一種紫芝酸奶及其制備方法與流程

本發明屬于生物工程領域，涉及一種紫芝酸奶及其制備方法。

背景技術：

食用菌味道鮮美，具有豐富的營養和較高的藥用價值，我國已知食用菌菌種約為2000多種，而且其中已被我們所知的食用菌達981種左右。隨著人們對食品要求的不斷提高，在食品種類的選擇上更傾向于營養、健康。食用菌中含有許多對人體有益的營養物質及功能性成分，長期以來受到人們的喜愛。近年來，食用菌科技產業不斷提高，食用菌產品的營養保健功能得到進一步開發。日本紫芝又名紫靈芝、木芝，屬擔子菌門，非褶菌目（aphyllophorales），又稱多孔菌目，靈芝菌科，靈芝菌屬。日本紫芝具有非常高的營養保健和藥用價值，有溫甘，益氣安神，提高耐缺氧能力，對許多生理機能有一定調整作用。紫芝對于增強人體免疫力，調節血糖，控制血壓，輔助腫瘤放化療，保肝護肝，促進睡眠等方面均具有顯著療效。

酸奶富含有益人體健康的活性乳酸菌，已成為全球最受消費者喜愛的食品之一。據報道，2012年我國城鎮居民人均酸奶消費量是2001年的2.5倍，呈快速增長趨勢，酸奶制品正向著風味多樣化，營養強化型及功能型酸奶的方向發展。酸奶是以鮮牛奶為原料，經過巴氏殺菌后再向牛奶中添加乳酸菌發酵后的一種牛奶制品。酸奶不但保留了牛奶的所有優點，而且某些方面經過加工還揚長避短，成為更適合人們飲用的營養保健品。本文運用現代發酵技術，提取營養價值豐富的日本紫芝菌絲體發酵液加入牛奶及乳酸菌進行發酵，將食用菌的營養保健功能和酸奶的獨特風味融為一體，通過確定適宜的原料配比及對其相關因子的研究，研制出酸奶制作的最佳配方。對促進食用菌類食品的開發具有積極的作用，有很大的市場潛力。

技術實現要素：

本發明為解決現有技術中不能將紫芝的營養與鮮奶結合，最大程度的利用紫芝營養成分的技術問題，公開了一種紫芝酸奶及其制備方法。

為解決上述技術問題，采用以下技術方案：

一種紫芝酸奶，所述紫芝酸奶的原料及重量份為：鮮奶60-80份、發酵液提取液20-40份、蔗糖4-10份、保加利亞菌0.5-2份、嗜熱鏈球菌0.5-2份、桿雙歧菌等比例0.5-2份。

所述發酵液提取液的制備方法為：

（1）紫芝發酵液的準備：將紫芝母種純化，得到紫芝種子，經兩次發酵培養后得到紫芝發酵液；

（2）紫芝發酵液的處理：采用4000轉/min，離心10min分離步驟（1）得到的紫芝發酵液，棄細胞殘渣取上清液，得到發酵液提取液；或采用125w，100s超聲粉碎步驟（1）得到的紫芝發酵液，4000轉/min，離心10min分離收集上清液和混濁液，得到發酵液提取液；

所述步驟（1）中，兩次發酵為種子發酵培養法和液體深層發酵培養法。

紫芝酸奶的制備方法，步驟如下：

a.紫芝發酵液的準備：將紫芝母種純化，得到紫芝種子，經兩次發酵培養后得到紫芝發酵液；

b.紫芝發酵液的處理：紫芝發酵液的處理：采用離心分離步驟（1）得到的紫芝發酵液，棄細胞殘渣取上清液，得到發酵液提取液；或采用超聲粉碎步驟（1）得到的紫芝發酵液，過濾收集混濁液，得到發酵液提取液；

c.取鮮奶于80℃水浴加熱10min，冷卻至40-45℃時，加入步驟b得到的發酵液提取液，攪拌混勻后加入蔗糖、保加利亞菌、嗜熱鏈球菌、雙歧桿菌，于42℃發酵6-10h，然后置于4℃冷藏，完成紫芝酸奶的制作。

