低温发酵的干酪乳杆菌及用其制备牦牛乳硬质干酪的方法.docx

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专利名称:低温发酵的干酪乳杆菌及用其制备牦牛乳硬质干酪的方法
技术领域:
本发明属于生物工程技术领域,涉及低温条件下发酵性能良好的菌株干酪乳杆菌及用其制备牦牛乳硬质干酪的方法。
背景技术:
干酪广泛用于鲜食和各种食品制作,具有如下特点干酪中的蛋白质消化率和必需氨基酸的利用率均较高,有助于人体对蛋白质的消化吸收;干酪可提供高含量的生物合成钙、磷,以及维生素A、B2、B12和叶酸;干酪中的脂肪酸有40%为不饱和脂肪酸,有降低血清胆固醇、预防心血管病、高而压和高血糖等功效;用于干酪发酵的乳酸菌及其代谢产物有利于维持人体肠道内正常菌群的平衡和稳定,增进消化功能,防止腹泻和便秘。目前,我国的干酪市场中除再制干酪外,大部分干酪主要依赖进口,其成本和售价较高,而国内的干酪生产线也主要是引进国外的技术和设备,我国自行开发的干酪品种很少。牦牛乳是不折不扣的天然绿色食品,特点是干物质和脂肪的含量高。无论是初乳还是常乳,其干物质乳脂肪、蛋白质、乳糖等营养成分含量均比荷斯坦牛乳高。%,比荷斯坦牛乳(%)高53%;%,比荷斯坦牛乳
(%)%,其酪蛋白含量高,约84%左右;%,比荷斯坦牛乳(%)%;,高于山羊乳()和荷斯坦牛乳();牦牛乳中各种氨基酸含量相对于荷斯坦牛乳均较高,且种类齐全;;必需氨基酸百分比含量(除赖氨酸较低外)均高于或相当于荷斯坦牛乳和山羊乳;牦牛乳中维生素A、C、B1、B2、B6、B12含量均高于普通牛乳;%,高于荷斯坦牛乳;牦牛乳富含Ca,且钙、磷比接近2:1,更易被人体吸收;,说明不饱和脂肪酸(如油酸)含量多。目前,青藏高原地区的牦牛乳一般用来制取酥油、曲拉和酸牛乳,其产品的开发和利用范围有限。硬制干酪是一个范围广泛的干酪类别,其风味从柔和到辛辣刺激都有。这种干酪可以用生乳或者巴氏灭菌乳制作,比较出名的品种有埃曼塔尔干酪、瑞士干酪、高达干酪和切达干酪等。目前,国内还没有关于牦牛乳硬质干酪的文献报道。本发明以青藏高原牦牛乳酸奶中分离的低温发酵的干酪乳杆菌为菌种,采用甘肃省甘南自治州的新鲜牦牛乳为原料制作的牦牛乳硬质干酪为乳白色,奶香味浓郁,质地均勻,营养丰富,具有良好的硬度、弹性、粘聚性和咀嚼性。本发明为牦牛乳干酪的生产和质量评定提供了科学依据,为我国自主进行牦牛乳干酪的生产和我国干酪市场的发展奠定一定的理论基础,对开发青藏高原地区牦牛乳资源具有重要的指导意义
发明内容
本发明的目的是提供一种能够在低温下凝乳的干酪乳杆菌菌株。本发明的另一个目的是提供一种用低温发酵的干酪乳杆菌制备牦牛乳硬质干酪的方法。本发明中的干酪乳杆菌2是从甘肃省甘南藏族自治州传统发酵牦牛乳中筛选得到的,分类命名为干酪乳杆菌{Lactobacilluscawi)2,于2011年4月22日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)保藏,。青藏高原牧区具有非常特殊的地理生态环境,海拔高、昼夜温差大,以牦牛乳为原料的自然酸奶长期以来是生活在该区域藏民族的主食之一。牧民采用千百年来沿袭古老而传统的方法制作酸奶,将新鲜的牦牛乳加热煮沸,冷却后接种上次制作预留的酸奶(接种量一般是3%5%),为防止酸奶过酸或异味,常维持较低的发酵温度,在室内放置(1025°C)至凝乳,属于典型的低温发酵。在长期的自然进化过程中,传代性好、抗逆性强、凝乳状态好、风味独特、低温发酵的的优良乳酸菌得到富集。干酪乳杆菌2的筛选方法是采集甘南藏族自治州牧民家自制发酵牦牛乳样品,取1mL于9mL无菌生理盐水中稀释到10_3-10_7,,25°C好氧培养M、8h。选择革兰氏阳性、过氧化氢酶阴性
的菌落进一步分离纯化,知道得到纯菌株为止。将初筛菌株进行发酵性能实验,经过复筛得到菌株。Elliker培养基为胰蛋白胨20g、酵母提取物5g、***化钠4g、蔗糖58、、、葡萄糖5g、、乳糖5g、加蒸馏水至1000mL,,121°C灭菌15min。本发明干酪乳杆菌Lactobacilluscasei,保藏号CGMCC4775),具有在低温下发酵的能力。本发明菌株制备牦牛乳硬质干酪的方法步骤如下(1)原料乳杀菌
