专利名称：制造发酵奶制品的方法
技术领域：
本发明涉及一种制造具有提高的凝胶硬度的发酵奶制品的方法。
背景技术：
乳酸菌广泛用于制造发酵食品，且其对这些产品的风味、质构和总体特征贡献很大。一个古老且众所周知的实例是酸奶，其很可能来源于中东，且其仍构成发酵奶生产的一半以上，或2008年大约1900万吨(来源=Euromonitor)。因为健康形象和令人愉快的感官性质，例如酸奶等发酵奶很受欢迎。世界上很多地区越来越关注低脂发酵奶制品。这对乳酸菌培养以及制造方法带来了很大挑战，因为低脂发酵奶制品难以在感官品质不受损的情况下制造。酸奶是由脂肪和蛋白质含量已被标准化、均质化和热处理的奶制造而来。下文用嗜热链球菌(Sti^ptococcus thermophilus)和德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)的培养物接种奶，随后将奶发酵至pH为约4. 5。除了传统酸奶培养物以外，也可应用例如双歧杆菌(Bifidobacterium)等益生菌培养物来增加额外的健康益处。发酵奶的质构是一项非常重要的品质参数。消费者需要发酵奶的稠度爽滑，具有良好口感和口腔包覆感(mouth coating)。趋势是要求口感(粘度)和口腔包覆感提高，即便是在低脂发酵奶制品中。高粘度可通过使用产胞外多糖的乳酸菌培养物而在发酵奶制品中获得。同时，也要求产品具有高度的凝胶硬度。高度的凝胶硬度导致产品具有浓稠外观且在食用前搅拌时对匙子产生阻力，这受到许多消费者喜爱。发酵奶制品的凝胶硬度主要由在奶酸化期间形成的蛋白质网状物的强度/密度控制。已知胞外多糖和蛋白质网状物都能确保在储存期间不会发生常见的缺陷型脱水收缩(产品上部的乳清分离)。然而，在(无添加剂)酸奶中却很难获得高粘度(胞外多糖)和高凝胶硬度的组合，这是因为胞外多糖的存在似乎在物理上抑制紧密蛋白质网状物的形成。在许多地区的趋势是，具有芳香气味的淡口味(低程度的后酸化)是优选的风味特征。然而，世界上酸奶制品中的很大一部分都添加了风味剂和/或水果制剂。为了实现这些目标，开始关注新颖的培养物混合技术，例如使用传统上不用于酸奶制造的物种和/或细菌物种之间发生相互作用。因此，需要改良型发酵奶制品和制造这些产品的乳酸菌培养物。
发明内容
发明人惊奇地发现，一个特定组的乳酸菌能够使奶发酵，从而获得具有高粘度、高凝胶硬度、高口腔包覆感、令人愉悦的风味和低程度后酸化的发酵奶制品，与传统酸奶相比时也是如此。因此，在一个重要方面，本发明涉及使用约氏乳杆菌(LactcAacillus johnsonii) 种的菌株来替代(完全或部分)‘酸奶’培养物中的德氏乳杆菌保加利亚亚种菌株(也称为保加利亚乳杆菌)，以提高发酵奶制品中的凝胶硬度和口腔包覆感，同时维持或增加高粘度。据认为，该乳杆菌种与用于酸奶生产的其它乳杆菌种的不同在于存在糖基转移酶 (例如，果糖基或葡萄糖基转移酶转移酶)基因，据推测，所述基因能够产生多糖(ESP)，尤其是同多糖和杂多糖。在其它方面，本发明涉及包含乳酸菌的起子培养物，和通过用本发明的起子培养物使奶发酵而制造的发酵奶制品。
图1描绘发酵奶、即发酵奶样品108(约氏乳杆菌 CHCC5774 + ST (CHCC6008 + CHCC7018) )、1 16 (保力口禾Ij 亚乳杆菌 CHCC7159 + ST (CHCC6008 + CHCC70 18))禾口 120(保力口禾Ij 亚乳杆菌 CHCC4351+ST(CHCC6008+CHCC7018))的流动曲线，其度量为剪应力为剪切速率的函数。