本發明的有益效果在于：

1.本發明通過對日本紫芝菌絲體進行l9(3⁴)正交實驗，采用人為感官評分，經統計分析計算得出最佳制作配方為牛奶:發酵液為80:20ml，蔗糖10g，等比例的保加利亞菌、嗜熱鏈球菌和雙歧桿菌2g，發酵時間10h；這個配方制作的酸奶成品凝乳均勻，菌香清新自然，酸甜度適中，口感較好，紫芝多糖含量豐富，蛋白含量高，具雙重營養保健功效。

2.發酵液、鮮奶、蔗糖、混合菌四個因素對各成品酸奶的品質的影響大有區別，日本紫芝菌絲體上清液、混濁液酸奶的最大影響因素是蔗糖的加入量，因此，在制作酸奶過程中應嚴格控制影響各品種酸奶制作的關鍵因素；食用菌子實體生長周期長、產量低，而深層液體發酵技術能在較短時間內生長出營養含量豐富的菌絲體，由實驗結果可以看出日本紫芝菌絲體上清液、混濁液酸奶中多糖含量較高，離心所得的發酵液上清液比破碎細胞所得的混濁液含雜質較少，紫芝上清液酸奶中多糖含量略高于紫芝混濁液酸奶。

3.本發明制作的配方下各成品酸奶酸度都較為適中，酸奶的各項指標都符合國家標準。日本紫芝酸奶的研制為開發更具營養保健復合型功能的食用菌酸奶提供可行的方案和工藝流程，具有較高的參考價值。

附圖說明

圖1為紫芝酸奶的蛋白質含量標準曲線圖；

圖2為紫芝酸奶的葡萄糖含量標準曲線圖。

具體實施方式

實施例1

1材料與方法

1.1材料與設備

1.1.1供試材料

菌種：日本紫芝母種由商丘市農業科學院食用菌中心提供，斜面pda培養基保存；保加利亞菌、嗜熱鏈球菌、雙歧桿菌；

培養基：pda培養基：馬鈴薯200g、瓊脂20g、葡萄糖20g、自來水1000ml；

液體發酵培養基：馬鈴薯120g、蔗糖21g、蛋白胨1.8g、酵母膏0.6g、kh2po40.42g、mgso40.12g、vb10.006g；

其他：純牛奶、蔗糖。

1.1.2設備

天平、超凈工作臺、搖床、恒溫水浴鍋、超速離心機、細胞破碎機、恒溫培養箱、鍋、粉碎機等。

1.2培養方法

1.2.1母種的純化

制作pda培養基，待培養基滅菌冷卻后在超凈工作臺上用接菌棒從母種試管中挑取少量菌絲于斜面上畫線。置于恒溫箱中培養，28培養7天，直至菌絲均勻長滿整個斜面。重復純化2-3次，置于冰箱內待用。

1.2.2種子發酵培養方法

制作日本紫芝液體發酵培養基，分裝6瓶，每瓶100ml，常規高壓滅菌、冷卻后于無菌條件下接種。將已純化好的日本紫芝菌絲在無菌操作臺下用已滅過菌的圓形打孔器分成小圓塊，約為0.5cm³，放入液體培養基中，每瓶放入1-2小塊。接種完后放入搖床培養5-7d，28℃，175r/min，直至瓶內充滿均勻菌絲球。

1.2.3液體深層發酵培養

制作液體發酵培養基：配方和方法和種子發酵培養基相同。

待液體培養基滅菌冷卻后接種：在每瓶液體培養基內加入種子發酵液，培養基與發酵液的體積比為4:1（總體積為100ml）分裝為6瓶。接種完后放入搖床培養5-7d，28℃，175r/min，直至瓶內充滿均勻菌絲球。

