17，2001)。然而，這些方法收效甚微。問題的根源在于大部分的乳酸菌都能利用乳糖發(fā)酵，而乳糖發(fā)酵會產(chǎn)生乳酸，從而使得牛乳的pH值迅速下降，直接導(dǎo)致存活的乳酸菌數(shù)量下降。例如采用嗜熱鏈球菌和/或保加利亞乳桿菌作發(fā)酵菌劑，在43。C左右發(fā)酵牛奶，會在3-8小時內(nèi)產(chǎn)生大量的乳酸，使得牛奶pH值迅速下降到4.5以下，導(dǎo)致乳酸菌活性下降甚至死亡。因此，控制發(fā)酵乳產(chǎn)酸成為解決發(fā)酵乳常溫貯藏并保持高活菌數(shù)問題的關(guān)鍵。鼠李糖乳桿菌(Lactobacillusrhamnosus)(可購自美國菌種保藏中心，菌株編號為ATCC53103)是一株從健康人體分離出來的益生菌(USpatent4,839,281;USpatent5，032，399),并且可以去除血漿里的內(nèi)毒素(USpatent5，413,785)。此菌的最大特點(diǎn)是不發(fā)酵乳糖，而且耐酸和耐氧。此菌的最佳生長溫度為37攝氏度，生長速度快。因?yàn)榇司哂蓄A(yù)防和治療腸胃不適(如腹瀉)以及提高免疫力的功能，故此菌被用于保健品和功能食品(如酸奶)中。關(guān)于此菌的詳細(xì)的生物學(xué)特性和益生功能，請參考上述專利文書和綜述文章-M.Saxelin,LactobacillusGGAhumanprobioticstrainwiththoroughclinicaldocumentation,FoodRev.Int.,13:293-313，1997。
發(fā)明內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種在常溫下保持高活菌數(shù)的發(fā)酵乳的制備方法。(二)技術(shù)方案在本發(fā)明的意義上，對所涉及的技術(shù)術(shù)語作如下定義后酸化指酸奶或發(fā)酵乳生產(chǎn)發(fā)酵過程停止之后，產(chǎn)品內(nèi)的酸奶菌或乳酸奶繼續(xù)產(chǎn)酸而導(dǎo)致產(chǎn)品酸化，又稱生產(chǎn)后酸化或發(fā)酵后酸化。在本發(fā)明中，術(shù)語"常溫，，是指正常情況下室內(nèi)所能夠達(dá)到的溫度，例如0~40°C,優(yōu)選為10~30°C。本發(fā)明的原理是利用鼠李糖乳桿菌(丄acto^cz'〃^r/ww"osws)ATCC53103不能發(fā)酵乳糖產(chǎn)生乳酸的特性，以其作發(fā)酵菌，同時添加除乳糖以外的單糖或雙糖作為增殖因子進(jìn)行發(fā)酵，通過控制增殖因子的量控制發(fā)酵終點(diǎn)的pH值，從而有效控制發(fā)酵乳的后酸化，使得發(fā)酵乳能夠在常溫下儲藏較長的時間并保持高活菌數(shù)。本發(fā)明所述的方法，是向乳樣中加入鼠李糖乳桿菌(Z^to&"7/Mr/^m"omj)ATCC53103(購自美國菌種保藏中心)，同時添加除乳糖以外的乳酸菌能利用的單糖或雙糖作為增殖因子進(jìn)行發(fā)酵，增殖因子的添加量為0.05-5%其中，所述乳樣為鮮奶或還原奶(包括但不限于牛乳、羊乳的鮮奶或還原奶)，乳樣中蛋白質(zhì)的濃度為0.1-7%，乳固體的濃度為1-30%。優(yōu)選地，乳樣中蛋白質(zhì)的濃度為0.7-4.5%,乳固體的濃度為6-12%。在本發(fā)明所述的方法中，鼠李糖乳桿菌(丄"cto&"7/wsr/ww"cww)ATCC53103的添加量并不受到任何理論的限制，根據(jù)經(jīng)濟(jì)有效的原則，優(yōu)選鼠李糖乳桿菌(Z^ctoZ^c〃/wsr/z"w"osw)ATCC53103的添加量是101-109cfii/ml乳樣，更優(yōu)選，鼠李糖乳桿菌(丄(3ctoZ)a"7/wr/z"w"oms)ATCC53103的添加量是105-107cfu/ml乳樣。