專利名稱：一種乳酸菌發(fā)酵的抑菌劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于食品保鮮領域，具體涉及一種乳酸菌發(fā)酵制備抑菌劑的新方法。
背景技術：
隨著經(jīng)濟與社會的發(fā)展，人們對食品安全要求越來越高，食品的腐敗變質越來越引起人們的重視。據(jù)統(tǒng)計，全世界每年約有10 % 20 %的食品損失于各種腐敗，其中主要是微生物造成的腐敗。近來，控制食品腐敗的手段方法多種，包括改進食品加工工藝、包裝工藝、儲藏條件以及防腐抑菌劑的應用等。其中，抑菌劑的使用，在食品工業(yè)發(fā)展中發(fā)揮了巨大的作用。而且抑菌劑的品種不斷增加，使用量逐年增長，因此利用抑菌劑進行食品的抑菌保鮮仍然是一種不可缺少的重要手段。立足于當前，我們必須正確地使用食品抑菌劑。 因此，研究食品抑菌保鮮方法已成為當前重要的研究課題。食品抑菌劑可以抑制或殺死食品中含有的腐敗微生物，以此來防止食品在儲藏過程中的變化。我國目前食品抑菌劑多數(shù)為合成抑菌劑，經(jīng)長期的研究發(fā)現(xiàn)一些合成抑菌劑有誘癌性、致畸性和易引起食物中毒等問題。一些認識不完全的、未經(jīng)全面檢測的抑菌劑的應用，會或多或少給人體造成危害。所以，尋找安全、高效的新型抑菌劑勢在必行。隨著人們對天然、健康食品越來越多的認知，現(xiàn)在國內(nèi)外對于食品抑菌劑的安全問題越來越重視， 能用于食品抑菌劑的化學抑菌劑越來越受到限制，這對食品生產(chǎn)、運輸、貯藏產(chǎn)生了很大的阻礙，迫切需要研究和開發(fā)出高效天然食品抑菌劑。乳鐵蛋白具有廣譜的抑菌、抗病毒作用，對包括致病性大腸桿菌、沙門氏菌等多種腐敗菌的生長繁殖有抑制作用，作為抑菌劑在食品、醫(yī)藥和飼料工業(yè)中都有很多應用。由于乳鐵蛋白價格昂貴，因而尋找新的類似乳鐵蛋白功效的抑菌劑是必需的。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明突破原有的分離提取乳鐵蛋白的思路，利用天然乳酸菌發(fā)酵濃縮乳清蛋白與含有鐵離子的化合物，發(fā)掘與天然乳鐵蛋白具有相近的抑菌、殺菌效果的天然生物抑菌劑。本發(fā)明的另一目的在于所述抑菌劑的應用，用于延長食品的貨架期。具體制備方法為利用濃縮乳清蛋白粉復原成蛋白質含量2. 39Γ3. 2%的復原濃縮乳清蛋白，并加入0. 4%0 ^0. 6%。的FeSO4 ·7Η20，采用常規(guī)方法殺菌后，冷卻至37 — 42°C，接種2% — 5%乳酸菌發(fā)酵劑，37°C發(fā)酵12 16h得發(fā)酵產(chǎn)物，即抑菌劑。該發(fā)酵產(chǎn)物具有良好的抑菌特性，經(jīng)冷凍干燥后制成凍干粉使用。本發(fā)明中所說的濃縮乳清蛋白粉可選用WPC80 (乳清蛋白含量為80%)。本發(fā)明中所說的乳酸菌發(fā)酵劑具有常規(guī)的含義，是指用于乳品等發(fā)酵的乳酸菌純培養(yǎng)物，包括但不限于鼠李糖乳桿菌Haetobacillus rhamnosus)、嗜酸乳桿菌 〈Laetobacillus aci dophilus)、干酷乳桿菌{Lactobacillus case)ο本發(fā)明通過乳酸菌發(fā)酵含鐵乳清蛋白，將發(fā)酵產(chǎn)物通過抑菌實驗證實其抑菌特性。并通過對抑菌物質成分的抑菌特性研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌發(fā)酵加強了鐵離子的增容作用，從而增強了發(fā)酵產(chǎn)物的抑菌特性。
具體實施例方式
本發(fā)明中所使用的材料可通過以下途徑獲得 乳清蛋白粉(WPC80)上海昊岳實業(yè)公司；
鼠李糖乳桿菌grxlO (保藏號為CGMCC No :2526)中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心；
嗜酸乳桿菌(Laeio^ciBtts acidophilus) ATCC 4356 購于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心；
