專利名稱：用于酸奶的乳酸細(xì)菌的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及得到乳酸細(xì)菌菌株的方法，所乳酸細(xì)菌菌株導(dǎo)致使用所述菌株發(fā)酵的產(chǎn)物的質(zhì)構(gòu)具有高機(jī)械剪切抗性，以及涉及通過此種方法可得到的細(xì)菌菌株。本發(fā)明還涉及此類菌株用于制備發(fā)酵乳產(chǎn)品的用途以及具有高機(jī)械剪切抗性的發(fā)酵乳產(chǎn)品，例如飲用酸牛乳或凝固型酸牛乳。
背景技術(shù)：
為了改善食品的味道和質(zhì)構(gòu)，而且為了延長這些食物的貯存期，食品工業(yè)使用眾多的細(xì)菌，特別是乳酸細(xì)菌(LAB)。至于乳品工業(yè)，為了使乳酸化(通過發(fā)酵作用)并且也為了使包含其的產(chǎn)物質(zhì)構(gòu)化而廣泛使用乳酸細(xì)菌。
在食品工業(yè)中所使用的乳酸細(xì)菌當(dāng)中，可以提到的是鏈球菌屬(Streptococcus)、乳球菌屬(Lactococcus)、乳桿菌屬(Lactobacillus)、明串珠菌屬(Leuconostoc)、片球菌屬(Pediococcus)和雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)。這些屬的乳酸細(xì)菌被廣泛地單獨(dú)使用或者與其它細(xì)菌組合使用用于食品產(chǎn)品，特別是發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)。它們特別是用于發(fā)酵乳，例如酸奶生產(chǎn)所用的酵素配方中。它們中的某些在發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)發(fā)展中起著主導(dǎo)作用。該特征與多糖的產(chǎn)生密切相關(guān)。發(fā)酵乳飲料，諸如例如飲用酸奶，形成了相當(dāng)大且日益增加的市場并且并且常常充當(dāng)功能成分如益生元和益生菌的背景。在攪拌酸奶市場和發(fā)酵乳飲料市場的質(zhì)構(gòu)需要中具有明顯的差異。對于發(fā)酵乳飲料，在發(fā)酵之后常常使用高剪切處理以破壞蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，以便得到光滑、均一且可飲用的產(chǎn)品。然而，該過程使發(fā)酵乳飲料口感急劇下降。在一方面的光滑和均一度與另一方面的口感之間的平衡使得難以得到最佳感覺特性。WO 2008/092458涉及含酪蛋白乳清蛋白比率從4 96至12 88(w/w)的飲用酸奶，這可以在發(fā)酵后無需凝固而制造。通過省略凝固物形成，因此可以不需要均一化以破壞酪蛋白凝固物。當(dāng)前市場上的乳酸細(xì)菌培養(yǎng)物有代表性地不產(chǎn)生對高剪切處理具有抗性的粘性。因此，常常在發(fā)酵乳飲料中應(yīng)用增稠劑例如淀粉以增加口感。備選地，可以通過使用全脂乳基質(zhì)得到可接受的口感水平，但是因?yàn)榭傏厔菔窍Ｍ哂小扒鍧崢?biāo)簽”，即不添加穩(wěn)定劑的低脂肪產(chǎn)品，所以需要替代方案。因此，需要針對低脂肪發(fā)酵乳飲料的細(xì)菌培養(yǎng)物，代替淀粉的作用。此類培養(yǎng)物必須提供剪切抗性的質(zhì)構(gòu)，其能經(jīng)受剪切處理(高達(dá)例如7巴反壓)并且仍然保留所需的口感與光滑且均一的質(zhì)構(gòu)。近些年，許多低脂肪和非脂肪乳制品，例如凝固型酸奶已經(jīng)進(jìn)入到市場中。然而，脂肪水平的降低對酸奶的感官特性和物理特性具有巨大的影響。被高度影響的一個因素是質(zhì)構(gòu)特性。由于總固體含量較低引起酸奶凝膠變得稀薄，所以液相會分離并在酸奶上形成一層。這稱為凝縮并被視作產(chǎn)品瑕疵?？梢圆扇〔煌牟襟E減少凝縮，以通過加入更多的蛋白質(zhì)和/或加入增稠劑如淀粉和明膠以增加總固體。然而這些方案在成本和標(biāo)簽方面不是非常有利。因此，由細(xì)菌培養(yǎng)所致的凝縮降低將是最佳的且是非常希望的。
因此，需要用于得到額外的乳酸細(xì)菌的方法，所述細(xì)菌導(dǎo)致穩(wěn)定性改善，這可以測量為飲用酸奶中沉淀減少和凝固型酸奶中凝縮減少。此種乳酸細(xì)菌可以用于生產(chǎn)發(fā)酵乳產(chǎn)品，例如酸奶，尤其是低脂肪或非脂肪的乳制品，減少或不添加增稠劑例如淀粉和果膠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供用于得到乳酸細(xì)菌的方法，所述乳酸細(xì)菌導(dǎo)致使用菌株發(fā)酵的產(chǎn)品機(jī)械剪切抗性明顯增加和穩(wěn)定性改善。本發(fā)明另一個目標(biāo)是提供此種乳酸細(xì)菌，所述細(xì)菌導(dǎo)致機(jī)械剪切抗性顯著增加和穩(wěn)定性改善，能夠代替增稠劑例如淀粉和果膠的作用，而同時保留了所需要的口感與所希望的光滑和質(zhì)構(gòu)特性。