基本信息
- 项目名称：
- 一株具有自主知识产权的益生菌--L.casei Zhang在Cheddar干酪中的应用研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品在国内首次将具有自主知识产权的益生菌L.casei Zhang菌株作为发酵剂应用到Cheddar干酪生产中，通过对生产工艺的优化，最终确定出最佳工艺参数，开发出含有L.casei Zhang的益生菌干酪。
- 详细介绍：
- 干酪起源于公元前7000年左右，主要在伊拉克的幼发拉底河和底格里斯河区域。它的生产伴随着整个中东文明的发展，在罗马时代已经有了很完善的干酪生产工艺。罗马军队和统治者四外征战，使得干酪传遍世界各地。在罗马帝国衰落后，人们向欧洲迁徙，这就促进了干酪的普及。 益生菌L.casei Zhang是由某大学实验室分离自内蒙古锡林郭勒大草原的酸马奶样品，是一株有自主知识产权的，具有较强抗人工胃液消化能力，在pH值为3.0和pH值为4.0的人工胃液中持续消化3 h后其活菌数量不受影响，人工胃液消化后进入人工肠液消化24 h后，仍保持较高数量的活菌。L.casei Zhang对胆盐具有极强的耐受性，能够耐受介质中胆盐的最大浓度为1.6 g/ 100 mL。 L.casei Zhang在生长过程中可以分解培养介质中的牛磺胆酸钠释放出游离胆酸，对介质中胆固醇的脱除量为74.41 mg/ L，胆固醇降低率为49.61%。用L.casei.Zhang饲喂高脂血症模型大鼠，可显著降低血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)和LDL-C浓度，HDL- C浓度显著升高。研究表明L.casei Zhang通过菌体对胆固醇的吸收吸附及减少肝肠循环中的胆酸来达到降血脂的功效。 给小鼠灌服L.casei Zhang，L.casei Zhang菌株能够在小鼠肠道内定殖，并对病原菌具有拮抗作用。小鼠灌服L.casei Zhang可以显著增加小鼠血清中IgG含量和肠粘膜SIgA含量，可以显著提高小鼠外周血中CD3+、CD4+、CD8+的比例，优化了CD4+/CD8+比值, 显著上调血清中IFN-γ和IL-12含量，下调IL-1α和TNF-α水平。这些结果说明了L.casei Zhang对小鼠的细胞免疫、体液免疫及肠黏膜局部免疫具有调节功能。动物实验表明 L.casei Zhang具有显著抑制肝癌细胞H22细胞株具有显著的的抑制作用。 益生菌由于其营养作用、食疗功效和安全性而得到了深入地研究，成为具有显著益生作用的乳酸菌发酵剂，在乳制品生产广泛地应用。然而，益生菌从体外进入人体内肠道部位定殖，需要耐受低PH的胃环境和胰蛋白酶的消化作用。近期研究发现，干酪作为益生菌载体具有很大的优势。这主要是因为，一方面，干酪相对于传统乳制品来说具有较高的PH值，而较高的PH值可以为益生菌提供一个较长而且稳定的存活环境，延长了益生菌的生存时间，保证益生菌不会在人食用前很快死亡，益生菌可以以活体形式被人食用；另一方面，干酪相对于传统乳制品来说具有特殊的空间网络结构和较高的脂肪含量，当益生菌通过胃肠道时，网络结构可以将益生菌网络在内，脂肪也可以包裹在益生菌外层，这就为益生菌增加了一层物理外壳，减少或缩短了益生菌与胃肠消化环境的接触时间，增强了益生菌通过胃肠道的存活系数。所以干酪非常适合作为干酪乳杆菌等益生菌的载体。 本研究首次将具有自主知识产权的益生菌L.casei Zhang菌株作为发酵剂应用到Cheddar干酪生产中，开发出含有L.casei Zhang的益生菌干酪。经过严格实验证明在180天的成熟期间干酪的品质优良，在感官评价中三个L.casei Zhang添加组得分要高于对照组。所以在生产实践中利用L.casei Zhang制作益生菌Cheddar干酪是完全可行的。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本研究首次将具有自主知识产权的益生菌L.casei Zhang菌株作为发酵剂应用到Cheddar干酪生产中，通过对生产工艺的优化，最终确定出最佳工艺参数，开发出含有L.casei Zhang的益生菌干酪。经过严格实验证明在180天的成熟期间干酪的品质优良，在感官评价中三个L.casei Zhang添加组得分要高于对照组。所以在生产实践中利用L.casei Zhang制作益生菌Cheddar干酪是完全可行的。
