一种含嗜热链球菌的酸奶及其制备方法与流程

1.本发明涉及食品技术领域，具体涉及一种含嗜热链球菌的酸奶及其制备方法。


背景技术：

2.现有酸奶产品通常需要全程冷链低温冷藏，且保质期一般21天左右。酸奶产 品在贮存过程容易出现析水、分层现象，从而影响了感官和口感。另外，现有益 生菌产品，作用机理较为单一，尚不能满足人们需要。
3.因此，酸奶及其制备方法仍有待改进。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决以上技术问题之一。
5.本发明首先提供一种酸奶，含有乳清蛋白和经灭活的嗜热链球菌mn002。
6.本发明研究发现，含有乳清蛋白且经嗜热链球菌mn002发酵制得的酸奶， 在杀菌前后粘度变化小，产品在150天保质期内无析水、分层现象，能够保持原 有感官和口感。
7.本发明中，所用嗜热链球菌mn002，保藏编号cgmcc no.3817，已在 cn113197250a中公开。
8.根据本发明实施例，所述酸奶由包括乳清蛋白和嗜热链球菌mn002的原料 发酵而制得。
9.根据本发明实施例，在发酵前将乳清蛋白添加到酸奶原料中，接种酸奶发 酵剂以及嗜热链球菌mn002进行发酵。
10.根据本发明实施例，所述乳清蛋白优选为微粒化乳清蛋白，粒径优选2-5微 米。
11.根据本发明实施例，可在发酵前将微粒化乳清蛋白添加到酸奶原料中进行发 酵；也可将乳清蛋白粉(非微粒化)添加到酸奶原料中，使乳清蛋白微粒化然后 再进行发酵。
12.根据本发明实施例，使乳清蛋白粉微粒化的方法包括：将含有乳清蛋白粉的 物料杀菌，然后高剪切。研究发现，通过杀菌可使乳清蛋白粉变性，进一步高剪 切可使变性的乳清蛋白粉形成均匀的颗粒，从而获得微粒化乳清蛋白。杀菌温度 优选为100-125℃，时间优选5s-3min。在具体实例中，杀菌温度115℃，时间优选 2min。高剪切20000-50000s-1
，时间为15-30min，在具体实例中，高剪切30000s-1
， 时间20min。
13.在一些具体实例中，使乳清蛋白粉微粒化的方法包括：将含有乳清蛋白粉的 物料杀菌，然后高剪切；其中，杀菌温度115℃，时间2min；高剪切30000s-1， 时间20min。
14.本发明人研究发现，嗜热链球菌mn002在发酵过程中产生新物质与微粒化 乳清蛋白粉结合，可以更好地保证酸奶在杀菌后粘度不受损失或下降很小，所制 备的酸奶产品在150天内保质期无析水、分层现象。本发明人还研究发现，经嗜 热链球菌mn002发酵后，含有乳清蛋白和经灭活的嗜热链球菌mn002的酸奶还 具有较好的调节相关炎症因子和结肠组织紧密连接蛋白的表达，修复肠粘膜结构， 从而缓解结肠炎的作用。实验表明，当乳清蛋白为微粒化的乳清蛋白时，在与嗜 热链球菌mn002的综合作用下，酸奶在杀菌后粘度下降更
小，且缓解结肠炎的 作用效果更佳。
15.根据本发明实施例，以所述酸奶原料的总重量计，乳清蛋白在所述酸奶原料 中的重量百分含量为0.1-2％，优选为0.5-1％，例如0.8％。
16.根据本发明实施例，所述酸奶中灭活的嗜热链球菌mn002的含量为10
5-10
11
个/g，优选为10
7-109个/g，例如108个/g。
17.根据本发明实施例，所述酸奶的原料还包括膳食纤维，例如菊粉。以所述酸 奶原料的总重量计，膳食纤维在所述酸奶原料中的重量百分含量为0.2-5％，优选 为0.5-1.5％，例如0.5％。
18.根据本发明实施例，所述酸奶的原料还包括酸奶发酵剂，可市购。通常可采 用本领域常用的酸奶发酵剂，本发明不做特殊限制。在一些实例中，以所述酸奶 原料的总重量计，酸奶发酵剂在所述酸奶原料中的重量百分含量为0.01-0.05％， 例如0.02％。
19.根据本发明实施例，所述酸奶发酵剂中不含有嗜热链球菌mn002。
20.根据本发明实施例，所述酸奶的原料还包括白砂糖。以所述酸奶原料的总重 量计，白砂糖在所述酸奶原料中的重量百分含量为2-15％，优选为5-10％，例如6％。
21.根据本发明实施例，所述酸奶的原料还包括淀粉。以所述酸奶原料的总重量 计，淀粉在所述酸奶原料中的重量百分含量为0.1-3％，优选为0.5-1.5％，例如1.2％。