此外，本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供用于制備具有減少的沉淀和凝縮和改善的光滑度的發(fā)酵乳產(chǎn)品的方法。在下文中其它目標(biāo)將變得顯而易見，并且另外其它目標(biāo)對本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人 員而目將是顯而易見的。發(fā)明人已經(jīng)進(jìn)行了廣泛篩選和研究以實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，并且在第一方面基于用于得到乳酸細(xì)菌菌株的方法實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)，所述的乳酸細(xì)菌菌株導(dǎo)致對機(jī)械剪切處理具有高的抗性，所述方法包括a)在適宜條件下，例如90°C下熱處理的脫脂乳基質(zhì)(O.1 %脂肪，3. 2%蛋白質(zhì))20分鐘；b)冷卻乳至40 V至43 °C之間；。)用0.01%至0.03%的卩-0￥5( 1父10(^"8至 3\10(^"8)的所述乳酸細(xì)囷接種乳；d)在40°C至43°C之間將所述乳酸細(xì)菌菌株發(fā)酵至pH 4. 55 ；e)將從步驟d)得到的發(fā)酵乳在后處理單元中進(jìn)行后處理，所述后處理單元包括板式熱交換器和反壓閥，其中板式熱交換器用于將通過板式熱交換器/反壓閥系統(tǒng)的酸奶在小于10秒內(nèi)冷卻至25°C并且調(diào)節(jié)反壓閥以提供7巴反壓，其中發(fā)酵乳在小于10秒內(nèi)通過板式熱交換器/反壓閥以致于酸牛乳被冷卻至25°C ；f)測量后處理后的剪切應(yīng)力；和g)如果在7巴反壓后處理之后剪切應(yīng)力為至少大約12Pa，則選擇所述乳酸細(xì)菌菌株。本發(fā)明第二方面涉及通過根據(jù)本發(fā)明第一方面的方法可得到的乳酸細(xì)菌菌株，以及包含細(xì)菌菌株的生物學(xué)純度培養(yǎng)物和培養(yǎng)物部分。特別地，發(fā)明人已經(jīng)鑒定了保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)菌株P(guān)IM-1966 和嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)菌株 CHCC-11977,所述菌株導(dǎo)致對機(jī)械剪切處理具有高抗性和改善的穩(wěn)定性。質(zhì)構(gòu)的高剪切抗性使得能夠生產(chǎn)飲用酸奶并導(dǎo)致甚至在后處理加工之后具有吸引人的高粘性。改善的穩(wěn)定性可以測量為飲用酸奶應(yīng)用中的沉淀減少和凝固型酸奶應(yīng)用中的凝縮減少。這些菌株的另一個優(yōu)點(diǎn)是，有可能使用這些菌株作為起始點(diǎn)得到對機(jī)械剪切處理產(chǎn)生甚至更高抗性的突變菌株。對機(jī)械剪切處理產(chǎn)生高抗性的保加利亞乳桿菌菌株P(guān)IM-1966和嗜熱鏈球菌CHCC-11977的突變體和變異體也是本發(fā)明的部分。
因此，本發(fā)明的第三方面涉及對機(jī)械剪切處理產(chǎn)生高抗性的選自由登錄號DSM 23590的保加利亞乳桿菌菌株P(guān)M-1966和登錄號DSM 22935的嗜熱鏈球菌菌株CHCC-11977，和這些菌株的突變體和變異體組成的組的新乳酸細(xì)菌菌株。
本發(fā)明的第四方面涉及用于制備發(fā)酵乳產(chǎn)品的方法，包括a)用根據(jù)本發(fā)明第二或第三方面的乳酸細(xì)菌菌株或其突變體或變異體接種乳；b)在有利的條件下用乳酸細(xì)菌菌株將所述乳發(fā)酵；c)任選地向所述乳中加入另外的微生物和/或添加劑；d)任選地后處理所述乳；和e)任選地包裝發(fā)酵乳產(chǎn)品。本發(fā)明第五方面涉及通過實(shí)施根據(jù)本發(fā)明第四方面的方法可以得到的發(fā)酵乳產(chǎn)品O本發(fā)明第六方面涉及包含選自由登錄號DSM 23590的保加利亞乳桿菌菌株P(guān)M-1966和登錄號DSM 22935的嗜熱鏈球菌菌株CHCC-11977，和這些菌株的突變體和變異體組成的組的至少一種乳酸細(xì)菌菌株的發(fā)酵乳產(chǎn)品。本發(fā)明第七方面涉及包含根據(jù)本發(fā)明第二或第三方面的乳酸細(xì)菌的乳酸酵素。


圖1描述關(guān)于5個LAB菌株的作為后處理反壓函數(shù)的剪切應(yīng)力。圖2顯示關(guān)于用4種不同的LAB菌株制成的飲用酸奶的作為后處理函數(shù)的沉淀。在儲存21天后測量沉淀。圖3描述關(guān)于5種嗜熱鏈球菌菌株的作為后處理反壓函數(shù)的剪切應(yīng)力。圖4描述關(guān)于5種保加利亞乳桿菌菌株的作為后處理反壓函數(shù)的剪切應(yīng)力。
