本发明涉及一种高活力直投式酸奶发酵剂的制备方法，属于发酵剂技术领域。
背景技术：
酸奶是一种传统发酵乳制品，具有丰富的营养价值和良好的保健功能。随着我国人民消费水平的提高和健康理念的流行，酸奶产量以年平均25%的速度增长，已经成为我国第一大发酵乳制品。
酸奶发酵剂是制作酸奶所用的特定的微生物培养材料。发酵剂在酸奶生产过程中的作用非常重要，是酸奶产品产酸和产香的基础和主要原因。酸奶质量的好坏主要取决于酸奶发酵剂的品质、类型及活力。
目前，我国发酵酸奶的生产过程中，一般采用继代式酸奶菌种和直投式酸奶发酵剂。继代式酸奶菌种方便、价廉，使得大小生产厂家均可自行调制，极大地扩充了酸奶生产领域，但在酸奶生产的进一步集约化、规模化发展中，继代式酸奶菌种的多次活化和扩培的烦琐工艺越来越不能满足要求。直投式酸奶发酵剂不需要经过活化、扩增而直接应用于生产，邮寄储藏方便、保质期长，接种量少，使得每批发酵产品质量稳定，也防止了菌种的退化和污染，大大提高了发酵酸奶制品工业的劳动生产率和产品质量。因此，近年来越来越多的酸奶生产公司选择直投式酸奶发酵剂用于生产。但目前由于在冻干过程中产生损伤且能耗较大等因素，冻干菌粉菌株存在复活时间较长和活性不高的弊端。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是：针对传统直投式酸奶发酵剂在制备过程中，保护剂无法有效保护细菌菌体在冷冻干燥过程中的损伤，导致发酵剂中细菌活力偏低，影响发酵速度的问题，提供了一种利用菊芋提取物、海藻酸钠和甘油为保护剂，与保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合冷冻干燥制得高活力直投式酸奶发酵剂的方法，本发明首先将菊芋暴晒后置于避光通风处存放，经高温灭酶后干燥，再经粉碎后利用超声配合恒温搅拌提取，制得白色粉末，再利用猕猴桃等制得的混合果蔬汁与酵母膏等混合制得益生菌培养基，用来培养保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌，最后与自制白色粉末、海藻酸钠等复配，经冰箱预冻处理后真空冷冻干燥，即得高活力直投式酸奶发酵剂。本发明充分利用猕猴桃等制得的果蔬汁培养益生菌，提高其活力，并利用菊芋提取物、海藻酸钠及甘油为保护剂有效成分，保护益生菌菌体，避免菌体的冷冻损伤，且使用后菊芋提取物可有利于益生菌的快速复活和生长，提高其生物活性，有效解决了传统直投式酸奶发酵剂菌体活力偏低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取300～500g新鲜菊芋，置于阳光下暴晒6～8h后，将菊芋转入避光通风处存放，并在菊芋表面覆盖一层厚度为6～8cm的稻草，静置存放20～30天，待存放结束，用清水反复清洗3～5次后去除菊芋表皮，随后将菊芋切割成厚为2～4mm薄片，再将薄片置于温度为90～95℃热水中浸泡灭酶3～5min，待灭酶结束，将薄片转入烘箱中，于温度为70～75℃条件下干燥10～12h，得菊芋干片；（2）将上述所得菊芋干片转入粉碎机中，粉碎后过180～200目筛，得菊芋粉，称取30～50g所得菊芋粉，倒入盛有120～200mL预热至60～65℃的去离子水的烧杯中，再将烧杯转入超声振荡仪，于频率为45～50kHz条件下，超声处理30～45min，待超声结束，将烧杯转入数显测速恒温磁力搅拌器中，并向烧杯中补加300～400mL去离子水，于温度为70～75℃，转速为600～800r/min条件下，恒温搅拌45～60min，离心分离，收集上层液，并将上层液转入真空冷冻干燥机中，干燥6～8h后，经研钵研磨10～15min，过200～300目筛，得白色粉末，备用；
