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CN106434367A - 一种紫红曲霉菌株、利用其制备发酵酸乳的方法及制得的发酵酸乳 - Google Patents

一种紫红曲霉菌株、利用其制备发酵酸乳的方法及制得的发酵酸乳 Download PDF

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CN106434367A
CN106434367A CN201610842292.2A CN201610842292A CN106434367A CN 106434367 A CN106434367 A CN 106434367A CN 201610842292 A CN201610842292 A CN 201610842292A CN 106434367 A CN106434367 A CN 106434367A
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Abstract

本发明提供了一种紫红曲霉菌株，其保藏编号为CGMCC 11612；本发明还提供了一种利用紫红曲霉制备发酵酸乳的方法、及制得的发酵酸乳。本发明的紫红曲霉是一种新的红曲霉菌株，利用其制备发酵酸乳的方法简便易行，便于推广应用，制得的发酵酸乳属于天然霉菌成熟产品。本发明制备方法中采用乳酸菌发酵剂为主发酵剂，紫红曲霉、白地霉作为次级发酵剂，打破传统发酵酸乳使用菌种的限制，开发出一种全新质地和风味的发酵酸乳，突破消费者对传统发酵酸乳的认识。

Description

一种紫红曲霉菌株、利用其制备发酵酸乳的方法及制得的发 酵酸乳
技术领域
本发明属于微生物发酵的技术领域，具体涉及一种紫红曲霉菌株、利用其制备发酵酸乳的方法及制得的发酵酸乳。
背景技术
市售商业酸奶根据工艺可以分为凝固型和搅拌型。不同地域的消费者偏爱不同的质地和风味产品，中国消费者偏爱质地稠厚的发酵酸乳。因此，希腊酸奶，老酸奶等在中国有较好的市场前景。国外很多消费者也偏爱质地稠厚乳制品，如Scandinavians斯堪的纳维亚。斯堪的纳维亚传统乳制品种类繁多，包括viili，ymer，skyr，langfil，keldermilk等。其中viili(vilia或者filia)是起源于芬兰的发酵酸乳，这种乳制品类似线状或粘稠状的质地，具有一种愉快的辛辣气味和良好的丁二酮风味。产品的脂肪含量不低于4％，非脂乳固形物含量为9％左右。由于该产品接种了白地霉，在发酵期间可以在发酵乳的表面形成毛绒状的菌丝体，发酵完成后，为产品形成浓厚的奶油口感和蘑菇风味的芳香。虽然此产品在国外地区接受度较高，但是由于地域和饮食习惯的差异，难以为亚洲消费者所接受。
红曲霉在中国的已有上千年的应用历史，主要用于红曲米(粉)、红曲酒和醋等传统食品，红曲类产品因其天然红色的色泽、特有的风味广受中国消费者欢迎。近年来，红曲霉发酵产生的次级代谢产物由于具有降低胆固醇、降血压等功效而备受关注，主要次级代谢产物有莫纳克林K，γ氨基丁酸等。因此可考虑将红曲霉用作乳制品的加工中，尤其是中国具有普遍接受度的发酵酸乳中的应用，制作出一种适合亚洲消费者口味，具有中国特色的发酵酸乳，对于国内市场的发展具有一定意义。目前已有大量专利和文献报道红曲霉在干酪生产中的应用，而在发酵酸乳中的应用尚未有任何专利。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对目前领域尚缺乏以红曲霉制备发酵酸乳的现状，而提供了一种紫红曲霉，利用其制备发酵酸乳的方法及制 得的发酵酸乳。本发明的紫红曲霉是一种新的红曲霉菌株，利用其制备发酵酸乳的方法简便易行，便于推广应用，制得的发酵酸乳属于天然霉菌成熟产品。