具體實(shí)施例方式如本文所使用，術(shù)語“乳酸細(xì)菌”指革蘭氏陽性的微好氧或厭氧細(xì)菌，其將糖發(fā)酵產(chǎn)生酸，包括乳酸(作為主要生產(chǎn)的酸)、乙酸和丙酸。工業(yè)上主要使用的乳酸細(xì)菌存在于“乳桿菌(Lactobacillales) ”目中，其包括乳球菌屬(Lactococcusspp·)、鏈球菌屬(Streptococcus spp·)、乳桿菌屬(Lactobacillus spp·)、明串珠菌屬(Leuconostoc spp. )、Pseudoleuconostocspp.、片球菌屬(Pediococcus spp.)、短桿菌屬(Brevibacterium spp.)、腸球菌屬(Enterococcus spp.)和丙酸桿菌屬(Propionibacterium spp.)。此外,屬于嚴(yán)格厭氧細(xì)菌組的產(chǎn)乳酸細(xì)菌雙歧桿菌，即雙歧桿菌屬(Bifidobacteriumspp.)通常包括在乳酸桿菌組內(nèi)。它們單獨(dú)或與其它乳酸細(xì)菌組合廣泛用作的食物培養(yǎng)物。乳酸細(xì)菌，包括乳桿菌屬某些種的細(xì)菌和嗜熱鏈球菌，通常作為冷凍的或者冷凍干燥的培養(yǎng)物提供給乳品工業(yè)，用于起子批量繁殖，或者作為所謂的“冷凍直投(Frozen Direct Vat Set)” (F-DVS)培養(yǎng)物提供給乳品工業(yè)，用于直接接種到發(fā)酵容器或發(fā)酵池中用于生產(chǎn)乳制品，例如發(fā)酵乳產(chǎn)品。此類培養(yǎng)物一般稱為“起子培養(yǎng)物”或“起子”。術(shù)語“乳”應(yīng)當(dāng)理解為通過對任何哺乳動物，例如母牛、綿羊、山羊、水?；蝰橊剶D奶得到的乳分泌物。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，乳是母牛的乳。術(shù)語乳也包括由植物材料制成的蛋白質(zhì)/脂肪溶液，例如大豆乳。術(shù)語“乳基質(zhì)”可以是可以根據(jù)本發(fā)明方法進(jìn)行發(fā)酵的任何原始的和/加工的乳材料。因此，有用的乳基質(zhì)包括，但不限于，任何乳或者包含蛋白質(zhì)的乳樣產(chǎn)品，例如全脂乳或低脂乳、脫脂乳、酪乳、復(fù)原乳粉、煉乳、乳粉、乳清、乳清滲透物、乳糖、來自乳糖結(jié)晶化的母液、濃縮乳清蛋白、或乳酪的溶液/懸液。明顯地，乳基質(zhì)可以源于任何哺乳動物，例如相當(dāng)大純度的哺乳動物乳或復(fù)原乳粉。在發(fā)酵之前，可根據(jù)本領(lǐng)域已知的方法將乳基質(zhì)勻化和巴斯德滅菌。 “勻化”如本文所使用意思是指充分混合以得到可溶的懸液或乳液。如果在發(fā)酵之前實(shí)施勻化，實(shí)施勻化可將乳脂肪打碎成較小的大小以致于它不再與乳分離。這可以通過以高壓力強(qiáng)制乳通過小孔實(shí)現(xiàn)?！鞍退沟聹缇比绫疚乃褂靡馑际侵柑幚砣榛|(zhì)以減少或消除活有機(jī)體，例如微生物的存在。優(yōu)選地，巴斯德滅菌通過保持特定溫度達(dá)到特定時間段實(shí)現(xiàn)。特定溫度通常通過加熱達(dá)到?？梢赃x擇溫度和持續(xù)時間以殺死或者滅活某些細(xì)菌，例如有害細(xì)菌。接著可以進(jìn)行快速冷卻步驟。在本發(fā)明方法中的“發(fā)酵”意思是指通過微生物的作用將碳水化合物轉(zhuǎn)化成醇或酸。優(yōu)選地，本發(fā)明方法中的發(fā)酵包括將乳糖轉(zhuǎn)化成乳酸。在發(fā)酵乳產(chǎn)品生產(chǎn)中待使用的發(fā)酵過程是眾所周知的并且本領(lǐng)域技術(shù)人員會知道如何選擇適宜的工藝條件，例如溫度、氧、一種或多種微生物的數(shù)量和特性以及工藝時間。明顯地，發(fā)酵條件可以選擇以便支持實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，即得到固體或液體形式的乳產(chǎn)品(發(fā)酵乳產(chǎn)品)。術(shù)語“攪拌類型產(chǎn)品”特別是指在發(fā)酵后經(jīng)受機(jī)械處理而導(dǎo)致在發(fā)酵階段形成的凝固物破壞和液化的發(fā)酵乳產(chǎn)品。機(jī)械處理有代表性地但非唯一地通過將凝膠攪拌、抽吸、過濾或勻化得到或者通過將其與其他成份混合得到。攪拌類型產(chǎn)品有代表性地但非唯一地具有9至15%的非脂乳固體含量。術(shù)語“凝固型產(chǎn)品”和“凝固型酸奶”分別包括基于已經(jīng)以起子培養(yǎng)物接種并接著接種步驟之后包裝然后在包裝內(nèi)發(fā)酵的乳的產(chǎn)品和酸奶。術(shù)語“可飲用產(chǎn)品”包括飲料例如“飲用酸奶”等。術(shù)語“飲用酸奶”有代表性地涵蓋通過乳桿菌屬物種和嗜熱鏈球菌組合發(fā)酵生產(chǎn)的乳產(chǎn)品。飲用酸奶有代表性地具有8%或更高的非脂乳固體含量。此外，飲用酸奶的活培養(yǎng)物計數(shù)有代表性地為至少IO6細(xì)胞形成單位(CFU)每ml?！皺C(jī)械性后處理”在特征在于板式熱交換器和反壓閥的后處理單元中開展。酸奶在< 10秒內(nèi)通過板式熱交換器/反壓閥系統(tǒng)?？梢圆煌臏囟?在該文中使用25°C )和不同的反壓(在該文中分別使用0、7和15巴)下操作后處理單元。在該處理之前，通過攪拌將酸奶凝固物打碎成液體酸奶。在本上下文中“高剪切處理”指用高于對于攪拌的酸奶所適宜的反壓，即高于大約3巴進(jìn)行機(jī)械性剪切處理。在本上下文中，術(shù)語“剪切應(yīng)力”決定著粘度。粘度(單位是Pa s)定義為剪切應(yīng)力(Pa)/剪切速度(1/s)。
