一种复配发酵剂、发酵乳及其制备方法与流程

本发明涉及发酵乳，尤其涉及一种复配发酵剂、发酵乳及其制备方法。

背景技术：

1、随着生活水平的提高、社会经济的发展，人们的生活方式发生了改变，各种不良饮食习惯以及工作和生活的压力等均可能会对人体健康造成危害。近年来人体亚健康状态逐渐引起社会的关注，如何预防、缓解亚健康已成为研究热点。亚健康状态(sub-healthstatus,shs)是指人体处于健康和疾病之间的一种状态，具体表现为机体没有器官、组织、功能上的病症和缺陷，却表现出精神不振、疲乏无力、睡眠障碍、焦虑抑郁、记忆力减退等症状。who的一项预测性调查显示全球75％的人处于亚健康状态，健康者只有5％，其中20～45岁中青年的亚健康状况较严峻。因此，亚健康状态是一个不可忽视的潜在健康威胁，亟需重视和及时干预。

2、近年来，功能性发酵乳逐渐受到人们的关注，然而，已有的功能性发酵乳多通过添加具有相应功能的植物提取物等功效成分赋予发酵乳功能属性。目前尚无不添加植物提取物等功效成分、利用发酵菌种作用制备具有缓解亚健康状态的益生菌发酵乳的报道。

技术实现思路

1、本发明提供一种复配发酵剂及其制得的发酵乳和发酵乳的制备方法。

2、为解决现有技术存在的问题，本发明旨在开发具有缓解亚健康状态的功能性益生菌发酵乳。功能性益生菌发酵乳需要同时兼顾功能性以及较好的口感风味和稳定性。在研发过程中，本发明发现，发酵菌种对益生菌发酵乳缓解亚健康状态的功能性以及稳定性和口感风味存在较大影响。通过对比不同益生菌复配发酵制得发酵乳的上述性能，本发明确定了能够同时兼顾功能性以及较好的口感风味和稳定性的复配发酵剂，其制得发酵乳不仅具有较高的口感风味和稳定性，而且具有显著提高的缓解亚健康状态的功能性。

3、具体地，本发明提供以下技术方案：

4、第一方面，本发明提供一种复配发酵剂，所述复配发酵剂包含基础发酵剂和协同发酵益生菌；

5、其中，所述协同发酵益生菌包括唾液链球菌嗜热亚种mn-zlw-002、瑞士乳杆菌h9、副干酪乳杆菌pc-01、植物乳杆菌lp-6和乳双歧杆菌probio-m8；

6、所述唾液链球菌嗜热亚种mn-zlw-002的保藏编号为cgmcc no.3817；

7、所述瑞士乳杆菌h9的保藏编号为cgmcc no.4811；

8、所述副干酪乳杆菌pc-01的保藏编号为cgmcc no.17537；

9、所述植物乳杆菌lp-6的保藏编号为cgmcc no.16661；

10、所述乳双歧杆菌probio-m8的保藏编号为cgmcc no.18610。

11、本发明发现，唾液链球菌嗜热亚种mn-zlw-002、瑞士乳杆菌h9、副干酪乳杆菌pc-01、植物乳杆菌lp-6和乳双歧杆菌probio-m8这五株益生菌能够在发酵过程中从代谢、产酶等方面协同作用，显著提升制得益生菌发酵乳缓解亚健康状态的功能性，缺少或替换其中一株益生菌会导致制得发酵乳缓解亚健康状态的功能和/或口感风味、稳定性等明显下降。

12、上述菌株中，唾液链球菌嗜热亚种mn-zlw-002已在专利申请cn102465108a中公开，其于2010年5月7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(简称cgmcc，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，邮编100101)，分类命名为嗜热链球菌(streptococcus thermophilus)，保藏编号为cgmcc no.3817。

13、瑞士乳杆菌h9已在专利申请cn102329763 a中公开，其于2011年4月28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(简称cgmcc，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，邮编100101)，分类命名为瑞士乳杆菌(lactobacillushelveticus)，保藏编号为cgmcc no.4811。

14、副干酪乳杆菌pc-01已在专利申请cn111575207a中公开，其于2019年4月9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(简称cgmcc，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，邮编100101)，分类命名为副干酪乳杆菌(lactobacillus paracasei)，保藏编号为cgmcc no.17537。