本发明提供了一种紫红曲霉菌株MN-2，其保藏编号为CGMCC11612。
所述菌株MN-2建议的分类命名为紫红曲霉，拉丁学名为Monascus purpureus；保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏日期为2015年11月30日，保藏编号为CGMCC11612。
紫红曲霉菌株的菌落特征：在麦芽汁琼脂培养基(MEA)上生长较为局限，25℃黑暗条件下培养10d，菌落直径为32-35mm，边缘不规则，气生菌丝稀疏，浅到暗橙色；菌落背面红褐色。
显微特征：分生孢子较少，分生孢子梗特化不明显，直或稍弯曲，分生孢子球形，无色，壁光滑，基部平截，串生，6.0-10.6μm。未见成熟闭囊壳及子囊孢子。其Calmodulin基因序列如序列表中序列1所示。
本发明还提供了一种利用紫红曲霉菌制备发酵酸乳的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将原料乳进行标准化处理，使脂肪含量为2-15％；
(2)对标准化的原料乳进行灭菌处理后，冷却至18-22℃；
(3)依次接种乳酸菌、紫红曲霉、白地霉发酵剂，发酵至pH为4.6-4.8；
(4)冷却，4-8℃储存条件下进行后熟后，制得所述发酵酸乳。
本发明发酵酸乳的制备方法中以乳酸菌发酵剂为主发酵剂，乳酸菌发酵剂能够产生大量胞外多糖，以紫红曲霉、白地霉作为次级发酵剂，白地霉发酵剂能够抑制原料乳发酵过程中杂菌的生成，利用紫红曲霉菌为发酵酸乳提供了特殊的质地和风味。
进一步的，步骤(1)中，原料乳为生鲜乳和/或还原乳，原料乳标准化处理的操作步骤为：取原料乳加热至50-60℃后进行乳脂分离，得到脱 脂乳和稀奶油，调整脱脂乳和稀奶油的混合比例，使原料乳中脂肪含量为2-15％。乳脂分离后，脱脂乳的脂肪含量≤0.05％，稀奶油的脂肪含量30-40％。将稀奶油和脱脂乳按照一定的比例进行混合，使得原料乳脂肪含量为2-15％。
进一步的，步骤(2)中，灭菌处理的条件：采用板式热交换器或者管式热交换器，温度为92-97℃，时间为4-6min。采用板式热交换器，能够取得较佳的灭菌效果。
进一步的，步骤(3)中，乳酸菌发酵剂的获得方法为：将乳酸菌粉末溶解在无菌水中，制得浓度为0.04-0.06g/ml的乳酸菌发酵剂；乳酸菌发酵剂的接种量为2-9％。接种时，将冷冻保藏的乳酸菌使用无菌水溶解后添加至杀菌后的原料乳中，搅拌均匀即可。
进一步的，乳酸菌为乳酸乳球菌乳酸亚种、乳酸乳球菌乳脂亚种、乳酸乳球菌双乙酰变种、肠膜明串株菌乳脂亚种中的一种或多种。上述乳酸菌能够大量的胞外多糖，这里，商品名为RA21的乳酸菌发酵剂的效果最优。
进一步的，步骤(3)中，紫红曲霉培养液的获得方法为：将保藏的紫红曲霉在琼脂固体培养基上进行孢子培养，然后将培养基上的紫红曲霉孢子用灭菌铲子刮下来后，用生理盐水调节孢子数为103-107cfu/ml；紫红曲霉培养液的接种量为3-5％。
进一步的，培养温度为28-32℃，培养时间为5-9d。
进一步的，琼脂固体培养基包含碳源3-4％、氮源0.5-1％和矿物质0.2-0.5％，以上％为质量体积比；其中，碳源为可溶性淀粉、蔗糖、葡萄糖、麦芽糖中的一种或多种，氮源为硝酸钠、硝酸铵、氯化铵、牛肉膏、酵母粉、酪蛋白氨基酸和蛋白胨中的一种或多种，矿物质为磷酸二氢钾、硫酸镁、氯化钾和硫酸铁中的一种或多种。