22.根据本发明实施例，所述酸奶的原料还包括果胶。以所述酸奶原料的总重量 计，果胶在所述酸奶原料中的重量百分含量为0.05-1％，优选为0.1-0.5％，例如 0.4％。
23.根据本发明实施例，所述酸奶的原料还包括琼脂。以所述酸奶原料的总重量 计，琼脂在所述酸奶原料中的重量百分含量为0.05-1％，优选为0.1-0.5％，例如 0.2％。
24.根据本发明实施例，是将酸奶发酵剂、乳清蛋白、嗜热链球菌mn002、其 他酸奶原料(例如白砂糖、淀粉、果胶、琼脂)一起进行发酵而制备得到的。
25.根据本发明实施例，所述酸奶不含有活的微生物，例如可达到无菌或商业 无菌状态，能够在常温下储存。
26.本发明还提供上述酸奶的制备方法，采用本方法可以保证在将酸奶杀菌后 嗜热链球菌mn002保持细胞壁的完整性，这样可以使其在胃中不容易被消化， 从而更利于在肠道中发挥作用。
27.具体地，上述酸奶的制备方法，包括：将发酵后的物料预热，然后杀菌； 所述预热的温度为50-60℃，时间为2-5min；所述杀菌的温度为65-80℃，时间 为15-60s。
28.本发明人研究发现，在杀菌前增加预热处理的步骤，可以保护嗜热链球菌 mn002细胞壁的完整性，这样能够保证灭活细菌结构完整，在胃中不容易被消 化，更利于在肠道中发挥调节免疫作用。如果预热的温度过低，则菌的活力没 有钝化，ph下降，酸度上升，温度过高则细菌细胞壁破裂，菌体内dna降解， 活性物质分解。优选地，在对发酵后的物料预热的步骤中，所述预热的温度为 52-55℃，时间为3-5min；例如温度为52℃，时间为3min。
29.本发明人研究发现，在上述条件下进行杀菌，可以在保证钝化细菌活力的 同时破坏益生菌胞内的溶菌酶，使产品在保质期内口感稳定。然而，如果杀菌 的温度过低，则ph下降，酸度上升，温度过高则粘度下降。优选地，对预热 后的物料杀菌的步骤中，所述杀菌的温度为68-72℃，时间为30-40s。
30.上述酸奶的制备方法还包括：将含有乳清蛋白粉的物料杀菌，然后高剪切的 步
骤。杀菌温度优选为100-125℃，时间优选5s-3min。在具体实例中，杀菌温度 115℃，时间优选2min。高剪切20000-50000s-1
，时间为15-30min，在具体实例中， 高剪切30000s-1
，时间20min。
31.具体地，上述酸奶的制备方法包括：
32.将含有乳清蛋白(粉)的待发酵物料杀菌，然后高剪切；杀菌温度为100-125℃， 时间为5s-3min；高剪切20000-50000s-1
，时间为15-30min；
33.接入嗜热链球菌mn002进行发酵；发酵过程中保持ph值在4.2-4.55之间(酸 度≥70
°
t)；
34.发酵后破乳，预热，然后杀菌；预热的温度为50-60℃，时间为2-5min；杀 菌的温度为65-80℃，时间为15-60s。
35.本发明还包括上述方法制备的酸奶。
36.在本发明一些实施例中，每100g酸奶含100亿灭活嗜热链球菌mn002，乳清 蛋白粉0.5g。推荐每日食用2次，每次100g。
附图说明
37.图1和图2为实验1样品保质期内析水实验结果。
38.图3为实验2中各实验样品紧密连接蛋白zo-1图。
39.图4为实验2中各实验样品紧密连接蛋白occludin图。
40.图5为实验2中各实验样品紧密连接蛋白e-cadherin图。
具体实施方式
41.以下结合实施例对本发明进一步说明，但不用来限制本发明的范围。
42.以下mn002为嗜热链球菌mn002，保藏编号cgmcc no.3817。
43.以下嗜热链球菌mn002菌粉的制备方法：
44.(1)嗜热链球菌mn 002的菌种用mrs液体培养基进行活化培养，37℃条件 下，静置培养至对数期，使活菌数达到1.5
×
109cfu/ml以上；
45.(2)低温离心收集湿菌体，加入保护剂，保护剂为脱脂奶粉、乳糖、海藻 糖、菊粉、麦芽糊精和谷氨酸钠，湿菌体按体积质量比3:1加入保护剂(湿菌体: 保护剂＝3:1)，真空冷冻干燥，得到mn002菌粉，使活菌数达到5
×
10
11
cfu/g以 上。
