浅析苹果酸—乳酸发酵对干红葡萄酒品质的影响
摘要：苹果酸—乳酸发酵是干红葡萄酒及高级白葡萄酒发酵必经程序，是葡萄酒生物降酸的主要方法，可降解双羧基酸的苹果酸，使之转化为单羧基的、口感酸味柔和的乳酸，使葡萄酒的有机酸含量降低，酒体协调性增加，并可提高其生物稳定性和风味稳定性。本文介绍了苹果酸—乳酸发酵的机理，引发苹果酸—乳酸发酵的微生物及其影响苹果酸—乳酸发酵的主要因素。
关键词：苹果酸-乳酸降酸干红
苹果酸—乳酸发酵时葡萄酒生产过程中一个非常重要的环节，尽管巴斯德在很早时就对它模糊的提及，还是德国人p.科利施在1889年首次确定了其生物学本质。目前已成为近年来主要的研究方向。苹果-酸乳酸发酵是指在葡萄酒发酵结束后，在乳酸细菌的作用下将苹果酸分解为乳酸和CO2的过程。使酸涩、粗糙的酒变的柔和圆润，经过苹果酸—乳酸发酵后的红葡萄酒，生物稳定性提高。苹果酸—乳酸发酵是优质干红葡萄酒酿造过程中不可缺少的二次发酵过程，在佐餐葡萄酒中，由于干红葡萄酒的低二氧化硫和低酸度，比干白葡萄酒更容易发生苹果酸乳酸发酵。
1、苹果酸—乳酸发酵对葡萄酒质量的影响
1.1 脱酸或降酸作用
与冷凉气候葡萄产区相比，炎热葡萄产区的葡萄酒具有较高的ph值和较低的酸度，降酸是不希望发生的事，而对于寒冷地区的葡萄酒来说苹果酸的含量很高，苹果酸—乳酸发酵以成为理想的生物降酸方法，故苹果酸—乳酸发酵能使苹果酸的滴定总酸下降，酸涩感降低，但过度降酸会使酒的风味变得过于平淡。酸降幅度取决于葡萄酒中苹果酸的含量及其与酒石酸的比例。通常，苹果酸—乳酸发酵可使总酸下降1-3g/L，ph随之上升0.1-0.3。
1.2 增加葡萄酒的细菌学稳定性
苹果酸、酒石酸是葡萄酒中两个固定酸，一起构成了葡萄汁中90%的酸度。苹果酸比酒石酸生理代谢活跃，易被微生物分解利用（分解酒石酸菌很少见且仅存于ph大于4的葡萄酒中），一些细菌的苹果酸酶是由于苹果酸的存在而被诱导产生的，而在其他的细菌中它可能是合成型表达。一些细菌菌株只有在高含量的苹果酸存在的情况下才能诱导产生苹果酸酶，并进行苹果酸—乳酸发酵。利用这些细菌，低苹果酸含量的葡萄酒中就可能不会发生苹果酸—乳酸发酵。而苹果酸—乳酸发酵可使苹果酸分解，经抑菌、除菌等工序处理后，使葡萄酒细菌学稳定性增加，从而避免在储酒中和包装后可能引发的二次发酵。
1.3 改善口感和风味修饰
柔和的乳酸代替了酸味粗糙的苹果酸，酸涩粗糙风味变得柔和圆润。乳酸菌的代谢活动改变了葡萄酒中酯类、氨基酸、其它有机酸和维生素等微量成分和及和部分呈现香味物质的含量。这些物质的含量如果在一定的范围内，可以起到修饰葡萄酒风味的作用，产生令人愉快的黄油般的香气。但超过了这个范围，就可能使葡萄酒产生烂菜叶味等异味。
1.4 降低色度
在苹果酸—乳酸发酵过程中，由于葡萄酒总体酸度下降，引起葡萄酒的pH 值上升，这导致葡萄酒的颜色密度由紫红向蓝色调转变，使酒体颜色变浅。此外，乳酸菌利用了与SO2结合的物质（α-酮戊二酸，丙酮酸等酮酸），释放出游离二
苹果酸－乳酸发酵在葡萄酒酿造中的应用 苹果酸－乳酸发酵（MLF）是将苹果酸转化为乳酸，同时产生二氧化碳。由于苹果酸－乳酸发酵通常在酒精发酵结束后进行，因此，又称之为二次发酵。能够进行苹果酸－乳酸发酵的乳酸菌主要有乳酸菌、明串珠菌、片球菌和酒球菌等属的细菌。其中酒类酒球菌(Oenococcus oeni)是葡萄酒中进行苹－乳发酵最主要的乳酸菌，该属细菌对酒精和低pH具有较高的耐受性。 苹果酸－乳酸发酵是葡萄酒生物降酸的主要方法，可有效降低葡萄酒中的苹果酸。苹果酸是一种具有强烈辛酸味的双羧基酸，常规的物理、化学降酸方法对苹果酸不起作用，而苹－乳发酵可降解苹果酸，使之转化为单羧基的、口感酸味柔和的乳酸，使葡萄酒的有机酸含量降低，酒体协调性增加，并可提高其生物稳定性和风味复杂性。 我们有时无法理解的是为什么这一发酵过程会放缓、甚至停止。不完整的苹果酸－乳酸发酵酵可能延迟发酵，造成氧化，甚至产生令人讨厌的微生物。 因此，关于酵母菌株的挑选、以及对影响发酵过程主要因素的测试可以改进对苹果酸－乳酸发酵的控制。启动苹果酸－乳酸发酵的方式主要有两种：(1)非接种发酵，苹果酸－乳酸发酵由葡萄酒中自然存在的苹果酸—乳酸菌群自发完成，但结果通常不够稳定、效率不高； (2)接种发酵，苹果酸－乳酸发酵由接种经扩大培养的苹果酸—乳酸菌发酵剂完成。目前，接种发酵特性和酿酒适应性优良的乳酸茵已成为生产上启动苹果酸－乳酸发酵最普遍的方法。 发酵过程能否成功，受很多条件制约，主要因素如下： pH值： 一般说来，葡萄酒的pH值如果大于3.3引发的问题较少，若PH值低于此数，发酵过程可能遇阻。酒明串珠菌通常在葡萄酒pH低于3.5的条件下能表现出绝对优势，诸如乳酸菌、片球菌也能在此环境中存活、培育。 SO2浓度： 酒精发酵过程中，某些酵母菌株能产生亚硫酸盐，可能抑制苹果乳酸菌的发酵。葡萄浆中某些酵母菌株的出现可能绑定二氧化硫，决定产生游离态二氧化硫数量的数量。 在葡萄浆中加入二氧化硫可能延迟或阻止苹果酸－乳酸发酵过程。如果葡萄浆中游离态二氧化硫含量达到10毫克/升，就能抑制葡萄酒中苹果乳酸菌的繁殖。若想使苹果酸－乳酸发酵成功完成，建议将二氧化硫总浓度控制在50毫克/升一下。 酒精浓度： 酒精浓度过高会对乳酸菌的新陈代谢产生抑制作用，不同的菌株对酒精浓度的抗性不同。研究表明，酒精浓度如果保持5％－12％范围内，多数乳酸菌生长都不会受阻。在培养基中，可以容纳的酒精量主要由酵母菌株和温度、PH值以及培养基中氮的含量决定。高温
