第七章 益生菌及其发酵
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第七章益生素第一节概述一.益生素概念益生素的定义为“能够用来促进生物体微生态平衡的那些有益微生物或其发酵产物。
1988年我国生物、医学和兽医学科的学者在全国微生态学会上提出的概念为活菌类益生素或称微生态制剂,又名活菌剂或生菌剂。
它是指由正常微生物群中经鉴定、筛选出某些有益菌、经培养加工而成的活菌制剂,是一类最重要的益生素。
二.益生素开发的背景20世纪40年代,人们开始在饲料中添加亚治疗量的抗生素来提高动物的生产性能,取得了一定的效果。
但是滥用抗生素有许多不良的后果。
随着微生物学、医学和微生态学的进展,20世纪70年代开始在养殖业中使用一些有益的活菌制剂以防治疾病和促进生长,通过调控消化道微生物群落和数量使动物保持健康。
达到这一目的的物质即为益生素,包括活细菌、死细菌和某些化学物质。
益生素真正被重视起来并应用于饲养业中是从六七十年代人类发现了抗生素的种种弊端才开始的。
Redmend(1968)就报道了乳酸杆菌经口饲喂仔猪,减少下痢改善发育的效果。
我国对益生素的研究开始于从20世纪70年代,80年代开始研制和生产多种饲用微生物制剂,如四川的8510(调痢生)、8701,上海的DM423,北京的HB-1增菌素、江苏的复合菌剂、湖北的乳酸杆菌类制剂等。
1992年我国成立中国微生态学会,并把微生态制剂的研究以及应用技术列入国家“八五”科技攻关课题。
近年我国农业部颁布的《饲料药物添加剂允许使用品种目录》中,专列出了“微生态制剂类”,表明饲用微生物添加剂的使用正逐步走向法制化管理轨道。
三.益生素与抗生素的区别益生素(Probiotic)与抗生素(Antibiotic)在中文中只有一字之差,作用目的也相似,用于抑制或杀灭对生物体有害的微生物。
但二者的作用正象英文词头所示,互为矛盾,一个为益(Pro-)生,一个为抗(Anti)生。
抗生素是直接杀灭或抑制有害菌生长,而益生素则是在有益菌与有害菌的拮抗作用中,通过对有益菌的促生而使其在数量上占有优势,从而间接对有害菌产生抑制。
益生菌发酵饲料的应用原理1. 什么是益生菌发酵饲料?益生菌发酵饲料是一种利用益生菌对饲料进行发酵处理的饲料产品。
益生菌是一类对宿主有益的微生物,通过发酵过程,可以改善饲料的品质和营养价值,提高动物的生长性能和免疫力。
2. 益生菌发酵饲料的原理益生菌发酵饲料的应用原理主要包括以下几个方面:2.1 促进饲料消化吸收•利用益生菌发酵饲料可以分解饲料中的复杂碳水化合物、蛋白质和脂肪等,使其更易于动物消化和吸收。
•益生菌可以产生一些能降低饲料的黏度和防止饲料中的非营养物质吸附的酶类,有助于提高饲料的可利用率。
2.2 促进动物生长•益生菌可以产生多种维生素和氨基酸,为动物提供额外的营养物质。
•益生菌发酵饲料中的有机酸和抗生素物质可以抑制有害菌的生长,减少病原菌对动物的侵害,从而促进动物生长。
2.3 强化动物免疫力•益生菌可以分泌一些特定的抗菌物质,抑制有害菌的生长。
•益生菌可以激活动物的免疫细胞和提高免疫球蛋白的产量,增强动物的免疫力。
•益生菌还可以通过调节肠道菌群平衡,提高肠道屏障功能,减少有害物质的吸收,保护肠道健康。
3. 益生菌发酵饲料的应用益生菌发酵饲料主要应用于畜禽养殖和水产养殖中。
具体应用包括以下几个方面:3.1 替代饲料添加剂益生菌发酵饲料可以替代一些传统的饲料添加剂,如抗生素、生长促进剂等。
与传统饲料添加剂相比,益生菌发酵饲料更加安全、环保,并且对动物的生长性能和免疫力提升效果更好。
3.2 改善粮食利用率益生菌发酵饲料可以通过对饲料中的膳食纤维进行分解,提高粮食的能量利用率。
这对于粮食资源有限的地区来说尤为重要,可以减少饲料成本,提高养殖效益。
3.3 预防和治疗动物疾病益生菌发酵饲料中的有机酸和抗菌物质可以抑制病原菌的生长,减少动物感染疾病的风险。
