活性乳酸菌加工工艺
摘要:活性乳酸菌乳饮料是近年发展起来的兼营养、保健功能为一体的新型乳饮料,产品中含有大量的活性乳酸菌,具有助消化和调整胃肠功能等功效。简述活性乳酸菌加工工艺和操作要点。
关键词:活性乳酸菌;乳饮料;
Active Lactobacillus Processing
Abstract:In recent years, the active lactobacillus fungus milk beverage is a developing new king beverage with nutrition and health care as an organic whole function,the products contain a large number of active lactobacillus fungus,and they can adjust intestines and stomach function efficiency.Briefly active lactobacillus processing and key operation
Key words:active lactobacillus bacteria;milk drinks
近年,乳酸菌饮料具有可口、健康、方便与时尚的特性成为市场的新宠。乳酸菌饮料在其发源地日本则是处于长盛不衰的状态。强化健康因子是乳酸菌饮料的一大发展方向。为了适应减肥健美的需要。活性乳酸菌饮料是将乳或乳制品以乳酸菌发酵后作为主要原料，配以辅料和水调配而成的饮料。在此基础上可以添加各种营养强化剂,制成各种类型的营养保健饮料。同时它又是有益菌的重要来源,对维持肠道菌群平衡,治疗胃肠功能紊乱有一定疗效。目前，乳酸菌饮料的研究重点主要集中在产品的稳定技术和新产品的开发研制上，研究结果表明，添加稳定剂是提高乳酸菌饮料稳定性的一条有效途径。添加不同种类的营养物质制造出的新型乳酸菌饮料正成为一种发展趋势。
1 活乳酸菌乳饮料的生产方法
活乳酸菌乳饮料的生产方法是以脱脂乳粉、葡萄糖以一定的配方配合，接入乳酸菌培养发酵，发酵完成后不再杀菌，经过均质再与糖浆混合，最后加水调配而成，它是含有大量活乳酸菌的发酵型饮料。因乳酸菌发酵产生的代谢产物具有独特的滋味及抑制有害菌的繁殖，故不需添加任何防腐剂、稳定剂等添加剂，口感天然、纯滑，有益健康。它有别于传统的调酸型乳饮料，调酸型的方法是将砂糖、稳定剂、果汁、香精、防腐剂、有机酸等加入到稀释的牛奶中调配而成的，它不含活的乳酸菌[1]。
2 乳酸菌饮料的加工工艺[2]
工作发酵剂混合杀菌←糖、水、稳定剂
↓↓
原料乳→混合→→杀菌→冷却→接种，发酵→凝乳破碎，混合→均质→冷却→稀释→灌装→产品↑
↑香精、酸味剂
杀菌←水（乳）
3 操作要点
3.1 原料乳酸度要求不超过20°T, 要求不含抗生素, 碱等抑菌物。
3.2灭菌、冷却、高温短时杀菌（90~95℃ 30 min），迅速冷却至43-45℃。
3.3接种、发酵
3.3.1发酵剂的选择。在乳酸菌发酵过程中, 球菌和杆菌的共生作用能使混菌发酵明显地优于单菌发酵,由于两种菌的代谢产物不同, 故不同的菌株配合及混合比例对产酸和风味成分的形成有明显的影响。乳饮料发酵剂技术菌株选择顺序依次为产酸能力、产香能力、水解蛋白能力、后发酵产酸、产黏能力等。
3.3.2 接种、发酵。将发酵剂与原料奶混合均匀, 在43℃下发酵2-3 h, 当发酵产酸达到pH 值为
4.6-4.7牛乳开始凝结, 停止发酵。
3.4冷却。发酵后所得发酵乳用板式换热器迅速冷却到30℃以下。
3.5混合。将添加剂和甜味剂(0.2%蔗糖酯和白砂糖, 最后含糖量12%)溶解完全后采用板式换热器加热至90℃灭菌, 再冷却至30℃以下, 然后将其加入到发酵后所得发酵乳液中搅拌均匀。
3.5.1螯合剂的选择。在发酵过程中,当pH值下降到酪蛋白等电点以下时,钙离子呈游离状态,其桥联作用.会导致酪蛋白的沉淀,影响饮料的稳定性,因此需要选择适当的螯合剂螯合Ca2+常用的Ca2+螯合剂有磷酸盐和柠檬酸盐,本工艺对其进行了筛选.取脱脂乳25mL,适当稀释后再加入螯合剂溶液混合均匀后用柠檬酸进行调酸,当体系出现絮状物时停止加酸,用0.1标准NaOH溶液滴定其酸度值,酸度值越高,表明螯合剂螯合Ca2+能力越强,结果
表明，NaH
2PO
4
螯合能力最强, 因此选择NaH
2
PO
4
为螯合剂。
3.5.2稳定剂的选择。由于稳定剂对乳酸菌饮料的口味和稳定性影响很大，因此本工艺对常用的稳定剂(PGA, 耐酸CMC, 还原胶，海藻酸钠等) 进行了筛选将稳定剂与3倍的砂糖混合, 选择各种稳定剂质量分数均为0.4%,用温水溶解后加到奶液中,经行对比选择，结果表明，PGA对发酵乳的稳定效果最好, 但是由于成本较高, 因此需要考虑和其他稳定剂复合适用,还原胶和耐酸CMC的稳定效果相差不大,另外海藻酸钠的稳定效果很差,因此可以考虑选择PGA和耐酸CMC和还原胶作为复合稳定剂。
3.6调酸。为了改善乳酸菌饮料的口味,需要对糖酸比进行调整以适应人们对口味的要求,一定量的糖和酸.糖与乳蛋白粒子具有较好的亲和性能提高乳蛋白在饮料中的稳定性,在稳定剂和甜味剂与发酵乳混合均匀的基础上,使用不同的酸调合酸度,酸味剂种类与酸量的选择实验.结果表明，柠檬酸、乳酸、酒石酸混合使用所得产品酸甜适中酸味柔和爽口因此选择产品用柠檬酸:乳酸:酒石酸=3:3:2混合酸调酸至pH值为
4.0左右,所用复合酸味剂量约为0.25%。
3.7调香。根据乳酸菌饮料要求的风味，可选择相应的香精。为了弥补奶中奶油香味的欠缺,可适量加入奶油香精;为体现水果风味,可选用相应的水果香精;香精的添加量应以体现水果风味为限。添加时料液温度越低越好,一般应在20℃以下,以免香味散失,加入量一般在0.06%~0.08%。为了使乳酸菌饮料具有纯天然水果风味,可以加入1%~2%的天然纯果汁,以代替香精,口感更好,同时也符合消费者对绿色食品的要求[3-5]。
4影响乳酸菌发酵及影响发酵乳、最终产品质量的因素
4.1发酵基质——脱脂乳粉
活乳酸菌乳饮料是以乳粉和葡萄糖以一定配方配合经过灭菌后作为乳酸菌的发酵基质的。其中乳粉的种类、标准、热处理等因素对乳酸菌发酵及发酵乳的质量均有很大的影响。
4.1.1乳粉种类
在实际生产中，乳酸菌发酵所需的基质采用脱脂乳粉较全脂乳粉或中脂乳粉好。因为脱脂乳粉的成分均一、易操作、适宜培养乳酸菌，而全脂乳粉及中脂乳粉中的脂肪成分会阻碍乳酸菌发酵，溶解灭菌后，脂肪上浮于乳液面，将乳酸菌与外界空气隔绝，形成无氧状态，乳酸菌虽属兼性厌氧菌，但在无氧状态下仍会受到影响，乳酸菌发酵缓慢，且如不添加其它物质，则制成的产品中脂肪上浮成层，影响产品外观及口感，若使用中脂乳粉则可能还会引起产品沉淀。但若因脱脂乳粉供应量不足，则可将脱脂乳粉与中脂乳粉以不少于2:1的比例混合使用这样乳酸菌发酵可能稍微缓慢，但在条件允许下适当延长发酵时间（一般由5～6d延长至7～8d），则可解决此问题。
4.1.2乳粉的标准
所选用的脱脂乳粉必须符合GB5411标准，采用特级品，无结块，无杂质，无抗菌素和防腐剂，细菌数少于2万个/g，还原乳酸度小于18 o T。按配方溶解后的乳液要做酒精检验，无絮状沉淀方可使用。乳液高温杀菌后还须做热凝固扩散试验，滴一滴乳液到量筒内的清水表面，观察其热凝固的扩散情况，一般扩散快，迅速溶入水中，无粒状下沉乳点者为佳，否则经乳酸菌发酵后制成的产品会很快出现沉淀的现象，影响外观，且口感亦不佳。
4.1.3乳粉的热处理