具体实施例方式在第一方面，本发明涉及一种制造发酵奶制品的方法，其包括用属于乳杆菌种 (其能产生多糖和/或糖基转移酶)的菌株和/或用包含编码糖基转移酶的核苷酸序列乳杆菌种和/或用属于约氏乳杆菌种的菌株使奶基质发酵。本发明的上下文中优选的糖基转移酶是果糖基转移酶和葡萄糖基转移酶。所述转移酶属于酶分类系统的EC 2. 4组。本发明的上下文中优选的多糖是胞外多糖、同多糖和杂多糖。在一个实施方案中，所述方法可进一步包括用属于以下种的菌株使奶基质发酵嗜热链球菌，例如产多糖菌株，和/或选自由以下组成的组的菌株DSM22592、 DSM22585、DSM18111、DSM21408、DSM22587、DSM22884、CNCM 1-3617 (W02008/040734)、 DSM18344 (W02007/144770)和 CNCM 1-2980 (US2006/0240539)，和这些菌株的任一种的突变体和变异体。奶基质可在用属于乳杆菌种的菌株发酵之前、期间或之后，用属于嗜热链球菌种的菌株进行发酵。目前优选在用属于乳杆菌种的菌株发酵期间，用属于嗜热链球菌种的菌株使奶基质发酵。在一个有趣的实施方案中，本发明的方法包括在发酵之前、期间和/或之后向奶基质中加入酶，例如选自由以下组成的组的酶能交联蛋白质的酶、谷氨酰胺转胺酶、天冬氨酸蛋白酶、凝乳酶和粗制凝乳酶(rennet)。目前优选乳杆菌种是约氏乳杆菌。更优选地是属于产多糖和/或糖基转移酶的乳杆菌种的菌株和/或包含编码糖基转移酶的核苷酸序列的菌株。最优选地，是选自由约氏乳杆菌DSM22591和该菌株的突变体和变异体组成的组。在另一方面，本发明涉及属于产多糖(例如同多糖或杂多糖)乳杆菌种的菌株，例如包含编码糖基转移酶(例如果糖基转移酶或葡萄糖基转移酶)的所述核苷酸序列的菌株，和/或产生糖基转移酶(例如果糖基转移酶或葡萄糖基转移酶)的菌株，且涉及属于产多糖(例如同多糖或杂多糖)乳杆菌种的菌株，所述菌株包含编码糖基转移酶(例如果糖基转移酶或葡萄糖基转移酶)的所述核苷酸序列，和/或所述菌株产生糖基转移酶(例如果糖基转移酶或葡萄糖基转移酶)。在一重要实施方案中，细菌菌株选自由约氏乳杆菌DSM22591和该菌株的突变体和变异体组成的组的乳杆菌。在另一方面，本发明涉及属于嗜热链球菌种的细菌菌株，其选自由以下组成的组 DSM22592、DSM22585、DSM18111 和 DSM21408、DSM22587、DSM22884 和这些菌株中任一种的突变体和变异体。在另一方面，本发明涉及一种组合物，其包含呈混合物形式或呈多部分试剂盒形式(kit-of-parts)的以下菌株-属于产多糖(例如同多糖或杂多糖)和/或糖基转移酶(例如果糖基转移酶或葡萄糖基转移酶)和/或含有糖基转移酶(例如果糖基转移酶或葡萄糖基转移酶)基因的乳杆菌种的菌株；和-属于嗜热链球菌种的菌株(例如产多糖菌株)。在一重要实施方案中，本发明的组合物包含至少107CFU/g(细胞形成单位)的属于产多糖和/或糖基转移酶和/或含有糖基转移酶基因的乳杆菌种的菌株；和至少IO8CFU/ g属于嗜热链球菌种的菌株。本发明的组合物可用作起子培养物，且可采取冷冻、冻干或液体形式。目前优选的实施方案是本发明的组合物，其中属于乳杆菌种的菌株选自由约氏乳杆菌DSM22591和所述菌株的突变体或变异体组成的组；且属于嗜热链球菌种的菌株选自由以下组成的组DSM22592、DSM22585、DSM18111、DSM21408、DSM22587、DSM22884、 CNCMI-3617 (W02008/040734)、DSM18344 (W02007/144770)、CNCMI-2980 (US2006/0240539) 和这些菌株中任一种的突变体和变异体。在最终方面，本发明涉及一种可通过本发明的方法获得的发酵奶制品。在一个有趣的实施方案中，本发明的发酵奶制品包含选自由以下组成的组的成分浓缩果汁、糖浆、益生菌培养物(例如双歧杆菌培养物；例如BB-12 )、益生元制剂 (prebiotic agent)、着色剂、增稠剂、调味剂和防腐剂。本发明的发酵奶制品可采取搅拌型产品(stirred type product)、集合型产品 (set type product)或饮用产品(drinkable product)的形式。本发明的发酵奶制品也可采取奶酪的形式，例如清爽干酪(fromage frais)。定义在本发明上下文中，术语“奶基质”可以是可根据本发明的方法而经历发酵的任何生乳和/或加工奶材料。