同时,益生菌可以增强动物的免疫力,提高其抵抗疾病的能力。
4. 益生菌发酵饲料的展望目前,益生菌发酵饲料已经在养殖业得到了广泛应用,然而还存在一些挑战和亟待解决的问题:•益生菌菌株的筛选和饲料发酵工艺的优化仍需进一步研究,以提高益生菌发酵饲料的效果。
益生菌生产工艺流程益生菌是一种对人体健康有益的微生物,其生产工艺流程是保证益生菌产品质量和功效的关键。
本文将以从简到繁、由浅入深的方式,介绍益生菌生产的工艺流程,并进一步探讨其背后的科学原理和市场应用。
一、益生菌生产的基本流程益生菌生产的基本流程通常包括以下几个步骤:1. 菌种筛选和培养:从自然界或已知菌株中筛选出具有益生特性的微生物,并在适当的培养基中进行培养,以扩大菌种数量。
2. 发酵过程:将经过培养的菌种接种到发酵培养基中,并调控适宜的温度、pH值和营养成分等条件,促使菌种在有利环境下进行繁殖和代谢。
3. 分离和纯化:经过一定时间的发酵后,益生菌与其他微生物或固体废弃物混合在一起,需要进行分离和纯化,以得到纯净的益生菌培养物。
4. 冻干和包装:将纯化的益生菌培养物进行冻干处理,以提高其储存稳定性和保质期,并将其装入适当的包装中,便于运输和销售。
以上是益生菌生产的基本流程,但在实际生产中,会根据不同的菌种和产品类型进行一些调整和优化。
二、科学原理和相关技术1. 菌种筛选和培养:菌种的筛选与培养是益生菌生产的起点,关键在于选择具有较强耐受性和适应性的菌株。
常用的方法包括平板筛选、液态发酵和分析仪器等,以确定菌株的益生特性。
2. 发酵过程:发酵工艺是益生菌生产的核心环节,涉及菌种特性、培养基配方和发酵参数等关键因素。
合理调控温度、pH值和氧供应等条件,可促进菌种生长和代谢产物的生成,并最大限度地保留益生活性。
3. 分离和纯化:分离和纯化过程旨在去除发酵液中的杂质和其他微生物,保证益生菌培养物的纯净度和活性。
采用离心、超滤、凝胶层析等技术,可有效分离和提纯目标益生菌。
4. 冻干和包装:冻干是将益生菌培养物制成粉末状的关键步骤,通过低温下的冷冻和真空干燥处理,可使菌种保持活性并延长其存储期限。
合理的包装方式和防潮措施,能更好地保护益生菌产品的品质。
三、市场应用和前景展望益生菌作为一种功能性食品或药品,具有广泛的市场应用前景。
1 引言俗话说“民以食为天”,食品在我们的日常中又可分为蔬菜类、水果类、肉类等。
肉类食品又多来自于我们人工饲养的动物畜禽。
畜禽的肉质好不好就要看我们填味的饲料怎么样。
现如今,饲料中的精品非“微生物发酵饲料”当之无愧。
什么是微生物发酵饲料呢,相信大家对“微生物发酵”与“发酵饲料”这两个词都不陌生,微生物发酵饲料就是在他们的基础上发展而来的,具体定义如下:微生物发酵饲料是采用特殊生产工艺和特制包装在可移动方式下发酵,利用微生物的新陈代谢和繁殖菌体形成富含大量活性有益微生物、有机酸及微生物代谢产物的发酵饲料、微生物发酵技术为饲料工业提供了氨基酸、维生索、酶制剂、有机酸和活菌制剂等大量产品、不仅具有改善饲料营养吸收水平,降解饲料原料中可能存在的毒素,还能大大减少抗生素等药物类添加剂的使用。
常见的微生物发酵饲料分为四大类:第一类是固态发酵饲料,就是利用微生物的发酵作用来改变饲料原来的理化性状,将砒壳残渣变为饲料,或解毒脱毒将有毒饼粕转变为无毒的饲料。
第二类是酵母饲料、细菌饲料,以及菌体蛋自(MBP),如丝状真菌菌体食用菌菌体及光合细菌等;第三类是利用微生物程生产饲用氨基酸、酶制剂以及抗生素、维生索等;第四类是培养繁殖可以直接饲用的微生物,制备活菌制剂。
最常见的发酵原料包括薯类、籽实类、糠麸类、渣粕类(各种薯渣、玉米渣、脚粉、柑橘渣、甜菜渣、某些草粉等、饼粕类(如棉籽饼、菜籽饼、油茶籽饼、蓖麻饼等)、秸杆类、粪便、及动物下脚料等。
