一种用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂及其制备方法与应用与流程

本发明涉及微生物发酵领域，尤其涉及一种用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂及其制备方法与应用。

背景技术：

1、葡萄糖浓度为哺乳动物乳汁中特有的葡萄糖，与人体的健康密切相关。牛乳中乳糖含量为4％，人乳中的乳糖含量约为7％。乳糖是牛奶中最稳定的成分,因为它完全溶解在牛奶中。随着年纪的增加，人体乳糖酶活力不断降低。成年后,乳糖酶水平约占新生儿正常水平的5-10％。食品中的葡萄糖浓度在流入小肠后,因为乳糖酶的缺陷，葡萄糖含量不能同时被降解为单糖(葡萄糖和半乳糖)被利用吸收乳糖不耐症和乳糖消化不良。排入结肠后，被细胞发酵形成短链有机酸含量，如醋酸、丙酸、丁酸等和有机物质，如ch4、h2、co等，引起了肠鸣、腹胀、直肠气体和低渗透性腹泻，这种表现叫做乳糖水解不耐受。乳糖吸收不足可以产生许多的慢性作用，而最主要的是改善身体营养状况的作用。乳糖不耐受患者为了减少不耐受的表现，通常是不喝或很少饮奶，大大降低了对优质钙的吸收，常见表现为骨质疏松(老年人)和生长缓慢(儿童及青少年)。

2、对于减少乳糖对不耐受者所造成的不良影响，以及增加奶制品的摄入量，国外科学家已经进行了大量的工作，并建议服用乳酸菌和食用低/零乳糖乳制品可以较有效的减轻乳糖不耐受的症状。制备低/零乳糖或乳制品的方法较多，包括超滤浓缩、酶法分解和乳酸菌发酵等。酶法分解制备低/零乳糖乳的技术本产品也已有商业应用，一般在乳糖酶固相化后，填装在反应柱，原乳从柱中的一部分进入，与蛋白质接触后向另一端流出。我国目前应用此项技术生产的乳品规模尚小且比较分散，加之前期投资成本高，技术难度大，推广较难。

3、与酶解方法相比，采用乳酸菌发酵原料乳制备低乳糖发酵具有易操作、易推广、不额外增加较大成本等优势。乳酸杆菌减低乳糖不耐症的其中一个主要机制，是在发酵过程中产生β-半乳糖苷酶(乳糖酶)，将乳糖分解成大量的葡萄糖和半乳糖，并供给人体利用，从而减低原料奶的乳糖含量，减少乳糖吸收不良和乳糖不耐症的发生。一般发酵剂菌种发酵牛乳后，乳糖含量会一定程度下降，但仍有相当一部分残留其中，难以在不外加乳糖酶的情况下满足gb28050-2011《食品安全国家标准-预包装食品营养标签通则》中零乳糖的声称要求(≤0.5g/100g)。因此饮用后，乳糖耐受量较低人群仍然会引起不耐受的症状。筛选获得能够大量消耗乳糖的发酵剂菌株，制备低乳糖或零乳糖的发酵乳具有广阔的市场前景，亦对增加乳糖不耐受人群所食用奶制品的摄入量、缓解中国人的身体健康问题有着很大的现实意义。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂及其制备方法与应用。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂，所述用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂中的菌株包括保藏编号为cgmcc no.15751的德氏乳杆菌保加利亚亚种lb42菌株、保藏编号为cgmcc no.15752的嗜热链球菌st81菌株和保藏编号为cgmccno.18796的瑞士乳杆菌lh76菌株。

4、本发明创造性地发现德氏乳杆菌保加利亚亚种lb42菌株、嗜热链球菌st81菌株和瑞士乳杆菌lh76菌株之间存在协同作用，可显著降低原料乳中乳糖含量，该乳酸菌直投型发酵剂在一定程度上缓解了乳糖不耐受者的食用问题。此外，该发酵剂制备的酸奶还含有一定量的低聚半乳糖，可以增强无乳糖酸奶的益生菌特性。

5、优选地，所述德氏乳杆菌保加利亚亚种lb42菌株、嗜热链球菌st81菌株和瑞士乳杆菌lh76菌株的活菌数之比为(0.5-4):(1-2):(0.2-0.5)。

6、本发明优选三种菌株满足上述的活菌数配比关系，其降低乳糖含量的效果更加显著。

7、其中(0.5-4)中的具体点值均可选择0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4等，其中(1-2)中的具体点值均可选择1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2等，其中(0.2-0.5)中的具体点值均可选择0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5等，上述数值范围内其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

