一种利用产胞外多糖双歧杆菌改善发酵羊乳的方法

本发明属于食品微生物及发酵，主要涉及一种利用产胞外多糖双歧杆菌改善发酵羊乳的方法。

背景技术：

1、山羊乳以营养丰富、易于吸收等特点被视为乳中精品，被称为“奶中之王”。与牛乳相比，羊乳具有较低的过敏潜力和较高的ca、p、mg、k等元素含量。而发酵羊乳具有额外功能特性，包括改善乳糖吸收，增加蛋白质和脂肪消化率，提高矿物质利用率，抗氧化，抑菌，改善呼吸道和胃肠道感染以及降低高血压等。越来越多的研究表明发酵羊乳具有益生功能。

2、然而，发酵羊乳低αs1-酪蛋白含量和高酪蛋白胶束分散可导致形成几乎半液体的凝胶。凝乳性差、乳清易析出等特点制约着发酵羊乳的发展。因此，发酵山羊乳的生产必须克服一些技术挑战。传统手段是通过提高乳中总固形物含量或添加各种食品添加剂来改善凝固型酸乳的质地。但近些年来，研究人员应用了一些新的技术手段，包括添加食用胶稳定剂、原料乳通过膜分离技术处理、乳蛋白酶交联法、高压均质法和超声处理法等。虽然食品稳定剂的添加可以改善发酵乳的质地，但是这会在某种程度上覆盖发酵乳的风味。并且考虑到消费者追求更加天然健康的食品添加剂的心理，探究乳酸菌胞外多糖这一天然增稠剂改善发酵羊乳的质地及其机制具有重要意义。

3、胞外多糖是一种天然的生物增稠剂，是微生物生长过程中分泌到细胞壁外的一种大分子糖类聚合物。有的胞外多糖可以附着在乳酸菌细胞壁的表面，而有的则可以分泌到微生物生长基质中，从而影响基质的性质。胞外多糖对酸乳的黏度、内聚性、持水力、流变、表观粘度、风味等方面产生显著影响，所以被广泛地应用于食品的持水、稳定、增稠、乳化及凝胶等方面。此外，双歧杆菌是人类肠道微生物群的一部分，是该生态系统中最丰富的属之一，被认为具有益生特性。特定的双歧杆菌可以通过生成胞外多糖调节免疫系统反应以及微生物群其他成员的比例，在维护肠道生态系统平衡中发挥重要作用。

技术实现思路

1、本发明提供一种利用产胞外多糖双歧杆菌改善发酵羊乳的方法。

2、本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：一种利用产胞外多糖双歧杆菌改善发酵羊乳的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将新鲜羊乳过滤、均质得物料a，优先使用400目尼龙网纱布进行过滤，并预热至均质温度进行高压均质。(2)向物料a中加入蔗糖、低聚果糖、羊乳粉平衡乳成分，磁力搅拌后得到物料b。(3)将物料b分装至提前灭菌的发酵瓶中进行杀菌、冷却，优先使用巴氏杀菌得到发酵基质。(4)向发酵基质中加入发酵剂与产胞外多糖短双歧杆菌(sc组添加发酵剂0.03％，h4-2组和h9-3组分别接种h4-2和h9-3菌株5.5×108cfu·ml-1，sch4-2组和sch9-3组在添加0.03％发酵剂的同时，按照5.5×108cfu·ml-1分别接种h4-2和h9-3菌株。)，恒温发酵，发酵终止后取出得到物料c。(5)物料c冷藏后熟得到发酵羊乳。(6)评估利用产胞外多糖双歧杆菌对发酵羊乳的改善作用：通过比较发酵羊乳的凝乳时间、ph和滴定酸度、活菌数变化、持水性及脱水收缩性、质构特性、流变学特性、胞外多糖及中性糖含量、电子鼻分析、电子舌分析、乳酸及乙酸含量、感官评价和发酵羊乳的微观结构特点综合评估产胞外多糖菌株对凝固性发酵羊乳的改善作用。