因此，可用的奶基质包括(但不限于)包含蛋白质的任何奶或奶状产品的溶液/悬浮液，所述奶或奶状产品例如是全脂奶或低脂奶(whole or low fat milk)、脱脂奶(skim milk)、白脱奶(buttermilk)、复原奶粉(reconstituted milk powder)、炼乳(condensed milk)、奶粉(dried milk)、乳清、乳清渗透物、乳糖、由乳糖结晶获得的母液、乳清蛋白浓缩物或乳脂(cream)。显然，奶基质可来源于任何哺乳动物，例如基本上纯的哺乳动物奶，或复原奶粉。优选地，奶基质中蛋白质的至少一部分是奶中天然存在的蛋白质，例如酪蛋白或乳清蛋白。然而，部分蛋白质可能是不天然存在奶中的蛋白质。术语“奶”应理解为通过给任何哺乳动物(例如奶牛、绵羊、山羊、水牛或骆驼)挤奶而获得的乳分泌物。在一优选实施方案中，奶是牛奶。在发酵之前，奶基质可根据所属领域中已知的方法进行均质化和巴氏灭菌。本文所用的“均质化”意思是充分混合以获得可溶的悬浮液或乳液。如果均质化在发酵之前进行，那么其目的是将奶中的脂肪破碎成较小尺寸以便其不再与奶分离。这可通过在高压下迫使奶通过小孔来实现。本文所用的“巴氏灭菌”意思是处理奶基质以减少或消除例如微生物等活有机体的存在。优选地，巴氏灭菌是通过维持指定温度指定时段来实现。指定温度通常通过加热来获得。可选择温度和持续时间以便杀死或灭活特定细菌，例如有害细菌。随后可进行快速冷却步骤。本发明方法中的“发酵”意思是通过微生物(例如乳酸菌，例如乳杆菌种和嗜热链球菌种)作用将碳水化合物转化为醇类或酸类。优选地，本发明方法中的发酵包括将乳糖转化为乳酸。包括乳杆菌种和嗜热链球菌种的细菌在内的乳酸菌通常以冷冻或冻干培养物的形式供应给乳品业，以用于大量起子培养物繁殖(bulk starter propagation)，或作为以打算直接接种到发酵容器或桶中的所谓的“直投式”(Direct Vat Set ；DVS)培养物的形式供应给乳品业，以用于制造乳制品，例如发酵奶制品。所述培养物一般称为“起子培养物”或 “起子”。在本发明上下文中，“发酵奶制品”或“发酵奶”应理解为用乳杆菌(特别是约氏乳杆菌)种的细菌。任选地连同嗜热链球菌种的细菌一起发酵的奶基质。任选地，发酵奶(产品)可经历热处理以灭活所述微生物。用于制造发酵奶制品的发酵方法是众所周知的，且所属领域技术人员将了解如何选择合适的工艺条件，例如温度、氧、碳水化合物的添加、微生物的量和特征以及处理时间。 显然，应选择发酵条件以便实现本发明，即获得发酵奶制品。术语“搅拌型产品”特定地是指在发酵之后维持机械处理，导致发酵阶段形成的凝结物被碎裂和液化的发酵奶制品。机械处理典型地但不是排他地通过搅拌、抽吸、过滤或均质化凝胶，或通过混合其它成分来实现。搅拌型产品典型地但不是排他地具有9%至15% 的奶固体非脂肪含量。术语“集合型产品”包括已经用起子培养物(例如发酵剂培养物)接种且在接种步骤后包装，然后在包装中发酵的基于奶的产品。术语“饮用产品”包括例如“饮用酸奶”等饮料。术语“饮用酸奶”典型地涵盖用乳杆菌种和嗜热链球菌的组合发酵而制造的奶制品。饮用酸奶典型地具有8%或以上的奶固体非脂肪含量。此外，饮用酸奶饮品的活培养物计数典型地是每毫升至少IO6细胞形成单位(CFU)。在本发明上下文中，术语“突变体”应理解为通过例如基因工程、辐射和/或化学处理而从本发明的菌株衍生的菌株。突变体优选是功能等同的突变体，例如相比母株具有基本上相同或改进的性质(例如关于粘度、凝胶硬度、口腔包覆感、风味和/或后酸化)的突变体。所述突变体是本发明的一部分。特别地，术语“突变体”是指使本发明的菌株经历任何常规使用的诱变处理(包括用例如甲基磺酸乙酯(EMQ或N-甲基-N'-硝基-N-硝基胍(NTG)等化学诱变剂、UV光处理)而获得的菌株，或自发产生的突变体。在本发明上下文中，术语“变异体”应理解为功能与本发明的菌株相当的菌株，例
