專利名稱：一種深冷凍酸奶發(fā)酵劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)酵劑及其制備方法，尤其涉及一種深冷凍酸奶發(fā)酵劑及其制備方法，屬食品技術領域。
背景技術：
酸奶具有豐富的營養(yǎng)價值和良好的保健功能，易于消化吸收，含有活性乳酸菌，能夠釋放活性酶類和維生素B類等營養(yǎng)物質(zhì)，具有增加體內(nèi)維生素的含量，抑制有害菌生長， 調(diào)節(jié)腸道內(nèi)微生態(tài)平衡，提高人體免疫能力的功能。酸奶產(chǎn)量每年以較高的速度遞增，已經(jīng)成為人們喜歡的第一大發(fā)酵乳制品。酸奶發(fā)酵劑是制作酸奶所用的微生物菌種。發(fā)酵劑在酸奶生產(chǎn)過程中的作用非常重要，是酸奶產(chǎn)酸、產(chǎn)粘和產(chǎn)香的基礎，是決定酸奶品質(zhì)的關鍵因素。傳統(tǒng)的酸奶發(fā)酵技術是以乳制品為原料經(jīng)保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌等傳代發(fā)酵，由于菌種在傳代過程的比例失衡，菌種特性丟失以及污染菌擴增等原因，引起酸奶產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，直投式酸奶發(fā)酵劑有效的解決了上述問題。然而目前直投式酸奶發(fā)酵劑產(chǎn)品制備工藝繁瑣、價格較貴，通過工藝控制和改進，開發(fā)低成本高活性的直投式酸奶發(fā)酵劑很有必要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術之缺陷而提供一種酸奶發(fā)酵劑，該發(fā)酵劑發(fā)酵活性強，在生產(chǎn)酸奶或發(fā)酵乳制品時可以直接接種，無須中間的繼代培養(yǎng)過程， 使用方便，發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；此外，本發(fā)明還要提供該發(fā)酵劑的制備方法。本發(fā)明所述技術問題是由以下技術方案實現(xiàn)的?！N深冷凍酸奶發(fā)酵劑，所述發(fā)酵劑中含有益生菌和保護劑，所述益生菌中含有德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌，所述德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌的重量比為1 1 100。上述深冷凍酸奶發(fā)酵劑，所述益生菌中還含有動物雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌或干酪乳桿菌，其用量為德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌總重量的0.1 1倍。上述深冷凍酸奶發(fā)酵劑，所述保護劑由下列成分配比而成甘露醇0. 1%、 蔗糖2% 10%、海藻糖覬 5%、脫脂奶粉5 30%、吐溫80 0. 1 % 2%、余量為水。上述深冷凍酸奶發(fā)酵劑，所述保護劑由下列成分配比而成甘露醇0.5%、蔗糖 2%、海藻糖5%、脫脂奶粉20%、吐溫80 0. 3%、余量為水。上述深冷凍酸奶發(fā)酵劑，所述保護劑與益生菌的重量比為0. 1 30 1. 0 5. 0。一種制備所述深冷凍酸奶發(fā)酵劑的方法，它包括如下步驟
a.配制培養(yǎng)基培養(yǎng)基中各組分配比為乳糖1 3%、蛋白胨0. 5 2%、水解酪蛋白 0. 1% 5%、酵母膏 5%、檸檬酸二銨0. 5 2%、K2HPO4 0.01 0.2%、無水乙酸鈉 0. 1 0. 5%、余量為蒸餾水，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為6. 0 7. 0，配置好后備用；b.培養(yǎng)益生菌將益生菌德氏乳桿菌保加利亞亞種按照5%的接種量接入步驟a所得培養(yǎng)基中，在溫度30 40°C下培養(yǎng)10 30小時，再保持溫度進行發(fā)酵培養(yǎng)10 30小時，然后在10 20°C放置2 6小時，得益生菌發(fā)酵液，備用；
c.離心處理將步驟b所得益生菌發(fā)酵液在4 10°C，流量為2000ml 6000ml/分鐘條件下，進行管道式離心，得益生菌菌泥，備用；一般菌泥得率為10 50g/L ；
