一種豆酸奶適制性發酵劑及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于生物工程領域，特別涉及一種豆酸奶適制性發酵劑及其制備方法和應 用。
【背景技術】
[0002] 我國大豆加工產業歷史悠久，大豆制品種類繁多，大豆生產成本較低。大豆中 蛋白質含量為38 %~42 %，大顯異黃酮含量占0. 05 %~0. 3%。大顯異黃酮（soybean isoflavones，SIF)是大豆中的主要活性成分，其結構與雌激素相似，同樣具有雌激素樣作 用，因此又叫植物雌激素（phy-toestrogen)。大豆中含有染料木素（Genistein)、黃豆苷元 (Daidzein)和黃豆黃素（Glycitein)等3種苷元，有9種異黃酮苷均為葡萄糖苷，研宄表 明這三種苷元是大豆異黃酮組分主要的生物活性物質，具有抗氧化能力和雌激素樣活性， 能夠預防心血管疾病、抗腫瘤、抗早老年性癡呆、緩解更年期癥狀和預防骨質疏松等功能。 大豆異黃酮的在小腸中的生物可利用度為10%~40%，而染料木素的生物可利用度高達 56%。然而，染料木素在大豆異黃酮中所占比例不足10%。
[0003] 開菲爾（kefir)起源于俄羅斯西伯利亞地區，也有人認為起源于我國西藏，是一 種具有輕微的起泡性和含低度酒精的發酵乳飲料，適合大多數人群飲用。傳統的開菲爾， 是以牛奶或羊奶為原料，由開菲爾粒或開菲爾粒中必需菌相作發酵劑，制得的一種帶有酒 味的發酵乳，又稱牛奶酒或酸乳酒，有"發酵乳制品中的香檳"之稱。開菲爾粒上主要棲息 著乳酸菌、酵母菌和醋酸菌等微生物，菌相極為復雜，不同地區和來源的開菲爾粒中所含菌 相有一定差異。由于開菲爾粒中多種有益微生物的代謝作用，使得開菲爾酸奶含有比普通 酸奶更為豐富的微生物及其代謝產物。開菲爾中很少發現有雙歧桿菌，而雙歧桿菌是著名 的益生菌，可以調節人體腸道中的微生物群，抑制病原微生物的生長；有利于某些礦物質如 鈣、鐵、鎂、鋅等吸收，緩解乳糖不耐癥；調節免疫系統、防止腹瀉、抑制腫瘤等功效。
[0004] 目前，已有利用開菲爾發酵劑發酵豆乳制備豆酸乳的研宄，尚未產業化。研宄表 明，天然的開菲爾粒制備的發酵劑發酵豆乳，對大豆異黃酮轉化能力較弱，豆酸奶中大豆異 黃酮的生物可利用度較低。
【發明內容】
[0005] 為克服上述現有技術中存在的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種豆酸 奶適制性發酵劑的制備方法。即通過改造自然開菲爾粒中的菌相，以提高大豆異黃酮的生 物轉化率及其生物可利用度，制備適合發酵豆乳生產酸豆奶的開菲爾發酵劑。
[0006] 本發明的另一目的在于提供上述制備方法獲得的豆酸奶適制性發酵劑。
[0007] 本發明的目的通過下述技術方案實現：一種豆酸奶適制性發酵劑的制備方法，包 括如下制備步驟：將外源菌群加入還原乳與開菲爾粒混合發酵，經多代馴化后改造開菲爾 發酵劑，改造后的開菲爾發酵劑菌群結構發生變化，用以發酵豆乳生產豆酸奶，可生物轉化 大豆異黃酮，提高豆酸奶中染料木素和黃豆苷元的濃度。
[0008] 所述的外源菌群包括嬰兒雙歧桿菌（Bifidobacteriuminfantis)、植物乳桿菌 (Lactobacillusplantarum)、兩歧雙歧桿菌（Bifidobacteriumbifidum)、乳雙歧桿菌 (Bifidobacteriumanimalis)、瑞士乳桿菌（Lactobacillushelveticus)、發酵乳桿菌 (Lactobacillusfermentium)、奠腸球菌（enterococcusfaecalis)中的一種或幾種的混 合物。
[0009] 上述的豆酸奶適制性發酵劑的制備方法，具體制備步驟如下：
[0010] 第一步，將15g全脂奶粉加入無菌水中，定容至150mL，制成質量體積百分含量為 10% (w/v)還原乳，攪拌均勾后的混合液加熱至83°C~85°C，保溫10min~20min殺菌；然 后，冷卻至室溫后，接種開菲爾粒和外源菌群，在25°C下靜置發酵24h;
