本发明涉及食品生物技术领域,尤其是涉及一种椰果高产菌及用该菌株发酵生产椰果的方法。
背景技术:
椰果又称高纤椰果、纳塔,是木醋杆菌在液态培养基中生长所形成的代谢产物,其本质为细菌纤维素。椰果是具有高咀嚼性、口感滑爽、高透明度的水晶纤维,能与各种果汁调配,可以被赋予各种缤纷色彩和风味,具有良好的可塑性。椰果产品以其爽滑、脆嫩、细腻而有弹性的独特口感倍受消费者青睐。木醋杆菌发酵后形成的果块,结构稳定,持水性强,耐酸,耐热,在高温条件下不会溶解,具有良好的可加工性能。另外,椰果富含膳食纤维,被认为是目前发现的最好的膳食纤维之一,有“白色金矿”的美誉,在日本、我国台湾和内地成为一种非常流行的食品,深受广大消费者的欢迎。
现代众多研究者对细菌纤维素菌株筛选、原料选择、发酵工艺等方面做了大量研究,对于椰果高产菌的选育、椰果发酵基质、发酵工艺的研究报道很少。在高品质椰果生产工艺、适于工业化的椰果生产菌及生产工艺方面研究报道更少。本发明基于这一现状,筛选出一株适用于工业化生产的椰果产生菌株,并以此菌株为出发点研究椰果生产方法。
技术实现要素:
针对现有技术存在的上述问题,本申请人提供了一株椰果发酵菌株及用该菌株发酵生产椰果的方法。该菌株在含有椰浆、牛奶、豆奶等乳品培养基中可以产生高品质椰果,感官特征为呈乳白色、透明晶莹、有弹性,深受消费者喜爱;所得椰果可应用于饮料、焙烤、乳制品等多个行业。
本发明的技术方案如下:
一种产椰果的菌株,其分类命名为木葡糖醋酸杆菌SY1a(KomagataeibacterxylinusSY1a),保藏单位为中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCCNO:M2015196,保藏日期为2015年4月6日,保藏地址为中国,武汉,武汉大学。
一种所述的产椰果的菌株的筛选方法,筛选基质为空气,筛选培养基为:蔗糖:1%~5%、蛋白胨:0.5%~1.0%、椰浆:0.5%~2%、Na2HPO4:0.1%~0.2%、MgSO4:0.15%~0.25%、CaCO3:0.5%~1%、冰醋酸:0.6%~1.2%、琼脂:1.5%~2%,筛选培养基的pH为2.0-3.5。
一种所述的产椰果的菌株生产椰果的方法,采用木葡糖醋酸杆菌SY1a(KomagataeibacterxylinusSY1a)作为发酵菌株,采用蔗糖、果葡糖浆为碳源,采用椰浆、大豆蛋白胨或椰子粉为氮源,添加冰醋酸调节pH,经浅盘静置发酵获得椰果。具体步骤为:
(1)初级种子培养:将木葡糖醋酸杆菌SY1a(KomagataeibacterxylinusSY1a)斜面种子接到试管种子培养基,30~37℃静置培养48-72h,经两次放大得到初级种子液;种子培养基组成如下:蔗糖:1%~5%、大豆蛋白胨:0.5%~1.0%、椰浆:0.5%~2%、Na2HPO4:0.1%~0.2%、MgSO4:0.15%~0.25%、冰醋酸:0.6%~1.2%、pH:2.0-3.5;
(2)发酵种子培养:将初级种子液按10%~20%的接种量接种到发酵种子培养基中,30~37℃静置培养2~3d,得到发酵种子液;发酵种子培养基组成如下:蔗糖40-80g/L、椰浆5~20g/L、冰醋酸6~12g/L、pH2.5~3.5;
(3)浅盘静置发酵:将发酵种子液按10%~30%的接种量接到发酵培养基中,30~37℃下静置培养8~9d,得到椰果;发酵培养基组成如下:蔗糖40-50g/L、果葡糖浆10-20g/L、椰浆15~20g/L、冰醋酸6~12g/L、大豆蛋白胨0.01~0.5g/L。
生产得到的椰果的发酵得率为湿重50%~70%,椰果厚度为10~20mm。
生产得到的椰果的品质特征为透光率以黑体为对照为100%-190%、硬度400~1300g、剪切力2000~4000g、咀嚼性300-500g·cm、持水性20%~40%;感官特征为呈乳白色、透明晶莹、有弹性。
本发明有益的技术效果在于:
本发明提供了一株木葡糖醋酸杆菌SY1a(KomagataeibacterxylinusSY1a),保藏编号为CCTCCNO:M2015196;该菌株是将自制自然发酵椰浆,经富集培养、平板分离纯化、产膜试验、发酵验证获得一株椰果产生菌;该菌株利用蔗糖、果葡糖浆为碳源、椰浆、大豆蛋白胨为氮源、醋酸为能源,经浅盘静置发酵制得椰果。发酵时间短、成本低产量高、椰果品质好,适合于大规模生产。椰果呈乳白色、晶莹透明、清润有弹性。该椰果可以用于饮料、焙烤、乳品等食品行业。此外,本发明的产品经处理后可以用在化妆品行业以及生物医用材料行业。
附图说明
图1为木葡糖醋酸杆菌SY1a(KomagataeibacterxylinusSY1a)的16SrDNA序列示意图。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明进行具体描述,但本发明所保护的内容不仅仅局限于如下实例。