乳酸的生产方法 发酵法 发酵法的主要途径是糖在乳酸菌作用下，调节pH值5左右，保持大约50或60dm;C发酵三到五天得粗乳酸。 发酵法的原料一般是玉米、大米、甘薯等淀粉质原料（也有以苜蓿、纤维素等作原料，有研究提出厨房垃圾及鱼体废料循环利用生产乳酸的）。乳酸发酵阶段能够产酸的乳酸菌很多，但产酸质量较高的却不多，主要是根霉菌和乳酸杆菌等菌系。不同菌系其发酵途径不同，可分同型发酵和异型发酵，实际由于存在微生物其它生理活动，可能不是单纯某一种发酵途径。 发酵法分同型发酵和异型发酵。 合成法 合成方法制备乳酸有乳腈法、丙烯腈法、丙酸法、丙烯法等，用于工业生产的仅乳腈法(也叫乙醛氢氰酸法)和丙烯腈法。 （1）乳腈法 乳腈法是将乙醛和冷的氢氰酸连续送入反应器生成乳腈（或直接用乳腈作原料），用泵将乳腈打入水解釜，注入硫酸和水，使乳腈水解得到粗乳酸。然后再将粗乳酸送人酯化釜，加入乙醇酯化，经精馏、浓缩、分解得精乳酸。美国斯特林化学公司及日本的武藏野化学公司均采用此法合成乳酸。 （2）丙烯腈法
丙烯腈法是将丙烯腈和硫酸送入反应器中水解，再把水解物送人酯化反应器中与甲醇反应；然后把硫酸氢铵分出后，粗酯送入蒸馏塔，塔底获精酯；再将精酯送入第二蒸馏塔，加热分解，塔底得稀乳酸，经真空浓缩得产品。 （3）丙酸法 丙酸法以丙酸为原料，经过氯化、水解得粗乳酸；再经酯化、精馏、水解得产品。该法原料价格较贵，仅日本大赛路公司等少数厂家采用。反应如下：CH3CH2COOH Cl2-→CH3CHClCOOH NaOH—→CH3CH(OH)COOH NaCl 酶化法 （1）氯丙酸酶法转化 东京大学的本崎[6]等研究利用纯化了的L-2-卤代酸脱卤酶和DL-2-卤代酸 脱卤酶分别作用于底物L-2-氯丙酸和DL-2-氯丙酸，脱卤制得L-乳酸或D-乳酸。L-2-卤代酸脱卤酶催化L-2-氯丙酸，而DL-2-卤代酸脱卤酶既可催化L-2-氯丙酸，又可催化L-2-氯丙酸生成相应的旋光体，催化同时发生构型转化。 （2）丙酮酸酶法转化 从活力最高的乳酸脱氢酶的混乱乳杆菌DSM20196菌体中得到D-乳酸脱氢酶，以无旋光性的丙酮酸为底物可得到D-乳酸。 工业生产乳酸方法主要是发酵法和合成法。发酵法因其工艺简单，原料充足，发展较早而成为比较成熟的乳酸生产方法，约占乳酸生产的70以上，但周期长，只能间歇或半连续化生产，且国内发酵乳酸质量达不到国际标准。化学法可实现
长江大学 发酵工厂设计课程设计 题目名称：年产10万吨乳酸发酵车间设计 学院（系）：生命科学学院 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 课程设计日期：2010年11月18日-2010年12月10日
目录 引言 1发酵工厂总平面设计方案……………………………………………………………… 1.1 工厂的选址……………………………………………………………………… 1.2 工厂总平面设计方案 2生产工艺流程设计 2.1 生产工艺概述 2.2 操作要点说明 2.3 酸奶质量标准 3设计计算说明 3.1 物料平衡计算 3.2 水平衡计算 3.3 热量平衡计算 3.4 无菌空气平衡计算 3.5 班产量计算与人员安排 3.6 设备的选型与校核计算 4车间设备布置设计 4.1 车间布置说明 4.l 车间布置图纸（平面图、立面图、主要设备图） 总结
年产10万吨乳酸发酵车间设计 学生： 指导老师： 民以食为天，食以乳为先。牛乳自古以来即被人类饮用，牛乳的组成最为接近人乳，含有人体所需要的全部营养成分，营养最为均衡，在人们的膳食结构中具有其他食品无法替代的地位和作用。由鲜牛乳发酵成的酸乳由于其丰富的营养、特殊的风味、爽滑的质构和良好的生理功能，备受人们青睐。联合国粮农组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）与国际乳品联合会（IDF）于1977年对酸乳作出如下定义：酸乳，即在添加（或不添加）乳粉（或脱脂乳粉）的乳（杀菌乳或浓缩乳）中，由保加利亚乳杆菌和嗜热乳酸链球菌进行乳酸发酵制成的凝乳状产品，成品中必须含有大量的、相应的活性微生物。通常根据酸乳成品的组织状态来进行分类，具体可分为凝固型酸乳（发酵过程在包装容器中进行，从而使成品因发酵而保留其均匀一致的凝乳状态）、搅拌型酸乳（成品先发酵后灌装而得，发酵后的凝乳已在灌装前和灌装过程中搅碎而成黏稠且均匀的半流动状态）和饮用型酸乳（类似搅拌型酸奶，但包装前凝块被分散成液体）。饮用酸乳制品对身体有很多益处，乳中许多成分具有很高的营养价值，而且微生物菌群产生的许多代谢产物对人体也极为有益。⑴营养作用：牛奶中乳糖经乳酸菌发酵，其中20%～30%被分解为葡萄糖和半乳糖。前者进一步转化为乳酸或其他有机酸，这些有机酸有益于身体健康；后者被人吸收利用，可参与幼儿脑苷脂和神经物质的合成，并有利于提高乳脂肪的利用率。牛奶中的蛋白质经发酵作用后，乳蛋白变成微细的凝乳粒，易于被人消化吸收。酸奶中的磷、钙和铁易被吸收，有利于防止婴儿佝偻病和老人骨质疏松病。牛奶中的脂肪经乳酸菌作用后，发生解离或酯键被破坏，易于被机体吸收。发酵过程中，乳酸菌还会产生人体所必需的维生素 B 1、维生素B 2 、维生素B 6 、维生素B 12 、烟酸和叶酸等营养物质。⑵缓解乳糖不耐 症：乳酸菌产生的乳糖酶能降解牛奶中的乳糖，因此乳糖不耐症患者饮用酸奶就不会出现饮用牛奶时发生的乳糖不耐症，如腹胀、腹痛、肠道痉挛、下泻等。⑶整肠作用：人体肠道内存在有益菌群和有害菌群。在人体正常情况下，前者占优势；当人患病时，有害菌群占优势。饮用酸奶可以维持有益菌群的优势。⑷抑菌