乳粉在制造及溶解使用时的热处理亦相当重要。若热处理不足，乳粉或乳液中总微生物的菌群数较多，这样在培养乳酸菌时不但不同的微生物之间互相竞争生存，最重要的是这些微生物还会与发酵剂-乳酸菌竞争，影响发酵效果，导致发酵产酸缓慢。若热处理过度，则会改变乳粉或乳液中蛋白质的结构，而蛋白质会影响饮料的最终形态，影响乳酸菌的活力，因为蛋白质结构越复杂，微生物乳酸菌作用于乳糖就越困难，因而亦不利于乳酸菌发酵，最终产品亦会因此而出现沉淀或分层。一般采用45℃温水溶解100℃高温灭菌40-60min的方法进行热处理，虽然此方法会导致乳液颜色变深，由乳白色变成乳黄色，但杀菌效果好、在此杀菌时间范围内不影响乳液的稳定性，且制成的乳饮料有一种特殊的浓乳香味，呈乳黄色，颜色特别，在保存期间外观亦较乳白色为好。亦有的采用UHT的杀菌方法（约135℃，3-10s），虽然此方法对乳液成分影响很小，但其杀菌效果不够理想（相对活乳酸菌的发酵条件而言），乳液中微生物的菌群数较多，接种乳酸菌后与乳酸菌竞争生存，影响发酵亦影响最终发酵乳的风味。另一方面，经过预热处理（一般为80-100℃）的乳粉原材料，沉淀亦比较少，而没有经过预热处理的沉淀比较多（乳粉有预热处理和无预热处理之间的差别），在选择原材料时亦须考虑此点。
4.3均质
乳酸菌菌液发酵完成时，乳液结块呈豆腐状，均质可使菌液均匀细腻。均质温控在10~15℃、压力为22MPa，将菌液均质后送入糖缸与15℃以下的糖液混合，这样最终制成的乳酸菌饮料口感纯滑且离心沉淀少，不易分层。而均质时温度过高（≥25℃）则制成的产品沉淀多，易分层，口感差。
4.4分销、保存
制成的最终产品-活乳酸菌乳饮料，在分销、保存时亦需要留意温度的影响，因为没有添加添加剂，分销、保存时的温度对形成沉淀量影响很大，温度越高，最终产品中形成的沉淀越多，理想的分销、保存温度是４℃，但在实际的情况下，能低于２０℃也很好了[6-7]。
5结论
活性乳酸菌饮料对维持肠道内菌群平衡，刺激肠道运动，改善排便，抑制有害菌增殖，减少有害物质生成，治疗肠道功能紊乱有较好的效果，并适合乳糖不耐症的人群饮用。本文研制了一种乳酸饮料，口感清爽，酸甜适中，具有较好的市场价值。我国乳酸菌饮料行业的发展，这两年一直认为是中国乳品行业的先锋队。乳酸菌饮料成为时尚。我国90%的人有乳糖不适症，直接饮用有不消化、腹涨等症状。而乳酸菌饮料可以将乳糖降解为乳酸和小分子单糖等，且能培植氨基酸和维生素彻底消除乳糖不适症，提高免疫力，调节肠胃、消除体内垃圾，是适合我国人的饮料。乳酸菌饮料在我国有着巨大的需求空间。专家们预测，在世界各国备受欢迎的乳酸菌饮料将在中国市场迅速崛起，并成为长盛不衰的健康饮料。作为最重要的感官指标之一的乳酸菌饮料的稳定性也越来越受到人们的重视，关于乳酸菌饮料的稳定性的研究工作必将进一步展开，且有望成为乳酸菌饮料的研究的一个热点[8-9]。
参考文献:
[1]梁明月. 活乳酸菌乳饮料的研究. 食品科学,2002,23(8):314-316
[2]蔡键,常锋.乳品加工技术.化学工业出版社，2008,(2):70-74
[3]焦宇知.活性乳酸菌饮料工艺研究. 中国乳品工业,2007,135(4):33-35
[4]胡志坤.活性乳酸菌饮料[J].中国食品卫生杂志,1999,11(2) :78- 79
[5]严成.活性乳酸菌功能饮料的研制. 食品科技,2006,(9):207-209
[6]田永红,付家庆,刘鸿雁,庞玉艳.大豆乳酸菌饮料的研究与制作.食品工程与技术,2008,(6):115-116
[7]邵虎,邵斯.发酵型大米活性乳酸菌饮料的研制. 四川食品与发酵,2007,(41)1:47-49
[8]王莉嫦.乳酸菌饮料的工艺研究[J].广州食品工业科技, 2002(3): 25-26
[9]刘会平.活性乳酸菌饮料研制[J].山西农业大学学报,1998,18(3)
活性乳酸菌加工工艺 摘要:活性乳酸菌乳饮料是近年发展起来的兼营养、保健功能为一体的新型乳饮料,产品中含有大量的活性乳酸菌,具有助消化和调整胃肠功能等功效。简述活性乳酸菌加工工艺和操作要点。 关键词:活性乳酸菌;乳饮料; Active Lactobacillus Processing Abstract:In recent years, the active lactobacillus fungus milk beverage is a developing new king beverage with nutrition and health care as an organic whole function,the products contain a large number of active lactobacillus fungus,and they can adjust intestines and stomach function efficiency.Briefly active lactobacillus processing and key operation Key words:active lactobacillus bacteria;milk drinks 近年,乳酸菌饮料具有可口、健康、方便与时尚的特性成为市场的新宠。乳酸菌饮料在其发源地日本则是处于长盛不衰的状态。强化健康因子是乳酸菌饮料的一大发展方向。为了适应减肥健美的需要。活性乳酸菌饮料是将乳或乳制品以乳酸菌发酵后作为主要原料，配以辅料和水调配而成的饮料。在此基础上可以添加各种营养强化剂,制成各种类型的营养保健饮料。同时它又是有益菌的重要来源,对维持肠道菌群平衡,治疗胃肠功能紊乱有一定疗效。目前，乳酸菌饮料的研究重点主要集中在产品的稳定技术和新产品的开发研制上，研究结果表明，添加稳定剂是提高乳酸菌饮料稳定性的一条有效途径。添加不同种类的营养物质制造出的新型乳酸菌饮料正成为一种发展趋势。 1 活乳酸菌乳饮料的生产方法 活乳酸菌乳饮料的生产方法是以脱脂乳粉、葡萄糖以一定的配方配合，接入乳酸菌培养发酵，发酵完成后不再杀菌，经过均质再与糖浆混合，最后加水调配而成，它是含有大量活乳酸菌的发酵型饮料。因乳酸菌发酵产生的代谢产物具有独特的滋味及抑制有害菌的繁殖，故不需添加任何防腐剂、稳定剂等添加剂，口感天然、纯滑，有益健康。它有别于传统的调酸型乳饮料，调酸型的方法是将砂糖、稳定剂、果汁、香精、防腐剂、有机酸等加入到稀释的牛奶中调配而成的，它不含活的乳酸菌[1]。 2 乳酸菌饮料的加工工艺[2] 工作发酵剂混合杀菌←糖、水、稳定剂 ↓↓ 原料乳→混合→→杀菌→冷却→接种，发酵→凝乳破碎，混合→均质→冷却→稀释→灌装→产品↑ ↑香精、酸味剂 杀菌←水（乳） 3 操作要点 3.1 原料乳酸度要求不超过20°T, 要求不含抗生素, 碱等抑菌物。 3.2灭菌、冷却、高温短时杀菌（90~95℃ 30 min），迅速冷却至43-45℃。 3.3接种、发酵
乳酸菌的功效和作用 乳酸菌是一种发酵制品.一般来说在葡萄糖中发酵的细菌都被叫做乳酸菌.它是一种对人体有益的菌.像人们平时所喝的酸奶,啤酒等等需要用来发酵的都有它的加入.像电视上的酸奶广告,就经常会说此酸奶中添加了活性乳酸菌.这个活性乳酸菌就是对人体很有的益生菌.可以说乳酸菌在生活中被用到的地方很多. 乳酸菌一般被分为两类,一种是从动物中提取的,一种是植物.也就是常说的动物源和植物源的乳酸菌.那么乳酸菌都有什么对人体好的功效和作用呢?今天就来说一下. 乳酸菌在动物体内能发挥许多的生理功能.大量研究资料表明,乳酸菌能促进动物生长,调节胃肠道正常菌群、维持微生态平衡,从而改善胃肠道功能;提高食物消化率和生物效价;降低血清胆固醇,控制内毒素;抑制肠道内腐败菌生长:提高机体免疫力等. 乳酸菌通过发酵产生的有机酸、特殊酶系、酸菌素等物质具有特殊生理功能,可刺激组织发育,对机体的营养状态、生理功能、免疫反应和应激反应等产生作用. 1.提供营养物质,促进机体生长乳酸菌如果能在体内正常发挥代谢活性,就能直接为宿主提供可利用的必需氨基酸和各种维生素(维生素B族和K等),还可提高矿物元素的生物活性,进而达到为宿主提供必需营养物质、增强动物的营养代谢、直接促其生长的作用. 2.改善胃肠道功能,维持肠道菌群平衡动物的整个消化道在
正常情况下都寄生有大量微生物. 3.改善免疫能力.乳酸杆菌和双歧杆菌一方面能明显激活巨噬细胞的吞噬作用,另一方面由于它能在肠道定植,相当于天然自动免疫. 常喝含乳酸菌的酸奶,对身体是非常好的,多吃含有乳酸菌制成的食物,能够帮助身体吸收营养,而且乳酸菌在进入人体内后还可以帮助人们控制自己身体内的毒素,防止毒素继续生长.