15、植物乳杆菌lp-6已在专利申请cn111548972a中公开，其于2018年10月31日保藏于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中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，邮编：100101，分类命名为植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)，保藏号为cgmccno.16661。

16、乳双歧杆菌probio-m8已在专利申请cn111172074a中公开，其于2019年9月20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(简称cgmcc，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，邮编100101)，分类命名为乳双歧杆菌(bifidobacterium lactis)，保藏编号为cgmcc no.18610。

17、以上所述的复配发酵剂中，基础发酵剂和协同发酵益生菌的有效活菌数之比为1：(1-20)。

18、本发明中，所述基础发酵剂即为用于制备常规、非功能性发酵乳的发酵剂，其主要作用在于促进乳原料的发酵进程。将基础发酵剂和协同发酵益生菌的接种量控制在上述配比范围内，更有利于协同发酵益生菌与基础发酵剂配合作用，提高发酵乳在缓解亚健康状态方面的功能以及口感风味和稳定性。

19、以上所述的协同发酵益生菌中，唾液链球菌嗜热亚种mn-zlw-002、瑞士乳杆菌h9、副干酪乳杆菌pc-01、植物乳杆菌lp-6和乳双歧杆菌probio-m8的有效活菌数之比为300：(0.5-5)：100：200：(100-300)。

20、本发明发现，在协同发酵益生菌中，瑞士乳杆菌h9的添加量需要控制在上述较低水平，其添加量提高会影响发酵乳风味，推测可能是由于添加量增加导致瑞士乳杆菌的蛋白水解能力增强，造成发酵乳风味不佳。唾液链球菌嗜热亚种mn-zlw-002、瑞士乳杆菌h9、副干酪乳杆菌pc-01、植物乳杆菌lp-6和乳双歧杆菌probio-m8在上述接种量配比范围内能够更好地发挥协同增效作用，提高发酵乳缓解亚健康状态方面的功能，同时更好地保证口感风味和稳定性。

21、以上所述的基础发酵剂包括唾液链球菌嗜热亚种和德氏乳杆菌保加利亚亚种。

22、优选地，所述基础发酵剂中，唾液链球菌嗜热亚种和德氏乳杆菌保加利亚亚种的有效活菌数之比为(1-100)：1。

23、作为本发明的优选方案，所述基础发酵剂为丹尼斯克发酵剂yo-mix t12。该发酵剂可通过市售途径购买获得，具有发酵速度快，发酵风味主要特点为甜奶油、乳香感突出。

24、本发明发现，使用上述基础发酵剂能够与所述协同发酵益生菌更好地协同配合作用，共同促进发酵乳的口感风味、稳定性以及功能性。

25、第二方面，本发明提供以上所述的复配发酵剂在制备发酵乳中的应用。

26、具体地，所述应用包括：以所述复配发酵剂对包括乳原料在内的发酵乳制备原料进行发酵，得到发酵乳。

27、优选地，所述发酵乳具有缓解亚健康症状、提高睡眠质量和/或缓解焦虑情绪的功能。

28、第三方面，本发明提供一种发酵乳，所述发酵乳的原料包括乳原料、益生元和以上所述的复配发酵剂。

29、除乳原料、益生元和复配发酵剂外，所述发酵乳的原料还包括甜味剂、稳定剂等。

30、优选地，所述原料包括如下重量份的组分：乳原料76-92份，甜味剂0.5-8.5份，稳定剂1.5-2.6份，益生元2.0-3.0份，复配发酵剂0.04-0.2份；

31、其中，基础发酵剂的接种量为5.0×104-5.0×105cfu/g发酵基料，协同发酵益生菌的接种量为1.0×105-2.0×106cfu/g发酵基料。所述发酵基料为除发酵剂以外的原料。由此制得的发酵乳缓解亚健康症状的功能性更优，口感更加细腻顺滑，风味更加丰富饱满。

32、在本发明的一些具体实施方式中，复配发酵剂包括基础发酵剂0.02-0.12份，协同发酵益生菌0.02-0.08份。

33、上述发酵乳中益生元的添加能够进一步显著提高发酵乳的口感和稳定性。

34、所述益生元为选自聚葡萄糖、抗性糊精、菊粉、大豆低聚糖、棉籽低聚糖、螺旋藻、壳寡糖中的一种或多种。

35、优选地，所述益生元为菊粉。菊粉的适量添加可显著降低发酵乳的粒径，提升产品顺滑度，推测可能是由于菊粉既包含短链果聚糖又包含长链果聚糖，在发酵乳体系中更有利于脂肪球微粒的均匀分散。