[0011] 第二步，換奶濾出開菲爾粒，按第一步的方法與新鮮制備的外源菌群混合接種到 10 %的還原乳中，在25°C下靜置發酵24h;
[0012] 第三步，按第二步的方法，繼續改造開菲爾粒中的菌相，如此進行8~15次接種， 完成開非爾粒的改造；
[0013] 第四步，將改造后的開菲爾粒換奶，按第一步的方法制備還原乳，僅接種改造后的 開菲爾粒，不再接種外源菌群，進行換奶和繼續培養8~10代，獲得改造后穩定期的開菲爾 粒；
[0014] 第五步，發酵劑的制備：將第四步改造后穩定期的開菲爾粒接種于滅菌后的10% 還原乳中，25°C靜置發酵20~24h，過濾，所得濾液為豆酸奶適制性發酵劑。
[0015] 第一步和第四步中所述開菲爾粒的接種量為還原乳體積的2~5% ;
[0016] 第一步中所述外源菌群的接種量為106CFU/mL。
[0017] -種豆酸奶適制性發酵劑由上述制備方法獲得。
[0018] 上述豆酸奶適制性發酵劑在制備豆酸奶中應用。
[0019] 應用上述豆酸奶適制性發酵劑制備豆酸奶的方法，具體步驟如下：
[0020] (1)將豆漿和還原乳按體積比1 :0~1比例混合，加入8%~10%的蔗糖后，攪拌 均勻；
[0021] (2)將攪拌均勻后的混合液加熱至85°C~95°C，保溫10min~20min殺菌；
[0022] (3)殺菌混合液冷卻至20°C~25°C后，接種3 %~6 %的上述制備獲得的豆酸奶適 制性發酵劑，在22°C~25°C下靜置發酵22h~24h;
[0023] (4)將成熟的豆酸乳移至4°C冷庫后熟12h~24h，獲得豆酸奶。
[0024] 步驟⑴中所述的豆漿優選為豆水比為1 :6~8的比例制備獲得。
[0025] 本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果：
[0026] 本發明通過添加外源菌群以改造開菲爾中的菌相，并用以發酵生產豆酸奶，可顯 著提高大豆異黃酮的生物轉化率，轉化后染料木素和黃豆苷元的含量顯著提高。本發明豆 酸奶適制性發酵劑具有以下優點：
[0027] 1、所生產的豆酸奶具有明顯特有的豆乳香味，口感香滑，回味無窮。
[0028] 2、通過發酵可消除豆漿特有的豆腥味，蛋白質消化率明顯提高。
[0029] 3、發酵后豆乳后，發酵后的豆酸奶中染料木素和黃豆苷元含量增加，大豆異黃酮 進行生物轉化產生生物活性更強和生物利用度更高的染料木素和黃豆苷元等活性組分，增 強了豆酸奶的保健功效。
【附圖說明】
[0030] 圖1是為外源菌群改造后的開菲爾粒細菌群落結構的DGGE指紋圖譜；其中：CK表 示不添加外源菌株進行改造的開菲爾；每個樣品采用3個數字進行表征，第一位數字表示 開菲爾株系：l_Turkish株，2-Caucasus株，3-Tibet株；第二位數字表示添加的外源菌株的 情況：1_添加乳雙歧桿菌、植物乳桿菌；2-添加乳雙歧桿菌、植物乳桿菌、瑞士乳桿菌，兩歧 雙歧桿菌，嬰兒雙歧桿菌；第三位數字表示添加外源菌株改造后的不同時間點：1-改造末 期，即剛改造完畢即進行冷凍，2-穩定期，即改造完成后，不再添加外源菌株繼續進行10次 傳代后冷凍。
[0031] 圖2為外源菌群改造后的開菲爾發酵劑發酵豆乳生產豆酸奶的感官評分；其中： 注：橫坐標為開菲兒發酵劑：CK為不添加外源菌群的自然開菲爾菌群，CK1-開菲爾Turkish 株，CK2-開菲爾Caucasus株，CK3-開菲爾Tibet株；其余為改造后的穩定期開菲爾，左邊 一位數代表開菲爾株系：1-Turkish株，2-Caucasus株，3-Tibet株；右邊一位數代表添加的 外源菌群：1-添加乳雙歧桿菌、植物乳桿菌；2-添加乳雙歧桿菌、植物乳桿菌、瑞士乳桿菌， 兩歧雙歧桿菌，嬰兒雙歧桿菌。
[0032] 圖3外源菌群改