乳酸菌饮料的生产工艺及关键控制点 1．生产工艺流程 A．发酵乳生产 鲜牛乳→验收→净化→标准化→杀菌→高压均质→冷却→接种发酵→纯酸奶 Ｂ．乳酵菌乳饮料生产 糖和稳定剂干粉混合→搅拌溶解→杀菌→加入山梨酸钾和甜味剂→加入酸奶→加入酸味剂→加入香精→高压均质→灌装→（杀菌）→成品 2．关键控制点 关键点①：发酵乳的制作：A．原料奶收购。刚收购鲜奶一般要求在5℃下低温保存，抑制微生物的繁殖，牛奶酸度控制在16-18，细菌总数≤200000个/ mL，芽孢总数≤10 0个/mL，耐热芽孢总数≤50个/ mL，嗜冷菌≤10 个/mL，体细胞数≤500000个/mL,密度(20℃/4℃)1.028～1.032 ，脂肪≥3.0g/100g；蛋白质≥3.0g/100g；乳糖≈4.5g～5.0g/ 100g，抗生素残留≤0.007IU/ml(0.004μg/ml)。B.原料奶热处理。对原料乳的热处理（9 0℃保持10分钟或95℃保持5分钟）主要有两个目的：杀死原料乳的致病菌和有害微生物；使原料乳中的蛋白质适度变性，增加蛋白质的持水能力，增加发酵乳的网状结构，同时还有利于发酵菌的利用。C．菌种选择．对乳酸菌饮料的发酵剂一般选择嗜热链球菌和保加利亚杆菌，通常它的比例为1：1或2：1，杆菌不能占优势，否则酸度太强．Ｄ．发酵控制．目前常用菌种最适当生长温度为42-43℃，因此在接种前后奶的温度应控制在42±1℃（在活性乳加入发酵乳的温度应低于20℃）接种温度过低会使菌种的活化时间延长，发酵缓慢而且污染杂菌的机会增加，对发酵不利，接种温度过高不但会抑制菌种的活力而且可能杀死发酵菌影响甚至终止发酵。菌种的接种量应该严格控制，接种量太大则发酵过快，不利发酵乳的风味完全形成和良好组织结构的构建，接种量太小，则发酵周期太长，污染杂菌的几率增加。一般直投式的接种量为10-20U/T，继代式菌种的接种量为2-3%。发酵过程温度和时间控制也是重要因素，在整个发酵过程中，发酵罐（发酵室）的温度都应恒定（42-43℃），温度波动太大会严重影响发酵的进程，使发酵乳的品质变差；发酵的时间也应该严格控制，时间太短，发酵风味不好，结构差；时
乳酸菌饮料的研究现状及展望 摘要：阐述了乳酸菌饮料的概念及其营养与保健作用及其发展的现状，指出了我国乳酸菌饮料市场存在的问题并给出了解决对策，同时预测其发展前景。 关键词：乳酸菌饮料：问题：对策； 随着我国消费饮食习惯已经从精细转变为健康、绿色，代表着健康的益生菌制品将会进一步扩大市场份额。乳酸菌饮品也不断走向成熟，新技术不断发展，迎合消费者口味和理念的新产品不断涌现。 1乳酸菌发酵饮料的概念及其保健作用 1.1乳酸菌及其代谢产物的营养与保健作用 乳酸菌是指那些能发酵糖产生大量乳酸的细菌总称。从形态上可分为球菌和杆菌。呈球形的菌有乳球菌、片球菌及明串珠菌属;呈杆状的菌有乳杆菌及双歧杆菌两个属。从发酵类型来看,可分为同化和异化两个类型。常用的菌株为乳杆菌、乳球菌及双歧杆菌属。乳酸菌的作用可分为活菌、死菌及其代谢产物两方面功能。活菌占据定居场所,抑止并排除腐败菌,其活性物质直接或间接作用于机体;死菌及其代谢产物可被机体吸收能增强机体免疫功能,促进并维持肝功能正常运转[1]。 1.2乳酸菌发酵饮料的营养和保健作用 1.2.1乳酸菌发酵饮料的营养作用 1.2.1.1蛋白质乳酸菌发酵饮料含有较丰富的蛋白质,这些蛋白质通过乳酸作用可以变成微小的凝乳,如:多肽类、胨等易被消化酶作用而被机体吸收,为机体提供能量和重新构成机体蛋白。 1.2.1.2脂肪和维生素通过乳酸菌作用可以增加发酵饮料中脂肪酸含量和维生素含量,而且脂肪酸的结构不同程度地被改变,易于消化吸收。 1.2.1.3矿物质元素发酵饮料中富含多种矿物质,如钙、钾、镁、锌、铁等。这些元素是构成机体的重要成分,同时也是维持机体正常功能的重要 物质。 1.2.2乳酸菌发酵饮料的保健作用 1.2.2.1对乳糖不耐症的治疗作用 众所周知,黄种人、黑种人肠道中的乳糖分解酶比白种人少,因此,饮用牛奶后易发生腹泻等不良反应。对于发酵饮料,由于乳酸菌可以将牛奶中20%~40%乳糖分解掉,所以喝发酵饮料不会发生 腹泻现象。 1.2.2.2降低胆固醇、抑止肾病发生 有人调查食用高胆固醇膳食的东非麻塞族人,他们同时饮用发酵饮料(酸奶),经测试其血液中胆固醇含量较低。有人用高肉食喂饲地鼠进行致肾病试验,一组用高肉食饲喂,另一组是高肉加酸奶饲喂进行对比,结果是高肉食组地鼠致肾病,而加酸奶饲喂组的地鼠血液中胆固醇、尿素氮和肌酸酐都降低,可抑制肾病发生[2]。 1.2.2.3抑菌和抗感染 乳酸菌产生的乳酸和醋酸具有杀菌作用,有些菌种如嗜酸杆菌、植物乳杆菌、保加利亚乳杆菌还能产生H2O2,抑制葡萄球菌生长;此外有些菌种还可产生抗菌素,对沙门氏菌、志贺氏菌、葡萄球菌等均有拮抗作用[3]。
活性乳酸菌发酵剂 活性乳酸菌发酵剂事实上就是酸奶发酵剂，主要是制作酸奶使用的特定的微生物培养材料。平时喝的酸奶产品的味道就是由活性乳酸菌发酵剂产生的，而活性乳酸菌发酵剂的质量也直接决定了酸奶的好坏，如果对生物反应比较了解，不难理解活性乳酸菌发酵剂制作酸奶的过程。 酸奶发酵剂是制作酸奶所用的特定的微生物培养材料。发酵剂在酸奶生产过程中的作用非常重要，发酵剂是酸奶产品产酸和产香的基础和主要原因。酸奶质量的好坏主要取决于酸奶发酵剂的品质类型及活力。 ★制作方法 液体酸奶发酵剂由于其品质不稳定且易受污染，已经逐渐被大型酸奶厂家所淘汰，只有一些中小型酸奶工厂还在联合一些大学或研究所进行生产；深冷冻酸奶发酵剂因其深冷冻链的费用比较高，使用的广泛性受到限制；而直投式酸奶发酵剂在其价格逐渐为国内厂家所接受后，已经开始在一些大型酸奶厂家推广使用。
在以前的酸奶生产过程中，酸奶发酵剂的菌种要在酸奶生产厂家单独设一菌种车间，以完成“纯菌→活化→扩大繁殖→母发酵剂→中间发酵剂→工作发酵剂”这一工艺过程，该过程工序多、技术要求严格，一般厂家由于生产条件有限，经常出现质量问题。所以，在乳业发达国家，酸奶生产厂家不自制发酵剂，由专门生产发酵剂的企业提供酸奶发酵剂，来满足发酵乳制品厂家的要求。丹麦的汉森中心实验室1988年底生产出超浓缩的直投式酸奶发 酵剂。 直投式酸奶发酵剂(Directed Vat Set, DVS)是指一系列高 度浓缩和标准化的冷冻干燥发酵剂菌种，可直接加入到热处理的原料乳中进行发酵，而无需对其进行活化、扩培等其它预处理工作。直投式酸奶发酵剂的活菌数一般为1010 - 1012 CFU/g。由于直投式酸奶发酵剂的活力强、类型多，酸奶厂家可以根据需要任意选择，从而丰富了酸奶产品的品种，同时省去了菌种车间，减少了工作人员、投资和空间，简化了生产工艺。直投式酸奶发酵剂不需扩大培养，可直接使用，便于管理。直投式酸奶发酵剂的生产和应用可以使发酵剂生产专业化、社会化、规范化、统一化，从而使酸奶生产标准化，提高酸奶质量，保障了消费者的利益和健康。