进一步的，步骤(3)中，白地霉发酵剂的获得方法为：将白地霉(Geotrichumcandidum)粉末溶解在无菌水中，制得浓度为 0.008-0.012g/ml的白地霉发酵剂；白地霉发酵剂的接种量为0.3-0.7％。白地霉发酵剂为直投式发酵剂，在灭菌后的原料乳中溶解后，搅拌均匀。
进一步的，步骤(3)中，接种发酵剂后，在18-22℃条件下进行无菌灌装后，静置发酵。灌装形式可以为瓶装或杯装，较佳的为杯状，杯口直径为10-12cm，杯子高度为7-8cm。
本发明还提供了一种发酵酸乳，所述发酵酸乳是通过上述利用紫红曲霉菌制备发酵酸乳的方法制得的。
本发明的有益效果为：本发明公开了一种新的紫红曲霉菌株，其可以用于制备发酵酸乳。本发明制备方法中采用乳酸菌发酵剂为主发酵剂，紫红曲霉、白地霉作为次级发酵剂，打破传统发酵酸乳使用菌种的限制，开发出一种全新质地和风味的发酵酸乳，突破消费者对传统发酵酸乳的认识。
附图说明
图1是本发明制备的发酵酸乳样品的质构性质测试典型曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
实施例1
本发明提供了一株紫红曲霉(Monascuspurpureus)MN-2菌株，其分类命名为紫红曲霉，拉丁学名为Monascuspurpureus；保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏日期为2015年11月30日，保藏编号为CGMCC 11612。
本发明还提供了一种利用上述紫红曲霉制备发酵酸乳的方法，该方法包括以下步骤：
(1)取新鲜原料乳加热至50℃进行乳脂分离，得到分离后的脱脂 乳和稀奶油，其中脱脂乳中脂肪含量0.04％，稀奶油中脂肪含量为30％，将稀奶油和脱脂乳按照一定的比例进行混合，调整原料乳脂肪含量为2％。
(2)对标准化后的原料乳进行92℃热处理5min，冷却至18℃，杀菌方式为板式杀菌。
(3)依次接种乳酸菌、紫红曲霉菌、白地霉发酵剂，接种量分别为2％、3％和0.7％，乳酸菌型号为RA21，白地霉型号为50303，均为丹尼斯克直投式菌种。将冷冻保藏的乳酸菌粉末用无菌水溶解后，制得浓度为0.04g/ml的乳酸菌发酵剂，然后加入到杀菌后的原料乳中，搅拌均匀。将冷冻保藏的白地霉菌粉末用无菌水溶解后，制得浓度为0.008g/ml的白地霉发酵剂，然后加入到杀菌后的原料乳中，搅拌均匀。
紫红曲霉发酵剂的制备方法如下：
取上述保藏紫红曲霉MN-2进行孢子培养，所用培养基为琼脂固体培养基，其中碳源为可溶性淀粉和蔗糖，氮源为硝酸钠和蛋白胨，矿物质为磷酸二氢钾和硫酸镁。在28℃下摇床培养9d，摇床的转速为160rpm。将培养后固体培养基上的紫红曲霉孢子用灭菌铲子轻轻刮下来后，用无菌生理盐水调节孢子数为103cfu/ml，按照3％的接种量接种后搅拌均匀。
(4)将接种后的原料乳在18℃条件下进行无菌灌装，静置发酵。灌装形式为杯装，杯口直径为10cm，杯子高度为7cm。发酵温度为18℃，发酵时间为18h，pH达到4.6时停止发酵，并置于4℃下冷藏进行后熟，终产品的pH为4.2，货架期为21d。
实施例2
本发明提供了一株紫红曲霉(Monascuspurpureus)MN-2菌株，其分类命名为紫红曲霉，拉丁学名为Monascuspurpureus；保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏日期为2015年 11月30日，保藏编号为CGMCC 11612。
本发明还提供了一种利用上述紫红曲霉制备发酵酸乳的方法，该方法包括以下步骤：
