一种豆酸奶适制性发酵剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物工程领域，特别涉及一种豆酸奶适制性发酵剂及其制备方法和应 用。
【背景技术】
[0002] 我国大豆加工产业历史悠久，大豆制品种类繁多，大豆生产成本较低。大豆中 蛋白质含量为38 %~42 %，大显异黄酮含量占0. 05 %~0. 3%。大显异黄酮（soybean isoflavones，SIF)是大豆中的主要活性成分，其结构与雌激素相似，同样具有雌激素样作 用，因此又叫植物雌激素（phy-toestrogen)。大豆中含有染料木素（Genistein)、黄豆苷元 (Daidzein)和黄豆黄素（Glycitein)等3种苷元，有9种异黄酮苷均为葡萄糖苷，研宄表 明这三种苷元是大豆异黄酮组分主要的生物活性物质，具有抗氧化能力和雌激素样活性， 能够预防心血管疾病、抗肿瘤、抗早老年性痴呆、缓解更年期症状和预防骨质疏松等功能。 大豆异黄酮的在小肠中的生物可利用度为10%~40%，而染料木素的生物可利用度高达 56%。然而，染料木素在大豆异黄酮中所占比例不足10%。
[0003] 开菲尔（kefir)起源于俄罗斯西伯利亚地区，也有人认为起源于我国西藏，是一 种具有轻微的起泡性和含低度酒精的发酵乳饮料，适合大多数人群饮用。传统的开菲尔， 是以牛奶或羊奶为原料，由开菲尔粒或开菲尔粒中必需菌相作发酵剂，制得的一种带有酒 味的发酵乳，又称牛奶酒或酸乳酒，有"发酵乳制品中的香槟"之称。开菲尔粒上主要栖息 着乳酸菌、酵母菌和醋酸菌等微生物，菌相极为复杂，不同地区和来源的开菲尔粒中所含菌 相有一定差异。由于开菲尔粒中多种有益微生物的代谢作用，使得开菲尔酸奶含有比普通 酸奶更为丰富的微生物及其代谢产物。开菲尔中很少发现有双歧杆菌，而双歧杆菌是著名 的益生菌，可以调节人体肠道中的微生物群，抑制病原微生物的生长；有利于某些矿物质如 钙、铁、镁、锌等吸收，缓解乳糖不耐症；调节免疫系统、防止腹泻、抑制肿瘤等功效。
[0004] 目前，已有利用开菲尔发酵剂发酵豆乳制备豆酸乳的研宄，尚未产业化。研宄表 明，天然的开菲尔粒制备的发酵剂发酵豆乳，对大豆异黄酮转化能力较弱，豆酸奶中大豆异 黄酮的生物可利用度较低。
【发明内容】
[0005] 为克服上述现有技术中存在的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种豆酸 奶适制性发酵剂的制备方法。即通过改造自然开菲尔粒中的菌相，以提高大豆异黄酮的生 物转化率及其生物可利用度，制备适合发酵豆乳生产酸豆奶的开菲尔发酵剂。
[0006] 本发明的另一目的在于提供上述制备方法获得的豆酸奶适制性发酵剂。
[0007] 本发明的目的通过下述技术方案实现：一种豆酸奶适制性发酵剂的制备方法，包 括如下制备步骤：将外源菌群加入还原乳与开菲尔粒混合发酵，经多代驯化后改造开菲尔 发酵剂，改造后的开菲尔发酵剂菌群结构发生变化，用以发酵豆乳生产豆酸奶，可生物转化 大豆异黄酮，提高豆酸奶中染料木素和黄豆苷元的浓度。
[0008] 所述的外源菌群包括婴儿双歧杆菌（Bifidobacteriuminfantis)、植物乳杆菌 (Lactobacillusplantarum)、两歧双歧杆菌（Bifidobacteriumbifidum)、乳双歧杆菌 (Bifidobacteriumanimalis)、瑞士乳杆菌（Lactobacillushelveticus)、发酵乳杆菌 (Lactobacillusfermentium)、奠肠球菌（enterococcusfaecalis)中的一种或几种的混 合物。
[0009] 上述的豆酸奶适制性发酵剂的制备方法，具体制备步骤如下：
[0010] 第一步，将15g全脂奶粉加入无菌水中，定容至150mL，制成质量体积百分含量为 10% (w/v)还原乳，搅拌均勾后的混合液加热至83°C~85°C，保温10min~20min杀菌；然 后，冷却至室温后，接种开菲尔粒和外源菌群，在25°C下静置发酵24h;