苹果酸－乳酸发酵 (MLF) 1、定义：就是在乳酸细菌的作用下将苹果酸分解为乳酸和CO2的过程。使酸涩、粗糙柔软肥硕，提高酒的质量。 18世纪70年代，巴斯德首先发现。1914年，瑞士Muller－Thurgau等定名为苹果酸－乳酸发酵。现代葡萄酒学的研究得出现代葡萄酒酿造的基本原理——要获得优质的干红葡萄酒，首先应该使糖和苹果酸分别只被酵母菌和MLB分解；其次应尽快完成这一分解过程；第三，当葡萄酒中不再含有糖和苹果酸(而且仅仅在这个时候)，葡萄酒才算真正生成，应尽快除去微生物 2、MLF对葡萄酒质量的影响苹果酸-乳酸发酵对酒质的影响受乳酸菌发酵特性、生态条件、葡萄品种、葡萄酒类型以及工艺条件等多种因素的制约。如果苹果酸-乳酸发酵进行的纯正，对提高酒质有重要意义，但乳酸菌也可能引起葡萄酒病害，使之败坏。1．降酸作用 在较寒冷地区，葡萄酒的总酸尤其是苹果酸的含量可能很高，苹果酸-乳酸发酵就成为理想的降酸方法，苹果酸-乳酸发酵是乳酸菌以L-苹果酸为底物，在苹果酸-乳酸酶催化下转变成L-乳酸和CO2的过程。二元酸向一元酸的转化使葡萄酒总酸下降，酸涩感降低。酸降幅度取决于葡萄酒中苹果酸的含量及其与酒石酸的比例。通常，苹果酸-乳酸发酵可使总酸下降1-3g/L。 3、风味修饰 苹果酸-乳酸发酵另一个重要作用就是对葡萄酒风味的影响。例如乳酸菌能分解酒中的柠檬酸生成乙酸、双乙酰及其衍生物（乙偶姻、2,3-丁二醇）等风味物质。乳酸菌的代谢活动改变了葡萄酒中醛类、酯类、氨基酸、其它有机酸和维生素等微量成分的浓度及呈香物质的含量。这些物质的含量如果在阈值内，对酒的风味有修饰作用，并有利于葡萄酒风味复杂性的形成；但超过了阈值，就可能使葡萄酒产生泡菜味、奶油味、奶酪味、干果味等异味。其中，双乙酰对葡萄酒的风味影响很大，当其含量小于4mg/L时对风味有修饰作用，而高浓度的双乙酰则表现出明显的奶油味。苹果酸-乳酸发酵后有些脂肪酸和酯的含量也发生变化，其中乙酸乙酯和丁二酸二乙酯的含量增加 4．降低色度 在苹果酸-乳酸发酵过程中，由于葡萄酒总酸下降（1-3g），引起葡萄酒的pH上升（约0.3个单位），这导致葡萄酒的色密度（color intensity）由紫红向蓝色色调转变。此外，乳酸菌利用了与SO2结合的物质（α-酮戊二酸，丙酮酸等酮酸），释放出游离SO2，后者与花色苷结合，也能降低了酒的色密度，在有些情况下苹果酸-乳酸发酵后，色密度能下降30%左右。因此，苹果酸-乳酸发酵可以使葡萄酒的颜色变得老熟（张春晖等，1999）。 5．细菌可能引起的葡萄酒病害在含糖量很低的干红和一些干白葡萄酒中，苹果酸是最易被乳酸菌降解的物质，尤其是在pH较高（3.5-3.8）、温度较高（＞16℃）、SO2浓度过低或苹果酸-乳酸发酵完成后不立即采取终止措施，几乎所有的乳酸菌都可变为病原菌，从而引起葡萄酒病害。根据底物来源可将乳酸菌病害分为：酒石酸发酵病（或泛浑病）；甘油发酵（可能生成丙烯醛）病（或苦败病）；葡萄酒中糖的乳酸发酵（或乳酸性酸败）。
泡菜发酵工艺综述 王瑜蒙万川 一、泡菜营养分析 泡菜是以微生物乳酸菌主导发酵而生产加工的的传统生物食品，富含以乳酸菌为主的功能益生菌群及其代谢产物，风味优雅、清香脆嫩，营养丰富，既可满足不同口味、又可增进食欲、帮助消化，促进健康。泡菜含有维生素A、B1、B2、C、钙、磷、铁、胡萝卜素、辣椒素、纤维素、氨基酸、蛋白质等多种营养成分。大量V c和胡萝1-素，能起抗癌作；泡菜中的纤维素对便秘和大肠癌有预防和抑制作用，还可降低胆固醇，预防高血压，动脉硬化等成人循环系统病症；泡菜中的辣椒、蒜、姜、葱等刺激性作料可起到消炎杀菌，促进消化酶分泌的作用[1]；泡菜发酵过程中产生的有机酸、酒精和酯等物质，能以其独特的风味和颜色增进食欲[2]；泡菜中含有大量的乳酸菌(约6300万个／mL)，被人体吸收后，能促进胃肠道蠕动和胃蛋白酶的分泌，并抑制人体消化道内有害菌的繁殖，使肠道内微生物分布正常化，有助于对食物的消化、吸收[3]；乳酸菌代谢产生的有机酸可使肠道内的渗透压增高，水分分泌亢进，粪便中水分增高而缓解便秘。另外据研究，泡菜还可以降低血液中氨基酸含量，防止脑溢血、心肌梗塞；降低肝中脂肪和血液中胆固醇含量，预防动脉硬化[4]；使皮肤细胞角质层变薄，减少皮肤的紫外线酸化作用，有效防止皮肤老化；抑制癌细胞生长[5]等。 二、泡菜发酵过程 2-1发酵初期：蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃，它们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵，发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。由于有较多的二氧化碳产生，气泡会从坛沿水槽内的水中间歇性地放出，使坛内逐渐形成嫌气状态。此时泡菜液的含酸量约为0.3%～0.4%，是泡菜初熟阶段，其菜质咸而不酸、有生味。 2-2发酵中期：由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH下降，嫌气状态形成，乳酸杆菌开始活跃，并进行同型乳酸发酵。这时乳酸的积累量可达到0.6%～0.8%。