7如具有基本上相同或改进的性质(例如关于粘度、凝胶硬度、口腔包覆感、风味和/或后酸化)。所述变异体可使用适当的筛选技术鉴别，并且是本发明的一部分。除非本文另外指定或上下文明显矛盾，否则在描述本发明的上下文中(特别是在以下权利要求的上下文中)使用的术语“一”和“所述”和类似指示物应解释为涵盖单数和复数。除非另外注释，否则术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应解释为开放式术语(即意思是“包括(但不限于)”)。除非本文另外指定，否则本文叙述的值的范围仅打算用作个别地提及落在所述范围内的每一单独值的简化方法，且每一单独值都被纳入说明书中，就如同其在本文中个别地叙述一样。除非本文中另外指定或上下文另外明显矛盾，否则本文所述的所有方法都可按任何合适次序进行。使用本文提供的任何和所有实施例或示例性修辞(例如“诸如”)仅打算更好地阐明本发明，且除非另外主张，否则不会对本发明的范围构成限制。说明书中的任何修辞都不应解释为表明任何未主张的要素对于本发明的实施是必不可少的。实施例实施例1 比较用嗜热链球菌+约氏乳杆菌种制造的发酵奶和用嗜热链球菌+德氏乳杆菌保加利亚亚种制造的传统酸奶(依次)应用四种不同的嗜热链球菌株，以便获得乳杆菌性质的总体了解，这和嗜热链球菌株(下文称为ST株)的选择无关。以200mL规模一式两份地制造12份发酵奶。依次和4种不同的ST株的每一个组合测试约氏乳杆菌株(η = 1)和德氏乳杆菌保加利亚亚种(η =》。将5%的ST株 CHCC7018 (DSM21408)加入每个培养物中以确保足够的酸化速率。奶基质是由含有1. 5%脂肪的奶、2%外加脱脂奶粉和5%蔗糖组成。奶基质在 90°C下热处理20分钟，并冷却至40°C的发酵温度。此后用0. 02%乳酸菌培养物对其接种 (F-DVS =冷冻直投式培养物(Frozen Direct Vat Set culture))。培养物组成显示于表 1。在发酵至PH 4.55之后，酸奶以标准化方法搅拌，在水浴中冷却至25 °C，并在8 °C下储存， 直至分别在第1天和第7天进行分析为止。
权利要求
1.一种制造发酵奶制品的方法，其包括用属于乳杆菌(Lactobacillus)种的菌株使奶基质发酵，所述菌株能产生多糖(例如同多糖或杂多糖)和/或糖基转移酶(例如果糖基转移酶或葡萄糖基转移酶)和/或包含编码糖基转移酶(例如果糖基转移酶或葡萄糖基转移酶)的核苷酸序列。
2.一种制造发酵奶制品的方法，其包括用属于约氏乳杆菌(LactcAacillus johnsonii)种的菌株使奶基质发酵。
3.根据任一前述权利要求所述的方法，其进一步包括用属于以下种的菌株使所述奶基质发酵嗜热链球菌(Str印tococcus thermophilus)，例如产多糖菌株，和/或选自由以下组成的组的菌株DSM22592、DSM22585、DSM18111、DSM21408、CNCM 1-3617, DSM18344, DSM22587、DSM22884和CNCM 1-2980和这些菌株中任一种的突变体和变异体。
4.根据前述权利要求所述的方法，其中所述奶基质是在用属于产多糖乳杆菌种的菌株发酵之前、期间或之后，用属于嗜热链球菌种的菌株发酵。
5.根据前述权利要求所述的方法，其中所述奶基质是在用属于产多糖乳杆菌种的菌株发酵期间，用属于嗜热链球菌种的菌株发酵。
6.根据任一前述权利要求所述的方法，其包括在所述发酵之前、期间和/或之后向所述奶基质中加入酶，例如选自由以下组成的组的酶能交联蛋白质的酶、谷氨酰胺转胺酶、 天冬氨酸蛋白酶、凝乳酶和粗制凝乳酶。
7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述乳杆菌种是约氏乳杆菌。
8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述属于乳杆菌种的菌株选自由约氏乳杆菌DSM22591和该菌株的突变体和变异体组成的组。
9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中除了能产生多糖和/或糖基转移酶和/ 或包含编码糖基转移酶的核苷酸序列的属于乳杆菌种的所述菌株和/或属于约氏乳杆菌种的所述菌株以外，所述奶基质还用属于德氏乳杆菌保加利亚亚种(LactcAacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)或德氏季Llflii季L酸亚禾中(Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis)的菌株发酵。