剪切應(yīng)力數(shù)值在本文中作為在剪切速度=3001/s下的標(biāo)準(zhǔn)值報告。感覺試驗(yàn)表明(數(shù)據(jù)未顯示)，當(dāng)使用在剪切速度3001/s下測量的粘度時發(fā)現(xiàn)了流變學(xué)測量值和感覺粘度/口稠度之間的最佳相關(guān)性。術(shù)語“光滑度”在本文中指質(zhì)構(gòu)缺乏粗糙度并且通過由經(jīng)訓(xùn)練的感覺小組給出的光滑度感覺評分確定，如通過實(shí)施例2所例證?！跋Ｍ墓饣取痹诒疚闹兄妇哂懈哂?的光滑度感覺評分的質(zhì)構(gòu)。在該上下文中，術(shù)語“突變體”應(yīng)當(dāng)理解為通過例如遺傳工程、輻射和/或化學(xué)處理的手段從本發(fā)明的菌株衍生的菌株。優(yōu)選地，突變體是功能等效的突變體，例如與母本菌 株具有基本上相同的或者改進(jìn)的特性(例如關(guān)于粘度、凝膠剛度、口腔覆蓋、香味、后酸化、酸化速度和/或噬菌體魯棒性)的突變體。此種突變體是本發(fā)明的部分。特別地，術(shù)語“突變體”指通過將本發(fā)明的菌株經(jīng)過任何常規(guī)使用的誘變處理包括用化學(xué)誘變劑如甲基磺酸乙酯(EMS)或N-甲基-N'-硝基-N-硝基胍(NTG)，UV光處理得到的菌株或者自發(fā)產(chǎn)生的突變體。突變體可以是已經(jīng)經(jīng)歷過數(shù)次誘變處理(單次處理應(yīng)當(dāng)理解為一個誘變步驟接著是一個篩選/選擇步驟)，但是目前優(yōu)選開展至多20，或至多10，或至多5次處理(或篩選/選擇步驟)。在目前優(yōu)選的突變體中，與母本菌株相比，細(xì)菌基因組中少于5%，或少于1%或者甚至少于O. 1%的核苷酸已經(jīng)被替換成另一核苷酸或者已經(jīng)缺失。在該上下文中，術(shù)語“變異體”應(yīng)當(dāng)理解為與本發(fā)明的菌株功能等效的菌株，例如具有基本上相同或者改善的特性(例如關(guān)于粘度、凝膠剛性、口腔覆蓋、香味和/或后酸化)?？梢允褂煤线m篩選技術(shù)鑒定的此類變異體是本發(fā)明的一部分。在描述本發(fā)明上下文中(特別是在后附權(quán)利要求書上下文中)，術(shù)語“一”和“該/所述”或相似詞語的使用應(yīng)當(dāng)解釋為涵蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)形式，除非本文另外指出或者上下文明顯相矛盾。屬于“包含”、“具有”、“包括”和“含有”應(yīng)當(dāng)解釋為開放性的術(shù)語(即，意思是指“包含，但不限于”)，除非另外指出。本文描述的數(shù)值范圍僅旨在充當(dāng)速記方法，各自指落入范圍內(nèi)的單獨(dú)數(shù)值，除非本文另外指出，并且每個單獨(dú)的數(shù)值被整合入說明書中，就像它們被各自在本文中描述一樣。本文所述的所有方法可以以任何適宜順序開展，除非本文另外指出或者上下文明顯相矛盾。本文所提供的任何和全部的實(shí)例或示例性措辭(例如“諸如”)的使用僅旨在是更好地闡述本發(fā)明并且沒有對本發(fā)明的范圍施加限制，除非另外聲明。本說明書中的措辭不應(yīng)解釋為表明任何非要求保護(hù)的元素為實(shí)施本發(fā)明的要點(diǎn)。本發(fā)明的實(shí)施和方面本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)令人驚奇地鑒定出，某些乳酸細(xì)菌導(dǎo)致具有對機(jī)械性后處理有高抗性的織構(gòu)，從而導(dǎo)致能夠生產(chǎn)無需加入穩(wěn)定劑例如淀粉和果膠而具有高粘度、高水平口感、沉淀減少、凝縮減少和希望光滑度的發(fā)酵乳產(chǎn)品，例如飲用酸奶或凝固型酸奶。本發(fā)明的發(fā)明人在他們的工作期間已經(jīng)以可感知的方式開發(fā)出用于得到乳酸細(xì)菌的方法，所述乳酸細(xì)菌導(dǎo)致對機(jī)械性剪切處理具有高抗性。方法包括篩選過程，在篩選過程中乳酸細(xì)菌用于接種脫脂乳并在40°C至43°C下的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵條件下發(fā)酵至pH 4.55。當(dāng)將所得到的發(fā)酵乳用7巴反壓后處理并冷卻至25°C之后，測量作為剪切應(yīng)力所確定的粘度。