pH为3.5～3.8。大肠杆菌、腐败菌、酵母菌和霉菌的活动受到抑制。这一期间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有酸味而且清香。 2-3发酵后期：在此期间继续进行的是同型乳酸发酵，乳酸含量继续增加，可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时，乳酸杆菌的活性受到抑制，发酵速度逐渐变缓甚至停止。此阶段泡菜酸度过高、风味不协调。从乳酸的含量、泡菜的风味品质来看，在初期发酵的末期和中期发酵阶段，泡菜的乳酸含量为0.4%～0.8%，风味品质最好，因此，常以这个阶段作为泡菜的成熟期。 三、泡菜发酵工艺的探究分析 3-1发酵温度：通过研究发现分别以15℃、25℃、35℃发酵榨菜泡菜时，温度与发酵进程的影响成正相关关系，72小时内35℃的产酸量为25℃的1.3倍，15℃的3倍。以榨菜泡菜0．5％酸度值为成熟标准的话，35℃的泡菜24小时内就可以发酵成熟，而25℃则需48小时，15℃的在72小时内都无法达到成熟的标准。在试验中随着盐量的增加，发酵速率与产酸量均降低，食盐的渗透压对发酵速率与发酵进程的影响较显著。除成熟度与发酵速率基本一致外．盐量高低对泡菜质地的影响未见明显差异[6]。 3-2盐水浓度：盐水(质量浓度分别为18.67g/l，28.00g/l，37.33g/l)发酵白菜的过程中，泡菜液的细菌总数往往在第4天出现峰值，而后呈下降趋势，最后平稳。而对于乳酸菌，前6 d发酵的菌数量呈上升趋势，第6天以后乳酸菌数处于平衡状态。用各种质量浓度食盐的处理中，食盐质量浓度越高，乳酸菌数越少，质量浓度为37.33g/l的盐使乳酸菌的数量明显减少；在泡菜发酵时加入9.33g/ml的食盐和23.33 g/ml的蒜时，泡菜中的有害菌少、
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） 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。 发酵终点判定：发酵时罐口敞开，让CO 自由逃逸。当残糖降到1g/1时， 2 就识为发酵已经完成，再测定pH 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、使糖液逐渐凝固、降低和稳定CO 析出的速度。将发酵乳迅速降温至15℃～20℃。 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。
浅析苹果酸—乳酸发酵对干红葡萄酒品质的影响 摘要：苹果酸—乳酸发酵是干红葡萄酒及高级白葡萄酒发酵必经程序，是葡萄酒生物降酸的主要方法，可降解双羧基酸的苹果酸，使之转化为单羧基的、口感酸味柔和的乳酸，使葡萄酒的有机酸含量降低，酒体协调性增加，并可提高其生物稳定性和风味稳定性。本文介绍了苹果酸—乳酸发酵的机理，引发苹果酸—乳酸发酵的微生物及其影响苹果酸—乳酸发酵的主要因素。 关键词：苹果酸-乳酸降酸干红 苹果酸—乳酸发酵时葡萄酒生产过程中一个非常重要的环节，尽管巴斯德在很早时就对它模糊的提及，还是德国人p.科利施在1889年首次确定了其生物学本质。目前已成为近年来主要的研究方向。苹果-酸乳酸发酵是指在葡萄酒发酵结束后，在乳酸细菌的作用下将苹果酸分解为乳酸和CO2的过程。使酸涩、粗糙的酒变的柔和圆润，经过苹果酸—乳酸发酵后的红葡萄酒，生物稳定性提高。苹果酸—乳酸发酵是优质干红葡萄酒酿造过程中不可缺少的二次发酵过程，在佐餐葡萄酒中，由于干红葡萄酒的低二氧化硫和低酸度，比干白葡萄酒更容易发生苹果酸乳酸发酵。 1、苹果酸—乳酸发酵对葡萄酒质量的影响 1.1 脱酸或降酸作用 与冷凉气候葡萄产区相比，炎热葡萄产区的葡萄酒具有较高的ph值和较低的酸度，降酸是不希望发生的事，而对于寒冷地区的葡萄酒来说苹果酸的含量很高，苹果酸—乳酸发酵以成为理想的生物降酸方法，故苹果酸—乳酸发酵能使苹果酸的滴定总酸下降，酸涩感降低，但过度降酸会使酒的风味变得过于平淡。酸降幅度取决于葡萄酒中苹果酸的含量及其与酒石酸的比例。通常，苹果酸—乳酸发酵可使总酸下降1-3g/L，ph随之上升0.1-0.3。 1.2 增加葡萄酒的细菌学稳定性 苹果酸、酒石酸是葡萄酒中两个固定酸，一起构成了葡萄汁中90%的酸度。苹果酸比酒石酸生理代谢活跃，易被微生物分解利用（分解酒石酸菌很少见且仅存于ph大于4的葡萄酒中），一些细菌的苹果酸酶是由于苹果酸的存在而被诱导产生的，而在其他的细菌中它可能是合成型表达。一些细菌菌株只有在高含量的苹果酸存在的情况下才能诱导产生苹果酸酶，并进行苹果酸—乳酸发酵。利用这些细菌，低苹果酸含量的葡萄酒中就可能不会发生苹果酸—乳酸发酵。而苹果酸—乳酸发酵可使苹果酸分解，经抑菌、除菌等工序处理后，使葡萄酒细菌学稳定性增加，从而避免在储酒中和包装后可能引发的二次发酵。 1.3 改善口感和风味修饰 柔和的乳酸代替了酸味粗糙的苹果酸，酸涩粗糙风味变得柔和圆润。乳酸菌的代谢活动改变了葡萄酒中酯类、氨基酸、其它有机酸和维生素等微量成分和及和部分呈现香味物质的含量。这些物质的含量如果在一定的范围内，可以起到修饰葡萄酒风味的作用，产生令人愉快的黄油般的香气。但超过了这个范围，就可能使葡萄酒产生烂菜叶味等异味。 1.4 降低色度 在苹果酸—乳酸发酵过程中，由于葡萄酒总体酸度下降，引起葡萄酒的pH 值上升，这导致葡萄酒的颜色密度由紫红向蓝色调转变，使酒体颜色变浅。此外，乳酸菌利用了与SO2结合的物质（α-酮戊二酸，丙酮酸等酮酸），释放出游离二