1.3.日本紫芝菌絲體酸奶的制作方法

1.3.1發酵液的上清液、混濁液的提取

提取發酵液的上清液：將培養好的發酵液在超速離心機下離心，4000r/min、離心10min，后棄細胞殘渣取上清液。

提取發酵液的混濁液：將培養好的發酵液在超聲波粉碎機粉碎細胞后過濾取得混濁液。設定工作時間2s、間歇時間2s、全程時間100s、保護溫度30℃、功率125w。

1.3.2菌絲體酸奶制作流程

菌絲體發酵液提取液

↓

純牛奶→80℃水浴加熱10min→冷卻至42℃左右→攪拌混勻→加入蔗糖→加入保加利亞菌、嗜熱鏈球菌、雙歧桿菌→42℃發酵6-10h→后放置4℃冷藏→理化檢測與感官評定。

1.3.3正交實驗與對照設置

按表1所示設定日本紫芝菌絲體發酵液上清液、混濁液酸奶制作工藝正交實驗因素及水平，選擇l9(3⁴)正交實驗，確定日本紫芝上清液、混濁液酸奶的最佳制作配比組合。另外以市售酸奶和單獨紫芝發酵液包括上清液和渾濁液為對照。

1.3.4感官評分

采用感官品質鑒定、真實、客觀地反映酸奶品質，參照gb2746-1999乳酸衛生標準進行鑒評。日本紫芝酸奶品質由隨機選取的50名人員進行品嘗，按規定的評分標準進行綜合評價，在室內鑒定評分。評價指標包括：凝乳狀態、酸甜度、氣味、滑膩度，感官分數分別為20、30、20、30；滿分為100分，取平均值為最終結果。

1.3.5理化指標的測定

鑒定感官綜合評分最高的日本紫芝菌絲體發酵液上清液、混濁液成品酸奶的蛋白質含量、多糖含量、酸度。

1.3.5.1蛋白質含量測定（紫外吸收法）

（1）制備蛋白質標準溶液：1mg/ml酪蛋白溶于0.05mol/mlnaoh溶液；

（2）繪制標準曲線

取6支試管（每管做三個平行樣）并按順序編號，分別往試管里加入0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0ml標準蛋白質溶液，然后加入0.05mol/lnaoh溶液至終體積5ml，混勻。此時各管中蛋白質質量濃度分別為0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg/ml。選用光程為1cm的石英比色皿，在紫外分光光度計上，于280nm處以0號管為對照，分別測定各管溶液的吸光值。以酪蛋白質量濃度為橫坐標，以吸光值為縱坐標，繪制標準曲線。

（3）測定樣品

做三個平行樣，每管加入待測樣品0.1ml和0.05mol/lnaoh溶液4.9ml，混勻，以標準曲線中的0號管為對照，按上述方法測定280nm處的吸光值。

1.3.5.2酸度檢測

取10ml酸奶，用20ml蒸餾水稀釋，加入0.5%酚酞指示劑0.5ml,以0.1mol/lnaoh溶液滴定，將所消耗的氫氧化鈉毫升數乘以10，即為酸奶樣品的酸度數。

1.3.5.3多糖含量的測定（蒽酮-硫酸法）

（1）標準曲線的制定（以葡萄糖為標準樣制定標準曲線）

精密稱取干燥至恒重的無水葡萄糖50mg于500ml容量瓶中加水定容，分別精取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0ml于大試管中，補加蒸餾水至1.0ml,以1.0ml蒸餾水為空白，分別加入蒽酮0.5ml，濃h2so42.5ml，立即搖勻，室溫放置10min后于625nm測定光吸收值，以橫坐標葡萄糖質量濃度，縱坐標為吸光值，繪制出標準曲線。

（2）酸奶多糖含量的測定

將待測酸奶樣品各取5mg,水溶并定容至50ml,然后取干燥潔凈試管，將5mg/50ml糖溶液、蒽酮溶液、濃h2so4依次按1.0ml:0.5ml:2.5ml的比例加入，混勻。冷卻10min后，靜置，以蒸餾水代替糖溶液作對照，在625nm下比色，每個樣品平行做三管。所得數值平均值，對照標準曲線可得多糖含量。