微生物发酵饲料近年来发展迅速,用生物技术特别是微生物发酵技术来开发新型饲料资源、生产蛋白质饲料和新型添加剂越来越受到人们的重视、特别是进人21纪后,利用微生物生产的饲料蛋白、酶制剂、氨基酸、维生素、抗生素和益生菌微生物制剂等饲料产品的使用使发酵下程技术在饲料下业中得到了更广泛的应用,从而弥补了常规饲料中容易缺乏的氨基酸,而且能使其它粗饲料原料营养成份迅速转化达到增强消化吸收利用效果。
乳酸菌的发酵原理及应用1. 乳酸菌简介乳酸菌是一类能够产生乳酸的革兰氏阳性菌类,广泛存在于动物、人类的肠道、生乳以及发酵食品中。
它们对人体健康和食品加工具有重要作用。
2. 乳酸菌发酵原理乳酸菌通过发酵代谢将底物转化为乳酸,发酵过程中产生了大量的乳酸酶。
乳酸菌主要通过以下两种发酵途径产生乳酸:2.1 乳糖发酵乳酸菌能够将乳糖转化为乳酸。
在乳糖发酵过程中,乳酸菌先将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖,然后通过糖酵解途径将葡萄糖转化为乳酸。
2.2 无糖物质发酵乳酸菌可以利用无糖物质如蛋白质和脂肪酸进行发酵产酸。
在无糖物质发酵过程中,乳酸菌分解蛋白质和脂肪酸生成乳酸。
3. 乳酸菌的应用乳酸菌因其益生菌的特性,在食品、保健品和医药领域有着广泛的应用。
3.1 食品工业中的应用乳酸菌作为发酵剂在食品工业中被广泛使用。
以下是乳酸菌在食品工业中的应用:•制作乳制品:乳酸菌可以将牛奶和其他乳制品转化为酸奶、乳酸饮料等。
•制作发酵食品:乳酸菌可以用于制作酸黄瓜、酸豆腐等发酵食品。
•保鲜剂:乳酸菌发酵后生成的乳酸可以抑制有害菌的生长,延长食品的保鲜期。
3.2 保健品中的应用乳酸菌被广泛添加到保健品中,用于改善人体的肠道菌群平衡,增强免疫力,促进消化等。
以下是乳酸菌在保健品中的应用:•益生菌制剂:乳酸菌制剂可以帮助调节肠道菌群平衡,促进消化吸收。
•益生菌饮料:乳酸菌饮料富含乳酸菌,有助于提高免疫力和改善肠道健康。
3.3 医药领域中的应用乳酸菌在医药领域有着广泛的应用,以下是其中几个方面:•抗菌作用:乳酸菌发酵产生的乳酸具有抗菌作用,可以用于制作口腔护理产品、抗菌肥皂等。
•治疗腹泻:乳酸菌可以通过调节肠道菌群平衡,帮助治疗腹泻。
•抗过敏作用:乳酸菌可以调节免疫系统,减轻过敏反应。
4. 总结乳酸菌通过发酵代谢产生乳酸,并通过各种途径应用于食品工业、保健品和医药领域。
乳酸菌的应用在改善人体健康、食品加工等方面起着重要作用。
1、什么叫功能性食品?为什么世界上都受到欢迎?功能性食品的定义,是强调其成分对人体能充分显示机体防御功能、调节生理节律、预防疾病和促进康复等功能的工业化食品。
1搞清了许多有益健康的功效成分、疾病发生与膳食间的关系,使得通过改善膳食和发挥食品本身的生理调节功能,达到提高人类健康的目的。
2高龄化社会的形成,各种老年病、儿童病以及成人病发病率的上升,引起人们的恐慌。
3营养学知识的普及和新闻媒介的大力宣传,使得人们更加关注健康和膳食的关系,对食品、医药和营养的认识水平得以提高。
4收入增加和消费水平提高,人们有钱来购买相对昂贵的功能性食品,从而形成了相对稳定的特殊营养消费群。
2、什么叫保健食品?它必须符合哪些条件?指具有特定功能的食品,适宜于特定人群食用,可调节机体的功能,又不以治疗为目的。
①保健食品首先必须是食品,必须无毒、无害,符合应有的营养要求。
②保健食品又不同于一般食品,它具有特定保健功能。
③保健食品通常是针对需要调整某方面机体功能的特定人群而研制生产的,不存在对所有人都有同样作用的所谓“老少皆宜”的保健食品。
④保健食品不以治疗为目的,不能取代药物对病人的治疗作用。
3、什么叫功能性食品的功效成分?可分为哪几大类?功能性食品中真正起生理作用的成分,称为功效成分或称活性成分、功能因子。
富含这些成分的配料,称为功能性食品基料,或活性配料、活性物质。
1.功能性碳水化合物:如活性多糖、功能性低聚糖等。
2.功能性脂类:多不饱和脂肪酸、磷脂等3.氨基酸、肽与蛋白质:如牛磺酸、GSH、免疫球蛋白、酶蛋白等。
