葡萄球菌属的两阶段发酵增加硝酸还原酶活性制造技术

本发明专利技术涉及使食品变红的领域。具体地说，本发明专利技术涉及用于增强具有硝酸还原酶活性的葡萄球菌属(Staphylococcus)菌株的硝酸还原酶活性的两阶段发酵方法，所述方法包括不存在硝酸盐的第一有氧阶段和连续进给硝酸盐并且使用所述葡萄球菌属菌株使肉制品变红的第二无氧或限氧阶段。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使食品变红的领域。具体地说，本专利技术涉及用于增强具有硝酸还原酶活性的葡萄球菌属(Staphylococcus)菌株的硝酸还原酶活性的两阶段发酵方法，所述方法包括不存在硝酸盐的第一有氧阶段和连续进给硝酸盐并且使用所述葡萄球菌属菌株使肉制品变红的第二无氧或限氧阶段。
技术介绍
颜色形成和颜色稳定性属于经加工肉制品的最关键的质量特性，因此对于肉类工业极为重要。特征性的腌制颜色源自血红素色素(肌红蛋白、血红蛋白)的浓集、它们的化学状态和诸如氮氧化物和还原剂等添加剂。在诸如萨拉米香肠(salami)等标准的发酵肉制品中，特征性的腌制颜色是衍生自所添加亚硝酸盐/硝酸盐的化合物与天然存在的红色肌红蛋白之间的化学反应结果，所述反应导致同时形成鲜红色亚硝酰基肌红蛋白，其中轴向配体一氧化氮(NO)与血红素中的中心Fe2+配位。虽然具有所有所需的特性(颜色形成、微生物学安全性)，但是亚硝酸盐对人类健康的安全性已经受到质疑。亚硝酸盐可导致腌制肉中形成不想要的化合物，像对于健康有问题的N-亚硝胺类。这些化合物原则上可因为亚硝酸盐与肌肉蛋白以及胃肠道中的仲胺和氨基酸反应而形成。葡萄球菌属菌株用于颜色形成的用途基于它们将无机硝酸盐还原成亚硝酸盐的能力，所述亚硝酸盐进一步降解成上述一氧化氮(NO)，即颜色形成过程中的活性化合物。硝酸盐可以作为硝酸盐直接提供或以天然硝酸盐来源(植物粉末)间接提供。即使加入亚硝酸盐，也推荐加入葡萄球菌属菌株，因为亚硝酸盐被部分地再转化成硝酸盐。肉葡萄球菌(Staphylococcus carnosus)和较不常用的木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)是用于硝酸盐还原和颜色形成目的的标准葡萄球菌属菌株。这些菌株在较高的发酵温度下恰当地工作，但是在低于6℃的低温下活性较小。因为所述工业由于卫生原因而优选低的生产温度，因此想要在低温下具有硝酸还原酶活性的葡萄球菌属菌株。小牛葡萄球菌(Staphylococcus vitulinus)是已知在低温下具有硝酸还原酶活性的菌株，并且已经将其与乳酸细菌组合用于使肉变红(WO2010/067148)。然而，需要以下方法：所述方法改进食品中的硝酸盐还原和颜色形成，因此可减少实现食品所需变红所必需的生产时间并由此可降低所述产品的生产成本。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人惊讶地发现，当通过两阶段发酵生产具有硝酸还原酶活性的葡萄球菌属菌株时，所述葡萄球菌属菌株产生增加的硝酸还原酶活性，导致当用于使含有肌红蛋白的食品着色时变红增强，其中所述两阶段发酵涉及在不存在硝酸盐下在高通气下使所述菌株发酵的第一阶段和在低通气下同时连续进给硝酸盐使所述菌株发酵的第二阶段。因此，在第一个方面，本专利技术涉及增加具有硝酸还原酶的葡萄球菌属菌株的硝酸还原酶活性的方法，其包括以下步骤：a)在不存在硝酸盐下在有氧条件下使所述菌株发酵；b)在无氧或限氧条件下同时向发酵培养基中连续进给硝酸盐使所述菌株发酵；和c)将所述菌株任选地制粒和任选地冷冻干燥。在第二个方面，本专利技术涉及可通过根据第一个方面的方法得到的葡萄球菌属菌株，其中所述菌株的硝酸还原酶活性不能被改进超过50％。在第三个方面，本专利技术涉及选自由以保藏号DSM 25789保藏于德国微生物菌种保藏中心(Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen，DSMZ)的小牛葡萄球菌菌株CHCC10896和从其衍生的突变体组成的组的小牛葡萄球菌菌株。本专利技术的第四个方面涉及用于使食品变红的方法，其包括以下步骤：a)根据本专利技术的第一个方面的方法预处理具有硝酸还原酶活性的葡萄球菌属菌株；b)向食品中加入所述预处理的葡萄球菌属菌株；和c)用所述预处理的葡萄球菌属菌株对所述食品进行发酵、熟化或腌制。本专利技术的第五个方面涉及包含根据本专利技术第二或第三个方面的葡萄球菌属菌株的食品。本专利技术的第六个方面涉及根据第二或第三个方面的葡萄球菌属菌株用于使食品变红的用途。第七个方面涉及可通过根据本专利技术第一个方面的方法得到的食品或可通过根据本专利技术的第六个方面的用途得到的食品。