（3）依次称取100～200g猕猴桃，100～200g胡萝卜，200～300g番茄，用去离子水反复清洗3～5次后倒入榨汁机中，榨取汁液，得混合果蔬汁；
（4）在烧杯中依次加入6～8g步骤（2）备用白色粉末，3～5mL上述所得混合果蔬汁，0.3～0.5g酵母膏，0.6～0.8g蛋白胨，1～3g脱脂奶粉，0.1～0.3g谷氨酸钠，100～120mL去离子水，混合均匀后置于高压灭菌锅中，于温度为121℃条件下灭菌处理5～10min，得益生菌培养基；
（5）将上述所得益生菌培养基倒入消毒后的锥形瓶中，再依次加入培养基质量2～4%的保加利亚乳杆菌菌种和培养基质量3～5%的嗜热链球菌菌种，滴加乳酸调节pH至5.8～6.0，随后将锥形瓶置于摇床中，于转速为100～120r/min，温度为35～37℃条件下，恒温振荡培养6～8h；
（6）待培养结束，将锥形瓶中物料转入烧杯中，再依次加入10～15g步骤（2）备用白色粉末，2～4g海藻酸钠，3～5g甘油，用玻璃棒搅拌混合10～15min后将烧杯中物料置于冰箱中，于温度为-15℃条件下冷冻3～5h，再将冷冻后的物料转入真空冷冻干燥机中，干燥6～8h，即得高活力直投式酸奶发酵剂。
本发明的应用方法：首先将酸奶机内胆、内盖用开水冲烫消毒，再倒入500～1000mL纯牛奶，随后加入0.8～1.2g本发明制备的高活力直投式酸奶发酵剂，用消毒后的筷子搅拌8～15s，通电发酵6～8h即可完成，经检测，本发明制备的高活力直投式酸奶发酵剂中发酵菌种发酵活力较好，酸奶发酵时间缩短20～25%，且利用本发明直投式酸奶发酵剂制得的酸奶，可以有效提高人体免疫，防止疾病的发生。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制备的高活力直投式酸奶发酵剂能有效促使酸乳及其它发酵乳制品生产专业化，可提高发酵乳产品质量，保障了消费者的利益和健康；
（2）本发明制得的高活力直投式酸奶发酵剂发酵活力强，在生产酸奶或发酵乳制品时可以直接使用，无需中间继代培养过程，减少了发酵时间，有效降低了发酵过程中的能耗。
具体实施方式
称取300～500g新鲜菊芋，置于阳光下暴晒6～8h后，将菊芋转入避光通风处存放，并在菊芋表面覆盖一层厚度为6～8cm的稻草，静置存放20～30天，待存放结束，用清水反复清洗3～5次后去除菊芋表皮，随后将菊芋切割成厚为2～4mm薄片，再将薄片置于温度为90～95℃热水中浸泡灭酶3～5min，待灭酶结束，将薄片转入烘箱中，于温度为70～75℃条件下干燥10～12h，得菊芋干片；将上述所得菊芋干片转入粉碎机中，粉碎后过180～200目筛，得菊芋粉，称取30～50g所得菊芋粉，倒入盛有120～200mL预热至60～65℃的去离子水的烧杯中，再将烧杯转入超声振荡仪，于频率为45～50kHz条件下，超声处理30～45min，待超声结束，将烧杯转入数显测速恒温磁力搅拌器中，并向烧杯中补加300～400mL去离子水，于温度为70～75℃，转速为600～800r/min条件下，恒温搅拌45～60min，离心分离，收集上层液，并将上层液转入真空冷冻干燥机中，干燥6～8h后，经研钵研磨10～15min，过200～300目筛，得白色粉末，依次称取100～200g猕猴桃，100～200g胡萝卜，200～300g番茄，用去离子水反复清洗3～5次后倒入榨汁机中，榨取汁液，得混合果蔬汁；在烧杯中依次加入6～8g备用白色粉末，3～5mL上述所得混合果蔬汁，0.3～0.5g酵母膏，0.6～0.8g蛋白胨，1～3g脱脂奶粉，0.1～0.3g谷氨酸钠，100～120mL去离子水，混合均匀后置于高压灭菌锅中，于温度为121℃条件下灭菌处理5～10min，得益生菌培养基；将上述所得益生菌培养基倒入消毒后的锥形瓶中，再依次加入培养基质量2～4%的保加利亚乳杆菌菌种和培养基质量3～5%的嗜热链球菌菌种，滴加乳酸调节pH至5.8～6.0，随后将锥形瓶置于摇床中，于转速为100～120r/min，温度为35～37℃条件下，恒温振荡培养6～8h；待培养结束，将锥形瓶中物料转入烧杯中，再依次加入10～15g白色粉末，2～4g海藻酸钠，3～5g甘油，用玻璃棒搅拌混合10～15min后将烧杯中物料置于冰箱中，于温度为-15℃条件下冷冻3～5h，再将冷冻后的物料转入真空冷冻干燥机中，干燥6～8h，即得高活力直投式酸奶发酵剂。
