[发明专利]一种复配发酵剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于发酵技术领域，公开了一种复配发酵剂及其制备方法和应用。本发明首次以源于中国传统发酵产品的德氏乳杆菌H1、嗜热链球菌H2、植物乳杆菌9010以及凝结芽孢杆菌13002为研究对象，进行四株益生菌复配发酵剂的研制与应用。确定自主研制的复配发酵剂菌株最优配比为德氏乳杆菌H1与嗜热链球菌H2之和:凝结芽孢杆菌13002:植物乳杆菌9010＝2:1:4。加入的植物乳杆菌9010能够降胆固醇、缓解肠炎，调节肠道菌群，改善抑郁状态；凝结芽孢杆菌13002能够产生光学纯度高达99.8％以上的L‑乳酸。此复配发酵剂的菌株源于中国本土，更适合于中国人的肠道，并且添加的益生菌发酵的酸奶具有降胆固醇、缓解肠炎、改善抑郁的潜力。

技术领域

本发明属于生物发酵领域，具体涉及一种复配发酵剂及其制备方法和应用。

背景技术

以乳酸菌为代表的益生菌如今已被证实对人体健康有着不可忽视的保健作用，如在平衡人体胃肠道中微生物系统、调节机体免疫系统等方面均发挥了一定的积极影响。随着全球消费者对功能食品需求量的增加，具有丰富营养价值及优良益生功效的发酵乳逐渐成为最佳选择。发酵剂作为发酵乳中的核心成分，是生产高品质发酵乳的关键因素。但相较于欧美洲国家，我国自主研发的发酵剂种类薄弱单一，且出于多方面因素的考虑，目前我国一些大型乳品企业仍在生产过程中使用着国外进口直投式发酵剂，使得国外企业占据了我国发酵剂市场90％～95％的份额，在一定程度上限制了我国乳品业的发展速度。

直投式发酵剂(Directed Vat Set，DVS)是经高效浓缩和标准化、冷冻干燥的固体粉末状菌种，可直接运用于发酵生产。直投式发酵剂具有活菌含量高(10¹⁰～10¹²CFU/mL)、菌株活力强、接种量少、便于储藏、保质期长(冻藏DVS90天；冻干DVS1年)、有效防止菌种污染及退化等优点，从而可在酸奶发酵过程中提高生产效率，发酵出的酸奶品质较其他种类发酵剂更高。因此，直投式发酵剂逐渐代替传统单一菌型发酵剂，成为现今主要的商业酸奶发酵剂。

优良的乳酸菌发酵剂需要能使发酵乳凝乳时间短、不会过度后酸化、产香物质含量高、粘性好、有柔和适口的感官质量。不同发酵剂中微生物组成比例不同，会使酸奶产生不同的风味、粘度、质地和口感。因此，筛选具有优良发酵理化性质的益生菌菌株，探究出混合发酵剂菌株间的最优配比，对于提升复配直投式发酵剂的发酵性能以及促进高品质发酵乳的生产，具有深远的积极意义。

因而，本研究从探究四株我国本土传统菌株的发酵理化特性入手，自主研制具有优良发酵性能的复配发酵剂，为我国乳品业不受制于进口菌种、降低生产成本提供一条思路。通过与市售商业发酵剂发酵性能对比，发现自主研制的复配发酵剂具有产酸性能较好、抗酸化能力好、产短链脂肪酸等有机酸能力较强等优势。

所挑选的菌株是本课题组从中国传统发酵制品中筛选的德氏乳杆菌(Lactobacillus delbruckii)H1、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)H2、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)DMDL 9010以及凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)13002。本课题组前期研究表明，德氏乳杆菌H1本身具有抑制致病菌的性质，嗜热链球菌H2可以通过与致病菌的共凝集作用，减少致病菌在肠道中的数量，改变肠道中的菌群结构，改善肠道微环境。并且通过前期实验表明，嗜热链球菌或可通过共沉淀作用达到消除金黄色葡萄球菌等致病菌的作用，嗜热链球菌H2还可有效缓解AAD相关的肠道屏障损伤以及具有抗炎作用。然而，使用双菌株德式乳杆菌H1和嗜热链球菌H2混合发酵时，发酵乳的酸度偏低，合成的产香物质较少。