36、上述稳定剂为选自物理淀粉、柑橘纤维、海藻粉中的一种或多种。

37、优选地，所述发酵乳的原料中不包含食用胶体。本发明发现，使用上述优化的复配发酵剂可实现在不添加食用胶体、仅通过物理淀粉、柑橘纤维、海藻粉等食品原料稳定剂的作用，即可达到口感顺滑和体系稳定的目的。

38、优选地，所述稳定剂为物理淀粉和柑橘纤维。优选物理淀粉和柑橘纤维的质量比为6:1-10:1。物理淀粉和柑橘纤维可在本发明的发酵乳体系中相互协同作用，形成稳定的悬浮结构，防止析水和分层。其中，柑橘纤维是一种从柑橘类水果中提取的膳食纤维，可选的制备方法为：将柑橘皮/肉经粉碎清洗，然后提取分离，再经水洗/醇洗、干燥，经500-800目超微粉碎。物理淀粉与柑橘纤维均为食品原料，由此制得的发酵乳体系稳定，口感自然无胶感，同时达到清洁标签的目的。

39、上述甜味剂为选自白砂糖、葡萄糖、果糖、阿斯巴甜、甜蜜素、安赛蜜、赤藓糖醇、木糖醇、三氯蔗糖中的一种或多种。

40、上述乳原料为生牛乳和/或复原乳。

41、优选地，所述甜味剂为白砂糖。所述乳原料为生牛乳。

42、所述发酵乳的原料还可根据需要添加或不添加蛋白粉、水等原料。

43、本发明通过人群实验验证，结合宏基因组学和代谢组学以及调查问卷等手段分析上述发酵乳干预前后，受试者的肠道菌群及肠道代谢物的变化，以及发酵乳改善亚健康人群睡眠障碍、情绪低落等症状的效果。结果表明，本发明的发酵乳可显著调节肠道菌群，通过调节肠道微生物组成和结构，进而影响短链脂肪酸、神经递质等菌群代谢物的产生或调节机体免疫因子水平等，有效改善亚健康人群睡眠障碍、情绪低落等症状，改善亚健康的严重程度。

44、第四方面，本发明提供以上所述的发酵乳的制备方法，所述方法包括：将所述原料混合后进行发酵，发酵结束后进行破乳和降温。

45、优选地，在添加所述复配发酵剂前，先采用双频超声活化复配发酵剂。

46、本发明发现，对于所述复配发酵剂中的菌种，采用双频超声活化效果非常显著，将复配发酵剂先经双频超声活化再接种至发酵基料中进行发酵，能够显著提升发酵乳的口感风味和稳定性以及缓解亚健康状态的功能性。

47、优选地，所述双频超声活化的超声频率为20khz和40khz，超声功率为400-600w，时间为10-30min。

48、优选地，所述发酵结束为ph为4.40-4.50，酸度为70-80°t。

49、优选地，所述发酵的温度为38-43℃。

50、优选地，所述方法包括：将乳原料、益生元、甜味剂、稳定剂进行混合处理，得到混合物，将所述混合物经杀菌处理，降温至38-43℃，添加经双频超声处理活化后的复配发酵剂进行发酵，ph达到4.40-4.50，酸度达到70-80°t时，迅速破乳打冷降温至2-8℃，后熟6-12小时，经二次巴氏杀菌处理后，再经平滑过滤器处理，得到发酵乳。

51、本发明的有益效果至少包括：本发明提供的复配发酵剂中各菌种协同配合作用，能够显著提升由其制得发酵乳中具有改善亚健康作用的功能性物质含量以及缓解亚健康状态的功能性，同时提升发酵乳的口感风味和稳定性。

52、本发明提供的发酵乳具有优异的口感和风味，口感细腻顺滑，达到了入口即化的口感体验，风味丰富饱满，产品整体喜好度表现优异，且具有高稳定性，常温贮存6个月无析水和分层现象，具有保质期长、存储和食用方便等特点；此外，发酵乳在肠道内可促进乙酸、丙酸和丁酸的产生，能够显著调节肠道菌群，调节神经递质水平以及抗炎因子水平，提高睡眠质量，缓解焦虑情绪，可有效缓解亚健康症状。