如果發(fā)酵乳的剪切應(yīng)力為至少大約12Pa的閾值則選擇根據(jù)本發(fā)明的適宜的乳酸細(xì)菌菌株。因此，本發(fā)明的第一方面涉及得到乳酸細(xì)菌菌株的方法，所述乳酸細(xì)菌菌株導(dǎo)致對機(jī)械性剪切處理具有高抗性，包括a)在技術(shù)人員已知的適宜條件下，例如90°C下熱處理的脫脂乳基質(zhì)(O. 1%脂肪，3. 2%蛋白質(zhì))達(dá)20分鐘；b)冷卻乳至40 V至43 °C之間；。)用0.01%至0.02%的F-0￥5( 1父10(^"8至 3\10(^"8)的所述乳酸細(xì)囷接種乳；d)用所述乳酸細(xì)菌菌株在40°C至43°C之間將乳發(fā)酵至pH 4. 55 ；e)將從步驟d)得到的發(fā)酵乳在后處理單元中進(jìn)行后處理，所述后處理單元包括板式熱交換器和反壓閥，其中采用板式熱交換器以將通過板式熱交換器/反壓閥系統(tǒng)的酸奶在小于10秒內(nèi)冷卻至25°C，并且調(diào)節(jié)反壓閥以提供7巴反壓，其中發(fā)酵乳在小于10秒內(nèi)通過板式熱交換器/反壓閥以致于酸奶被冷卻至25°C ；f)測量后處理后的剪切應(yīng)力；和g)如果在7巴反壓后處理之后剪切應(yīng)力為至少大約12Pa，則選擇所述乳酸細(xì)菌菌株。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，7巴反壓后處理之后的剪切應(yīng)力是至少大約13Pa，例如至少大約14Pa。本發(fā)明第二方面涉及涉及通過根據(jù)本發(fā)明第一方面的方法可得到的乳酸細(xì)菌菌株，以及所述乳酸細(xì)菌菌株的生物學(xué)純度的培養(yǎng)物和培養(yǎng)物部分。本發(fā)明的第三方面涉及選自由登錄號DSM 23590的保加利亞乳桿菌菌株P(guān)M-1966和登錄號DSM 22935的嗜熱鏈球菌菌株CHCC-11977，和這些菌株的突變體和變異體組成的組的乳酸細(xì)菌菌株，其導(dǎo)致產(chǎn)生保藏菌株DSM 23590或DSM22935的特征性的剪切應(yīng)力抗性。優(yōu)選地，突變體或變異體導(dǎo)致至少大約50_40Pa，更優(yōu)選10_20Pa的剪切應(yīng)力抗性。例如，突變體或變異體可以具有大約12Pa、13Pa、14Pa、15Pa、16Pa、17Pa、18Pa*19Pa的剪切應(yīng)力。根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)致對機(jī)械性剪切處理具有高抗性的LAB菌株特別適用于制備發(fā)酵乳產(chǎn)品例如酸奶。特別地，在飲用酸奶、攪拌酸奶和凝固型酸奶應(yīng)用中，此類菌株可減少對穩(wěn)定劑例如淀粉和果膠添加的需要。因此，本發(fā)明涉及制備發(fā)酵乳產(chǎn)品的方法，包括用導(dǎo)致具有對機(jī)械性剪切處理有高抗性的質(zhì)構(gòu)的乳酸細(xì)菌菌株接種乳，和在有利條件下將乳發(fā)酵。如技術(shù)人員所已知，通過用不同的乳酸細(xì)菌將乳發(fā)酵可以得到多種發(fā)酵乳產(chǎn)品。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，發(fā)酵乳產(chǎn)品是選自由酸奶、飲用酸奶、攪拌酸奶、凝固型酸奶和酸奶樣飲料、苦乳、酪乳、酸奶油、新鮮奶酪和奶酪的產(chǎn)品。在一個優(yōu)選實(shí)施方案中，發(fā)酵乳產(chǎn)品是飲用酸奶。在另一個優(yōu)選實(shí)施方案中，發(fā)酵乳產(chǎn)品是凝固型酸奶。一般來說，技術(shù)人員知道使用本文有關(guān)細(xì)菌例如保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌將乳發(fā)酵的適宜發(fā)酵條件。本文適宜的條件包括，但不限于，其中乳用細(xì)菌接種并在38°C至43°C下發(fā)酵，直到達(dá)到pH 4. 4至4.6 (大致上在大約8小時之后)。冷卻乳至+6°C停止發(fā)酵和生長。
標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵條件在必要時可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)一般知識并且有可能在常規(guī)實(shí)驗(yàn)之后修改。培養(yǎng)基是培養(yǎng)相關(guān)菌株的適宜培養(yǎng)基。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，用于接種乳的乳酸細(xì)菌菌株選自含有登錄號DSM23590的保加利亞乳桿菌菌株P(guān)頂-1966和登錄號DSM 22935的嗜熱鏈球菌菌株CHCC-11977，和這些菌株的突變體和變異體的組。