科学性、先进性
- 运用于本试验Cheddar干酪生产的菌株L.casei Zhang是某大学某实验室分离自内蒙古锡林郭勒草原酸马奶中的一株具有自主知识产权的益生菌，围绕该菌株，实验室已经申请了8项专利，发表37篇文章，并有16个专项基金支撑该菌株的深度研发。 本实验首次将该菌株应用于Cheddar干酪生产中，在对Cheddar干酪的生产工艺进行了一系列优化的同时对干酪成熟过程中各项理化指标，微生物指标以及菌株L.casei Zhang的动态变化进行了深入的研究探索。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 有偿转让
作品可展示的形式
- 实物产品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该益生干酪干酪浓缩了乳中的大部分精华成分，其营养价值非常高。其中含有大量的蛋白质、脂肪及有机酸、钙、磷、钠、钾、镁微量矿物元素，铁、锌以及脂溶性维生素A，胡萝卜素和水溶性维生素B1、B2、B6、B12、烟酸、泛酸、生物素等多种营养成分。是典型的高营养低热量的健康食品，适合于各个年龄段的的各类人群食用。市场前景广阔，经济效益非常可观。
同类课题研究水平概述
- 国外对益生菌干酪的研究已经取得一些进展。Stanton等人将双歧杆菌等其它一些来源于人体肠道的乳杆菌在干酪生产过程中加入Cheddar干酪，对这些乳杆菌在干酪成熟期中的存活情况进行监测。结果发现，两株Lb.paracasei 在干酪中生长良好,并且保持了较高的活菌数量，而一株Lb.salicarius 在干酪成熟过程中不断死亡，活菌量较低。Stanton等还发现加入这些益生菌后，干酪的质量并没有在成熟过程中恶化。而且，采用一般的干酪生产过程，生产成本增加很少。Dinakar and Mistry在Cheddar干酪中加入Bifidobacteriunn Bifidum ,在6个月的成熟期中保持了不低于2×107cfu/g的活菌含量，并且这株菌的添加同样也没有对干酪的品质产生负面影响。但不是每个试验都获得了成功的结果，Gomes,A.M.P 等人将Bifidobacteria 和L.acidophilus 同时加入制作Gouda干酪，最终产品在9周后产生了难以接受的风味，Gomes,A.M.P认为是Bifidobacteria代谢产生大量乙酸造成的。K.O’Riordan等人检测了27株双歧杆菌在cottage干酪中的生长情况，发现不同的双歧杆菌在Cottage干酪中的生长情况有很大差异，主要与双歧杆菌的种类和各菌株的自身性质有关。Achemchem. F等人在羊奶干酪中添加Enterococcus Faecium F58，发现添加后干酪对腐败菌的抑制能力有所提高。Gillian E. Gardiner等人将益生菌和20%脱脂乳混合进行喷雾干燥，益生菌存活率达到84.5%，活菌浓度1×109cfu/g，然后在Cheddar干酪制作过程中按原料乳0.1%（w/v）添加，产品中益生菌达到2×107cfu/g以上，干酪成熟3个月后上升到7.7×107cfu/g。干酪中益生菌的这种添加形式有利于保持不同批次干酪间益生菌的含量稳定，降低了发酵剂制作成本，并且有利于菌种保存。国外对于益生菌干酪的研究还有很多，但迄今为止国内鲜有见到有关益生菌干酪研究的报道。