实例1
称取300g新鲜菊芋，置于阳光下暴晒6h后，将菊芋转入避光通风处存放，并在菊芋表面覆盖一层厚度为6cm的稻草，静置存放20天，待存放结束，用清水反复清洗3次后去除菊芋表皮，随后将菊芋切割成厚为2mm薄片，再将薄片置于温度为90℃热水中浸泡灭酶3min，待灭酶结束，将薄片转入烘箱中，于温度为70℃条件下干燥10h，得菊芋干片；将上述所得菊芋干片转入粉碎机中，粉碎后过180目筛，得菊芋粉，称取30g所得菊芋粉，倒入盛有120mL预热至60℃的去离子水的烧杯中，再将烧杯转入超声振荡仪，于频率为45kHz条件下，超声处理30min，待超声结束，将烧杯转入数显测速恒温磁力搅拌器中，并向烧杯中补加300mL去离子水，于温度为70℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌45min，离心分离，收集上层液，并将上层液转入真空冷冻干燥机中，干燥6h后，经研钵研磨10min，过200目筛，得白色粉末，依次称取100g猕猴桃，100g胡萝卜，200g番茄，用去离子水反复清洗3次后倒入榨汁机中，榨取汁液，得混合果蔬汁；在烧杯中依次加入6g备用白色粉末，3mL上述所得混合果蔬汁，0.3g酵母膏，0.6g蛋白胨，1g脱脂奶粉，0.1g谷氨酸钠，100mL去离子水，混合均匀后置于高压灭菌锅中，于温度为121℃条件下灭菌处理5min，得益生菌培养基；将上述所得益生菌培养基倒入消毒后的锥形瓶中，再依次加入培养基质量2%的保加利亚乳杆菌菌种和培养基质量3%的嗜热链球菌菌种，滴加乳酸调节pH至5.8，随后将锥形瓶置于摇床中，于转速为100r/min，温度为35℃条件下，恒温振荡培养6h；待培养结束，将锥形瓶中物料转入烧杯中，再依次加入10g白色粉末，2g海藻酸钠，3g甘油，用玻璃棒搅拌混合10min后将烧杯中物料置于冰箱中，于温度为-15℃条件下冷冻3h，再将冷冻后的物料转入真空冷冻干燥机中，干燥6h，即得高活力直投式酸奶发酵剂。
首先将酸奶机内胆、内盖用开水冲烫消毒，再倒入500mL纯牛奶，随后加入0.8g本发明制备的高活力直投式酸奶发酵剂，用消毒后的筷子搅拌8s，通电发酵6h即可完成，经检测，本发明制备的高活力直投式酸奶发酵剂中发酵菌种发酵活力较好，酸奶发酵时间缩短20%，且利用本发明直投式酸奶发酵剂制得的酸奶，可以有效提高人体免疫力，防止疾病的发生。
实例2
称取500g新鲜菊芋，置于阳光下暴晒8h后，将菊芋转入避光通风处存放，并在菊芋表面覆盖一层厚度为8cm的稻草，静置存放30天，待存放结束，用清水反复清洗5次后去除菊芋表皮，随后将菊芋切割成厚为4mm薄片，再将薄片置于温度为95℃热水中浸泡灭酶5min，待灭酶结束，将薄片转入烘箱中，于温度为75℃条件下干燥12h，得菊芋干片；将上述所得菊芋干片转入粉碎机中，粉碎后过200目筛，得菊芋粉，称取50g所得菊芋粉，倒入盛有200mL预热至65℃的去离子水的烧杯中，再将烧杯转入超声振荡仪，于频率为50kHz条件下，超声处理45min，待超声结束，将烧杯转入数显测速恒温磁力搅拌器中，并向烧杯中补加400mL去离子水，于温度为75℃，转速为800r/min条件下，恒温搅拌60min，离心分离，收集上层液，并将上层液