乳酸发酵技术 一实验目的 1.了解乳酸菌的生长特性和乳酸发酵的基本原理； 2. 学习酸乳的制作方法。 二实验原理 牛乳中的乳糖在酸奶菌种(保加利亚乳杆菌：嗜热链球菌=1：1)的乳糖酶的作用下，首先分解为葡萄糖和半乳糖两种单糖，然后这两种糖经乳酸发酵生成乳酸，使牛乳酸度增加，酪蛋白产生沉淀。酸奶经过均质、消毒、发酵等过程加工而成的。酸乳的品种很多，根据发酵工艺的不同分为凝固型酸乳和搅拌型酸乳两大类。凝固型酸乳在接种发酵菌株后，立即进行包装，并在包装容器内发酵、成熟。搅拌型酸乳先在发酵罐中接种、发酵，发酵结束后再进行无菌罐装并后熟。 三设备、仪器、材料(一)设备与仪器1．高压蒸汽灭菌锅2．超净工作台 4．恒温水浴锅 5．酸度计6．均质机 7．培养箱 8．塑料杯 9．三角瓶 (二)材料 1．市售酸乳 2．全脂奶粉 3．市售白糖 4. 食用果胶 3．调味培养基1 酸乳1000mL，50度糖浆l00mL，32波美度菠萝汁50mL，乳化发酵牛奶香精0.6 mL，乳化菠萝香精1.0 mL。调味培养基2酸乳300mL，50度糖浆220mL，食用柠檬酸1.5g，耐酸型食用CMC1.5g，乳化发酵牛奶香精0.8 mL，乳化草莓香精1.0 mL，用饮用水定容为1000mL。三实验步骤 1．基料配制：将全脂乳粉、蔗糖和水以10：5：70的比例混匀，作为制作饮料的基料。为了增加干物质含量，可用以下3种方法进行处理：将牛乳中水分蒸发l0%～20%，相当于物质增加1.5～3%；添加浓汁牛乳(如炼乳、牦牛乳或水牛乳等)；按质量的0.5％～2.5％添加脱脂乳粉。 2．扩大培养：将分离到的嗜热乳酸链球菌、保加利亚乳杆菌用上述培养基进行扩大培养。 3．添加稳定剂：在基料中添加0.10～0.5%的明胶、果胶或琼脂作稳定剂，可提高酸乳的稠度和黏度，并可防止酸乳中乳清的析出。根据口味和营养需要，适当添加甜味剂及维生素。 4．均质：用均质机在55～70℃和20MPa下将基料均质。 5．巴氏杀菌：通常在90℃下保持5 min。 6．牛乳冷却：牛乳经巴氏杀菌后用水冷却，至40～45℃时接种。 7．接种：将培养好的嗜热乳酸链球菌、保加利亚乳杆菌及其等量混合菌液以2～3％(分别接种3%和5%)的接种量分别接人上述培养基料中，摇匀，或用灭过菌的玻棒搅拌均匀。接种量、发酵时问和温度对酸乳质量影响很大，应严格控制。保加利亚乳杆菌生长较快，经常会占优势；若酸度过高，会产生过多的乙醛，导致酸乳产生辛辣味。 8．灌装和发酵凝固型酸乳的生产：接种后应立即分装到已灭菌的一次性塑料杯中，以保鲜膜封口；将接种后的酸乳置于40℃恒温箱中培养至凝乳块出现(约3～4h)，然后转入4℃冰箱中后熟24h以上)，pH值为4～4.5，凝块均匀细腻，无乳清析出，色泽均匀，元气泡，获得较好妁口感和特有风味。 搅拌型酸乳的生产：直接在发酵罐中接种，接种后继续搅拌3min，使发酵菌种与含乳基料混合均匀，然后置于发酵室，每隔一定时间测定发酵液的pH值，当pH值为4．5～4．7 对停止发酵，冷却后启动搅拌，添加调味培养基1进行调配。将调配好的酸乳放入冰箱中 24h后，即可饮用。若要制作酸乳饮料，可用经过后酵的酸乳来调配，向其中添加调味培养基2进行调配。 调配后用均质机在55～70℃和20MPa下均质，灌装、封口后，85℃、30min水浴消毒，冷却后即可饮用和保存(4℃下可保存6个月)。 四、数据处理方法 发酵结束后，品尝酸乳在香味和口感上的异同，测定pH值；品尝时若出现异味，表明酸乳污染了杂菌，测定pH值；进行大肠菌群的检测实验。 项目有无乳清分离硬度口感酸度 【思考题】1．为何要用巴氏消毒?2．酸乳发酵过程中为什么会引起凝乳?
苹果酸—乳酸菌发酵（Malolactic Fermentation, MLF） 二发、苹乳发酵原理 标签：杂谈分类：酿酒工艺另附技术工艺篇供参考：葡萄酒的苹果酸－乳酸发酵技术工艺管理苹果酸-乳酸发酵Malolactic Fermentation,MLF)是在乳酸细菌的作用下将苹果酸分解成乳酸和二氧化碳的过程，这一发酵使新(生)葡萄酒的酸涩、粗糙等特点消失，而变得柔软。经苹果酸-乳酸发酵后的红葡萄酒，酸度降低，果香、醇香加浓，获得柔软、有皮肉和肥硕等特点，质量提高。同时苹果酸-乳酸发酵还能增强葡萄酒的生物稳定性。因此，苹果酸-乳酸发酵是名符其实的生物降酸作用。 5.1简史和意义 第一个注意到这一发酵的是巴斯德，并且他把这一现象与在牛奶中观察到结果进行了比较。到了1914年，瑞士的两位葡萄酒工作者Muller-Thurgau 和Osterwalder 才将这一发酵定名为苹果酸-乳酸发酵。1945年以后，很多葡萄酒工作者和微生物学家对这一现象进行了深入的研究，取得了很大的进展，并导致HT5H 现代葡萄酒酿造基本原理HT 的产生(Peynaud ,1981 )。根据这一原理，HT5H 要获得优质红葡萄酒，首先应该使糖被酵母菌发酵，苹果酸被乳酸细菌发酵，但不能让乳酸菌分解糖和其它葡萄酒成分；其次，应该尽快地使糖和苹果酸消失，以缩短酵母菌或乳酸细菌繁殖或这两者同时繁殖的时期，HT 因为在这一时期中，乳酸细菌可能分解糖和其它葡萄酒成分，Peynaud 将这一时期称HT5H 危险期；第三，当葡萄酒中不再含有糖和苹果酸时(而且仅仅在这个时候)，葡萄酒才算真正生成，应该尽快地除去微生物。 