[01689596]益生菌益生元乳品新技术研发及应用

该项目属于食品科学与工程学科中的乳加工技术。 陕西省是中国的乳业大省，2018年全省乳制品总产量为116万吨，位居全国第五，奶粉产量位居全国第二，液态乳产量位居全国第七。同时，陕西省也是中国奶山羊饲养最集中的省份，奶山羊存栏量、羊乳产量及羊奶粉产量均位居全国第一，全国的羊奶粉90％以上都来自陕西。但该省乳制品产品种类少，产品主要以大包装工业奶粉和婴幼儿配方奶粉为主，产品附加值不高，缺乏科技含量高、竞争力强的功能性乳制品，未能将该省的资源优势转化为产业和经济优势。益生菌和益生元是国际公认的功能因子。该项目基于该省乳制品加工存在的关键技术难题，以益生菌、益生元为主要功能因子，开展了益生菌益生元乳品新技术研发及应用，开发了褐色益生菌乳饮料、植物留醇益生元液态乳、益生菌奶粉、功能性羊奶片、生物活性肽益生菌发酵乳及奶粉、益生菌微胶囊乳制品及乳源生物活性肽等。主要创新点如下： (1)益生菌奶粉及功能性羊奶片制备技术堪于益生菌菌粉制备存在冻干存活率不高、菌粉活菌数低和稳定性差的问题，课题组采用药食同源物作为抗冻增菌因子及复合冻干保护剂等专利技术解决了上述问题，制备了保加利亚乳杆菌等益生菌菌粉，其活菌数均高于1.0×10¹¹CFU/g；进一步开发了益生菌奶粉制备技术，采用加速试验测定了其保质期范围内的稳定性，其活菌数均高于1.0×10⁷CFU/g。经咸阳市科技局组织的专家评审，结论为达到了国际先进水平。基于奶粉产品携带和食用不便以及消费者担心食用蔗糖和葡萄糖等甜味剂会导致龋齿和发胖等问题，课题组以益生菌、益生元、药食同源物等为功能因子，添加木糖醇、甜菊糖或赤藓糖醇等新型甜味剂，采用混料试验设计优化确定了功能性羊奶片系列产品配方，开发出了功能性羊奶片系列产品。 (2)新型功能性乳制品开发基于乳源生物活性肽具有降血压、抗衰老等功效，课题组采用植物乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌等益生菌发酵羊乳、酶解羊乳酪蛋白、酶解脱脂牛羊乳等技术开发了生物活性肽益生菌发酵乳和奶粉、生物活性肽乳饮料、降压肽和抗氧化肽等新产品；基于食用益生菌食品后，通过胃肠液存活率低的难题，采用微胶囊技术对植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌和双歧杆菌进行了单层、双层和三层包埋，并将其应用于纯奶、酸奶及乳饮料中，开发了益生菌微胶囊乳制品，提高了益生菌在食品中的稳定性和通过胃肠道的存活率。 (3)植物留醇益生元液态乳及褐色益生菌乳饮料制备技术基于植物留醇在乳中溶解性差、分散不均匀的难题，课题组筛选优化获得了三种植物g醇牛乳乳化体系-Span、Tween及复合乳化剂牛乳乳化体系，开发了复合乳化剂植物留醇牛乳，在此基础上进一步开发了植物留醇水苏糖牛乳，提高了产品的功能性，评价了植物逛醇牛乳和植物逛醇益生元牛乳对7株益生菌单菌株及6种益生菌组合生长及发酵乳酸度、pH及质构等的影响；基于该省褐色益生菌乳饮料缺乏及市场需求，课题组开发了褐色益生菌乳饮料制备技术，首先优化确定了褐色乳制备工艺条件，再从益生乳杆菌中筛选适合褐色乳饮料发酵的益生菌，并通过响应面法优化获得褐色益生菌发酵乳，建立数学模型，开发出了褐色益生菌乳饮料及褐色合生元(益生菌+益生元)乳饮料产品，对其稳定性进行了研究，产品稳定性好。 经陕西省产品质量监督检验研究所测定，保加利亚乳杆菌为1.2×10¹¹CFU/g，与国外进口益生菌菌粉活菌数相当；开发的益生菌奶粉活菌数为5.1×10⁷CFU/g，降压肽益生菌发酵乳中活菌数为1.2×10⁶CFU/g，均符合益生菌产品中活菌数不低于1.0×10⁶CFU/g的技术指标。 该项目围绕益生菌益生元乳品新技术研发及应用，申报了发明专利15件，其中7件发明专利已转让至该省乳品加工企业，创新性强，处于本行业技术领先地位，发表研究论文40篇，其中SCI和EI收录33篇(KR一区论文8篇)，提高了该省乳品加工技术在国际上的影响力。 益生菌奶粉及功能性羊奶片制备技术在陕西雅泰乳业有限公司、西安百跃羊乳集团有限公司、陕西和氏乳业集团有限公司、西安喜洋洋生物科技有限公司及陕西英童乳业有限公司等乳品加工龙头企业实现了产业化，褐色益生菌乳饮料、植物甾醇益生元液态乳制备技术在该省农业产业化重点龙头企业-西安东方乳业有限公司实现了产业化。近3年6家乳品加工企业新增益生菌益生元乳品1719S吨，新增销售收入81923万元，新增利润9078万元，其中益生菌奶粉及功能性羊奶片产量为8495吨，新增销售收入69324万元，新增利润7896万元；褐色益生菌乳饮料及植物留醇益生元液态乳产量为8700吨，新增产值12599万元，新增利润1182万元。该项目研究成果的成功应用改变了该省乳制品产品种类少、附加值不高及产品结构不合理的现状，提高了产品的附加值和科技含量，并建立了益生菌益生元乳品新技术研发及应用的自主知识产权，提高了该省乳制品加工企业产品创新的技术水平，推动了该省乳制品产业的发展，经济社会效益显著。