干酪乳桿菌{Lactobacillus case ATCC 10639)、致病性大腸桿菌(M. coliACCC 01628)、沙門氏菌(Salmonella typhi CICC 21913)、志賀氏菌(^Shigella dysenteriae CMCC 51272)、副溶血弧菌(Kzlrio parahaemolyticus MCCC 1H00057)、金黃色葡萄球 |if {Staphylococcus aureus ATCC 25922)> ΙΙ ΙΙ^ iSaccharomyces cerevisiae CICC 31123)、互生毛霉(ifocor alternans CGMCC 3.3418)購于中科院微生物所。本發(fā)明中所涉及的百分比濃度如無特殊說明，均指重量百分濃度(w/w)。1、抑菌劑的制備
利用濃縮乳清蛋白粉(WPC80)復原成蛋白質含量為2. 39Γ3. 2%的復原濃縮乳清蛋白， 并加入0. 4%0 ^0. 6%。的FeSO4 ·7Η20，采用常規(guī)方法殺菌后，冷卻至40°C左右，接種乳酸菌發(fā)酵劑(如接種3%的鼠李糖乳桿菌grxlO，菌種保藏號CGMCC No 2526)，37°C發(fā)酵12 16h，將此發(fā)酵產(chǎn)物經(jīng)冷凍干燥制成凍干粉使用。2、抑菌劑的抑菌特性
將活化好的致病性大腸桿菌ACCC 01628、沙門氏菌CICC 21913、志賀氏菌CMCC 51272、副溶血弧菌MCCC 1H00057、金黃色葡萄球菌ATCC 25922、釀酒酵母CICC 31123、互生毛霉CGMCC 3. 3418，以3%接種培養(yǎng)于相應的液體培養(yǎng)基中，同時加入1. 25%本發(fā)明制備的抑菌劑凍干粉，37°C混合培養(yǎng)，通過測定OD58tlnm并與未添加抑菌劑、發(fā)酵濃縮乳清蛋白(采用相同乳清蛋白復原乳，未添加鐵鹽，用同樣乳酸菌在相同條件下發(fā)酵制備獲得)和乳鐵蛋白作比較。表1抑菌劑對不同腐敗菌的抑菌作用_
I抑菌劑I乳鐵蛋白I發(fā)酵濃縮乳清蛋i~
致病性大腸桿菌ACCC01628++_+_+_
沙門氏菌 CICC21913+++ +++ —
志賀氏菌 CMCC51272+++ +++ —
副溶血弧菌 MCCC1H00057+++ +++ —
金黃色葡萄球菌ATCC25922+++ +++ —
釀酒酵母 CICC31123+++ +++ _
互生毛霉 CGMCC3. 3418|++ |+++|
注“+++”表示抑菌效果顯著；“++”表示抑菌效果一般；“ + ”表示抑菌效果弱；“_”表
示無抑菌效果。由表1可以看出，在發(fā)酵濃縮乳清蛋白、乳鐵蛋白和抑菌劑三種物質對七種微生物的抑制特性中，抑菌劑對致病性大腸桿菌、沙門氏菌、副溶血弧菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌和釀酒酵母的抑制作用比乳鐵蛋白、發(fā)酵濃縮乳清蛋白抑制作用大；乳鐵蛋白對毛霉的抑制作用比抑菌劑和發(fā)酵濃縮乳清蛋白抑制作用強。表明本發(fā)明制得的抑菌劑對大部分常見腐敗菌具有較強的抑制作用。3、抑菌劑的熱穩(wěn)定性 將本發(fā)明制得的抑菌劑分別在70°C處理5min，IOmin, 15min, 20min, 30min ；80°C處理 5min, 15min,30min ； 100°C處理 5min, IOmin ； 121°C處理 5min, lOmin，將處理前后的溶液測錢Ε. coli SDZC07的抑菌特性。發(fā)現(xiàn)抑菌劑熱處理前抑菌圈直徑為16. 50mm，經(jīng)過70°C 下處理15min或80°C下處理5min抑菌圈直徑基本在15. 8mm左右，對腐敗菌抑菌效果差異不顯著。表明，抑菌劑在70°C下處理15min或80°C下處理5min的抑菌特性性穩(wěn)定。4、抑菌劑的pH穩(wěn)定性
將本發(fā)明制得的抑菌劑用HCl和NaOH調(diào)節(jié)其pH分別為2. 0，3. 0，4. 0，5. 0，6. 0，7. 0， 8.0，9.0，10.0，將處理前后的溶液測定對五cWi SDZC07的抑菌特性。發(fā)現(xiàn)抑菌劑隨著 PH的增大，抑菌圈直徑呈先增大后減小的趨勢，在pH8. O時達到最大，為15. 80mm ；而pH 為6. 0，7. 0，8. 0，9. O時，抑菌圈直徑維持在14. 80mnTl5. 80mm的范圍內(nèi)。表明抑菌劑在 ρΗ4. (Γ9. O范圍內(nèi)，對腐敗菌的抑菌效果穩(wěn)定。
實施例1.抑菌劑凍干粉的制備
將濃縮乳清蛋白粉(WPC80)用去離子水復原成2. 8%的復原乳清蛋白，添加0. 5%0的 FeSO4 · 7H20，經(jīng)850C /30s殺菌后，冷卻至37 — 42°C，接種3%的鼠李糖乳桿菌grxlO發(fā)酵齊IJ，在37°C下發(fā)酵16h，經(jīng)冷凍干燥后，可制得具有顯著抑菌功能得抑菌劑凍干粉。實施例2.