46.以下所用发酵剂为科汉森f-dvs yf-l904，其中不含有嗜热链球菌mn002。
47.以下双岐杆菌为动物双歧杆菌乳亚种u2(购自北京和益源生物技术有限公 司)，保藏编号为cgmcc no.13998，于2017年04月07日保藏于中国微生物菌种 保藏管理委员会普通微生物中心。
48.以下双岐杆菌菌粉的制备方法：
49.(1)动物双歧杆菌乳亚种u2的菌种用mrs液体培养基厌氧条件下，进行活 化培养，37℃厌氧条件下，静置培养至对数期，使活菌数达到1.0
×
109cfu/ml以 上；
50.(2)低温离心收集湿菌体，加入保护剂，保护剂为脱脂奶粉、乳糖、海藻 糖、菊粉、麦芽糊精和谷氨酸钠，湿菌体按体积质量比3:1加入保护剂(湿菌体: 保护剂＝3:1)，真空冷冻干燥，得到u2菌粉，使活菌数达到5
×
10
10
cfu/g以上。
260nm；
72.3)使用实时荧光定量pcr仪(qpcr仪)检测菌数的含量为108个/g。
73.实施例2
74.本实施例提供一种酸奶，其原料与实施例1相同。其制备方法与实施例1的区 别仅在于：步骤2)仅将步骤1)混合物料杀菌，不包括高剪切处理的操作。乳清 蛋白粉未形成颗粒状。
75.实施例3
76.本实施例提供一种酸奶，其原料与实施例1的区别仅在于：还有膳食纤维(即 菊粉)，用量为全部原料重量的0.5％。制备方法与实施例1相同(菊粉在步骤1 化料时添加)。
77.对比例1
78.本对比例提供一种酸奶，其原料与实施例1的区别仅在于：不含有乳清蛋白 粉。其制备方法与实施例2相同。
79.对比例2
80.本对比例提供一种酸奶，其原料与实施例1的区别仅在于：将嗜热链球菌mn002 替换为等量的双岐杆菌，且不含有乳清蛋白粉。其制备方法与实施例2相同。
81.对比例3
82.本对比例提供一种酸奶，其原料与实施例1的区别仅在于：将嗜热链球菌 mn002替换为等量的双岐杆菌。其制备方法与实施例1相同。
83.实验1
84.样品分组：
85.对比例1：发酵剂 mn002；
86.对比例2：发酵剂 双岐杆菌；
87.对比例3：发酵剂 双岐杆菌 微粒化乳清蛋白粉；
88.实施例1：发酵剂 mn002 微粒化乳清蛋白粉；
89.实施例2：发酵剂 mn002 普通乳清蛋白粉；
90.实施例3：发酵剂 mn002 微粒化乳清蛋白粉 膳食纤维。
91.检测该产品在杀菌前后粘度的变化，及150天内保质期析水和分层情况。
92.(1)粘度
93.使用安东帕公司的rheolab qc流变仪设备在室温下进行0-210 1/s粘度测试， 选取105 1/s结果。结果见表1。
94.表1粘度比较
95.96.(2)保质期内析水情况比较
97.将酸奶样品分别存放于4℃低温、25℃常温、37℃保温三种温度下，每隔30 天进行剪包观察，并记录析水情况，共150天。结果见图1和图2。根据剪包情况 可以看出，实施例1和实施例3组保水效果最优。
98.实验2改善结肠炎试验
99.1对dss诱导的小鼠结肠炎的改善作用操作过程
100.购入8周龄spf级balb/c野生型雄性小鼠。适应喂养1周后，自由饮水 和采食。适应期结束后，小鼠分为4组，每组10只，对照组给予去离子水自由 饮用，其它组给予2.5％(w/v)葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium salt，dss) 溶液自由饮用，为期7天，造模成功后，从第8天开始，对照组和dss模型组 灌胃生理盐水，实验组灌胃对比例1和实施例1制备的酸奶，为期7天，实验 周期共14天。
101.分组情况：
102.(1)对照组；
103.(2)dss模型组；
104.(3)对比例1组；
105.(4)实施例1组；
106.在实验期间，每日称量小鼠体重、进食量和饮水量；每日观察粪便样品便 血和便质情况，并计算dai；在实验第14天处死小鼠后，采集血清样本及结肠 样本，进行炎症因子、免疫组化、mrna水平检测及结肠组织切片。
107.2对dss致急性溃疡性结肠炎小鼠的表型影响
108.通过小鼠粪便便血、便质和体重损失三项指标的dai对小鼠肠炎严重程度 进行评估。
109.3炎症因子检测