(1)取新鲜原料乳加热至60℃进行乳脂分离，得到分离后的脱脂乳和稀奶油，其中脱脂乳中脂肪含量为0.05％，稀奶油中脂肪含量为40％，将稀奶油和脱脂乳按照一定的比例进行混合，调整原料乳脂肪含量为15％。
(2)对标准化后的原料乳进行96℃热处理4min，冷却至20℃，杀菌方式为管式杀菌。
(3)依次接种乳酸菌、紫红曲霉、白地霉发酵剂，接种量分别为9％、5％和0.3％，乳酸菌型号为RA21，白地霉型号为50303，均为丹尼斯克直投式菌种。将冷冻保藏的乳酸菌粉末用无菌水溶解后，制得浓度为0.05g/ml的乳酸菌发酵剂，然后加入到杀菌后的原料乳中，搅拌均匀。将冷冻保藏的白地霉菌粉末用无菌水溶解后，制得浓度为0.01g/ml的白地霉发酵剂，然后加入到杀菌后的原料乳中，搅拌均匀。
紫红曲霉发酵剂的制备方法如下：
取上述保藏紫红曲霉MN-2进行孢子培养，所用培养基为琼脂固体培养基，其中碳源为葡萄糖和麦芽糖，氮源为硝酸铵和牛肉膏，矿物质为氯化钾和硫酸铁。在32℃下摇床培养5d，摇床的转速为200rpm。将培养后固体培养基上的紫红曲霉孢子用灭菌铲子轻轻刮下来后，用无菌生理盐水调节孢子数为107cfu/ml，按照5％的接种量接种后搅拌均匀。
(4)将接种后的原料乳在22℃条件下进行无菌灌装，静置发酵。灌装形式可以为杯装，杯口直径为12cm，杯子高度为8cm。发酵温度为22℃，发酵时间为15h，pH达到4.8时停止发酵，并置于8℃下冷藏进行后熟，终产品的pH为4.6，货架期为15d。
实施例3
本发明提供了一株紫红曲霉(Monascuspurpureus)MN-2菌株，其分类命名为紫红曲霉，拉丁学名为Monascuspurpureus；保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏日期为2015年11月30日，保藏编号为CGMCC 11612。
本发明还提供了一种利用上述紫红曲霉制备发酵酸乳的方法，该方法包括以下步骤：
(1)取新鲜原料乳加热至55℃进行乳脂分离，得到分离后的脱脂乳和稀奶油，其中脱脂乳中脂肪含量0.03％，稀奶油中脂肪含量为35％，将稀奶油和脱脂乳按照一定的比例进行混合，调整原料乳脂肪含量为8％。
(2)对标准化后的原料乳进行95℃热处理4min，冷却至20℃，杀菌方式为板式杀菌；
(3)接种乳酸菌，红曲霉和白地霉发酵剂，添加量分别为5％、4％和0.5％，乳酸菌型号为RA21，白地霉型号为50303，均为丹尼斯克直投式菌种，将冷冻保藏的乳酸菌粉末用无菌水溶解后，制得浓度为0.06g/ml的乳酸菌发酵剂，然后加入到杀菌后的原料乳中，搅拌均匀。将冷冻保藏的白地霉菌粉末用无菌水溶解后，制得浓度为0.012g/ml的白地霉发酵剂，然后加入到杀菌后的原料乳中，搅拌均匀。
紫红曲霉发酵剂的制备方法如下：
取上述保藏紫红曲霉MN-2进行孢子培养，所用培养基为琼脂固体培养基，其中碳源为可溶性淀粉和麦芽糖，氮源为氯化铵，酵母粉和酪蛋白氨基酸，矿物质为氯化钾和硫酸铁。在30℃下摇床培养7d，摇床的转速为180rpm。将培养后固体培养基上的紫红曲霉孢子用灭菌铲子轻轻刮下来后，用无菌生理盐水调节孢子数为105cfu/ml，按照4％的接种量接种后搅拌均匀。
(4)将接种后的原料乳在20℃条件下进行无菌灌装，静置发酵。 灌装形式可以为杯装，杯口直径为12cm，杯子高度为8cm。步骤4中发酵温度为20℃，发酵时间为16.5h，pH达到4.7时停止发酵，并置于5℃下冷藏进行后熟，终产品的pH为4.3，货架期为21d。
对比例1
现以Camembert干酪中常用的白地霉发酵乳为对比例，与前述实施例1-3进行对比。