4.维生素和维生素类似物:黄酮等5.矿物元素:硒6.植物活性成分:如皂甘、生物碱、萜类化合物、有机硫化合物等。
7.益生菌:乳酸菌类,双歧杆菌。
8.低能量食品成分:包括蔗糖、脂肪替代品等。
4、什么叫健康与亚健康?功能性食品在促进健康方面有什么作用?健康一词是指一个人在身体、心理和社会适应等各方面都处于完满的状态,而不仅仅是指无疾病或不虚弱而已。
简述益生菌的生产工艺
益生菌的生产工艺主要包括以下几个步骤:
1.菌种培养:选择高活性的益生菌菌种,通常是乳酸菌、酵母菌或双歧杆菌等。
将菌种接种到培养基中,提供适宜的温度和营养物质,培养菌种以增加其数量和活性。
2.发酵:将培养出的菌种转移到发酵设备中,添加适量的培养基,并提供合适的温度、湿度和通气条件。
在发酵过程中,益生菌会利用培养基中的营养物质进行生长和繁殖,同时产生有益的代谢产物。
3.产品提取和分离:发酵结束后,将发酵液进行离心分离,得到含有益生菌的浆液。
然后通过过滤或离心等方式,将益生菌从浆液中提取和分离出来。
4.产品加工:将提取和分离出的益生菌进行加工,通常是通过喷雾干燥、冷冻干燥或浓缩等方式,将益生菌制成粉剂、胶囊、饮料或乳制品等形式,以增加其稳定性和便于服用。
5.质量控制:对加工后的益生菌产品进行质量检测和控制,包括活菌数、菌群组成、污染物检测等,以确保产品的安全性和有效性。
6.包装和存储:将质检合格的益生菌产品进行包装和标签,通常是使用密封的容
器和防潮包装材料,以防止湿气、光照和氧气对益生菌的影响。
然后将产品存储在适宜的温度和湿度条件下,以保持菌种的活性和产品的质量。
值得注意的是,益生菌的生产过程需要严格控制卫生条件和工艺参数,以确保益生菌的数量和活性。
此外,不同种类的益生菌可能具有不同的培养和加工要求,因此生产工艺可能会有所不同。
益生菌发酵技术及其在保健品应用中的分析摘要:益生菌发酵技术是将食品原料、辅料等添加到加工好的食品中,经益生菌发酵后产生大量有益于人体健康的营养物质。
益生菌发酵技术可以产生多种益生菌,如乳酸链球菌素、乳双歧杆菌等。
这些益生菌既具有较好的保健作用,又具有安全性高、无毒副作用等优点,且其制备方法简单,具有重要的应用价值。
因此,本文讨论了我国益生菌发酵技术在保健品行业中的研究与应用。
关键词:益生菌;发酵技术;保健品;应用分析目前,以乳酸菌和酵母菌为代表的益生菌发酵技术已被广泛应用于食品、保健品等行业,并在抗菌消炎、减肥、降血脂和调节免疫功能等方面表现出了巨大的应用潜力。
为了提高发酵技术在保健品行业中的应用效果,本文通过综述了益生菌发酵技术的研究进展以及在食品中应用情况,从菌种筛选、发酵工艺以及保健功能三个方面分析了当前益生菌发酵技术的研究现状,并展望了其在保健品中应用前景。
1.益生菌的筛选益生菌发酵技术是目前国内外益生菌研发领域的重要方向,其发酵技术的优劣直接影响着保健品质量的优劣。
目前,对益生菌进行筛选主要通过3种方式:①筛选菌株;②培养基筛选;③利用仪器分析法进行菌种筛选。
其中,利用仪器分析法进行菌种筛选已经成为当前益生菌研发领域的热点。
目前,国内外有许多益生菌发酵技术的研究报道,如张慧等通过比较乳酸菌与双歧杆菌的代谢产物中抗氧化活性、细胞因子、糖代谢能力等指标,发现乳酸菌发酵产物中的抗氧化活性要优于双歧杆菌发酵产物,这可能是由于乳酸菌发酵过程中会产生大量抗氧化物质;唐俊洁等从天然食品原料中筛选出7株对大肠杆菌和沙门氏菌具有良好抑制作用的菌株;赵金云等从中国传统发酵食品中筛选出7株对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好抑制作用的益生菌,并研究发现其发酵产物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抑制作用。
利用仪器分析法进行菌种筛选是现阶段益生菌发酵技术研究领域的重点方向,其主要包括高效液相色谱法、高效毛细管电泳法、飞行时间质谱和实时荧光定量PCR等。