附图说明图1描绘在使用小牛葡萄球菌菌株CHCC10896进行标准发酵期间硝酸盐/亚硝酸盐浓度以及硝酸还原酶活性(NRA)的发展。图2显示在使用小牛葡萄球菌菌株CHCC10896进行两阶段发酵期间硝酸盐/亚硝酸盐浓度的发展。在6.3小时时间点，通气显著减少并且开始进给硝酸盐。没有向分批培养基中添加硝酸盐。图3描绘使用小牛葡萄球菌菌株CHCC10896进行两阶段发酵期间硝酸盐/亚硝酸盐浓度的发展。在6.3小时时间点，通气显著减少并且开始进给硝酸盐。向分批培养基中添加硝酸盐。图4显示在烹饪前使用通过标准发酵生产的小牛葡萄球菌菌株CHCC10896(小牛葡萄球菌–标准)、通过两阶段发酵生产的小牛葡萄球菌菌株CHCC10896(小牛葡萄球菌–硝酸盐进料)或CS-300(CS-300)于4℃发酵21小时的摩泰台拉(mortadella)型香肠中的硝酸盐/亚硝酸盐浓度。图5显示在烹饪前使用通过标准发酵生产的小牛葡萄球菌菌株CHCC10896(小牛葡萄球菌–标准)、通过两阶段发酵生产的小牛葡萄球菌菌株CHCC10896(小牛葡萄球菌–硝酸盐进料)或CS-300(CS-300)于12℃发酵21小时的摩泰台拉型香肠中的硝酸盐/亚硝酸盐浓度。图6显示在烹饪前使用通过标准发酵生产的小牛葡萄球菌菌株CHCC10896(小牛葡萄球菌–标准)、通过两阶段发酵生产的小牛葡萄球菌菌株CHCC10896(小牛葡萄球菌–硝酸盐进料)或CS-300(CS-300)于18℃发酵21小时的摩泰台拉型香肠中的硝酸盐/亚硝酸盐浓度。图7描绘在烹饪前使用通过标准发酵生产的小牛葡萄球菌菌株CHCC10896(STAvi_标准)、通过两阶段发酵生产的小牛葡萄球菌菌株CHCC10896(STAvi_硝酸盐)或CS-300(CS-300)于4℃、12℃或18℃发酵21小时的摩泰台拉型香肠的红色强度(根据L*a*b*系统的a*值)。图8显示在烹饪前使用通过从一开始有硝酸盐的两阶段发酵生产的小牛葡萄球菌菌株CHCC10896(1)、通过从一开始无硝酸盐的两阶段发酵生产的小牛葡萄球菌菌株CHCC10896(2)、CS-300(3)或NatuRed LT(4)于4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增加具有硝酸还原酶活性的葡萄球菌属(Staphylococcus)菌株的硝酸还原酶活性的方法，其包括以下步骤：a)在不存在硝酸盐下在有氧条件下使所述菌株发酵；b)在无氧或限氧条件下同时向发酵培养基中连续进给硝酸盐使所述菌株发酵；和c)将所述菌株任选地制粒和任选地冷冻干燥。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.15 EP 12172255.71.一种增加具有硝酸还原酶活性的葡萄球菌属(Staphylococcus)菌株的硝酸
还原酶活性的方法，其包括以下步骤：
a)在不存在硝酸盐下在有氧条件下使所述菌株发酵；
b)在无氧或限氧条件下同时向发酵培养基中连续进给硝酸盐使所述菌株发
酵；和
c)将所述菌株任选地制粒和任选地冷冻干燥。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述具有硝酸还原酶活性的葡萄球菌
属菌株是小牛葡萄球菌(Staphylococcus vitulinus)菌株或肉葡萄球菌
(Staphylococcus carnosus)菌株。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述小牛葡萄球菌菌株选自由以保藏
号DSM 25789保藏于德国微生物菌种保藏中心(DSMZ)的小牛葡萄球菌菌株
CHCC10896、以保藏号DSM 27311保藏于德国微生物菌种保藏中心(DSMZ)的
小牛葡萄球菌菌株CHCC11576、和从其衍生的突变体组成的组。
4.一种可通过根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法得到的葡萄
球菌属菌株，其中所述菌株的所述硝酸还原酶活性不能被改进超过50％。
5.一种小牛葡萄球菌菌株，其选自由以保藏号DSM 25789保藏于德国微生
物菌种保藏中心(DSMZ)的小牛葡萄球菌菌株CHCC10896和从其衍生的突变体
组成的组。
6.一种使食品变红的方法，其包括以下步骤：
a)根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法预处理具有硝酸还原酶<...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·尼森，T·M·塞伯特，
申请(专利权)人：科汉森有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK