功能性乳酸菌发酵制品开发

成果介绍

科技计划：

成果形式：

合作方式：技术开发

参与活动：

专利情况：未申请专利

成果简介

综合介绍

本项目在筛选获得的功能性乳酸菌及其发酵剂制备基础上，通过开发出高活性乳酸菌制备技术及功能特性比较，开发了系列技术：具有辅助降血压、降血脂、免疫调节、抗氧化等功能的系列新型发酵乳制品；利用分离的瑞士乳杆菌胞壁蛋白酶及乳糖酶开发出低乳糖富肽高品奶制品；利用乳酸菌产生的细菌素如乳酸链球菌素开发食品防腐保鲜技术；利用功能性乳酸菌与传统中草药结合，开发具有抗氧化能力的发酵肉制品如发酵香肚、发酵香肠等制品。

创新要点

技术指标

（1）高活性乳酸菌发酵剂制备技术及功能性发酵酸乳的建立构建了乳酸菌最适生长培养基组成、高密度发酵、菌体收获及冷冻干燥保护等高活性乳酸菌发酵剂工业化生产关键技术体系，开发出的高活性发酵剂的活菌数达到(3-5)×1011CFU/g，处于国外同类产品的先进水平。在筛选获得的乳酸菌及其发酵剂制备基础上，通过工艺研究及功能特性比较，开发了具有辅助降血压、降血脂、免疫调节、抗氧化等功能的系列新型发酵乳制品；利用分离的瑞士乳杆菌胞壁蛋白酶及乳糖酶开发出低乳糖富肽高品奶制品。老酸奶、优酪乳等新型发酵乳制品中多糖和风味物质丁二酮含量分别为310.13-650.57mg/mL与22.76-41.68μg/mL，异戊二醛、异戊烯醛等风味物质的总含量达到12.45μg/mL；乳酸菌饮料中活性多糖、丁二酮及多肽含量分别为293.20mg/mL、20.80-21.18μg/mL及1.80-1.85mg/mL，均显著高于目前市售产品中的含量；低乳糖乳中乳糖和多肽含量分别为9.25 mg/mL与2.38 mg/mL，其多肽含量显著提高，乳糖含量显著降低，消除了乳糖不耐受症和乳蛋白过敏源，且具有较好的抗ACE、免疫调节、抗疲劳和抗氧化作用；开发出富含维生素B2并具有辅助降高血压和降血脂及胆固醇酸奶。为了防止酸奶乳清的析出，常采用添加增稠剂的方法，而本项目通过利用筛选出的高产活性胞外多糖菌株替代传统的菌株制作酸乳制品，使产品中富含抗氧化和免疫调节活性多糖，酸奶在冷藏、运输及销售过程中，乳清的析出量减少了30-40%，简化了生产工艺，降低了生产成本，提高了产品的质构和功能价值 (2) 建立基于底物与益生菌代谢酶的风味调控发酵乳制备技术运用GC-MS、LC-MS在对乳发酵前后风味组成成分及含量系统分析基础上，深入研究底物变化和益生菌代谢酶种类及活性，研究了发酵条件对菌株产丁二酮的四种主要关联酶---柠檬酸裂解酶、α-乙酰乳酸合成酶、α-乙酰乳酸脱羧酶、双乙酰还原酶活性的影响，并对α-乙酰乳酸脱羧酶的部分理化性质进行了探讨。首次发现α-乙酰乳酸脱羧酶活力与发酵乳的感官特性具有相关性。在研明发酵乳风味调控机制基础上，从菌种库中筛选获得8株具有发酵乳良好口感的乳酸菌菌株，其中戊糖乳杆菌在最优发酵条件下产丁二酮量为41.6574mg/L，乳酸乳球菌在最优发酵条件下产丁二酮量为22.38mg/L。经优化、组合，建立了具有良好风味的发酵乳产品生产技术。浙科验字【2012】322号,苏教鉴字【2011】第11号,科技部农村中心验收(2009GB2C220412)。 (3) 活性肽高效制备技术及其构效关系的建立从瑞士乳杆菌中分离纯化出高活性蛋白酶，应用酶膜反应技术，建立了可控酶解乳蛋白获得多种生物活性肽的技术参数，包括酶的蛋白水解特性分析、蛋白酶特异性的选择、最佳水解温度、时间、pH、酶与底物的比例等控制参数，将超滤/纳滤膜技术和水解反应器结合起来的酶膜耦联反应机制，能够使酶反复使用，并及时分离出抑制酶反应的水解产物，可以实现水解物从酶解产物中的连续产生和快速分离，为生物活性肽的规模化生产奠定基础。首次从瑞士乳杆菌制作的发酵乳及它的酶水解脱脂乳的产物中同时分离出具有较强抑制ACE和抗高血压活性的短肽VPP与IPP，它们抗ACE活性的IC50及降压值分别为8.89μM、23mmHg和5.17μM、31mmHg，处于国外同类产品（5-1500μM、10-30mmHg）的领先水平。（4）功能性发酵肉制品的开发筛选到具有抗氧化能力的发酵乳杆菌、乳酸乳球菌、嗜酸乳杆菌和瑞士乳杆菌，联合发酵制备发酵香肠、香肚等制品。添加发酵剂乳酸乳球菌和嗜酸乳杆菌复合发酵剂既能保证NaNO2发挥其应有的作用，又能有效的降低发酵产品的NaNO2的毒副作用；另外，添加发酵剂产品含有高含量甜味的Ala和Ser以及呈鲜味的Glu；有助于降低饱和脂肪酸的含量，促进不饱和脂肪酸的合成；产品拥有良好的硬度、胶着性、弹性和咀嚼性，可以改善传统发酵肉制品的质构特性。

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