3.4菌种的选择［1］由于益生菌发酵乳在一般情况下，口感和风味很差，消费者难以接受。因此，在选择菌种时，常选择保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌与益生菌相配合，以改善风味。 3.5均质均质处理可使原料充分混匀，有利于提高乳酸菌的稳定性和稠度，使酸乳质地细腻，口感良好。均质所采用的压力一般为20～25MPa。3.6杀菌杀灭原料乳中的杂菌，确保乳酸菌的正常生长和繁殖，钝化原料乳中对发酵菌有抑制作用的天然抑制物；使牛乳中的乳清蛋白变性，以达到改善组织状态，提高粘稠度和防止成品乳清析出的目的，杀菌条件一般为90～95℃，5min。3.7接种杀菌后的乳应马上降温到45℃左右，以便接种发酵剂。接种量根据菌种活力、发酵方法、生产时间的安排和混合菌种配比而定。加入发酵剂应事先在无菌操作条件下搅拌成均匀细腻的状态，不应有大凝块，以免影响成品质量。3.8发酵［2］单独使用益生菌作为发酵剂时，酸化作用较慢，所以需要采用其他方式抑制杂菌的生长。可以采用的方法有：利用能刺激生长的第五来加快酸化作用；提高发酵剂中的菌数，或者选择能促进彼此生长的益生菌株，这些方法可单独使用，也可联合使用。由于益生菌在牛奶中生长能力较差，为此，我们必需利用二次发酵方法，即开始用益生菌在40℃条件发酵5h，然后再用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵（1：1），使益生菌在乳中成为优势菌群。由于益生菌是一类厌氧菌群，因此发酵时发酵液不要搅动，以免空气混入，影响发酵。后发酵时间在12h以上。3.9调酸酸液必需稀释至浓度为10%左右，然后经杀菌处理（95℃,10min）3.2原料乳的质量要求用于制作发酵剂的乳核生产发酵乳的原料乳必须是高质量的，要求酸度在18?T以下，杂菌数不高于500000cfu/mL，乳中全乳固体不得低于11.5%。 3.3发酵乳生产中的辅料3.3.1脱脂牛乳乳粉用作发酵乳的脱脂乳粉要求质量高、无抗生素和防腐剂。脱脂乳粉可提高干物质含量，改善产品组织结构，促进产酸，一般添加量为1%～1.5%。3.3.2乳化稳定剂稳定剂的添加，有利于保持乳的均匀一致性，其添加量应控制在0.1%～0.5%。 3.3.3配料软化水、乳化稳定剂、蔗糖、蛋白糖等辅料溶化后，必须经杀菌处理（95℃,10min），冷却后才能加入到发酵乳中。冷却温度不能过低，否则影响胶磨和均质质量；也不能过高，否则将杀死菌群，一般选择冷却温度为52℃。 5.常见问题及处理方法5.1不凝不凝的原因可能是发酵剂失灵，原料乳中含有抗生素活生产过程中受杂菌污染。必须每天对发酵剂进行活力测定，活力达不到要求的不得使用。加强原料乳的验收工作，发现乳内混有抗生素，不得用于发酵乳的生产。每天要对生产设备、仪器进行认真消毒。5.2产气发酵乳容易产生气泡，主要原因是发酵剂菌种不纯，混入产气菌，生产设备、管道及原料消毒不彻底，生产中人为污染等原因造成的。必须经常进行正规而严格的纯度实验，检查发酵剂中有无杂菌的污染，加工设备消毒。5.3乳清分离正常的成品发酵乳组织状态应平整光滑，凝固结实，组织细腻。如出现凝块崩坏，乳清分离，则可能是由于停止发酵后的搬运及运输途中的振动，致使凝块破碎而析出乳清。此外，当用母发酵剂制成生产发酵剂后，最好贮存3天再用，时间太短对组织状态也有较大影响。除上述情况外，消毒温度不足65℃，或乳中总干物质含量低于7%，都会造成成品组织状态不佳。乳清析出多因发酵时间太长，温度过高或发酵剂添加过量所造成的。5.4酸度不适酸奶的酸度过低，主要是发酵时间不足或发酵温度不适宜。如不是上述原因请检查发酵剂活力是否符合要求以及发酵剂的添加量是否合理。另外，牛乳中固形物含量不够，有发酵阻碍物质存在，有噬菌体溶化益生菌发酵产酸时也可能影响酸度。必须找出真正的原因，以采取相应的措施。酸度过高，主要是发酵时间过长，发酵后冷却温度过高，以及乳中固形物含量过高。 5.5异味、异臭产生异味可能是制品生产过程中被杂菌污染，并在乳中生长保存或长期老熟。 5.6香味不足制品香味不足，可能是菌种选择不当或使用的混合发酵剂中，发酵温度不适合，发酵时间不够都会使制品风味不足
第一章前言 乳酸菌饮料是以鲜乳或乳制品为原料，经杀菌、冷却、接种乳酸菌发酵剂,培养发酵,加入水、糖液等稀释调配成的活性或非活性饮料制品。其中，成品中蛋白质含量不低于10g/L的称乳酸菌乳饮料，蛋白质含量不低于7g/L的称乳酸菌饮料。 我们通常所说的酸奶也属于乳酸菌饮料的一种。酸奶是以各种乳品为原料经乳酸菌发酵而成的产品，它起源于保加利亚，而我国晋朝就有了关于酸奶的记载。酸奶除保留牛奶的全部营养外，与鲜奶最显著的差异就在于它还含有大量的乳酸及益于人体健康的活性乳酸菌：乳酸不仅使酸奶富有醇香，清爽的酸香味，而且还使乳蛋白质更加细腻润滑，有利于人体消化吸收利用；活性乳酸菌对人体具有很多的好处，随着相关科学研究的不断深入，活性乳酸菌对于人体健康的益处被越来越多地揭示出来，如促进机体对营养成分的吸收利用、维持肠道菌群的微生态平衡、增强机体免疫功能等，同时它们可以在消化道中吸收胆固醇，有降低胆固醇的作用，对防止老年人的动脉粥样硬化、心脑血管栓塞、高血压等疾病有较好的辅助治疗效果。 在奶制品消费中酸奶的比例呈逐年上升的趋势。在我国，随着生活水平的不断提高和对生活品质的更高要求，酸奶产销量在乳品市场中增长迅速。国内酸奶在2006年的销售总量达到了3.07亿升，较2005年同期增长了73%。这种超常的发展速度在全球酸奶发展史上是非常罕见的。但相对来说，我国的酸奶研究和生产与发达国家相比还是比较落后的。欧洲早在1942年便已开始酸奶商业化生产，这些国家在产品方面的创意引领了酸奶发展的趋势，值得我们借鉴。我们要紧紧把握酸奶产品的发展趋势，不断研究开发新产品，使酸奶产品不断向口感温和、风味纯正、保健功能高、保质期长、包装形式多样的方向发展。 健康引导时尚，人们在满足了口感的同时，越来越意识到健康的重要性。