將濃縮乳清蛋白粉用去離子水復原成2. 3%的復原乳清蛋白，添加0.4%。的 FeSO4 · 7H20，經(jīng)850C /30s殺菌后，冷卻至37 — 42°C，接種2%的嗜酸乳桿菌ATCC 4356，在 37°C下發(fā)酵16h，得發(fā)酵產(chǎn)物，制得抑菌劑。實施例3
將濃縮乳清蛋白粉(WPC80)用去離子水復原成3. 2%的復原乳清蛋白，添加0. 6%0的 FeSO4 · 7H20，經(jīng)85°C /30s殺菌后，冷卻至37 — 42°C，接種5%的干酪乳桿菌，在37°C下發(fā)酵16h，經(jīng)冷凍干燥后，可制得具有顯著抑菌功能得抑菌劑凍干粉。實施例4.抑菌劑在酸乳中的應用
在酸乳中添加0. 3%的抑菌劑凍干粉，貯藏30天內(nèi)與未添加抑菌劑的酸乳比較，發(fā)現(xiàn)添加抑菌劑的酸乳與未添加抑菌劑的酸乳，乳酸菌活菌數(shù)量未有顯著變化，但添加抑菌劑的酸乳品質符合要求，而未添加本發(fā)明抑菌劑的酸乳到15天有霉菌和酵母生長。實施例5.抑菌劑在肉制品中的應用
普通發(fā)酵香腸的制作采用肥膘30%，瘦肉70%，鹽2. 5 %，糖3%，白酒1%，生姜0. 1%，蔥 0. 1%，白椒粉0. 3%，味精0. 3%，五香粉0. 05%,乳酸菌4%，在此基礎上添加0. 3%的抑菌劑凍干粉，在4°C條件下發(fā)酵24h，灌裝后日曬3天左右，放入室內(nèi)晾置成熟，2周后即為成品。 發(fā)現(xiàn)添加抑菌劑的香腸較未添加的相比，不僅對產(chǎn)品風味沒有影響，品質符合要求，而且保質期可以延長一倍以上。
權利要求
1.一種乳酸菌發(fā)酵的抑菌劑，其特征在于是由通過以下方法制得將濃縮乳清蛋白粉復原成蛋白質含量為2. 39Γ3. 2% (w/w)的復原濃縮乳清蛋白，并加入0. 4%o ^0. 6%。(w/w) 的FeS04*7H20，進行殺菌，冷卻至37 — 42°C，接種2% — 5% (w/w)乳酸菌發(fā)酵劑，37°C發(fā)酵12 1他得發(fā)酵產(chǎn)物，即抑菌劑。
2.一種乳酸菌發(fā)酵的抑菌劑的制備方法，其特征在于，是將濃縮乳清蛋白粉復原成蛋白質含量為2. 39Γ3. 2%的復原濃縮乳清蛋白，并加入0. 4%o ^0. 6%。的FeSO4 · 7H20，進行殺菌，冷卻至37 - 42°C，接種2% — 5%乳酸菌發(fā)酵劑，37°C發(fā)酵12 1他得發(fā)酵產(chǎn)物，即抑菌劑。
3.根據(jù)權利要求3所述的制備方法，其特征在于將發(fā)酵產(chǎn)物殺菌后，經(jīng)冷凍干燥制成凍干粉。
4.權利要求1所述的乳酸菌發(fā)酵的抑菌劑對致病性大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、副溶血弧菌、志賀氏菌、釀酒酵母、毛霉的抑菌應用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種乳酸菌發(fā)酵制備抑菌劑的新方法。利用濃縮乳清蛋白粉復原成蛋白質含量2.3%~3.2%(w/w)的復原濃縮乳清蛋白，加入0.4‰~0.6‰(w/w)的FeSO4·7H2O，經(jīng)常規(guī)方法殺菌后，接種乳酸菌發(fā)酵劑發(fā)酵，即可獲得具有顯著抑菌功能的抑菌劑。
文檔編號A23L3/3571GK102150925SQ20111000335
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月10日 優(yōu)先權日2011年1月10日
發(fā)明者劉梅, 徐寅, 韓澄, 顧瑞霞 申請人:揚州大學