10.根据前述权利要求所述的方法，其中a)所述属于保加利亚乳杆菌种或乳酸乳杆菌种的菌株，和b)能产生多糖和/或糖基转移酶和/或包含编码糖基转移酶的核苷酸序列的属于乳杆菌种的所述菌株和/或属于约氏乳杆菌种的所述菌株，是以范围1/100至100/1 (a/b)内的比率(以CFU/g奶基质度量)加入。
11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中属于乳杆菌种的细菌与属于链球菌种的细菌之间的比率(以CFU/g奶基质度量)在范围1/100至100/1内。
12.根据任一前述权利要求所述的方法，其中向所述奶基质中加入葡萄糖或蔗糖(和/ 或所述奶基质包含葡萄糖或蔗糖)，例如以每升至少1克的量。
13.由根据任一前述权利要求所述的方法可获得的发酵奶制品。
14.根据前述权利要求所述的发酵奶制品，其包含选自由以下组成的组的成分浓缩果汁、糖浆、益生菌培养物、益生元制剂、着色剂、增稠剂、调味剂和防腐剂。
15.根据权利要求13-14中任一权利要求所述的发酵奶制品，其为搅拌型产品、集合型产品或饮用产品的形式。
16.一种属于产多糖(例如同多糖或杂多糖)乳杆菌种的菌株，所述菌株包含编码糖基转移酶(例如果糖基转移酶或葡萄糖基转移酶)的核苷酸序列，和/或所述菌株产生糖基转移酶(例如果糖基转移酶或葡萄糖基转移酶)。
17.—种细菌菌株，其选自由约氏乳杆菌DSM22591和该菌株的突变体和变异体组成的组。
18.一种属于嗜热链球菌种的细菌菌株，选自由以下组成的组DSM22592、DSM22585、 DSM18111、DSM21408、DSM22587和DSM22884和这些菌株中任一种的突变体和变异体。
19.一种组合物，包含作为混合物或多部分试剂盒形式的下列组分-属于产多糖(例如同多糖或杂多糖)和/或糖基转移酶(例如果糖基转移酶或葡萄糖基转移酶)的乳杆菌种的菌株和/或属于包含编码糖基转移酶(例如果糖基转移酶或葡萄糖基转移酶)的核苷酸序列的乳杆菌种和/或属于约氏乳杆菌株(例如DSM22591，或该菌株的突变体或变异体)的菌株；和-属于嗜热链球菌种的菌株(例如产多糖菌株)。
20.根据前述权利要求所述的组合物，其包含至少107CFU/g(细胞形成单位/克)例如至少IO8或101(lCFU/g的属于产多糖和/或糖基转移酶的乳杆菌种的菌株；和至少IO7CFU/ g例如至少IO8或101(lCFU/g的所述属于嗜热链球菌种的菌株。
21.根据任一前述权利要求所述的组合物，其可用作起子培养物，且为冷冻、冻干或液体形式。
22.根据任一前述权利要求所述的组合物，其中所述属于乳杆菌种的菌株选自由约氏乳杆菌DSM22591和该菌株的突变体或变异体组成的组；且所述属于嗜热链球菌种的菌株选自由以下组成的组DSM22592、DSM22585、DSM18111、DSM21408、DSM22587、DSM22884、 CNCMI-3617、DSM18344、DSM22587、DSM 22884、CNCM 1-2980 和这些菌株中任一种的突变体和变异体。
23.一种组合物，其包含作为混合物或多部分试剂盒形式的权利要求17中所限定的细菌菌株和权利要求18中所限定的细菌菌株。
24.一种发酵奶制品，其可通过将根据权利要求19至23中任一权利要求所述的组合物或根据权利要求17至18中任一权利要求所述的细菌菌株加入奶基质获得。
25.根据前述权利要求所述的发酵奶制品，其任选地包含选自由以下组成的组的成分 浓缩果汁、糖浆、益生菌培养物、益生元制剂、着色剂、增稠剂、调味剂和防腐剂；和/或其任选地为搅拌型产品、集合型产品或饮用产品的形式。
全文摘要
本发明涉及一种制造具有提高的凝胶硬度的发酵奶制品的方法。
文档编号A23C9/123GK102469803SQ201080029691
公开日2012年5月23日 申请日期2010年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者罗尼·波尔森, 贡纳·厄勒加德, 迪特·玛丽·福克恩伯格, 马斯·本内森 申请人:科·汉森有限公司