d.添加保護劑配制保護劑并將其在115°C滅菌15分鐘并冷卻至10°C，將保護劑與步驟c所得益生菌菌泥混合混勻，得乳化液，備用；
e.菌株復配將同法制得的益生菌嗜熱鏈球菌乳化液與益生菌德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液以質(zhì)量比為1 :1比例混合均勻，得組合乳化液；
f.速凍成型將步驟d所得組合乳化液在速凍成粒機中以15-20kg/h的產(chǎn)量用-196°C 液氮速凍3 min成均勻的低溫小顆粒，得深冷凍酸奶發(fā)酵劑。上述制備方法，所述益生菌中混配入動物雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌或干酪乳桿菌；混配時，將動物雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌或干酪乳桿菌按照步驟a至d的步驟制備乳化液，將所得動物雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌或干酪乳桿菌乳化液與嗜熱鏈球菌乳化液與德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液混合均勻，得組合乳化液即可。上述制備方法，所述益生菌在培養(yǎng)基中培養(yǎng)時，接種量為39Γ5%，所得發(fā)酵液菌泥得率為為10 50g/L。本發(fā)明采用了深冷凍低溫顆粒形式，發(fā)酵活性較凍干菌粉發(fā)酵劑強，在生產(chǎn)酸奶或發(fā)酵乳制品時可以直接接種，無須中間繼代培養(yǎng)，使用方便，發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)成本低。本發(fā)明所述制備方法采用了可促進菌種高密度培養(yǎng)的培養(yǎng)基，實現(xiàn)了菌體的高密度收集，菌體純度高，發(fā)酵活性高，4小時pH可以達到4. 5以下，活菌數(shù)達2^101° cfu/g以上； 本發(fā)明采用管道式離心處理方式，菌體收集率高，對菌體的損傷小，菌種活力高，性能穩(wěn)定； 本發(fā)明通過速凍成型工藝，提高了乳酸菌存活力，進而提高發(fā)酵劑產(chǎn)品的發(fā)酵活性，并且縮短了發(fā)酵劑生產(chǎn)周期，大大降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)能耗成本。產(chǎn)品發(fā)酵活性從4h達到pH4. 8提高到4h達到pH4. 4 4. 5 ；同時，提高了產(chǎn)品溶解性，用目測觀察溶解時間，本發(fā)明在水中輕輕搖勻即可溶解。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。實施例1
a.配制培養(yǎng)基，培養(yǎng)基配比為乳糖2%，蛋白胨1 %，水解酪蛋白2 %，酵母膏1 %，檸檬酸二銨2%,K2HPO4 0. 05% (超出K2HPO4 0. 01 0. 2%的范圍)，無水乙酸鈉0. 5%、余量為蒸餾水，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH6. 0 7. 0，備用；
b.培養(yǎng)益生菌將德氏乳桿菌保加利亞亞種按照5%的接種量接入步驟a所得培養(yǎng)基中、30°C培養(yǎng)10小時，再保持溫度進行發(fā)酵培養(yǎng)10小時，然后10°C放置2小時，得德氏乳桿菌保加利亞亞種發(fā)酵液，備用；
c.離心處理將步驟b所得德氏乳桿菌保加利亞亞種發(fā)酵液在4°C，流量為2000ml/分鐘條件下，進行管道式離心，得德氏乳桿菌保加利亞亞種菌泥，備用；
d.添加保護劑配制保護劑甘露醇0.1%，蔗糖3%，海藻糖5%，脫脂奶粉5%，吐溫800. 1%，余量為水，將保護劑在115°C滅菌15分鐘并冷卻至10°C，按照德氏乳桿菌保加利亞亞種菌泥與保護劑重量比為1.0 10的比例混合混勻，得德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液 (IOOg/每升發(fā)酵液)，備用；
e.菌株復配將同法制得的嗜熱鏈球菌乳化液(80g/每升發(fā)酵液)與德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液以質(zhì)量比為1:1比例混合均勻，得組合乳化液；