上述的增殖因子，可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的除乳糖以外的任何該鼠李糖乳桿菌能利用的增殖因子。優(yōu)選所述增殖因子選自葡萄糖、果糖、半乳糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、阿拉伯糖、核糖、甘露糖、鼠李糖、巖藻糖(墨角藻糖)、塔格糖、蔗糖、麥芽糖、纖維二糖、海藻糖、松三糖、龍膽二糖、半乳糖醇(衛(wèi)矛醇)、甘露糖醇、山梨糖醇、肌醇(環(huán)己六醇)、葡萄糖酸、水楊苷、七葉苷、熊果苷、苦杏仁苷和乙酰氨基葡糖中的一種或幾種，其添加量為0.05-5%(質(zhì)量百分比)。優(yōu)選地，增殖因子選自葡萄糖、果糖或半乳糖中的一種或幾種，其添加量為0.2-2%(質(zhì)量百分比)，以使產(chǎn)品能保持消費(fèi)者能接受的口感。為了能夠達(dá)到期望的技術(shù)效果，在本發(fā)明所述的方法中，乳樣的發(fā)酵溫度是20_50°C，發(fā)酵時間是2-48小時。優(yōu)選地，乳樣的發(fā)酵溫度是35-45°C，發(fā)酵時間是4-20小時。本發(fā)明所述的方法可應(yīng)用于制備含活菌的酸性發(fā)酵乳飲料，即將釆用上述方法得到的發(fā)酵乳為基料，添加經(jīng)過滅菌的甜味劑、酸味劑、保鮮劑、乳化增稠劑和水的混合物，進(jìn)行調(diào)配，得到適于常溫儲藏的含活菌的酸性發(fā)酵乳飲料。(三)有益效果根據(jù)本發(fā)明所述的方法制備的發(fā)酵乳，在室溫下(10-30°C)貯藏3~6個月，活菌數(shù)至少為10ScfU/ml乳樣，儲藏時間和活菌數(shù)指標(biāo)均高于釆用常規(guī)方法發(fā)酵得到的發(fā)酵乳，有效解決了發(fā)酵乳在常溫下貨架期短且活菌數(shù)低的難題。具體實(shí)施方式以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1發(fā)酵乳的制備及存放實(shí)驗(yàn)1.1將全脂奶粉加入水中，配成質(zhì)量體積比為15%的還原全脂牛奶，同時添加質(zhì)量體積比為0.6%的葡萄糖，取1000ml還原全脂牛奶在115°C加熱15分鐘，冷卻后，在無菌條件下將鼠李糖乳桿菌(丄actokd〃wr/wm"osw)ATCC53103按照10^fo/ml乳樣的量接種于上述還原全脂奶中，攪拌均勻后分裝于小瓶中(每瓶約30ml)，并在37。C下發(fā)酵12小時得到發(fā)酵奶，發(fā)酵終止pH值為4.5。將發(fā)酵奶小瓶在28。C貯藏8周，貯藏期間每周測pH值和活菌數(shù)；1.2將全脂奶粉加入水中，配成15%的還原全脂牛奶，取1000ml還原全脂牛奶在115。C加熱15分鐘，冷卻后，在無菌條件下將普通酸奶菌BF-201(由保力口利亞享L桿菌(丄a"o6ac/〃ws^/gan.cws)和嗜熱鏈球菌(5^e;tococcwsAe，op/n7w構(gòu)成，北京弗蒙特生物技術(shù)有限公司提供)按照10、fb/ml乳樣的量接種于上述還原全脂奶中，攪拌均勻后分裝于小瓶中(每瓶約30ml),并在41。C下發(fā)酵5小時得到發(fā)酵奶，發(fā)酵終止pH值為4.64。將發(fā)酵奶小瓶在28。C貯藏，貯藏期間每周測pH值和活菌數(shù)。乳酸菌的存活情況和產(chǎn)品最終pH值的數(shù)據(jù)如表1所示。結(jié)果表明，在28。C貯藏8周后，鼠李糖乳桿菌的活菌數(shù)至少為10Scfu/ml乳樣，產(chǎn)品pH值在4.2以上。而普通酸奶菌在三周以后的活菌數(shù)僅為10^fWml乳樣。__表l.乳酸菌活菌數(shù)和產(chǎn)品pH值考察<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)施例2發(fā)酵乳的制備及存放實(shí)驗(yàn)2.1將全脂奶粉加入水中，配成15%的還原全脂牛奶，同時添加0.85%的半乳糖，取1000ml還原全脂牛奶在115。