保加利亞乳桿菌菌株P(guān)M-1966，及其突變體和變異體，和嗜熱鏈球菌菌株CHCC-11977，及其突變體和變異體，以每ml乳基質(zhì)I X IO4至I X IO7CFU (集落形成單位)個細(xì)菌接種。通過根據(jù)本領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)方法計數(shù)瓊脂平板上的集落，定量系列稀釋的細(xì)菌的集落形成單位(CFU)數(shù)目進(jìn)行活細(xì)胞計數(shù)測量。適宜的培養(yǎng)基和接種條件是技術(shù)人員已知的并且在下面的實(shí)施例中給出。如果希望，可以在感興趣的一些點(diǎn)(例如發(fā)酵完成之后)加入額外的細(xì)菌(例如額外的保加利亞乳桿菌菌株P(guān)M-1966)。 乳在步驟a)中可以用至少一種其它的乳酸細(xì)菌菌株接種。應(yīng)當(dāng)理解，乳可以以每一種細(xì)菌物種單獨(dú)/相繼接種，或者以兩種以上的細(xì)菌物種同時接種。目前優(yōu)選地是，乳以所有的細(xì)菌物種在同一時間接種。這方便地通過用包含細(xì)菌種的起子培養(yǎng)物接種乳進(jìn)行。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案，至少一種細(xì)菌菌株是乳球菌屬、鏈球菌屬、乳桿菌屬、明串珠菌屬、Pseudoleuconostoc、片球菌屬、短桿菌屬、腸球菌屬、丙酸桿菌屬和雙歧桿菌屬的一種或更多種細(xì)菌。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述的至少一種其它乳酸細(xì)菌菌株包括至少一種嗜熱鏈球菌菌株和/或至少一種保加利亞乳桿菌菌株。在本上下文中，至少一種嗜熱鏈球菌菌株可以是任何適宜的(例如商業(yè)可獲得的)嗜熱鏈球菌菌株。如技術(shù)人員所已知，菌株可以足夠的量接種以便在最終發(fā)酵乳產(chǎn)品中獲得足夠量的嗜熱鏈球菌。在本上下文中，至少一種保加利亞乳桿菌菌株可以是任何適宜的(例如商業(yè)可獲得的)保加利亞乳桿菌菌株。如技術(shù)人員所已知，菌株可以足夠的量接種以便在最終發(fā)酵乳產(chǎn)品中獲得足夠量的保加利亞乳桿菌。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，乳以每ml乳基質(zhì)IO4至IO7CFU的至少一種嗜熱鏈球菌菌株和/或每ml乳基質(zhì)IO4至IO7CFU的至少一種保加利亞乳桿菌菌株接種。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案，乳通過在后處理單元中的高剪切處理進(jìn)行后處理，所述后處理單元特征在于采用板式熱交換器，其被調(diào)節(jié)以用于冷卻至25°C，并且采用反壓閥，其被調(diào)節(jié)以提供適宜的反壓。酸奶在< 10秒內(nèi)通過板式熱交換器/反壓閥系統(tǒng)。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，高剪切處理是用3至15巴反壓處理。在甚至更優(yōu)選的實(shí)施方案中，高剪切處理是用6至8巴反壓處理。優(yōu)選地，高剪切處理是用大約7巴反壓處理。根據(jù)另一個實(shí)施方案，乳沒有進(jìn)行后處理而是在發(fā)酵之后使其沉降。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，沒有向乳中添加穩(wěn)定劑。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，發(fā)酵乳產(chǎn)品被方便地包裝在包含10_5000ml產(chǎn)品，例如從25至3000ml或者從50至IOOOml的密封包裝中。示例性的包裝可包含10_300ml，20-200ml 或 30-100ml。本發(fā)明的進(jìn)一步的方面是通過制備發(fā)酵乳產(chǎn)品的方法可得到的發(fā)酵乳產(chǎn)品。
本發(fā)明的另一個方面是包含至少一種根據(jù)本發(fā)明第二或第三方面的乳酸細(xì)菌菌株的發(fā)酵乳產(chǎn)品。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，此種發(fā)酵乳產(chǎn)品是酸奶。優(yōu)選飲用酸奶或凝固型酸奶。如本文所述的發(fā)酵乳產(chǎn)品還可以用作添加劑，例如加入到其它可食用食物產(chǎn)品中，例如凝乳奶酪、巧克力、果汁、肉制品和用于年幼嬰兒的干奶粉產(chǎn)品(嬰兒配方)。另一方面涉及包含至少一種根據(jù)本發(fā)明第二或第三方面的乳酸細(xì)菌菌株，或其突變體或變異體的乳酵素。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，乳酵素包含保加利亞乳桿菌菌株P(guān)M-1966或其突變體或變異體。在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，乳酵素包含嗜熱鏈球菌菌株CHCC-11977或其突變體或變 異體。