f.速凍成型將乳化液在速凍成粒機后以15-20kg/h的產(chǎn)量用-196°c液氮速凍成均勻的低溫小顆粒，得深冷凍酸奶發(fā)酵劑，直徑0. 2-1. 0 cm。實施例2
a.配制培養(yǎng)基培養(yǎng)基配比為乳糖1%，蛋白胨1.5%，水解酪蛋白1%，酵母膏 1.5%，檸檬酸二銨1.5%，K2HPO4 0.15%，無水乙酸鈉0. 2%，余量為蒸餾水，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH6. 0 7. 0，備用；
b.培養(yǎng)益生菌將德氏乳桿菌保加利亞亞種按照5%的接種量接入步驟a所得培養(yǎng)基中、40°C培養(yǎng)30小時，再保持溫度進行發(fā)酵培養(yǎng)30小時，然后20°C放置6小時，得德氏乳桿菌保加利亞亞種發(fā)酵液，備用；
c.離心處理將步驟b所得德氏乳桿菌保加利亞亞種發(fā)酵液在10°C，流量為3000ml/ 分鐘條件下，進行管道式離心，得德氏乳桿菌保加利亞亞種菌泥，備用；
d.添加保護劑配制保護劑甘露醇0. 2%，蔗糖1. 8%，海藻糖5%，脫脂奶粉8%，吐溫80 0. 15%，余量為水，將保護劑在115°C滅菌15分鐘并冷卻至10°C，按照德氏乳桿菌保加利亞亞種菌泥與保護劑重量比為1.0 10的比例混合混勻，得德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液 (IOOg/每升發(fā)酵液)，備用；
e.菌株復配將同法制得的嗜熱鏈球菌乳化液(85g/每升發(fā)酵液)與德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液以質(zhì)量比為100:1比例混合均勻，得組合乳化液；
f.速凍成型將乳化液在速凍成粒機后用液氮速凍成均勻的低溫小顆粒，得深冷凍酸奶發(fā)酵劑，直徑0.2-1.0 cm。實施例3
a.配制培養(yǎng)基，培養(yǎng)基配比為乳糖2.2%，蛋白胨0.8%，水解酪蛋白0.18% ,酵母膏1. 6%，檸檬酸二銨1. 6%,K2HPO4 0. 03%，無水乙酸鈉0. 3%，余量蒸餾水，用NaOH溶液調(diào)節(jié)PH6.0 7.0，備用；
b.培養(yǎng)益生菌將德氏乳桿菌保加利亞亞種按照5%的接種量接入步驟a所得培養(yǎng)基中35°C培養(yǎng)20小時，再保持溫度進行發(fā)酵培養(yǎng)20小時，然后15°C放置4小時，得德氏乳桿菌保加利亞亞種發(fā)酵液，備用；
c.離心處理將步驟b所得德氏乳桿菌保加利亞亞種發(fā)酵液在7°C，流量為4000ml/分鐘條件下，進行管道式離心，得德氏乳桿菌保加利亞亞種菌泥，備用；
d.添加保護劑配制保護劑甘露醇0.3%，蔗糖2. 6%，海藻糖5%，脫脂奶粉8. 5%，吐溫80 0. 5%，余量為水，將保護劑在115°C滅菌15分鐘并冷卻至10°C，按照德氏乳桿菌保加利亞亞種菌泥)與保護劑重量 比為1.0 50的比例混合混勻，得德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液(IOOg/每升發(fā)酵液)，備用；
e.菌株復配將同法制得的嗜熱鏈球菌乳化液(85g/每升發(fā)酵液)與德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液以質(zhì)量比為100:1比例混合均勻，得組合乳化液；同法制得動物雙歧桿菌乳化液(1 50g/每升發(fā)酵液)，備用； 同法制得嗜酸乳桿菌乳化液(85g/每升發(fā)酵液)，備用； 同法制得干酪乳桿菌乳化液(170g/每升發(fā)酵液)，備用； f.菌株復配及速凍成型
(1)將動物雙歧桿菌乳化液與德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液、嗜熱鏈球菌乳化液混合均勻，得組合乳化液，動物雙歧桿菌乳化液質(zhì)量為德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液和嗜熱鏈球菌乳化液總質(zhì)量的0. 1倍；