酸奶以营养丰富的牛奶为主要原料，又加之乳酸菌对肠道的有益作用，故其保健功能一直为人类所认可，近年来人们又把果葡糖浆、果糖等甜味剂、维生素族、氨基酸系列、矿物元素、低聚糖系列、益生菌、膳食纤维、核苷酸、ARA、DHA、CPP、牛磺酸、卵磷脂等功能性原料应用到功能性酸奶开发中，以寻找新的卖点。与此同时，新型保健酸奶的开发也不拘泥于传统的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的使用，开始寻找新的肠道益生菌。 从国际保健型酸奶的发展形势来看，有以下几大趋势：其一，Lb.Planrarun和 Lb.Reuteri等新型菌种的引入是一种必然趋势；其二，发展如AB/ABC酸奶更先进菌种的混合使用是一种必然趋势；其三，既使用益生菌又添加益生源的合生源产品的发展是一种必然趋势；其四，添加其他对人体有益的营养素如DHA、维生素等多功能产品的发展是一种必然趋势。另外，随着人们对苗条身材、防止高血压、糖尿病等各种疾病的要求，酸奶向低糖、低脂肪的方向发展是一种必然趋势。 绿豆，别名植豆，又名吉豆，属豆科中的蝶花亚科豇豆属，我国是原产地，已有2000
乳酸菌及其乳酸菌发酵食品 发酵是一种古老、传统的食品储存与加工的方法，凡利用微生物的作用而制得的食品都可以称为发酵食品。发酵食品是人类巧妙地利用有益微生物加工制造的一类食品，具有独特的风味和营养价值，丰富了我们的饮食生活。发酵食品因在食品加工过程中有微生物参与作用，进而可以形成一些特异性风味物质和营养因子，如乳酸菌参与牛乳发酵，产生乙醛、丁二酮、丙酮、3-羟基丁酮、挥发性酸等芳香物质，以及胞外多糖、乳酸菌素、γ-氨基丁酸等营养因子。 乳酸菌是发酵食品最主要的有益微生物之一，人类对于乳酸菌的应用历史非常久远，在远古人类就在酿造食品方面不自觉地利用了乳酸菌。但是，人类能主动地去研究和掌握乳酸菌的生活规律，并加以应用，还是近百年的事。 1 乳酸菌 1.1 乳酸菌的分类 乳酸菌是一类以糖为原料产乳酸为主的细菌的总称，乳酸菌不是分类学上的名词，属于真细菌纲(Eubacteriac)真细菌目(Eabacteriales)中的乳酸细菌科(lactobacillaceae)。在伯杰氏系统细菌分类学上，目前已发现的乳酸菌，至少分布于乳杆菌属(Lactobacillus)、链球菌属(Strptococcus)、明串珠菌属(Leuconostoc)，乳球菌属(Lactococcus)等19个属的微生物中。其中，在食品、医药等领域应用较多的乳酸菌主要分布在乳杆菌属、双歧杆菌属、链球菌属、肠球菌属、乳球菌属、片球菌属和明串珠菌属等七个属种。 1.2 乳酸菌的基本特性 乳酸菌是革兰氏阳性，不形成芽孢(个别属除外)，不运动或少运动，不耐高温，但耐酸的球菌或杆菌，乳酸菌是一种兼性厌氧菌，适合于在氧含量低或无氧的环境中生长。与其它细菌相比，乳酸菌对营养的要求比较严格，除了要供给适量的水分、充足的碳源、氮源和无机盐类外，还需要加入维生素、氨基酸等生长因子。乳酸菌都能发酵一定的糖类产生乳酸，但分解蛋白质和脂肪能力微弱，过氧化氢酶反应呈阴性，适宜在偏酸的环境中生长，可使培养基pH 值降到5.0以下，产酸及耐酸能力都较强。 1.3 乳酸菌的发酵类型 乳酸菌的发酵根据产物的不同，分为三种类型：同型乳酸发酵、异型乳酸发酵和双歧发酵。同型乳酸发酵是指发酵终产物中90%以上为乳酸的乳酸发酵过程，以乳酸链球菌和多数乳酸杆菌为主。异型乳酸发酵是指发酵终产物中除乳酸外,还有乙醇、二氧化碳等成分的乳酸发酵过程，以明串珠菌属的乳酸菌以及某些乳酸杆菌,如肠膜明串珠菌、短乳杆菌、甘露醇乳杆菌等。双歧发酵是双歧杆菌的产能模式，双歧杆菌是一类特殊的严格厌氧菌,对营养要求较高,它们对葡萄糖的代谢也可归入异型乳酸发酵,但与其他乳酸菌的异型发酵不同。 1.4 乳酸菌的代谢产物 乳酸菌发酵的代谢产物主要有有机酸类、细菌素类、乙醛等芳香物质、胞外多糖、γ-氨基丁酸等。有机酸类主要有乳酸、乙酸，及少量的甲酸、丙酸等，具有抗菌防腐的作用，并带给食品酸性的口感；细菌素又称乳酸菌素，具有固定抗菌谱，对病原菌和腐败菌具有很强的抑制能力；乙醛等芳香物质给乳酸菌发酵食品带来独特的发酵风味；胞外多糖作为生命物质的重要组成部分，广泛参与细胞的各种生命现象及生理过程的调节；γ-氨基丁酸是神经系统中重要的抑制性神经递质，具有改善脑机能，调节情绪抗焦虑，降低血压等方面具有重要作用。
乳酸菌饮品四大障眼法 “快给你的肠道补点菌吧”、“六种乳酸菌发酵，这点很重要”……近年来，各种乳酸菌饮品逐渐成为人们的养生新宠，超市货架上，乳酸菌饮品也深受老少喜爱。这类产品并不像宣传的那么好，有很多消费者并不知情的问题。 概念让人眼花缭乱 这些产品名目繁多，标注的信息让人眼花缭乱。两款常温产品，一个标注“发酵型含乳饮品(杀菌型)”，另一个标注的是“乳酸菌饮料杀菌(非活菌型)”；冷藏产品则在名称一栏多标注“活菌型乳酸菌乳饮品”或“活性乳酸菌饮品”；还有些产品自称含有“植物乳杆菌”等。 现在都说乳酸菌能促进肠道健康，但看着这些名称，真不知道到底有啥区别。除了这些，还有优酸乳、酸酸乳等饮品，也给人“很有营养”的感觉。 专家总结四大常见障眼法 杀菌型和非活菌型乳酸菌饮品其实是一回事。为延长保质期，产品在出厂前需经过杀菌，活性乳酸菌也会被杀死，所以能在常温下保存的乳酸菌饮品多为这类“死菌”产品。虽
然这类产品中活性乳酸菌没了，但还存在微生物的代谢产物，不过它们对身体有多大益处，目前需要打个问号。 需要冷藏的活菌型乳酸菌饮品肯定比“死菌型”有更多的保健作用，但如果运输、贮藏中冷链不够完善，或运送中又将其放置在了常温下，活菌将加速衰亡，产品的营养价值便会打折扣。基于这些产品特性，乳酸菌饮品市场常用四大障眼法。 常温产品放冷藏打擦边球。有些杀菌型、非活菌型乳酸菌饮品也在冷柜中保存。这类饮品明明可以常温保存，却在产品信息中标注“冷藏后口感更佳”，商家于是有理由将其和活菌型乳酸菌饮品共同放在冷柜中销售，目的是迷惑消费者在糊里糊涂中消费。 菌种越多不一定越营养。“6种乳酸菌发酵”的产品真 的更好吗？在专家看来，这个问题很难回答清楚。首先，活菌数量才是关键，6种乳酸菌发酵产品不一定比两三种的产 品含活菌数更多。其次，6种乳酸菌共同发酵，每种菌的数 量不是平均的，谁起主导作用，也影响产品的保健价值。 菌种概念太花哨。王丁棉坦言，一些企业对菌种名称的标注十分混乱，比如“活性C菌”、“B+100益生菌”、“B 益畅菌”等说法，连专家也不认识。对消费者而言，这些菌