新鲜牦牛乳20kg(%,%,,,煮沸试验结果正常,滴定酸度为18°T,刃天青检验结果良好),用四层纱布过滤,6265!保温杀菌30min,冷却到33°C备用。(2)接种、发酵
,接入本发明的干酪乳杆菌(LactcAacilluscasei,CGMCC4775)3环,培养24h使细胞数在IO8109cfu/mL之间,,发酵至酸度达到20M°T后,%的CaCl2。(3)加酶、凝乳
%的食盐水稀释成3%的溶液,35°C放置20min,按1ml/L的比例加入经巴氏杀菌、发酵和添加CaCl2后的牦牛乳中,35!下缓慢搅拌牛乳5min后静置,直至牦牛乳形成凝块。(4)切割、排乳清
当牦牛乳凝块达到一定硬度后,用专门的干酪刀或不锈钢丝纵横切割成
5mm立方体小块,切割后的凝块先行缓慢搅拌,等部分乳清排出凝块变硬后,加快搅拌速度,排出部分乳清,接着以每分钟增加1°C的速度二次加热至40V,搅拌速度先快后慢,
4时停止加热,排乳清。(5)堆酿
在步骤五中按凝乳粒质量的2%添加量加入食盐,同时进行搅拌并堆酿4h,进一步排出乳清。(6)压榨成型
将凝乳粒用滤布包好,,。(7)包装、成熟
将压榨好的干酪在35°C,相对湿度90%的条件下放置M48h,当其表面形成硬膜后进行真空包装,512°C成熟15个月。本发明方法制作的牦牛乳硬质干酪为乳白色,奶香味浓郁,质地均勻,营养丰富,其中非脂水分含量和干物质脂肪含量均符合硬质干酪要求,还具有良好的硬度、弹性、粘聚性和咀嚼性。牦牛乳硬质干酪产品的蛋白质含量为2535%,干物质脂肪含量为4550%,高于以荷斯坦牛乳为原料制作的硬质干酪。牦牛乳干酪的出品率为1316%,高于荷斯坦牛乳干酪产品。此外,由于牦牛乳出自青藏高原,使得牦牛乳干酪不仅受污染程度小,食用的安全性也更高,显得更为珍贵,产品的市场前景广阔。本发明的干酪乳杆菌(Lacto如以7ΛΛ5cawi)
干酪乳杆菌2菌体为短杆状,过氧化氢试验阴性,革兰氏染色结果为阳性,菌株
2革兰氏染色菌体形态见图1。遗传学特征(菌株16SrRNA序列)
本发明测定了干酪乳杆菌2的16SrRNA序列,如下,序列全长为1453bp。1TGCCTAATACATGCAAGTCGAACGAGTTCTCGTTGATGATCGGTGCTTGC
ACCGAGATTC61AACATGGAACGAGTGGCGGACGGGTGAGTAACACGTGGGTAACCTGCCCTTMGTGGGGG121ATAACATTTGGAAACAGATGCTAATACCGCATAGATCCAAGAACCGCATGGTTCTTGGCT181GAAAGATGGCGTAAGCTATCGCTTTTGGATGGACCCGCGGCGTATTAGCTAGTTGGTGAG241GTAATGGCTCACCMGGCGATGATACGTAGCCGAACTGAGAGGTTGATCGGCCACATTGG301GACTGAGACACGGCCCAMCTCCTACGGGAGGCAGCAGTAGGGAATCTTCCACAATGGAC361GCAAGTCTGATGGAGCMCGCCGCGTGAGTGAAGMGGCTTTCGGGTCGTAAAACTCTGT421TGTTGGAGAAGAATGGTCGGCAGAGTAACTGTTGTCGGCGTGACGGTATCCAACCAGAAA481GCCACGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGTGGCAAGCGTTATCCGGA541TTTATTGGGCGTAAAGCGAGCGCAGGCGGTTTTTTAAGTCTGATGTGAAAGCCCTCGGCT601TAACCGAGGAAGCGCATCGGAAACTGGGAAACTTGAGTGCAGMGAGGACAGTGGAACTC661CATGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGATATATGGMGAACACCAGTGGCGAAGGCGGCTGTC721TGGTCTGTMCTGACGCTGAGGCTCGAMGCATGGGTAGCGAACAGGATTAGATACCCTG781GTAGTCCATGCCGTMACGATGAATGCTAGGTGTTGGAGGGTTTCCGCCCTTCAGTGCCG841CAGCTAACGCATTMGCATTCCGCCTGGGGAGTA