8、优选地，所述乳酸菌直投式发酵剂的剂型包括冻干粉剂。

9、优选地，所述用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂还包括保护剂。

10、优选地，所述保护剂包括脱脂牛奶、蔗糖、阿拉伯胶、木糖醇、糊精或味精中的任意一种或至少两种的组合。

11、第二方面，本发明提供一种根据第一方面所述的用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂的制备方法，所述制备方法包括：将德氏乳杆菌保加利亚亚种lb42、嗜热链球菌st81、瑞士乳杆菌lh76分别活化并培养、发酵，离心得到菌泥，将菌泥与保护剂混合，冷冻干燥，得到冻干菌粉，再将三种菌株的冻干菌粉混合，即得。

12、第三方面，本发明提供一种根据第一方面所述的用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂在制备酸奶和/或乳酸菌饮料中的应用。

13、第四方面，本发明提供一种酸奶的制备方法，所述酸奶的制备方法包括：将第一方面所述的用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂接种于发酵原料中进行发酵。

14、优选地，所述用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂的接种量为(5×106-2×107)cfu/g，例如5×106cfu/g、6×106cfu/g、7×106cfu/g、8×106cfu/g、9×106cfu/g、1×107cfu/g、2×107cfu/g等，上述数值范围内其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

15、优选地，所述发酵温度为40-43℃，发酵时间为22-24h。

16、所述发酵温度可以选择40℃、41℃、42℃、43℃等，所述发酵时间可以选择22h、23h、24h等，上述数值范围内其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

17、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

18、本发明创造性地发现德氏乳杆菌保加利亚亚种lb42菌株、嗜热链球菌st81菌株和瑞士乳杆菌lh76菌株之间存在协同作用，可显著降低原料乳中乳糖含量，该乳酸菌直投型发酵剂在一定程度上缓解了乳糖不耐受者的食用问题。此外，该发酵剂制备的酸奶还含有一定量的低聚半乳糖，可以增强无乳糖酸奶的益生菌特性。

技术特征：

1.一种用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂，其特征在于，所述用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂中的菌株包括保藏编号为cgmccno.15751的德氏乳杆菌保加利亚亚种lb42菌株、保藏编号为cgmcc no.15752的嗜热链球菌st81菌株和保藏编号为cgmcc no.18796的瑞士乳杆菌lh76菌株。

2.根据权利要求1所述的用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂，其特征在于，所述德氏乳杆菌保加利亚亚种lb42菌株、嗜热链球菌st81菌株和瑞士乳杆菌lh76菌株的活菌数之比为(0.5-4):(1-2):(0.2-0.5)。

3.根据权利要求1或2所述的用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂，其特征在于，所述乳酸菌直投式发酵剂的剂型包括冻干粉剂。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂，其特征在于，所述用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂还包括保护剂。

5.根据权利要求4所述的用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂，其特征在于，所述保护剂包括脱脂牛奶、蔗糖、阿拉伯胶、木糖醇、糊精或味精中的任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将德氏乳杆菌保加利亚亚种lb42、嗜热链球菌st81、瑞士乳杆菌lh76分别活化并培养、发酵，离心得到菌泥，将菌泥与保护剂混合，冷冻干燥，得到冻干菌粉，再将三种菌株的冻干菌粉混合，即得。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂在制备酸奶和/或乳酸菌饮料中的应用。

8.一种酸奶的制备方法，其特征在于，所述酸奶的制备方法包括：将权利要求1-6中任一项所述的用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂接种于发酵原料中进行发酵。

9.根据权利要求8所述的酸奶的制备方法，其特征在于，所述用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂的接种量为(5×106-2×107)cfu/g。

10.根据权利要求8或9所述的酸奶的制备方法，其特征在于，所述发酵温度为40-43℃，发酵时间为22-24h。

技术总结
本发明涉及一种用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂及其制备方法与应用，所述用于制备低乳糖或零乳糖酸奶的乳酸菌直投式发酵剂中的菌株包括保藏编号为CGMCC No.15751的德氏乳杆菌保加利亚亚种LB42菌株、保藏编号为CGMCC No.15752的嗜热链球菌ST81菌株和保藏编号为CGMCC No.18796的瑞士乳杆菌LH76菌株。三株菌株之间存在协同作用，可显著降低原料乳中乳糖含量，在一定程度上缓解了乳糖不耐受者的食用问题。此外,该发酵剂制备的酸奶还含有低聚半乳糖，可以增强无乳糖酸奶的益生菌特性。

技术研发人员：方曙光,王命荣,郭晓娟,汪欣,朱建国
受保护的技术使用者：微康益生菌（苏州）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14