本对比例中所采用的发酵乳制作工艺和使用材料同实施例2中的步骤1-2。其中，步骤3中，接种白地霉(Geotrichum candidum)50303发酵剂，其购自丹尼斯克公司，为冷冻干燥菌粉，按照0.5％的接种量，直接投入灭菌的原料乳中，并搅拌均匀灌装，静置发酵，产品包装规格和发酵条件同实施例2。终产品pH为4.4，货架期为15d。
对比例2
现以仅以紫红曲霉作为次级发酵剂进行发酵，与前述实施例1-3进行对比。本对比例中所采用的发酵乳制作工艺和使用材料同实施例3中的步骤1-2。其中，步骤3中，接种乳酸菌和紫红曲霉，添加量分别为5％和4％，乳酸菌型号为RA21，为丹尼斯克直投式菌种，取部分杀菌原料乳无菌条件下预先溶解后，加入杀菌后的原料乳中，搅拌均匀。紫红曲霉发酵剂的制备方法同实施例3。接种后的原料乳在20℃条件下进行无菌灌装，静置发酵。灌装形式为杯装，杯口直径为12cm，杯子高度为8cm。发酵温度为20℃，发酵时间为17h，pH达到4.7时停止发酵，并置于5℃下冷藏进行后熟，终产品的pH为4.3。但此类产品5℃冷藏条件下仅能保存7d后即发生产品析水、分层，质构变差等现象，继续保存14d后有杂菌生长现象。因此，从产品稳定性和保质期考虑，仅使用红曲霉作为次级发酵剂不适于产品生产。
效果实施例1
由20名经过培训的专业技术人员参加感官评定，从质地、口感和风味三个方面进行评定。其中质地包括酸奶的细腻程度、光泽程度和 稠厚程度；口感包括滑爽程度、饱满程度和颗粒感；风味有奶香和回味。每个指标的评分为0-10分，总分为80分，分值越高代表产品质量越好。同时，从普通消费者中随机抽取200名进行喜好度评价，并取平均分，10分为满分。分值越高，代表接受度越高。由于目前市场上尚未有任何霉菌发酵酸乳出售，为调查消费者对于此类产品的接受度，采用市售光明原味酸牛奶做为对照样，进行感官评价。感官评价结果见表1。
表1感官评价结果
注：不同字母代表差异显著。
从表1可以看出，与对比例1相比较，本发明实施例中采用紫红曲霉发酵酸乳，质地、口感和风味接受度都较高，尤其是产品的滑爽程度和风味，得分较高。对比例1中，使用白地霉发酵产品，质地尚可接受，但产品风味具有较为明显的辛辣气味，难以被消费者接受。对于市售光明原味发酵乳，专业感官评价员对于其质地、口感和风味都给予较高的评分，本发明实施例1-3评分与其没有显著性差异。接种紫红曲霉后会对白地霉发酵风味有一定的改善作用，从消费者角度，对此类发酵酸乳也有较高的接受度。
效果实施例2
测定实施例1-3和对比例1制得的发酵酸乳的质地，TA-LH1物性 测试仪的设定：测量方式：下压；测量前探头下降速度1.0mm/s，测试速度3.0mm/s，测量后探头回程速度10mm/s，测试距离20mm，感应力1.0g，探头类型P45C 45°锥度PERSPEX。每组样品平行测定3次。本试验典型曲线如图1所示。
每一个干酪样品要进行三次平行实验，测定数据采用Texture ExPonent32进行分析。本试验特征曲线如图1所示：
曲线参数及其定义：
(1)硬度：图1曲线中x轴上方的最大力值以N(g)表示，表示干酪的软硬程度。
(2)涂抹性：探头下行过程中受力曲线与时间轴所形成的红色峰面积为A1，A1表示涂抹时所做的功，A值越小越易涂抹。
(3)黏着性：图1曲线中x轴下方的最大力值以N(g)表示，表示干酪的粘性程度。
(4)凝聚性：探头向上拉伸过程中受力曲线与时间轴所形成的白色峰面积为A2，A2表示干酪拉伸所做的功，A2值越大凝聚力越强。
测定结果如表2所示：
表2质构测定结果