在25!,滴定酸度达到75°T以上。本发明中的干酪乳杆菌{Lactobacillus2于2011年4月22日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏,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,。
图1为本发明菌株的革兰氏染色菌体形态图。
具体实施例方式下面的实施例可以进一步说明本发明,但不以任何方式限制本发明。实施例均以牦牛乳为原料,采用干酪乳杆菌ilactobacilluscasei,CGMCC4775)作为发酵菌种来生产硬质干酪,其中对照组以荷斯坦牛乳为原料生产硬质干酪。干酪乳杆菌2的筛选方法是采集甘南藏族自治州牧民家自制发酵牦牛乳样品,取1mL于9mL无菌生理盐水中稀释到10_3-10_7,,25!好氧培养Μ、》ι。选择革兰氏阳性、过氧化氢酶阴性的菌落进一步分离纯化,知道得到纯菌株为止。将初筛菌株进行发酵性能实验,经过复筛得到菌株。Elliker培养基为胰蛋白胨20g、酵母提取物5g、***化钠4g、蔗糖58、、、葡萄糖5g、、乳糖5g、加蒸馏水至1000mL,,121°C灭菌15min。实施例1
新鲜牦牛乳20kg(%,%,,,煮沸试验结果正常,滴定酸度为18°T,刃天青检验结果良好),用四层纱布过滤,65!保温杀菌30min,冷却到33°C备用。,接入本发明的干酪乳杆菌{Lactobacilluscasei,CGMCC4775)3环,培养24h使细胞数在IO8109cfu/mL之间,
20kg杀菌牦牛乳中,发酵至酸度达到M°T后,%的CaCl2。%的食盐水稀释成3%的溶液,然后在35°C放置20min,按1ml/L的比例加入经巴氏杀菌、发酵和添加CaCl2后的牦牛乳中,35!下缓慢搅拌牛乳5min后静置,直至牦牛乳形成凝块。当牦牛乳凝块达到一定硬度后,用专门的干酪刀或不锈钢丝纵横切割成5mm立方体小块,切割后的凝块先行缓慢搅拌,等部分乳清排出凝块变硬后,加快搅拌速度,排出部分乳清,接着以每分钟增加1°C的速度二次加热至40°C,搅拌速度先快后慢,,排乳清。按凝乳粒质量的2%添加量加入食盐,同时进行搅拌并堆酿4h,进一步排出乳清。将凝乳粒用滤布包好,,。将压榨好的干酪在4°C,相对湿度90%的条件下放置Mh,当其表面形成硬膜后进行真空包装,5°C成熟5个月。所得干酪产品为乳白色,奶香味浓郁,质地均勻,营养丰富,具有良好的硬度、弹性、粘聚性和咀嚼性。%,%、%,符合硬质干酪国家标准。对照组1
以荷斯坦牛乳为原料,采用干酪乳杆菌ilactobacilluscasei,CGMCC4775)作为发酵菌种来生产硬质干酪,其它工艺条件完全相同,%,%
、%,符合硬质干酪国家标准,但比用牦牛乳生产的硬质干酪要略差。实施例2
新鲜牦牛乳20kg(%,%,,,煮沸试验结果正常,滴定酸度为18°T,刃天青检验结果良好),用四层纱布过滤,62°C保温杀菌30min,冷却到33°C备用。,接入本发明的干酪乳杆菌{Lactobacilluscasei,CGMCC4775)3环,培养24h使细胞数在IO8109cfu/mL之间,,发酵至酸度达到20°T后,%的CaCl2。%的食盐水稀释成3%的溶液,然后在35°C放置20min,按1ml/L的比例加入经巴氏杀菌、发酵和添加CaCl2后的牦牛乳中,35!下缓慢搅拌牛乳5min后静置,直至牦牛乳形成凝块。当牦牛乳凝块达到一定硬度后,用专门的干酪刀或不锈钢丝纵横切割成5mm立方体小块,切割后的凝块先行缓慢搅拌,等部分乳清排出凝块变硬后,加快搅拌速度,排出部分乳清,接着以每分钟增加rc的速度二次加热至40°C,搅拌速度先快后慢,,排乳清。按凝乳粒质量的2%添加量加入食盐,同时进行搅拌并堆酿4h,进一步排出乳清。将凝乳粒用滤布包好,,