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，乳酵素是冷凍的、冷凍干燥的或者液體形式。本發(fā)明的實(shí)施方案在下面通過非限定性實(shí)例方式描述。實(shí)施例實(shí)施例1從具有改善質(zhì)構(gòu)特性的德氏乳桿菌保加利亞種(Lb. delbrueckii subsp.bulgaricus)LB-1開發(fā)曬菌體抗性突變體。如下從母本菌株LB-1分離噬菌體抗性突變體。在MRS瓊脂平板接種O.1ml LB-1過夜培養(yǎng)物與O.1ml包含IO6噬菌體顆粒每ml的CHPC658噬菌體裂解物并且在37°C厭氧培養(yǎng)2天后，從包含IOmM CaCl2/10mM MgCl2的MRS平板挑取突變體。分離30個突變體并對噬菌體株CHPC658進(jìn)行交叉劃線測試。29個突變體在交叉劃線測試中出現(xiàn)抗性，并且后來在MRS瓊脂平板上進(jìn)行三次集落純化。在微量滴定板中測試29個突變體的酸化特性和噬菌體抗性。用乳制備兩個微量滴定板并且每個板接種2%的各個突變體。對于一個板，向每一孔內(nèi)加入2%胨-鹽稀釋劑(對照)，并且向另一微量滴定板加入包含IO6噬菌體顆粒每ml的2% CHPC658噬菌體株。將兩個板于37°C培養(yǎng)2天，并且每12分鐘記錄每一孔的pH。大多數(shù)的噬菌體抗性突變體顯示出與母本菌株可比的酸化特性(24小時后pH大約5. 5)。與被噬菌體株CHPC658攻擊的母本菌株LB-1相比，所有的突變體是噬菌體抗性的。選擇突變體LB-4基于菌株的酸化特性(與母本菌株相似)和粘性參數(shù)測試剪切處理抗性。實(shí)施例2在飲用酸奶應(yīng)用中使用3種不同水平的后處理(0，7和15巴反壓)研究由數(shù)種乳酸細(xì)菌菌株制成的發(fā)酵乳質(zhì)構(gòu)對機(jī)械性后處理的剪切抗性。ST-1和ST-2是嗜熱鏈球菌菌株，而LB-1、LB-2和PM-1966是保加利亞乳桿菌菌株。實(shí)驗(yàn)兩次重復(fù)開展研究并得到平均值。所有菌株與輔助菌株一起發(fā)酵以便得到對于所有樣品可比較的發(fā)酵時間(見表I)。生產(chǎn)使用脫脂乳基質(zhì)(O.1 %脂肪，3. 2%蛋白質(zhì)，8%蔗糖)針對每一培養(yǎng)物產(chǎn)生4L酸奶。乳于90°C熱處理20分鐘并冷卻至發(fā)酵溫度43°C。此后，根據(jù)表I將乳接種總共O. 02%F-DVS培養(yǎng)物。使用輔助菌株以便達(dá)到相似的發(fā)酵時間。CHCC-7018是不產(chǎn)生胞外多糖(EPS)的蛋白分解性的嗜熱鏈球菌菌株，即有利于“快速”酸化，但不利于質(zhì)構(gòu)。CHCC-4351不產(chǎn)生EPS的保加利亞乳桿菌菌株，即有利于酸化，但不促進(jìn)質(zhì)構(gòu)。將乳發(fā)酵至pH 4.55。然后將酸奶進(jìn)行后處理并在后處理單元(PTU)中冷卻至25°C。對于每一酸奶，在分別用O巴，7巴和15巴的反壓后處理之后取出樣品。表1.所使用的培養(yǎng)物、發(fā)酵溫度和后處理
權(quán)利要求
1.用于得到乳酸細(xì)菌菌株的方法，所述方法包括 a)熱處理脫脂乳基質(zhì)(O.1 %脂肪，3. 2%蛋白質(zhì))； b)冷卻乳至40。。至43°C之間； c)用O.01%至O. 03%的F-DVS( lX106CFU/g至 3X106CFU/g)的所述乳酸細(xì)菌接種乳； d)用所述乳酸細(xì)菌菌株在40°C至43°C之間將乳發(fā)酵至pH4. 55 ； e)將從步驟d)得到的發(fā)酵乳在后處理單元中進(jìn)行后處理，所述后處理單元包括板式熱交換器和反壓閥，其中板式熱交換器適于將通過板式熱交換器/反壓閥系統(tǒng)的酸奶在小于10秒內(nèi)冷卻至25°C并且調(diào)節(jié)反壓閥以提供7巴反壓，其中發(fā)酵乳在小于10秒內(nèi)通過板式熱交換器/反壓閥以使得酸奶被冷卻至25°C ； f)測量后處理后的剪切應(yīng)力；和 g)如果在7巴反壓后處理之后剪切應(yīng)力為至少大約12Pa，則選擇所述乳酸細(xì)菌菌株。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中如果在7巴反壓后處理之后剪切應(yīng)力為至少大約13Pa，則在步驟g)中選擇所述乳酸細(xì)菌菌株。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中如果在7巴反壓后處理之后剪切應(yīng)力為至少大約14Pa，則在步驟g)中選擇所述乳酸細(xì)菌菌株。
4.乳酸細(xì)菌菌株，其中所述乳酸細(xì)菌菌株選自由保藏于德國微生物菌種保藏中心的登錄號DSM 23590的保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)菌株P(guān)IM-1966,及其突變體和變異體，和保藏于德國微生物菌種保藏中心的登錄號DSM 22935的嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)菌株CHCC-11977,及其突變體和變異體組成的組。