如表2所示，对比例1产品的硬度、涂抹性、黏着性和凝聚性都显著较低。光明原味酸牛奶已经具有较为良好的市场背景和消费者接受度，实施例1-3接近于光明原味酸牛奶的质地。结合表1感官评价结 果，消费者对于实施例1-3中产品感官也具有较好接受度。综上所述，本发明的发酵乳具有较好的市场前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种紫红曲霉菌株，其特征在于，其保藏编号为CGMCC 11612。
2.一种利用权利要求1所述的紫红曲霉菌株制备发酵酸乳的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将原料乳进行标准化处理，使脂肪含量为2-15％；
(2)对标准化的原料乳进行灭菌处理后，冷却至18-22℃；
(3)依次接种乳酸菌、紫红曲霉、白地霉发酵剂，发酵至pH为4.6-4.8；
(4)冷却，4-8℃储存条件下进行后熟，制得所述发酵酸乳。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，原料乳为生鲜乳和/或还原乳，原料乳标准化处理的操作步骤为：取原料乳加热至50-60℃后进行乳脂分离，得到脱脂乳和稀奶油，调整脱脂乳和稀奶油的混合比例，使原料乳中脂肪含量为2-15％。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，灭菌处理的条件：采用板式热交换器或管式热交换器，温度为92-97℃，时间为4-6min。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，乳酸菌发酵剂的获得方法为：将乳酸菌粉末溶解在无菌水中，制得浓度为0.04-0.06g/ml的乳酸菌发酵剂；乳酸菌发酵剂的接种量为2-9％。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，乳酸菌为乳酸乳球菌乳酸亚种、乳酸乳球菌乳脂亚种、乳酸乳球菌双乙酰变种、肠膜明串株菌乳脂亚种中的一种或多种。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，紫红曲霉发酵剂的获得方法为：将保藏的紫红曲霉在琼脂固体培养基上进行孢子培养，然后将培养基上的紫红曲霉孢子用灭菌铲子刮下来后，用生理盐水调节孢子数为103-107cfu/ml；紫红曲霉发酵剂的接种量为3-5％。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，培养温度为28-32℃，培养时间为5-9d。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，琼脂固体培养基包含碳源、氮源和矿物质；其中，碳源为可溶性淀粉、蔗糖、葡萄糖、麦芽糖中的一种或多种，氮源为硝酸钠、硝酸铵、氯化铵、牛肉膏、酵母粉、酪蛋白氨基酸、蛋白胨中的一种或多种，矿物质为磷酸二氢钾、硫酸镁、氯化钾、硫酸铁中的一种或多种。
10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，白地霉发酵剂的获得方法为：将白地霉粉末溶解在无菌水中，制得浓度为0.008-0.012g/ml的白地霉发酵剂；白地霉发酵剂的接种量为0.3-0.7％。
11.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，接种发酵剂后，在18-22℃条件下进行无菌灌装，静置发酵。
12.一种发酵酸乳，其特征在于，所述发酵酸乳通过权利要求2-11任一项所述的制备方法制得。
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