1 范围 本标准规定了含乳酸菌食品中乳酸菌（lactic acid bacteria）得检验方法。 本标准适用于含活性乳酸菌得食品中乳酸菌得检验。 2 规范性引用文件 本标准中引用得文件对于本标准得应用就是必不可少得。凡就是注日期得引用文件，仅所注日期得版本适用于本标准。凡就是不注日期得引用文件，其最新版本（包括所有得修改单）适用于本标准。 3 术语与定义 3、1 乳酸菌 lactic acid bacteria 一类可发酵糖主要产生大量乳酸得细菌得通称。本标准中乳酸菌主要为乳杆菌属（Lactob acillus）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）与链球菌属（Streptococcus）。 4 设备与材料 除微生物实验室常规灭菌及培养设备外，其她设备与材料如下： 4、1 恒温培养箱：36 ℃±1 ℃。 4、2 冰箱：2 ℃～5 ℃。 4、3 均质器及无菌均质袋、均质杯或灭菌乳钵。 4、4 天平：感量0、1 g。 4、5 无菌试管：18 mm×180 mm、15 mm×100 mm。 4、6 无菌吸管：1 mL（具0、01 mL刻度）、10 mL（具0、1 mL刻度）或微量移液器及吸头。 4、7 无菌锥形瓶：500 mL、250 mL。 5 培养基与试剂 5、1 MRS（Man Rogosa Sharpe）培养基及莫匹罗星锂盐（Li-Mupirocin）改良MRS培养基：见附录A中A、1。 5、2 MC培养基（Modified Chalmers 培养基）：见附录A中A、2。 5、3 0、5%蔗糖发酵管:见附录A中A、3。 5、4 0、5%纤维二糖发酵管:见附录A中A、3。 5、5 0、5%麦芽糖发酵管:见附录A中A、3。 5、6 0、5%甘露醇发酵管:见附录A中A、3。 5、7 0、5%水杨苷发酵管:见附录A中A、3。 5、8 0、5%山梨醇发酵管:见附录A中A、3。
乳酸菌饮料的生产工艺及关键控制点 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
乳酸菌饮料的生产工艺及关键控制点 1．生产工艺流程? 2．A．发酵乳生产? 3．鲜牛乳→验收→净化→标准化→杀菌→高压均质→冷却→接种发酵→纯酸奶? 4．Ｂ．乳酵菌乳饮料生产? 5．糖和稳定剂干粉混合→搅拌溶解→杀菌→加入山梨酸钾和甜味剂→加入酸奶→加入酸味剂→加入香精→高压均质→灌装→（杀菌）→成品? 6．2．关键控制点? 7．关键点①：发酵乳的制作：A．原料奶收购。刚收购鲜奶一般要求在5℃下低温保存，抑制微生物的繁殖，牛奶酸度控制在16-18，细菌总数≤200000个/ mL，芽孢总数≤100个 /mL，耐热芽孢总数≤50个/ mL，嗜冷菌≤10 个/mL，体细胞数≤500000个/mL,密度(20℃/4℃)1. 028～1.032 ，脂肪≥3.0g/100g；蛋白质≥3.0g/100g；乳糖≈4.5g～ 5.0g/100g，抗生素残留≤0.007IU/ml(0.004μg/ml)。B.原料奶热处 理。对原料乳的热处理（90℃保持10分钟或95℃保持5分钟）主要有两个目的：杀死原料乳的致病菌和有害微生物；使原料乳中的蛋白质适度变性，增加蛋白质的持水能力，增加发酵乳的网状结构，同时还有利于发酵菌的利用。C．菌种选择．对乳酸菌饮料的发酵剂一般选择嗜热链球菌和保加利亚杆菌，通常它的比例为1：1或2：1，杆菌
不能占优势，否则酸度太强．Ｄ．发酵控制．目前常用菌种最适当生长温度为42-43℃，因此在接种前后奶的温度应控制在42±1℃（在活性乳加入发酵乳的温度应低于20℃）接种温度过低会使菌种的活化时间延长，发酵缓慢而且污染杂菌的机会增加，对发酵不利，接种温度过高不但会抑制菌种的活力而且可能杀死发酵菌影响甚至终止发酵。 菌种的接种量应该严格控制，接种量太大则发酵过快，不利发酵乳的风味完全形成和良好组织结构的构建，接种量太小，则发酵周期太长，污染杂菌的几率增加。一般直投式的接种量为10-20U/T，继代式菌种的接种量为2-3%。发酵过程温度和时间控制也是重要因素，在整个发酵过程中，发酵罐（发酵室）的温度都应恒定（42-43℃），温度波动太大会严重影响发酵的进程，使发酵乳的品质变差；发酵的时间也应该严格控制，时间太短，发酵风味不好，结构差；时间太长则酸度太高，口感不好。一般要求直投式菌种发酵时间在3.5-6小时，继代式菌种的发酵时间稍短，一般在2.5-4小时，严格控制确保每次发酵乳品质一致性。 关键点②：稳定剂选择及溶解。A．稳定剂的选择。稳定剂是影响乳制品品质的重要因素，由于在酸性环境下，乳制品本身处于不稳定的状态，乳酸菌饮料易出现水析及沉淀，甚至水乳分层现象，因此对稳定剂的稳定效果有更大的依赖性，要求稳定剂有很好的稳定作用。单体胶（果胶、PGA、CMC）单独使用时对乳酸菌饮料稳定作用不是很理想，一般复配使用。Ｂ．稳定剂的溶解。由于乳酸菌饮料的稳定剂是以胶体为主，而且一般添加量较大，因此若直接加到水中容易吸水形成胶团，难以溶
深圳大学综合性、设计性与探索研究性实验 课程名称：微生物学实验 实验项目名称：高活性蛋白酶乳酸菌的筛选 学院：生命科学学院 专业：生物科学 指导教师：韩庆国 报告人：魏高斌学号： 2011300161 班级： 5 实验时间：2013-12-14~2013-12-31 实验报告提交时间：2014-01-03
高活性蛋白酶乳酸菌的筛选 [摘要]本实验利用添加了碳酸钙的改良乳酸菌的固体培养基通过初筛、复筛，火腿肠中得到一种能分解碳酸钙的菌种，对该菌种进行了形态学鉴定，确定此菌株属乳酸菌的乳酸球菌属。通过单因变量的改变，不断筛选分离得到高蛋白酶活性的乳酸菌种。 [关键词]乳酸菌、筛选、蛋白酶； 乳酸菌具有多种生理功能，乳酸菌具有提高食品营养价值，改善食品风味，延长保存时间，对人体具有多方面的保健作用，如能调节肠道菌群，维持体内微生态平衡，抑制肠道内腐败菌生长繁殖，消除体内有毒物质的产生，改善便秘，降低胆固醇水平，改善肝功能，缓解乳糖不耐症，改善维生素代谢，增强免疫，抗肿瘤，抗突变等，在畜牧业方面，乳酸菌还有增膘作用等，引起了人们广泛的研究兴趣，本文利用简单的培养分离纯化方法，利用单因素变量，将高蛋白酶活性的乳酸菌从肉类制品中分离筛选出来，这类高蛋白酶菌种在食品工业或畜牧业上有一定的意义。 1.材料与方法 1.1.