將組合乳化液經(jīng)過速凍成粒機后以15-20kg/h的產(chǎn)量用-196°C液氮速凍成均勻的低溫小顆粒，得深冷凍酸奶發(fā)酵劑，直徑0. 2-1. 0 cm。(2)將嗜酸乳桿菌乳化液與德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液、嗜熱鏈球菌乳化液混合均勻，得組合乳化液，嗜酸乳桿菌乳化液質(zhì)量為德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液和嗜熱鏈球菌乳化液總質(zhì)量的1倍；
將組合乳化液經(jīng)過速凍成粒機后以15-20kg/h的產(chǎn)量用-196°C液氮速凍成均勻的低溫小顆粒，得深冷凍酸奶發(fā)酵劑，直徑0. 2-1. 0 cm。(3)將干酪乳桿菌乳化液與德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液、嗜熱鏈球菌乳化液混合均勻，得組合乳化液，干酪乳桿菌乳化液質(zhì)量為德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液和嗜熱鏈球菌乳化液總質(zhì)量的0. 5倍；
將組合乳化液經(jīng)過速凍成粒機后以15-20kg/h的產(chǎn)量用-196°C液氮速凍成均勻的低溫小顆粒，得深冷凍酸奶發(fā)酵劑，直徑0. 2-1. 0 cm。實施例4
a.制備全脂復原乳將120g全脂奶粉加入到820ml水中水合均勻，與60g蔗糖混合后溶解，并升溫至60°C，在20MPa下均質(zhì)，然后在95°C下滅菌5min，后冷卻至42°C，得到殺菌全脂復原乳，并用PH計測定殺菌全脂復原乳初始PH值。b.接種與發(fā)酵活力檢測準確稱量實施例1中所制備的深冷凍酸奶發(fā)酵劑0. 15g， 加入到步驟a所得的42°C殺菌全脂復原乳中，攪拌均勻后在42°C下發(fā)酵4h后得到發(fā)酵酸奶。隨后用攪拌器將發(fā)酵酸奶迅速用攪拌均勻，并用PH計測定發(fā)酵酸奶pH值。經(jīng)測定，所制備的發(fā)酵酸奶在發(fā)酵4h時pH值從初始的6. 61降低至4. 46，發(fā)酵活力優(yōu)良。實施例5
a.配制MRS計數(shù)培養(yǎng)基培養(yǎng)基配比為葡萄糖2.0%，蛋白胨1.0%，牛肉粉0.5%， 酵母粉0.4%，吐溫-80 0.1%，檸檬酸三銨0.2%，K2HPO4 0.2%，無水乙酸鈉0.5%， MgSO4 · 7H20 0. 02%, MnSO4 · 4H20 0. 0005%，瓊脂粉 1. 5%，余量為蒸餾水，用 NaOH 溶液調(diào)節(jié) ρΗ6· 2 6. 4，121°C 滅菌 15min，備用；
b.深冷凍酸奶發(fā)酵劑樣品的稀釋在超凈臺中準確稱量實施例1中所制備的深冷凍酸奶發(fā)酵劑5g至盛有45mL滅菌生理鹽水的無菌三角瓶內(nèi)，振蕩器振蕩均勻，制成1:10的樣品勻液。用ImL無菌吸管吸取1 10樣品勻液lmL，沿管壁緩慢注于盛有9mL稀釋液的無菌試管中，用振蕩器振蕩均勻，制成1:100的樣品勻液。另取ImL無菌吸管，按上述操作順序， 做10倍遞增樣品勻液，每遞增稀釋一次，即換用1次ImL滅菌吸管。c.混菌計數(shù)選擇適宜的2 3個稀釋度的樣品勻液，分別吸取ImL于無菌平皿內(nèi)，每個稀釋度做3個平皿。同時，吸取ImL空白稀釋液加入3個無菌平皿內(nèi)作空白對照。及時將15mL 20mL冷卻至50°C 士5°C的MRS計數(shù)培養(yǎng)基傾注平皿，并轉(zhuǎn)動平皿使其混合均勻。d.菌體培養(yǎng)待瓊脂凝固后，將平板倒置，用封口膜將平皿周圍密封，36°C 士 1°C 厭氧培養(yǎng)48h。
e.菌落計數(shù)肉眼觀察，必要時可用放大鏡，記錄稀釋倍數(shù)和相應的菌落數(shù)量，每個稀釋度的菌落數(shù)采用3個平板的平均數(shù)。經(jīng)測定，實施例5所制得的深冷凍酸奶發(fā)酵劑樣品的活菌數(shù)為3. 19X 101(lCfU/g。
權利要求
1.一種深冷凍酸奶發(fā)酵劑，其特征在于，所述發(fā)酵劑中含有益生菌和保護劑，所述益生菌中含有德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌，其重量比為1 1 100。
2.根據(jù)權利要求1所述的深冷凍酸奶發(fā)酵劑，其特征在于，所述益生菌中還含有動物雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌或干酪乳桿菌，其用量為德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌總重量的0. 1 1倍。