C加熱15分鐘，冷卻后，在無菌條件下將鼠李糖乳桿菌Uflcto&"〃w^aw"oy^)ATCC53103按照106cfWml乳樣的量接種于上述還原全脂奶中，攪拌均勻后分裝于小瓶中(每瓶約30ml),并在37。C下發(fā)酵12小時得到發(fā)酵奶，發(fā)酵終止pH值為4.0。將發(fā)酵奶小瓶在28。C貯藏4周，貯藏期間每周測pH值和活菌數(shù)；2.2將全脂奶粉加入水中，配成15%的還原全脂牛奶，取1000ml還原全脂牛奶在115。C加熱15分鐘，冷卻后，在無菌條件下將普通酸奶菌BF-301(由保加利亞乳桿菌(丄a"o6ac/〃wZw/g"Wcw)和嗜熱鏈球菌(5^印tococcw^，op/n'to構(gòu)成，北京弗蒙特生物技術(shù)有限公司提供)按照10^fli/ml乳樣的量接種于上述還原全脂奶中，攪拌均勻后分裝于小瓶中(每瓶約30ml),并在43。C下發(fā)酵6.5小時得到發(fā)酵奶，發(fā)酵終止pH值為4.11。將發(fā)酵奶小瓶在28匸ie藏，jfc藏期間每周測pH值和活菌數(shù)。乳酸菌的存活情況和產(chǎn)品最終pH值的數(shù)據(jù)如表2所示。結(jié)果表明，在28。C]fc藏4周后，鼠李糖乳桿菌菌株活菌數(shù)至少為106cfU/ml乳樣，產(chǎn)品pH值在3.7以上，這兩項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于用普通酸奶菌發(fā)酵得到的產(chǎn)品。表2.乳酸菌活菌數(shù)和產(chǎn)品pH值考察<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實(shí)施例3發(fā)酵乳的制備及存放實(shí)驗(yàn)在1000ml乳總干物為11.5%的鮮奶中，添加0.55°/。的葡萄糖，115'C加熱15分鐘，冷卻后，在無菌條件下將鼠李糖乳桿菌(丄acto^"7/^r/2"w"osw)ATCC53103按照3xlo5cfu/ml乳樣的量接種于上述鮮奶中，攪拌均勻后分裝于小瓶中(每瓶約30ml)，并在43匸下發(fā)酵8小時得到發(fā)酵奶，發(fā)酵終止pH值分別為4.6。將發(fā)酵奶小瓶在25'C貯藏24周，貯藏期間每周測pH值和活菌數(shù)，結(jié)果見表3。結(jié)果表明，在25'C貯藏24周后，鼠李糖乳桿菌菌株活菌數(shù)至少為105cfb/ml乳樣，產(chǎn)品pH值在4.0以上。表3乳酸菌活菌數(shù)和產(chǎn)品pH值考察<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實(shí)施例4發(fā)酵乳飲料的制備及存放實(shí)驗(yàn)在1000ml乳總干物為11.5%的鮮奶中，添加0.95°/。的果糖，115"加熱15分鐘，冷卻后，在無菌條件下將鼠李糖乳桿菌(丄a"06ac/〃w〃/2mw7tww)ATCC53103按照3xio5cfu/ml乳樣的量接種于上述鮮奶中，攪拌均勻后分裝于小瓶中(每瓶約30ml),并在43'C下發(fā)酵8小時得到發(fā)酵奶，發(fā)酵終止pH值分別為4.0。用400ml80°C的水溶解酸性乳飲料穩(wěn)定劑SY-806(購自北京弗蒙特生物技術(shù)有限公司)6g，納他霉素20mg，乳酸鏈球菌素50mg，AK糖(購自張家港浩波化學(xué)品公司)0.5g，攪拌20min，冷卻至25°C以下，水合30min后，按照成品蛋白濃度為1.0%的標(biāo)準(zhǔn)(鮮奶蛋白含量按2.9%計算)，將上述發(fā)酵乳稀釋，并加入上述穩(wěn)定劑溶液中，用水定容至1000ml，攪拌5min，均質(zhì)，均質(zhì)壓力20MPa。然后調(diào)酸至PH4.3。將發(fā)酵乳飲料在25i:貯藏24周，貯藏期間定期測pH值和活菌數(shù)，結(jié)果見表4。