110.检测血清tnf-α、ifn-γ、il-6、il-4和il-10水平。
111.4免疫组化
112.免疫组化检测结肠组织zo-1、occludin、e-cadherin和claudin1的表达。
113.5 mrna水平
114.检测结肠组织zo-1、occludin、e-cadherin和claudin1的mrna表达情况。 实验结果：
115.对小鼠结肠炎缓解情况对比
116.①
小鼠结肠长度
117.小鼠结肠长度变化如表2所示，与对照组相比，结肠炎模型组和对比例1组 的小鼠结肠长度显著降低。与模型组相比，实施例1组的小鼠结肠长度明显增加， 结果表明实施例1酸奶可有效缓解小鼠结肠缩短。
118.表2小鼠结肠长度
[0119][0120]
注：a表示模型组与对照组有显著差异，b表示实验组与模型组有显差异著
[0121]
②
小鼠dai评分
[0122]
模型组的dai评分显著高于对照组，与模型组相比，对比例1组和实施例1 组都可以显著降低小鼠dai评分，实施例1效果更佳。说明实施例1组可有效降 低肠炎的症状。结果见表3。
[0123]
表3小鼠dai评分
[0124][0125]
注：a表示模型组与对照组有显著差异，b表示实验组与模型组有显差异著
[0126]
③
小鼠血清炎症因子表达
[0127]
与对照组相比，dss模型组促炎因子tnf-α、ifn-γ、il-6的表达量显著升 高，抗炎因子il-4和il-10的表达量显著下降；与模型组相比，对比例1组和实 施例1组tnf-α、ifn-γ、il-6的表达量显著降低，上调il-4和il-10的表达量。 对比例1组和实施例1组均对结肠炎小鼠的血清炎症因子有显著调节作用，实施 例1效果更佳。结果见表4。
[0128]
表4小鼠血清炎症因子
[0129][0130]
注：a表示模型组与对照组有显著差异，b表示实验组与模型组有显差异著
[0131]
④
小鼠紧密连接蛋白免疫组化分析
[0132]
结果如表5、图3、图4和图5所示，与对照组相比，模型组zo-1、occludin、 e-cadherin的表达量显著降低，与模型组相比，灭活mn002发酵乳组和mn002 微粒化乳清蛋白粉发酵乳组的occludin、e-cadherin、zo-1的表达显著上调， mn002 微粒化乳清蛋白粉
发酵乳组更显著。
[0133]
图3为实验2中各实验样品紧密连接蛋白zo-1图，其中a、b、c、d分别为 对照组、dss模型组、对比例1组、实施例1组。
[0134]
图4为实验2中各实验样品紧密连接蛋白occludin图，其中a、b、c、d分 别为对照组、dss模型组、对比例1组、实施例1组。
[0135]
图5为实验2中各实验样品紧密连接蛋白e-cadherin图，其中a、b、c、d 分别为对照组、dss模型组、对比例1组、实施例1组。
[0136]
表5小鼠结肠组织紧密连接蛋白免疫组化评分
[0137][0138]
注：a表示模型组与对照组有显著差异，b表示实验组与模型组有显差异著
[0139]
⑤
小鼠结肠组织紧密连接蛋白mrna表达
[0140]
与对照组相比，模型组zo-1、occludin、claudin1的mrna表达显著降低， 与模型组相比，灭活mn002发酵乳组和mn002 乳清蛋白粉发酵乳组的occludin、e-cadherin、zo-1的mrna表达显著上调，mn002 乳清蛋白粉发酵乳组的mrna 表达变化更显著，与蛋白表达模式一致。因此，实施例1组调节小鼠结肠组织紧 密连接蛋白效果更佳。结果见表6。
[0141]
表6小鼠结肠组织紧密连接蛋白的mrna表达
[0142][0143]
注：a表示模型组与对照组有显著差异，b表示实验组与模型组有显差异著。
[0144]
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述， 但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显 而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于 本发明要求保护的范围。