5.用于制備發(fā)酵乳產(chǎn)品的方法，包括 a)用根據(jù)權(quán)利要求4的乳酸細(xì)菌菌株接種乳； b)用乳酸細(xì)菌菌株將所述乳發(fā)酵； c)任選地向所述乳中添加其它微生物和/或添加劑； d)任選地將所述乳進(jìn)行后處理；和 e)任選地將發(fā)酵乳產(chǎn)品包裝。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中步驟a)還包括以至少一種其它乳酸細(xì)菌菌株接種乳。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述至少一種其它乳酸細(xì)菌菌株包括至少一種嗜熱鏈球菌菌株和/或至少一種保加利亞乳桿菌菌株。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中步驟a)包括以保藏于德國微生物菌種保藏中心的登錄號DSM 22935的嗜熱鏈球菌菌株CHCC11977，或其突變體或變異體，和保藏于德國微生物菌種保藏中心的登錄號DSM23590的保加利亞乳桿菌菌株P(guān)M-1966，或其突變體或變異體接種乳。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8任一項的方法，其中所述乳通過高剪切處理進(jìn)行后處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述高剪切處理是用3至15巴反壓進(jìn)行后處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述高剪切處理是以6至8巴反壓進(jìn)行后處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述高剪切處理是以7巴反壓進(jìn)行后處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求5至8任一項的方法，其中所述乳沒有進(jìn)行后處理，而是在發(fā)酵后使其沉淀。
14.根據(jù)權(quán)利要求5至13任一項的方法，其中沒有向乳中添加穩(wěn)定劑，例如淀粉和果膠。
15.發(fā)酵乳產(chǎn)品，包含選自由保藏于德國微生物菌種保藏中心登錄號DSM23590的保加利亞乳桿菌菌株P(guān)M-1966，及其突變體和變異體，和保藏于德國微生物菌種保藏中心登錄號DSM 22935的嗜熱鏈球菌菌株CHCC-11977，及其突變體和變異體組成的組的至少一種乳酸細(xì)菌菌株。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的發(fā)酵乳產(chǎn)品，其中發(fā)酵乳產(chǎn)品是酸奶。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的發(fā)酵乳產(chǎn)品，其中酸奶是飲用酸奶。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的發(fā)酵乳產(chǎn)品，其中酸奶是凝固型酸奶。
19.乳酵素，包含選自由保藏于德國微生物菌種保藏中心登錄號DSM23590的保加利亞乳桿菌菌株P(guān)頂-1966，及其突變體和變異體，和保藏于德國微生物菌種保藏中心登錄號DSM 22935的嗜熱鏈球菌菌株CHCC-11977，及其突變體和變異體組成的組的至少一種乳酸細(xì)菌菌株。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的乳酵素，其中乳酵素是冷凍的形式、冷凍干燥的形式或者液體形式。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于得到乳酸細(xì)菌菌株的方法，其中所述乳酸細(xì)菌菌株使得使用所述菌株發(fā)酵的產(chǎn)物具有高的機(jī)械剪切抵抗力，以及涉及可通過此種方法得到的細(xì)菌菌株。此外，本發(fā)明涉及乳酸細(xì)菌菌株，其導(dǎo)致用所述菌株或其突變體和變異體發(fā)酵的產(chǎn)物對機(jī)械剪切處理具有高抵抗力。改善的質(zhì)構(gòu)穩(wěn)定性可以測量為飲用酸奶應(yīng)用中的沉淀減少和凝固型酸奶應(yīng)用中的凝縮減少。因此，本發(fā)明還涉及使用此類乳酸細(xì)菌菌株制備發(fā)酵乳產(chǎn)品，例如酸奶的方法，以及涉及此類發(fā)酵乳產(chǎn)品。
文檔編號A23C9/127GK103025863SQ201180030896
公開日2013年4月3日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者迪特·瑪麗·?？硕鞑? 克里斯汀·吉爾拉登, 赫勒·斯科沃·古爾達(dá)格 申請人:科·漢森有限公司