結(jié)果表明，在25'C貯藏24周后，鼠李糖乳桿菌菌株活菌數(shù)至少為106cfti/ml乳樣，產(chǎn)品pH值在4.1以上。表4乳酸菌活菌數(shù)和產(chǎn)品pH值考察<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求1.一種在常溫下保持高活菌數(shù)的發(fā)酵乳的制備方法，其特征在于向乳樣中加入鼠李糖乳桿菌(Lactobacillusrhamnosus)ATCC53103，同時添加除乳糖以外的該鼠李糖乳桿菌能利用的單糖或雙糖作為增殖因子進(jìn)行發(fā)酵，增殖因子的添加量為0.05-5％。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述乳樣為鮮奶或還原奶，乳樣中蛋白質(zhì)的濃度為0.1-7%,乳固體的濃度為1-30%。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于乳樣中蛋白質(zhì)的濃度為0.7-4.5%，還原奶的濃度為6-12%。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述鼠李糖乳桿菌(丄acto6a"7/wAaw"asi^)ATCC53103的添加量是101-109cfu/ml乳樣。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述鼠李糖乳桿菌(丄acto6a"7/wsr/zamwosws)ATCC53103的添力口量是105-107cfu/ml乳樣。6、根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述增殖因子選自葡萄糖、果糖、半乳糖、阿拉伯糖、核糖、甘露糖、鼠李糖、巖藻糖、塔格糖、蔗糖、麥芽糖、纖維二糖、海藻糖、松三糖、龍膽二糖、半乳糖醇、甘露糖醇、山梨糖醇、肌醇、葡萄糖酸、水楊苷、七葉苷、熊果苷、苦杏仁苷和乙酰氨基葡糖中的一種或幾種，其添加量為0.05-5%。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述增殖因子選自葡萄糖，果糖或半乳糖中的一種或幾種，其添加量為0.2-2%。8、根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于乳樣的發(fā)酵溫度是20-50°C，發(fā)酵時間是2-48小時。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于乳樣的發(fā)酵溫度是35~45°C，發(fā)酵時間是4-20小時。10、根據(jù)權(quán)利要求l-9任一項(xiàng)所述的方法所制備的含活菌酸性發(fā)酵乳飲料。全文摘要本發(fā)明提供了一種在常溫下保持高活菌數(shù)的發(fā)酵乳的制備方法，該方法采用鼠李糖乳桿菌(Lactobacillusrhamnosus)ATCC53103作發(fā)酵菌，同時添加除乳糖以外的乳酸菌能利用的單糖或雙糖作為增殖因子進(jìn)行發(fā)酵，并通過控制增殖因子的添加量控制發(fā)酵乳的終點(diǎn)pH值。根據(jù)本發(fā)明所述的方法可以制備成凝固型、攪拌型、飲用型的發(fā)酵乳或調(diào)配成含活菌的發(fā)酵乳飲料，根據(jù)pH值的差異在常溫下可以貯藏1～6個月，活菌數(shù)不低于10⁵cfu/ml乳樣，儲藏時間和活菌數(shù)指標(biāo)均高于采用常規(guī)方法發(fā)酵得到的發(fā)酵乳，有效解決了發(fā)酵乳在常溫下貨架期短且活菌數(shù)低的難題。文檔編號A23C9/123GK101273736SQ20071011123公開日2008年10月1日申請日期2007年6月18日優(yōu)先權(quán)日2007年3月28日發(fā)明者凌海波申請人:北京弗蒙特生物技術(shù)有限公司