5.2 苹果酸-乳酸发酵对葡萄酒质量的影响 苹果酸-乳酸发酵对葡萄酒质量的影响受乳酸细菌发酵特性、生态条件、葡萄品种、葡萄酒类型以及工艺条件等多种因素的制约。如果苹果酸-乳酸发酵进行得纯正，对提高酒质有重要意义，但乳酸菌也可能引起葡萄酒病害，使之败坏。 5.2.1 降酸作用 在较寒冷地区，葡萄酒的总酸尤其是苹果酸的含量可能很高，苹果酸-乳酸发酵就成为理想的降酸方法，苹果酸-乳酸发酵是乳酸细菌以L-苹果酸为底物，在苹果酸-乳酸酶催化下转变成L-乳酸和CO2的过程。二元酸向一元酸的转化使葡萄酒总酸下降，酸涩感降低。酸降幅度取决于葡萄酒中苹果酸的含量及其与酒石酸的比例。通常，苹果酸-乳酸发酵可使总酸下降1-3g/L。 5.2.2 增加细菌学稳定性 苹果酸和酒石酸是葡萄酒中两大固定酸。与酒石酸相比，苹果酸为生理代谢活跃物质，易被微生物分解利用，在葡萄酒酿造学上，被认为是一种起关键作用的酸。通常的化学降酸只能除去酒石酸，较大幅度的化学降酸对葡萄酒口感的影响非常显著，甚至超过了总酸本身对葡萄酒质量的影响。而葡萄酒进行苹果酸-乳酸发酵可使苹果酸分解，苹果酸-乳酸发酵完成后，经过抑菌、除菌处理，使葡萄酒细菌学稳定性增加，从而可以避免在贮存过程中和装瓶后可能发生的再发酵。 5.2.3 风味修饰 苹果酸-乳酸发酵另一个重要作用就是对葡萄酒风味的影响。这是因为乳酸细菌能分解酒中的其他成分，生成乙酸、双乙酰、乙偶姻及其他C 4化合物；乳酸细菌的代谢活动改变了葡萄酒中醛类、酯类、氨基酸、其他有机酸和维生素等微量成分的浓度及呈香物质的含量。这些物质的含量如果在阈值内，对酒的风味有修饰作用，并有利于葡萄酒风味复杂性的
乳酸发酵工艺流程 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
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） 冷却（15℃～20℃） 溶解杀菌混合 （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。
苹果酸-乳酸发酵的生物转化 目录 2.1 前言 2.2 酿酒过程中乳酸菌的生态发展 2.2.1 葡萄酒中的乳酸菌 2.2.2 酿酒中的发展 2.2.3 微生物的相互作用 2.3 葡萄酒乳酸菌的分离鉴定 2.3.1 传统方法 2.3.2 分子方法 2.4 葡萄酒中乳酸菌的相关代谢 2.4.1 碳水化合物代谢 2.4.2 有机酸代谢 2.4.3 酚类化合物代谢 2.4.4 苷水解代谢 2.4.5 氨基酸代谢 2.4.6 蛋白质和肽的破坏 2.5 苹果酸-乳酸发酵对葡萄酒感官特性的贡献 2.6 葡萄酒中苹果酸-乳酸发酵的发展新趋势 2.6.1 苹果酸-乳酸发酵剂的使用 2.6.2 接种/联合接种的时间 2.6.3 木桶/微氧技术中的苹果酸-乳酸发酵 2.7 乳酸菌引起的葡萄酒腐败 2.7.1 葡萄酒相关的感官特性的影响 2.7.2 葡萄酒相关卫生质量的影响 2.8 乳酸菌生长的管理办法 2.9 结论 参考文献
2.1 前言 葡萄酒中苹果酸-乳酸发酵（MLF）是由酶促使L-苹果酸转化为L-乳酸而定义的，是紧随酒精发酵的二次发酵过程，也会同时发酵。苹果酸转化为乳酸的反应不属于真正的发酵，而是酶反应，由达到对数期阶段的乳酸菌（LAB）进行。苹果酸-乳酸发酵主要是由酒球菌进行，因为发现该种具有耐低pH(<3.5) ，高酒精浓度（>10%）和高SO 含量（50mg/L）的能力。很多乳酸杆菌，明串珠菌和片 2 球菌的耐药菌株也能在葡萄酒中生长和对苹果酸-乳酸发酵有作用；特别是当葡萄酒的pH超过3.5。苹果酸-乳酸发酵的最大好处是在凉的气候下使葡萄酒产生脱羧，有助于风味及香气的复杂性和提高微生物稳定性。 不幸地是，不受控的苹果酸-乳酸发酵也会引起葡萄酒的腐败，导致风味下降，对人体健康有害，本章节对乳酸菌和苹果酸-乳酸发酵在葡萄酒中的重要发展进行了详解 2.2 酿酒过程中乳酸菌的生态发展 2.2.1 葡萄酒中的乳酸菌 葡萄酒酿造是一个复杂的微生物进程，涉及到酵母菌和细菌。它们先天存在葡萄的皮中，并在酿酒过程中的桶，罐和设备中也有发现。大量的研究集中在对葡萄酒中乳酸菌的生态描述；对它在葡萄酒酿造过程中参与的反应及分布和在葡萄汁，葡萄酒和发酵过程中的次级代谢已有深入的研究。 来自葡萄，葡萄汁或葡萄酒的乳酸菌属于两个科，三个代表属。乳酸杆菌属于乳酸杆属，链球菌科属于酒球菌属和片球菌属。 2.2.1.1 乳杆菌 乳杆菌属是高度多样化的革兰氏阳性菌，微需氧细菌，细胞不可移动，有长杆，短杆，可呈现成对或成链的不同尺寸单个细胞。该属的细菌属于兼性厌氧菌，生长需要含有丰富发酵糖的培养基。 就其糖代谢，它们可以分为两组： ----严格的异型发酵 ----兼异型发酵 在异型代谢中葡萄糖转化为乳酸和其它化合物，如乙酸，乙醇和二氧化碳。还有第三种严格的同型乳酸发酵，从未在葡萄酒中发现。 乳杆菌的几个物种已经从葡萄和葡萄酒中广泛的分离出来，包括，短乳杆菌，布氏乳杆菌，干酪乳杆菌，副干酪乳杆菌，德氏乳杆菌，植氏乳杆菌，赖氏乳杆菌，希氏乳杆菌等。 2.2.1.2 片球菌 细胞不可移动，球形；这是唯一可以形成两个平面的乳酸菌，导致成对，四联球菌或团块球形细胞的形成。 这一属细菌属于兼性厌氧菌，生长需要含有丰富的生长因子和发酵糖的培养基。它们的最佳温度为25℃-30℃，pH值为6。它们属于同型发酵，意味着所有的葡萄糖被代谢成乳酸和不发酵的戊糖。 从葡萄酒中分离出来的已知的片球菌中仅四种：有害的片球菌，小片球菌，外片球菌，戊糖片球菌，其中戊糖片球菌，小片球菌在培养基中最为常见。