2結果與分析

2.1正交實驗結果及酸奶發酵條件的優化

2.1.1日本紫芝上清液酸奶正交實驗感官評分結果

按表1所設的因素水平進行正交實驗及通過感官評分得出的統計結果如表2所示：

表2日本紫芝上清液正交實驗感官評分結果

結果表明：試驗號3的綜合評分最高，即日本紫芝菌絲體上清液酸奶發酵的最優配方組合為a1b3c3d3，即牛奶:發酵液為80:20ml，蔗糖10g，等質量比混合的保加利亞菌、嗜熱鏈球菌和雙歧桿菌2g，發酵時間10h。且通過統計分析可知，各因素對酸奶制作的影響大小不同。日本紫芝上清液酸奶為b>d>c>a，即蔗糖的加入量對酸奶制作的影響最大，其次是發酵時間，再次是加入保加利亞菌、嗜熱鏈球菌、雙歧桿菌的量，最后是發酵液與牛奶的加入量比例。

2.1.2日本紫芝混濁液正交實驗感官評分結果

按表1所設的因素水平進行正交實驗及通過感官評分得出的統計結果如表3所示：

表3日本紫芝混濁液正交實驗感官評分結果

結果表明：試驗號3的綜合評分最高，即日本紫芝菌絲體混濁液酸奶發酵的最優配方組合為a1b3c3d3，即牛奶:發酵液為80:20ml，蔗糖10g，等質量混合的保加利亞菌、嗜熱鏈球菌和雙歧桿菌2g，發酵時間10h。且通過統計分析可知，各因素對酸奶制作的影響大小不同.各因素對日本紫芝混濁液酸奶制作影響大小為b>c>d>a，即蔗糖加入量對該種酸奶制作影響最大，其次是乳酸菌加入量，再次是發酵時間的不同，最后是發酵液與鮮奶的比例。

2.2理化指標測定結果

2.2.1蛋白質含量測定結果

表4蛋白質標準溶液濃度及相應的吸光值

根據紫外吸收法測定蛋白質含量測得日本紫芝上清液酸奶的吸光度為0.4987nm；日本紫芝混濁液酸奶的吸光度為0.5047nm；依據圖1所示的蛋白質標準曲線，計算得日本紫芝上清液酸奶的蛋白質含量為3.5％；日本紫芝混濁液酸奶的蛋白質含量為3.6％。

2.2.2酸奶酸度的測定結果

經檢測得出日本紫芝上清液成品酸奶的酸度為95t；日本紫芝混濁液成品酸奶酸度為100t。

2.2.3多糖含量的測定結果

表5葡萄糖標準溶液濃度及相應的吸光值

根據蒽酮-硫酸法測定酸奶中多糖含量測得日本紫芝上清液酸奶的吸光度為0.3363nm；日本紫芝混濁液酸奶的吸光度為0.3182nm；依據圖2所示的葡萄糖標準曲線，計算得日本紫芝上清液酸奶的多糖含量為9.3％；日本紫芝混濁液酸奶的多糖含量為8.8％。

2.2.4理化指標測定結果與國家標準對比分析

表6理化指標測定結果與國家標準對比分析

由表6所檢測的結果可以看出，以上四種酸奶成品中，除單獨紫芝發酵液之外，其他酸奶蛋白質含量及多糖含量豐富，且酸度適中，酸奶成品的理化指標均符合國家相關標準。無論感官評價和營養成分測定都顯示，紫芝酸奶優于市售酸奶和單獨紫芝發酵液。

3.結論

以日本紫芝菌絲體發酵液的上清液、日本紫芝菌絲體發酵液的混濁液和鮮牛奶為原料，確定了食用菌酸奶發酵工藝的最優配方為：牛奶:發酵液為80:20ml，蔗糖10g，等質量比混合的保加利亞菌、嗜熱鏈球菌和雙歧桿菌2g，發酵時間10h，且各因素水平對酸奶制作影響大小不同。用以上發酵工藝研制的酸奶的感官指標、理化指標均符合國家的相關標準。