材料 菌种来源：市售金锣火腿肠； 试剂：蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、柠檬酸二铵、葡萄糖、乙酸钠、磷酸氢二钾、硫酸镁、硫酸锰、吐温-60、去离子水、琼脂、碳酸钙、结晶紫染液、碘液、番红染液、干酪素； 器材：锥形瓶、烧杯、试管、培养皿、培养皿桶、移液管、洗耳球、接种环、移液器、移液器头、超净工作台、显微镜、电炉、分析天平、高压蒸汽锅、恒温培养箱等。 1.2.培养基配方 1.2.1.改良乳酸细菌固体培养基（MRS） 蛋白胨10.0 g，牛肉膏8.0 g，酵母膏4.0 g，柠檬酸二铵2.0 g，葡萄糖20.0 g，吐温-60 1.0 ml，乙酸钠5.0 g，磷酸氢二钾2.0 g，硫酸镁0.2 g，硫酸锰0.05 g、琼脂20.0 g，碳酸钙3%，pH 6.0~6.8，加蒸馏水至1000 ml。 1.2.2.乳酸菌蛋白酶活性检测的固体培养基 蛋白胨10.0 g，牛肉膏8.0 g，酵母膏4.0 g，柠檬酸二铵2.0 g，葡萄糖20.0 g，吐温-60 1.0 ml，乙酸钠5.0 g，磷酸氢二钾2.0 g，硫酸镁0.2 g，硫酸锰0.05 g、琼脂20.0 g，0.5%干酪素，pH 6.0~6.8，加蒸馏水至1000 ml。 1.3.方法 1.3.1.改良乳酸细菌培养基（MRS）配置 在室温的条件下，按照配方用分析天平分别使用称量纸称量：蛋白胨10.0 g、牛肉膏8.0 g、酵母膏4.0 g、柠檬酸二铵2.0 g、葡萄糖20.0 g、乙酸钠5.0 g、磷酸氢二钾2.0 g、硫酸镁 0.2 g、硫酸锰0.05 g，使用量程为1 ml的移液管量取吐温-60 1.0 ml到1000 ml烧杯中，与以上的全部试剂混匀，加去离子水至1000 ml，在电炉上稍微加热搅拌，以助于吐温-60的溶解，以制成pH 6.0~6.8的液体培养基。分装于500ml锥形瓶中，每瓶200ml。 按配方称取琼脂4 g、碳酸钙6 g于一个锥形瓶中制备成筛选乳酸细菌的固体培养基；按配方称取琼脂4 g、干酪素1 g制备成乳酸菌蛋白酶活性检测的固体培养基；锥形瓶用干净的胶塞和报纸封口。包扎若干洁净试管，准备移液器头，培养皿，2瓶100ml去离子水，于高压蒸汽锅121℃灭菌15min后冷却至50℃待用。
乳酸菌高密度规模发酵工艺优化 随着人们对抗生素滥用的重视,益生菌越来越广泛地应用于饲料、食品和医药行业,乳酸菌作为一种微生物资源因此受到越来越多的关注。乳酸菌高密度规模发酵是为提高菌体的发酵密度而使用的技术手段和特殊的培养装置,使菌体密度相较于普通培养方式能有显著的提高,最终提高菌细胞的产出率的一种扩大培养方式。 在实际生产过程中,乳酸菌菌体密度是乳酸菌发酵产品的重要指标。本试验以嗜酸乳杆菌和乳酸乳球菌为研究对象,筛选适合其增殖的培养基,研究适合乳酸菌的培养条件,优化乳酸菌中试高密度发酵工艺以及冷冻干燥保护剂组成。 本文的研究结果如下:(1)两株乳酸菌的形态学特征乳酸乳球菌在MRS培养基上可以形成明显的白色菌落,直径在1mm左右,圆形边缘整齐,不透明,表面光滑无皱褶。在添加碳酸钙的固体培养基中,菌落周围由于产酸形成透明的水解圈。 显微镜下观察,细菌成球形,不形成链状。嗜酸乳杆菌在MRS培养基上可以形成明显的菌落。 菌落圆形、白色、凸起,表面光滑、边缘较光滑,直径在1mm左右。在添加碳酸钙的固体培养基中,菌落周围形成透明水解圈。 在显微镜下观察,细菌成短杆状。两株乳酸菌通过革兰氏染色均为紫色,是革兰氏阳性菌。 (2)乳酸菌培养条件前期发酵条件优化前期实验室工作通过对两株乳酸菌的条件优化摸索,确定了以乳清粉为中试培养基,并确定乳酸乳球菌的最适培养温度在37℃C左右、初始培养基pH值在6.5、接种量在2%-7%之间,而接种量对最大活菌数的影响并不显著。培养28h可获最多的活菌,最大活菌数为 1.92±0.15
×108CFU/mL;嗜酸乳杆菌的最适培养温度在37℃C左右、初始培养基pH值在 6-6.5、接种量在5%-7%之间。 嗜酸乳杆菌在乳清粉培养基中培养32h可获得最大活菌数为1.53±0.15 × 1 08 CFU/mL。(3)高密度规模化发酵工艺优化随着乳清粉含量的增加,通过离心获得的乳酸菌干重是不断增加的。 当乳清粉含量增加至60%时,细胞干重(DCW/L)增加至13.21 g/L。通过乳清粉的添加,可以显著提高发酵罐中乳酸菌的细胞干重。 而从菌粉获得率计算,当乳清粉含量增加至60%时,嗜酸乳杆菌获得率增加 至23.42%。(4)冷冻干燥保护剂优化通过对离心获得的菌体添加10%的脱脂奶粉和10%的葡萄糖,或添加10%脱脂奶粉和10%海藻糖能够达到较高的复苏率。 通过进一步筛选得到四种具有显著保护性能的保护剂,并通过对乳酸乳球菌冷冻干燥保护剂的四因素三水平正交实验,结果得出这四种因素对于冷冻干燥后复苏率的影响,从大到小的顺序依此是葡萄糖>硫酸锰>脱脂奶粉>海藻糖。这四个因素对于冷冻干燥后的复苏率的影响都是极显著的,是影响该实验结果的主要因子。 通过正交实验,确定了一种冻干保护性较强的冻干保护剂组合,这种冻干保 护剂配比为每公斤菌体添加葡萄糖90g、海藻糖90g、硫酸锰60g、脱脂奶粉30g。冷冻干燥后的菌粉在储藏时应保持低温的环境,本次实验制备的两种菌粉在-20℃C环境下密封保存4周后,存活率仍能超过50%。 (5)乳酸菌耐受实验两株冻干菌粉对于人工消化液均有一定的耐受能力,乳 酸乳球菌在人工胃液中模拟消化3h存活率9.3%。在人工肠液中,经过4h的模拟消化过程,乳酸乳球菌的存活率为8.6%。
酸奶是用多种乳酸菌接种在牛奶中直接发酵而成，其活菌成分如保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、乳酸链球菌等，都是对人体有益的益生菌。属奶制品。 乳酸菌饮料是用发酵得到的某种或多种乳酸菌，与调味剂调配出来的饮料。 乳酸饮料是不含活菌的饮料，加入的乳酸是调味剂但也有益生作用。 乳酸菌奶饮料和普通的乳酸饮料、酸酸乳饮料有着本质上的区别，主要体现于乳酸菌奶饮料是发酵产品，而乳酸饮料、酸酸乳饮料等属于调配产品。发酵型乳酸菌奶饮料是利用优质的牛奶经过乳酸菌发酵，会产生大量对人体有益的乳酸菌和乳酸菌有益代谢产物，具有乳酸菌及发酵产物的生物功能，是有益健康的理想奶饮品；而普通的乳酸饮料则是以水、牛奶、白糖、柠檬酸或乳酸等配制而成的，工艺简单，不经过发酵，产品中根本没有乳酸菌及乳酸菌的代谢产物，乳糖也未降解，因此只属于乳饮料或乳酸饮料，有的产品甚至采用水解蛋白替代牛乳，所以这类乳饮品其营养价值及功能远远低于发酵型乳酸菌奶饮料。 