[0011] 第二步，换奶滤出开菲尔粒，按第一步的方法与新鲜制备的外源菌群混合接种到 10 %的还原乳中，在25°C下静置发酵24h;
[0012] 第三步，按第二步的方法，继续改造开菲尔粒中的菌相，如此进行8~15次接种， 完成开非尔粒的改造；
[0013] 第四步，将改造后的开菲尔粒换奶，按第一步的方法制备还原乳，仅接种改造后的 开菲尔粒，不再接种外源菌群，进行换奶和继续培养8~10代，获得改造后稳定期的开菲尔 粒；
[0014] 第五步，发酵剂的制备：将第四步改造后稳定期的开菲尔粒接种于灭菌后的10% 还原乳中，25°C静置发酵20~24h，过滤，所得滤液为豆酸奶适制性发酵剂。
[0015] 第一步和第四步中所述开菲尔粒的接种量为还原乳体积的2~5% ;
[0016] 第一步中所述外源菌群的接种量为106CFU/mL。
[0017] -种豆酸奶适制性发酵剂由上述制备方法获得。
[0018] 上述豆酸奶适制性发酵剂在制备豆酸奶中应用。
[0019] 应用上述豆酸奶适制性发酵剂制备豆酸奶的方法，具体步骤如下：
[0020] (1)将豆浆和还原乳按体积比1 :0~1比例混合，加入8%~10%的蔗糖后，搅拌 均匀；
[0021] (2)将搅拌均匀后的混合液加热至85°C~95°C，保温10min~20min杀菌；
[0022] (3)杀菌混合液冷却至20°C~25°C后，接种3 %~6 %的上述制备获得的豆酸奶适 制性发酵剂，在22°C~25°C下静置发酵22h~24h;
[0023] (4)将成熟的豆酸乳移至4°C冷库后熟12h~24h，获得豆酸奶。
[0024] 步骤⑴中所述的豆浆优选为豆水比为1 :6~8的比例制备获得。
[0025] 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
[0026] 本发明通过添加外源菌群以改造开菲尔中的菌相，并用以发酵生产豆酸奶，可显 著提高大豆异黄酮的生物转化率，转化后染料木素和黄豆苷元的含量显著提高。本发明豆 酸奶适制性发酵剂具有以下优点：
[0027] 1、所生产的豆酸奶具有明显特有的豆乳香味，口感香滑，回味无穷。
[0028] 2、通过发酵可消除豆浆特有的豆腥味，蛋白质消化率明显提高。
[0029] 3、发酵后豆乳后，发酵后的豆酸奶中染料木素和黄豆苷元含量增加，大豆异黄酮 进行生物转化产生生物活性更强和生物利用度更高的染料木素和黄豆苷元等活性组分，增 强了豆酸奶的保健功效。
【附图说明】
[0030] 图1是为外源菌群改造后的开菲尔粒细菌群落结构的DGGE指纹图谱；其中：CK表 示不添加外源菌株进行改造的开菲尔；每个样品采用3个数字进行表征，第一位数字表示 开菲尔株系：l_Turkish株，2-Caucasus株，3-Tibet株；第二位数字表示添加的外源菌株的 情况：1_添加乳双歧杆菌、植物乳杆菌；2-添加乳双歧杆菌、植物乳杆菌、瑞士乳杆菌，两歧 双歧杆菌，婴儿双歧杆菌；第三位数字表示添加外源菌株改造后的不同时间点：1-改造末 期，即刚改造完毕即进行冷冻，2-稳定期，即改造完成后，不再添加外源菌株继续进行10次 传代后冷冻。
[0031] 图2为外源菌群改造后的开菲尔发酵剂发酵豆乳生产豆酸奶的感官评分；其中： 注：横坐标为开菲儿发酵剂：CK为不添加外源菌群的自然开菲尔菌群，CK1-开菲尔Turkish 株，CK2-开菲尔Caucasus株，CK3-开菲尔Tibet株；其余为改造后的稳定期开菲尔，左边 一位数代表开菲尔株系：1-Turkish株，2-Caucasus株，3-Tibet株；右边一位数代表添加的 外源菌群：1-添加乳双歧杆菌、植物乳杆菌；2-添加乳双歧杆菌、植物乳杆菌、瑞士乳杆菌， 两歧双歧杆菌，婴儿双歧杆菌。
[0032] 图3外源菌群改