3.根據(jù)權利要求2所述的深冷凍酸奶發(fā)酵劑，其特征在于，所述保護劑由下列成分配比而成甘露醇0. 1%、蔗糖？^ 川^^海藻糖洲 日？^脫脂奶粉5 30%、吐溫 80 0. 2%、余量為水。
4.根據(jù)權利要求3所述的深冷凍酸奶發(fā)酵劑，其特征在于，所述保護劑由下列成分配比而成甘露醇0. 5%、蔗糖2%、海藻糖5%、脫脂奶粉20%、吐溫80 0. 3%、余量為水。
5.根據(jù)權利要求4所述的深冷凍酸奶發(fā)酵劑，其特征在于，所述保護劑與益生菌的重量比為0. 1 100 1. 0 5. 0。
6.一種制備如權利要求1、2、3、4或5所述深冷凍酸奶發(fā)酵劑的方法，其特征在于，它包括如下步驟a.配制培養(yǎng)基培養(yǎng)基中各組分配比為乳糖1 3%、蛋白胨0.5 2%、水解酪蛋白 0. 5%、酵母膏 5%、檸檬酸二銨0. 5 2%、K2HPO4 0. 01 0. 2%、無水乙酸鈉 0. 1 0. 5%、余量為蒸餾水，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為6. 0 7. 0，配置好后備用；b.培養(yǎng)益生菌將益生菌德氏乳桿菌保加利亞亞種接入步驟a所得培養(yǎng)基中在溫度 30 40°C下培養(yǎng)10 30小時，再保持溫度進行發(fā)酵培養(yǎng)10 30小時，然后10 20°C 放置2 6小時，得益生菌發(fā)酵液，備用；c.離心處理將步驟b所得益生菌發(fā)酵液在4 10°C，流量為2000ml 6000ml/分鐘條件下，進行管道式離心，得益生菌菌泥，備用；d.添加保護劑配制保護劑并將其在115°C滅菌15分鐘并冷卻至10°C，將保護劑與步驟c所得益生菌菌泥混合混勻，得乳化液，備用；e.菌株復配將同法制得的益生菌嗜熱鏈球菌乳化液與益生菌德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液以質(zhì)量比為1:1的比例混合均勻，得組合乳化液；f.速凍成型將步驟d所得組合乳化液在速凍成粒機中以15-20kg/h的產(chǎn)量、 用-196°C液氮速凍成均勻的低溫小顆粒，得深冷凍酸奶發(fā)酵劑。
7.根據(jù)權利要求6所述深冷凍酸奶發(fā)酵劑的制備方法，其特征在于，所制備的深冷凍酸奶發(fā)酵劑為-10 _70°C低溫小顆粒，直徑0. 2 1. 0 cm。
8.根據(jù)權利要求7所述深冷凍酸奶發(fā)酵劑的制備方法，其特征在于，所述益生菌中混配入動物雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌或干酪乳桿菌；混配時，將動物雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌或干酪乳桿菌按照步驟a至d的步驟制備乳化液，將所得動物雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌或干酪乳桿菌乳化液與嗜熱鏈球菌乳化液與德氏乳桿菌保加利亞亞種乳化液混合均勻，得組合乳化液。
9.根據(jù)權利要求8所述深冷凍酸奶發(fā)酵劑的制備方法，其特征在于，所述益生菌在培養(yǎng)基中培養(yǎng)時，接種量為39Γ5%，所得發(fā)酵液菌泥得率為為10 50g/L。
全文摘要
一種深冷凍酸奶發(fā)酵劑及其制備方法，所述發(fā)酵劑中含有益生菌和保護劑，所述益生菌中含有德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌，其重量比為1∶1～100。本發(fā)明還給出了發(fā)酵劑的制備方法。它采用深冷凍顆粒形式，能夠大大降低產(chǎn)品成本，具有發(fā)酵活性強，在生產(chǎn)酸奶或發(fā)酵乳制品時可以直接接種，無須中間繼代培養(yǎng)的過程，使用方便，發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等特點。
文檔編號C12R1/23GK102429016SQ20111044736
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權日2011年12月28日
發(fā)明者劉哲君, 王廣賢, 王潤鑫, 馬凱 申請人:石家莊市兄弟伊蘭食品配料有限公司