有机酸—苹果酸的发酵生产工艺设计》报告 精细0520 陈思陈姣丽孙鑫冯琪 （有机酸的分类： 1、柠檬酸 柠檬酸是生物体主要代谢产物之一，在自然界中分布很广，主要存在于柠檬、柑橘、菠萝、梅、李、梨、桃、无花果等果实中，尤其以未成熟者含酸量较多。植物叶子中（如烟叶、棉叶、菜豆叶等）也含有柠檬酸。柠檬酸在植物体内常与苹果酸、草酸及酒石酸等共同存在。在动物中，柠檬酸存在于骨骼、肌肉、血液、乳汁、唾液、汗和尿中，或者以游离状态或金属盐类的形式存在。 2、乳酸 早在1841年，Boutron和Fremy的记载中就有关于乳酸的生产方法，即是将麦芽或酸乳放入淀粉浆和牛乳中，任其自然发酵，然后逐渐中和而的记载中就有关于乳酸的生产方法，即是将麦芽或酸乳放入淀粉浆和牛乳中，任其自然发酵，然后逐渐中和而产出乳酸。但是，实际上用工业方法生产乳酸是在1881年开始于美国。约在1894年，乳酸开始成功地用于皮革和纺织工业，当时美国的生产量折合纯品约为每年5吨。 我国也早就有乳酸盐额度研究和生产。1944年，重庆振元化学药品厂首先生产乳酸钙，在1955年发表了“乳酸发酵和乳酸钙制造”一文。该厂以后迁到无锡，改名为无锡第二制药厂，生产乳酸钙。现在已采用真菌制剂代替砻糠曲的生产工艺，采用大米等为原料，并发
行发酵法生产乳酸钙。 3、醋酸 醋酸发酵可以说是起源于食醋发酵，而食醋发酵在古代最早只是酿酒受细菌污染的结果，即所谓“酒酸变醋”。因此醋酸发酵的历史几乎与酿酒一样悠久，可以追溯到一万年以前。中国的“醋”一词有陈酒之意。 能生产食醋的原料很多，如葡萄、苹果、麦芽、谷物原料、乳清等天然含糖原料皆可。我国食醋生产的历史非常悠久，现已有多种风味和特色的食醋生产方法。 早先获得醋酸的方法有天然发酵醋的蒸馏和木材的分解蒸馏(所谓“木醋”)。真正的醋酸发酵应该说是从快速制醋法开始发展起来的，它是现代淋醋工艺的前身。快速制醋工艺由德国学者舒莱巴赫在1823年首先提出，因此在国外称为“德国工艺”。 4、葡糖酸 1880年，Boutroux首先发现利用微生物的氧化作用，能将葡萄糖氧化成葡糖酸。他发现用醋化醋杆菌能发酵葡萄糖产生一种不挥发酸，后来确定为葡糖酸。以后许多研究者也相继报道，其他数种细菌也能产生葡糖酸或酮基葡糖酸。本世纪30年代以前，细菌发酵是生产葡糖酸的主要方法。1922年，Molliard发现，利用霉菌的氧化作用也能产生葡糖酸。后来人们知道，黑曲霉、米曲霉、文民曲霉和青霉都有上述氧化作用。Bernhager1942年发现，采取中和生成酸的方法，黑曲霉能高效地将葡萄糖转化成葡糖酸，而添加碳酸钙最好。在较低
河南城建学院 生物工程系 生物工程专业 发酵工厂设计课程设计 题目名称：年产10万吨乳酸发酵工厂设计 学院（系）：生物工程 学号：111409111 姓名：张婵婵 指导教师：佘秋生、张现青 课程设计日期： 2013年1月7日-2013年1月11日
目录 1项目建议书 (3) 2可行性方案 (4) 3工厂总平面设计方案 (5) 3.1工厂的选址 3.2 工厂总平面图 3.3 车间布局图 4 生产工艺流程设计 (6) 4.1 生产工艺流程图 4.2 工艺流程优化 4.3 酸奶质量标准 5 设计计算说明 (10) 5.1 物料平衡计算 5.2 水平衡计算 5.3 热量平衡计算 5.4 无菌空气平衡计算 5.5 班产量计算与人员安排 5.6 设备的选型与校核计算 6 包装设计 (14) 7 总结 (14) 8 附图 (15)
年产10万吨乳酸发酵车间设计 学生：张婵婵 指导老师：佘秋生、张现青 1.项目建议书 民以食为天，食以乳为先。牛乳自古以来即被人类饮用，牛乳的组成最为接近人乳，含有人体所需要的全部营养成分，营养最为均衡，在人们的膳食结构中具有其他食品无法替代的地位和作用。由鲜牛乳发酵成的酸乳由于其丰富的营养、特殊的风味、爽滑的质构和良好的生理功能，备受人们青睐。 联合国粮农组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）与国际乳品联合会（IDF）于1977年对酸乳作出如下定义：酸乳，即在添加（或不添加）乳粉（或脱脂乳粉）的乳（杀菌乳或浓缩乳）中，由保加利亚乳杆菌和嗜热乳酸链球菌进行乳酸发酵制成的凝乳状产品，成品中必须含有大量的、相应的活性微生物。 通常根据酸乳成品的组织状态来进行分类，具体可分为凝固型酸乳（发酵过程在包装容器中进行，从而使成品因发酵而保留其均匀一致的凝乳状态）、搅拌型酸乳（成品先发酵后灌装而得，发酵后的凝乳已在灌装前和灌装过程中搅碎而成黏稠且均匀的半流动状态）和饮用型酸乳（类似搅拌型酸奶，但包装前凝块被分散成液体）。饮用酸乳制品对身体有很多益处，乳中许多成分具有很高的营养价值，而且微生物菌群产生的许多代谢产物对人体也极为有益。 ⑴营养作用：牛奶中乳糖经乳酸菌发酵，其中20%～30%被分解为葡萄糖和半 乳糖。前者进一步转化为乳酸或其他有机酸，这些有机酸有益于身体健康； 后者被人吸收利用，可参与幼儿脑苷脂和神经物质的合成，并有利于提高乳脂肪的利用率。牛奶中的蛋白质经发酵作用后，乳蛋白变成微细的凝乳粒，易于被人消化吸收。酸奶中的磷、钙和铁易被吸收，有利于防止婴儿佝偻病和老人骨质疏松病。牛奶中的脂肪经乳酸菌作用后，发生解离或酯键被破坏，易于被机体吸收。发酵过程中，乳酸菌还会产生人体所必需的维生素B 1 、维 生素B 2、维生素B 6 、维生素B 12 、烟酸和叶酸等营养物质。⑵缓解乳糖不耐症： 乳酸菌产生的乳糖酶能降解牛奶中的乳糖，因此乳糖不耐症患者饮用酸奶就不会出现饮用牛奶时发生的乳糖不耐症，如腹胀、腹痛、肠道痉挛、下泻等。