3、所述的均质温度为65℃，高压均质压力为20mpa。

4、所述的蔗糖、低聚果糖、羊乳粉与所述的羊乳质量浓度分别为6％、1％、1％，磁力搅拌5min(3000r/min)。

5、所述的巴氏杀菌温度95℃，时间15min，杀菌后的羊乳冷却至45℃。

6、所述的短双歧杆菌菌株h4-2和h9-3为实验室自行分离菌株。恒温发酵温度为42℃，发酵至酸羊乳凝固(ph＝4.6左右，发酵酸度不低于70.00°t)后取出。

7、所述的后熟条件为4℃，24h。

8、所述的产胞外多糖双歧杆菌对发酵羊乳改善作用为：联合使用产胞外多糖的短双歧杆菌h4-2和发酵剂对发酵羊乳的改善效果较好。sch4-2组中h4-2活菌数为10.24lg cfu/ml，产品持水性(51％)得到显著改善，质构和流变学特性加强，胞外多糖含量增加(295.33mg/l)，感官评分较高；微观结构显示，联合使用发酵剂和h4-2，发酵羊乳酪蛋白形成的三维结构更致密，孔隙增多且排列紧密。

技术特征：

1.一种利用产胞外多糖双歧杆菌改善发酵羊乳的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）将新鲜羊乳过滤、均质得物料a，优先使用400目尼龙网纱布进行过滤，并预热至均质温度进行高压均质。（2）向物料a中加入蔗糖、低聚果糖、羊乳粉平衡乳成分，磁力搅拌后得到物料b。（3）将物料b分装至提前灭菌的发酵瓶中进行杀菌、冷却，优先使用巴氏杀菌得到发酵基质。（4）向发酵基质中加入发酵剂与产胞外多糖短双歧杆菌（sc组添加发酵剂0.03%，h4-2组和h9-3组分别接种h4-2和h9-3菌株5.5×108cfu·ml-1，sch4-2组和sch9-3组在添加0.03%发酵剂的同时，按照5.5×108cfu·ml-1分别接种h4-2和h9-3菌株。），恒温发酵，发酵终止后取出得到物料c。（5）物料c冷藏后熟得到发酵羊乳。（6）评估利用产胞外多糖双歧杆菌对发酵羊乳的改善作用：通过比较发酵羊乳的凝乳时间、ph和滴定酸度、活菌数变化、持水性及脱水收缩性 、质构特性、流变学特性、胞外多糖及中性糖含量、电子鼻分析、电子舌分析、乳酸及乙酸含量、感官评价和发酵羊乳的微观结构特点综合评估产胞外多糖菌株对凝固性发酵羊乳的改善作用。

2.根据权利要求 1 所述的均质温度为65℃，高压均质压力为20 mpa。

3.根据权利要求 1 所述的蔗糖、低聚果糖、羊乳粉与所述的羊乳质量浓度分别为6%、1%、1%，磁力搅拌5 min（3000 r/min）。

4.根据权利要求 1 所述的巴氏杀菌温度95℃，时间15 min，杀菌后的羊乳冷却至45℃。

5.根据权利要求 1 所述的短双歧杆菌菌株h4-2和h9-3为实验室自行分离菌株。恒温发酵温度为42℃，发酵至酸羊乳凝固（ph=4.6左右，发酵酸度不低于70.00 °t）后取出。

6.根据权利要求 1 所述的后熟条件为4℃，24 h。

7.根据权利要求 1 所述的产胞外多糖双歧杆菌对发酵羊乳改善作用为：联合使用产胞外多糖的短双歧杆菌h4-2和发酵剂对发酵羊乳的改善效果较好。sch4-2组中h4-2活菌数为10.24 lgcfu/ml，产品持水性（51%）得到显著改善，质构和流变学特性加强，胞外多糖含量增加（295.33 mg/l），感官评分较高；微观结构显示，联合使用发酵剂和h4-2，发酵羊乳酪蛋白形成的三维结构更致密，孔隙增多且排列紧密。

技术总结
本发明公开一种利用产胞外多糖双歧杆菌改善发酵羊乳的方法，属于食品微生物及发酵技术领域。该方法利用两株分离自婴儿粪便胞外多糖产量不同的短双歧杆菌（产胞外多糖较多菌株为H4‑2（550 mg/L）、产胞外多糖较低菌株为H9‑3（366.7 mg/L））分别与发酵剂复配用于生产发酵羊乳，并通过发酵羊乳的理化、质构、流变、持水性、微观结构和风味来评估高产胞外多糖菌株对凝固性发酵羊乳的改善作用。结果表明，与仅使用发酵剂组相比（SC）（6 h），联合使用发酵剂和H4‑2组（SCH4‑2）的凝乳时间显著缩短（5.5 h）。此外，SCH4‑2组显著提高产品持水性（51%）、增强质构和流变学特性，并改善风味。微观结构表明，SCH4‑2组酪蛋白形成的三维结构孔隙增多且排列更紧密。

技术研发人员：孟祥晨,靳奇文,郭欢新,牛萌萌,李岩,陈思远,李巧慧,苏倩
受保护的技术使用者：东北农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16