实施例1:木葡糖醋酸杆菌SY1a(KomagataeibacterxylinusSY1a)的筛选、分离鉴定及发酵培养
采摘新鲜椰子(9-10个月),破壳,取椰肉榨汁,将椰汁调成糖度为10%的溶液,用冰醋酸调节pH至3.0,在室外放置7-10d,待表面长出凝胶膜后,将其放置在冰箱中留样待用。将样液进行稀释涂布,培养温度33℃。培养4天后,挑取其中菌落长势良好、分布均匀的产透明圈的全部单菌落,接种于固体斜面培养基中,33℃恒温培养48-72h。待斜面长出丰厚的菌苔后,挑取一环斜面菌种接种于10ml发酵培养液中33℃恒温培养7d,筛选出产膜快且膜厚实的菌株,划线分离纯化,若为纯培养物,转入25%甘油,-20℃保藏,若不是纯培养物继续划线分离。分离培养基:蔗糖1%~5%、大豆蛋白胨0.5%~1.0%、椰浆0.5%~2%、Na2HPO40.1%~0.2%、MgSO40.15%~0.25%、冰醋酸0.6%~1.2%、pH2.0-3.5。
木葡糖醋酸杆菌SY1a(KomagataeibacterxylinusSY1a)在固体培养基(蔗糖1%~5%、蛋白胨0.5%~1.0%、椰浆0.5%~2%、Na2HPO40.1%~0.2%、MgSO40.15%~0.25%、CaCO30.5%~1%、冰醋酸0.6%~1.2%、琼脂1.5%~2%,pH2.0-3.5)上生长48h,呈乳白色圆点,菌落直径0.8~1.0mm,易挑取,革兰氏染色呈阴性。显微镜16×100倍观察呈短杆状、单细胞。
木葡糖醋酸杆菌SY1a(KomagataeibacterxylinusSY1a)菌株的遗传学特征:提取新鲜培养菌体的基因作为模版,采用27F(5-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3)和1492R(5-CTACGGCTACCTTGTTACGA-3)为引物进行细菌的16SrDNA序列扩增。木葡糖醋酸杆菌(Komagataeibacterxylinus)SY1a16SrDNA全长1346bp,与NCBIGenBank中的已知序列进行同源性比较,与KomagataeibacterintermediusstrainJCM16936(GenBank登录号NR_113394)同源性达97%,判定该菌为木葡糖醋酸杆菌,如图1所示。木葡萄糖酸醋杆菌SY1a(Komagataeibacterxylinus)菌株的理化性能见表1所示。
表1木葡萄糖酸醋杆菌SY1a(KomagataeibacterxylinusSY1a)生理生化特性
本菌株在培养时,其培养基的pH为2.5-3,证明本菌株的耐酸性良好;现有技术中生产细菌纤维素的菌株的pH耐受性在5.0左右。
实施例2:椰果的生产
初级种子培养:将平板种子接到试管种子培养基,33℃,静置培养72h,经两次放大得到初级种子液。种子培养基组成如下,蔗糖4%、大豆蛋白胨0.8%、椰浆0.5%、Na2HPO40.2%、MgSO40.25%、冰醋酸1.2%、pH2.7。
发酵种子培养:将20%的初级种子液接种到发酵种子培养基中,33℃,静置培养3d。发酵种子培养基组成如下,蔗糖40g/L、椰浆15g/L、冰醋酸12g/L、pH2.7。
浅盘静置发酵:将发酵种子液按20%的接种量接到发酵培养基中,33℃下静置培养8d。发酵培养基组成如下,蔗糖50g/L、果葡糖浆20g/L、椰浆20g/L、冰醋酸12g/L、大豆蛋白胨0.5g/L。
将发酵好的椰果去掉椰油后,进行称重计算得率,得率为60%(椰果重/发酵前液体总重*100%)。椰果厚度1cm。
实施例3:椰果基本性质测定
采用英国SMSTA.XTPlus质构仪(TA.XTPlus物性测试仪)对椰果进行全质构分析。
将椰果切成1cm×1cm的立方块,选择P/25柱形探头,选择全质构测试程序,测试速度10mm/s,压缩比30%,停留时间50s,初始力30g,将椰果置于测试平台,挤压两次,得到硬度、弹性、黏附性、内聚性、咀嚼性与回复性等物性参数。椰果为硬度400~1300g,剪切力2000~4000g、咀嚼性300-500g·cm。
采用分光光度计法对椰果透光率进行分析,将椰果切成1cm×0.5cm的长方体,塞进比色皿中,在900nm波长下进行吸光度测试,透光率120%(以黑体为对照)。
将椰果置于离心杯中,调节平衡,3000转/分钟下离心5分钟,计算持水性,持水性为35%。对椰果进行感官评价,其特征为呈乳白色、透明晶莹、有弹性。
本发明所述百分数皆为质量百分数。
本文所描述的具体实施案例仅作为对本发明精神和部分实验做举例说明。本发明所述领域的技术人员可以对所描述的具体实施案例做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。