与会专家告诉笔者，从技术工艺角度而言，发酵奶生产工艺复杂，发酵时间长，必须使用全套高科技的高级发酵设备，将优质乳酸菌接种于牛奶中，所以经生物发酵，产品能确保绿色、天然、无抗。而勾兑奶不仅工艺非常简单，2—4小时就能够出成品，无发酵工序和相关设备，无明显科技含量，是通过加入水解蛋白、香料、有机酸、防腐剂，稀释到牛奶中调配而成，有害健康；从口感角度比较，发酵奶和调配奶也有明显的差别：发酵奶奶香自然、口感醇厚、天然酸甜、回味无穷。 而勾兑奶口感偏淡、偏稀、酸涩，有香精味。在营养方面的差异，发酵奶和勾兑奶最大的区别在于：发酵奶经过发酵，含有大量乳酸菌及肽、氨基酸、小分子脂、活性钙、镁、磷、单糖、半乳酸等营养物质，对人体有最大的保健作用。而勾兑奶由于只是简单的调配工艺，未经发酵，所以不含乳酸菌，没有小分子营养及活性元素，人体吸收率低，营养价值低。所以说，发酵奶和调配奶存在着天壤之别的差异。 会上，中国国家卫生部卫生监督中心标准处处长张志强对发酵型乳酸菌奶饮料和乳酸饮料进行了严格的标准界定。 中国轻工联合会副会长潘蓓蕾指出，我国乳饮品市场目前正处于发展阶段，由于经济和社会发展的原因，所以调配型含乳饮料依然还存在一定的市场空间。但从整个乳酸菌奶饮料市场
第四讲乳酸菌及益生菌种类的功能及具有生物活性的次生代谢产物 一、乳酸菌及益生菌 1、定义及分类 （1）乳酸菌 （2）益生菌 2．生物活性 3．生长特性及应用、产品开发 二、生物活性的次生代谢产物 1、细菌素 （1）定义及种类 （2）特性 Nisin是正常菌群中某些种类的乳酸乳球菌合成和分泌的一种对大多数G+菌有强大杀灭作用的细菌素。Nisin对营养细胞的作用主要是在细胞膜上，它可以抑制细菌细胞壁中肽聚糖的生物合成，使细胞质膜和磷脂化合物的合成受阻，从而导致细胞内物质外泄，甚至引起细胞裂解。作为一种天然的生物性食品防腐剂和抗菌添加剂，Nisin已广泛应用于乳制品、罐头食品、高蛋白食品及饲料工业中。添加400IU/g的产品储存11天，其含菌数比对照组低4个对数期，产品的感官可接受性较高。Nisin对乳酸菌株的影响也较大，如控制适宜的添加量(一般在5-100mg/kg)，能对某些乳酸菌株有明显的抑制作用，造成菌株的活力下降、产酸受抑、生长不良，但乳酸菌总数变化不大。 nisin的研究现状 乳链菌肽是由乳酸乳球菌产生的由基因编码的多肽抗生素，含有34个氨基酸残基，分子中含有5种稀有氨基酸，即氨基丁酸（ABA）、脱氢丙氨酸(DHA)、β-甲基脱氢丙氨酸（DHB）、羊毛硫氨基酸（ ALA-S-ALA）和β-甲基羊毛硫氨基酸（ALA-ABA），它们通过硫醚键形成五个内环。 乳链菌肽的抑菌谱包括营养体和芽孢，对葡萄球菌、梭菌、芽孢杆菌和利斯特菌有强烈的抑制作用，对酵母和霉菌没有作用。迄今为止，乳链菌肽已在全世界约60多个国家和地区被用作食品防腐剂]。我国对乳链菌肽的研究始于1989年，中国科学院微生物研究所在国家自然科学基金项目和中国科学院“八五”重点科研基金项目资助下，完成了对乳链菌肽的基础研究，研究成果现已批量生产，投放市场。1992年3月29日，我国卫生部食品监督部门签发了乳链菌肽在国内的使用合格证明，同时将乳链菌肽列入1992年10月1日实施的国标GB2760-86中的增补品种，可用于罐藏食品、植物蛋白食品、乳制品和肉制品的保藏中。乳链菌肽用于食品中的优点是安全无毒，它的LD50约为7000Kg，允许使用的最大剂量是33000IU/Kg，乳链菌肽是一种短肽，可以被体内的α-胰凝乳蛋白酶降解；不影响食品的色香味；在食品加工中可以降低杀菌温度、减少热处理时间，改变食品的营养价值、风味和结构等性状。国内外的研究者在对乳链菌肽的分子结构、分子形成过程、物理化学性质、抗菌机理和毒性等进行了广泛的研究 产nisin菌株在发酵食品中的应用 在干酪中的应用 早在1951Hirsch等研究发现nisin产生菌乳酸乳球菌乳酸亚种在Swiss型干酪中抑制厌
工艺流程：淀粉 水解反应 葡萄糖 预处理 液仓 淀粉乳 盐酸（酸化）调配 预热（85℃～90℃） 均质（300～500KPa） 杀菌(100℃，10min) 冷却(50℃左右) 菌种保藏菌种活化菌种扩培接种 发酵（终点pH4.2） 冷却（15℃～20℃） 溶解杀菌混合 氮源、中和剂（碳酸钙）分离
提纯 乳酸成品 保持冷链贮存或销售 4.2.1.2 操作要点说明 （1）预处理 净化可以除去原料中的杂质，使淀粉达到最高的纯净度。 （2）水解 淀粉是葡萄糖以ɑ-1，4-糖苷键连接起来的多聚体，在催化剂存在和适宜温度等条件下，易于水解成葡萄糖、麦芽糖、糊精等单体或低聚物。合理控制水解，尽可能减少副反应发生，则是糖化工艺所要控制的关键。 （3）预热 预热一方面可以杀菌，而且由于适当加热，可以使葡萄糖液化，并完全去除淀粉和多聚糖的存在，增加产品的稳定性。预热温度控制在85℃～90℃。 （4）均质 均质主要是使原料充分混合均匀，阻止分层，提高葡萄糖的稳定性和稠度，并保证单体均匀分布，从而获得质地细腻、口感良好的产品。均质压力控制在300～500KPa。 （5）杀菌 杀菌目的在于杀灭原料中的杂菌确保乳酸杆菌的正常生长和繁殖，钝化原料中的天然抑制物。杀菌温度控制在100℃，保温10min进行杀菌。 （6）冷却 冷却主要是为接种的需要。经过热处理的糖乳需要冷却到一个适宜的接种温度，此温度控制在50℃左右。 （7）接种 接种是造成糖乳受微生物污染的主要环节之一，因此严格注意操作卫生，防止细菌、酵母、霉菌、噬菌体及其他有害微生物的污染。接种时充分搅拌，使发酵菌与原料混合均匀。
（8）发酵 发酵温度控制在50℃左右，从而为微生物代谢提供最适的温度环境，发酵时间24h，且期间不搅拌。 自由逃逸。当残糖降到1g/1时，发酵终点判定：发酵时罐口敞开，让CO 2 就识为发酵已经完成，再测定pH 4.2时即可停止发酵。 （9）冷却 冷却目的是抑制乳酸菌的生长、降低酶的活性、防止产酸过度、使糖液逐渐 析出的速度。将发酵乳迅速降温至15℃～20℃。 凝固、降低和稳定CO 2 （10）混合 将经溶解和杀菌的氮源、中和剂与发酵乳进行混合。 （11）分离提纯 由于乳酸在发酵过程中加入碳酸钙，因此，发酵最终的醪液悬乳酸与碳酸钙形成的乳酸钙，以水和形式存在。根据这一特性，采取相应的过滤介质和方法，即离子交换脱盐转酸方式及其分离提纯工艺。 （12）灌装和冷藏 采用相应灌装机进行灌装后的成品置于0℃～5℃冷藏12h～24h，进行后熟。