一、乳酸发酵微生物 1、种类——细菌 乳杆菌属(Lactobacillus)的菌种有干酪乳杆菌、嗜热乳杆菌、唾液乳杆菌、清酒乳杆菌、嗜酸乳杆菌、德氏乳杆菌、嗜淀粉乳杆菌、植物乳杆菌等。 链球菌属(Streptoccoccus)有嗜热链球菌、乳脂链球菌、唾液链球菌等。 芽孢杆菌属(Bacillus)主要是凝结芽孢杆菌。 2、常用细菌 (1)德氏乳杆菌 细胞杆状 单个或短链 革兰氏阳性 不运动 能利用糖类 发酵生成D-和L-乳酸 能利用麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、糊精等碳源，发酵产生D-乳酸，少数菌株产生DL-乳酸。最适生长温度为45℃，50℃仍能旺盛发育并产酸，最高耐受温度为55℃。 (2)赖氏乳杆菌 能利用麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖和海藻糖产酸；利用半乳糖、甘露醇和α-甲基配糖体生成微量酸；不发酵乳糖、棉子糖、阿拉伯糖、鼠李糖、糊精和菊芋糖。能耐受13g/l的D-乳酸，最适生长温度为36℃。 (3)植物氏乳杆菌 异名：阿拉伯糖乳杆菌 细胞杆状，3～8×0.7～1μm，单个或呈短链，末端变圆。革兰氏阳性，不运动。在琼脂斜面培养基上生长不旺盛。明胶酵母膏葡萄糖穿刺呈丝状生长，不液化明胶。硝酸盐还原试验阴性。 能利用麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、阿拉伯糖、乳糖、和棉子糖产酸；利用甘露醇、山梨醇、甘油、木糖和糊精生成微量酸；不发酵鼠李糖、淀粉和菊芋糖。一般产DL-乳酸，能耐受13g/l的D-乳酸，最适生长温度为30℃。 3、种类——根霉 1884年Eijkmann指出，根霉所产生的酸可能为乳酸，在1901年被Chrzaszz所确证。福井经研究发现，产L(+)-乳酸较多的根霉菌种有：米根霉、黑根霉、爪哇根霉、小麦曲根霉、华根霉、甘薯根霉、结节根霉、日本根霉、东京根霉、高温根霉、少根根霉、美丽根霉等十多种。 4、常用根霉——米根霉 菌落疏松或稠密，初为白色，后变为灰褐色至黑褐色，匍匐枝爬行，无色。假根发达，指状或根状分枝，褐色。孢囊梗直立或弯曲，2～4根群生，有时膨大或分枝。囊托锲形，菌丝形成厚孢子，结合孢子未见。 米根霉的最适温度37℃，41℃时还能生长。米根霉的淀粉酶活力极强，多作糖化菌使用。也具有酒精发酵能力及蛋白质分解能力。大量存在于酒药与酒曲中。发酵乳酸最适温度为30℃，可利用无机氮源。 二、乳酸发酵原料
pH 影响MLF的最主要的因素是pH，其影响除提供质子梯度外，它决定哪些种类的LAB 会出现，影响生长的速率，当pH低至一定程度时就变为微生物的抑制剂。pH也影响微生物的代谢，在pH3.2以下时许多LAB分解苹果酸，在pH3.5时则进行糖的分解。在pH3.8时MLF的速率高于pH3.8以下时的速率，在pH3.2时比在pH3.8时慢10倍。有的菌株对pH有高的耐受性。在pH3.5以下的葡萄酒中，酒类酒球菌是优势菌群，在较高的pH条件下乳杆菌和片球菌可以生存和生长。 SO2 LAB对SO2非常敏感，比酵母敏感的多。所有LAB具有相同的敏感性，酒球菌中没有耐受性菌株。SO2分子或其游离形式是其抑制剂形式。游离SO2的出现取决于pH，结合的SO2也对LAB有抑制作用，但作用较小。酵母产生一定量的SO2，产生的亚硫酸盐量在20 mg/L以上，如果pH条件合适足以抑制LAB的生长。酒类酒球菌对亚硫酸盐的耐受性达30 mg/L，对低pH 耐受的菌比不耐受的菌生存的更好。在酸性培养基（pH3.5）中的适应性阶段加入亚致死浓度的亚硫酸盐(15 mg/L)，增加LAB对亚硫酸盐的适应性。[3] 乙醇 LAB对乙醇的耐受性有一定的限制。一般情况下乙醇浓度为14%时LAB被抑制，但有的比较敏感。如果用晚收的葡萄或高白利糖度果汁进行MLF，需要在乙醇发酵前进行。一般而言，乙醇浓度越高MLF越慢。乙醇对LAB的苹果酸乳酸代谢有强烈的干扰作用，高的乙醇浓度降低LAB的最低生长温度，升高温度则降低乙醇耐受性。尽管在葡萄酒中的乙醇浓度（8 %-12 %，体积分数)不抑制MLF，但酒类酒球菌的生长速率随乙醇浓度的增加呈线性降低，14 %是大部分菌株乙醇耐受性的上限。酒类酒球菌乙醇耐受性的建立是复杂的，取决于休克的程度和期限，也取决于培养条件如培养基成分、pH、和温度。 温度 温度对MLF极其重要，LAB生长的最佳温度为20℃-37℃，15℃以下时生长受到抑制。在允许的范围内，温度越高生长越快，乳酸产生越高。温度影响LAB生长速率和迟滞期的长短，因此也影响LAB的数量。酒类酒球菌的最佳生长速率约在25℃。然而，预先在42℃培养处理，促进其在葡萄酒中的存活和进行MLF的能力，后一温度诱导其合成应激蛋白，许多应激蛋白作为分子伴侣或蛋白酶参与蛋白质的重新折叠或变性细胞蛋白的分解。在不同的生长条下，为了维持膜的最佳流体性，细胞调节其细胞膜的脂质成分。生长温度增加诱导饱和脂肪酸比例的增加，而不饱和脂肪酸减少。