转入真空冷冻干燥机中，干燥8h后，经研钵研磨15min，过300目筛，得白色粉末，依次称取200g猕猴桃，200g胡萝卜，300g番茄，用去离子水反复清洗5次后倒入榨汁机中，榨取汁液，得混合果蔬汁；在烧杯中依次加入8g备用白色粉末，5mL上述所得混合果蔬汁，0.5g酵母膏，0.8g蛋白胨，3g脱脂奶粉，0.3g谷氨酸钠，120mL去离子水，混合均匀后置于高压灭菌锅中，于温度为121℃条件下灭菌处理10min，得益生菌培养基；将上述所得益生菌培养基倒入消毒后的锥形瓶中，再依次加入培养基质量4%的保加利亚乳杆菌菌种和培养基质量5%的嗜热链球菌菌种，滴加乳酸调节pH至6.0，随后将锥形瓶置于摇床中，于转速为120r/min，温度为37℃条件下，恒温振荡培养8h；待培养结束，将锥形瓶中物料转入烧杯中，再依次加入15g白色粉末，4g海藻酸钠，5g甘油，用玻璃棒搅拌混合15min后将烧杯中物料置于冰箱中，于温度为-15℃条件下冷冻5h，再将冷冻后的物料转入真空冷冻干燥机中，干燥8h，即得高活力直投式酸奶发酵剂。
首先将酸奶机内胆、内盖用开水冲烫消毒，再倒入1000mL纯牛奶，随后加入1.2g本发明制备的高活力直投式酸奶发酵剂，用消毒后的筷子搅拌15s，通电发酵8h即可完成。经检测，本发明制备的高活力直投式酸奶发酵剂中发酵菌种发酵活力较好，酸奶发酵时间缩短25%，且利用本发明直投式酸奶发酵剂制得的酸奶，可以有效提高人体免疫力，防止疾病的发生。
实例3
称取400g新鲜菊芋，置于阳光下暴晒7h后，将菊芋转入避光通风处存放，并在菊芋表面覆盖一层厚度为7cm的稻草，静置存放25天，待存放结束，用清水反复清洗4次后去除菊芋表皮，随后将菊芋切割成厚为3mm薄片，再将薄片置于温度为93℃热水中浸泡灭酶4min，待灭酶结束，将薄片转入烘箱中，于温度为73℃条件下干燥11h，得菊芋干片；将上述所得菊芋干片转入粉碎机中，粉碎后过190目筛，得菊芋粉，称取40g所得菊芋粉，倒入盛有160mL预热至63℃的去离子水的烧杯中，再将烧杯转入超声振荡仪，于频率为48kHz条件下，超声处理38min，待超声结束，将烧杯转入数显测速恒温磁力搅拌器中，并向烧杯中补加350mL去离子水，于温度为73℃，转速为700r/min条件下，恒温搅拌53min，离心分离，收集上层液，并将上层液转入真空冷冻干燥机中，干燥7h后，经研钵研磨13min，过250目筛，得白色粉末，依次称取150g猕猴桃，150g胡萝卜，250g番茄，用去离子水反复清洗4次后倒入榨汁机中，榨取汁液，得混合果蔬汁；在烧杯中依次加入7g备用白色粉末，4mL上述所得混合果蔬汁，0.4g酵母膏，0.7g蛋白胨，2g脱脂奶粉，0.2g谷氨酸钠，110mL去离子水，混合均匀后置于高压灭菌锅中，于温度为121℃条件下灭菌处理8min，得益生菌培养基；将上述所得益生菌培养基倒入消毒后的锥形瓶中，再依次加入培养基质量3%的保加利亚乳杆菌菌种和培养基质量4%的嗜热链球菌菌种，滴加乳酸调节pH至5.9，随后将锥形瓶置于摇床中，于转速为110r/min，温度为36℃条件下，恒温振荡培养7h；待培养结束，将锥形瓶中物料转入烧杯中，再依次加入13g白色粉末，3g海藻酸钠，4g甘油，用玻璃棒搅拌混合13min后将烧杯中物料置于冰箱中，于温度为-15℃条件下冷冻4h，再将冷冻后的物料转入真空冷冻干燥机中，干燥7h，即得高活力直投式酸奶发酵剂。
首先将酸奶机内胆、内盖用开水冲烫消毒，再倒入750mL纯牛奶，随后加入1g本发明制备的高活力直投式酸奶发酵剂，用消毒后的筷子搅拌12s，通电发酵7h即可完成，经检测，本发明制备的高活力直投式酸奶发酵剂中发酵菌种发酵活力较好，酸奶发酵时间缩短23%，且利用本发明直投式酸奶发酵剂制得的酸奶，可以有效提高人体免疫力，防止疾病的发生。