乳酸菌在食品工业中的应用精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇乳酸菌在食品工业中的应用，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：乳酸菌；食品工程；应用

中图分类号：S879 文献标识码：A

饮食是人体的基本需求之一。随着我国经济的不断发展，人们对食品种类、口感的要求发生了极为显著的变化。为了满足人们多样性饮食需求，食品工程开始将乳酸菌作为一种工具，应用在酸奶、干酪等食品的生产加工过程中。与传统的食品工程生产模式相比，乳酸菌的应用显著提高了相应食品的生产效率。因此，乳酸菌的应用可以为食品生产加工企业带来更多的经济利润。

一、乳酸菌的常见种类及特性

（一）乳酸菌的常种类

常见的乳酸菌主要包含以下几种：

1.啤酒片球菌

这种乳酸菌通常被应用在香肠的生产加工过程中。在这种食品工程中，啤酒片球菌的应用可以将香肠制品中的pH值控制在较低水平，同时对香肠内部的腐败菌生产过程产生良好的抑制作用，进而保证香肠的口感及食用安全。

2.保加利亚乳杆菌

这种乳酸菌通常被应用在植物蛋白、蔬菜等乳酸菌饮料的生产加工过程中。从本质角度来讲，保加利亚乳杆菌的作用主要包含以下几种：第一，凝乳作用。向原料乳中加入保加利亚乳杆菌之后，这种乳酸菌可以在较短时间内使得原料乳产生凝乳变化，进而促进加工目的的实现。第二，改善风味作用。食物的口感是消费者做出选择决策之前考虑的主要因素之一。相对于利用其他乳酸菌加工出的食品而言，保加利亚乳杆菌的应用可以使得乳酸菌饮料产生更佳的风味，进而帮助食品生产企业获得更多的经济利润。

3.肠膜明串珠菌

这种乳酸菌通常被应用在泡菜及酸菜食品的加工制作过程中。与传统的泡菜、酸菜加工流程相比，肠膜明串珠菌的应用优势主要集中在以下几方面：第一，腐败菌控制方面。酸菜、泡菜的腐烂是传统生产加工模式中的主要困扰之一。肠膜明串珠菌的应用可以对泡菜、酸菜加工容器中的腐败菌产生有效的抑制作用，进而保证食品质量和食用安全；第二，酸味优势。利用低浓度NaCl溶液加工出的酸菜制品的酸味具有一定的刺激性。因此，人们在食用酸菜之前，通常会事先用温水将酸菜浸泡一段时间。基于肠膜明串珠菌的生产加工流程中所得酸菜的酸味较为柔和。

（二）乳酸菌的厌氧特性

通过对乳酸菌培养过程的分析可知，除了少数微好氧的乳酸菌之外，大多数乳酸菌都属于厌氧乳酸菌。这类乳酸菌的生长过程主要受到培养液pH值、氧气含量等因素的影响。实验结果表明，5% CO2与95% N2的培养环境能够获得良好的乳酸菌培养效果。

二、乳酸菌在食品工程中的应用

这里主要从以下几方面入手，对乳酸菌在食品工程中的应用进行分析：

（一）肉品加工方面

就肉品加工工程而言，乳酸菌的应用方式主要包含以下几种：

1.基于乳酸菌的肉品保鲜应用方式

为了保证肉类的实用安全，可以将Nisin――乳酸链球菌肽应用在牛肉、猪肉等肉品的保鲜工作中。实际应用经验表明，Nisin的应用产生了有效的保鲜及防腐功能。

2.基于乳酸菌的肉品香肠应用方式

运用传统方式生产出的肉品香肠主要存在以下几种问题：

第一，香肠色泽较差，消费者难以对这类香肠产生较大的购买欲望。

第二，长期食用这种肉品香肠之后，人体可能会出现胆固醇增高的问题。

第三，肉品香肠本身的生产周期相对较长。将乳酸菌应用在肉品香肠的生产加工过程中之后，不仅上述问题得到有效解决，香肠本身的营养价值、食用安全水平会发生显著增长。

（二）乳制品生产加工方面

目前乳酸菌在我国乳制品生产加工工程中应用取得的显著成果主要包含以下几种：

1.干酪

乳酸菌在干酪这种乳制品中的生产加工流程为：将牛奶、羊奶等相关原料乳进行冷却杀菌处理之后，按照原料乳的比例，向其中加入一定比例的乳酸菌发酵剂对原料乳进行发酵处理。经过一定的发酵时间之后，原料乳中的酪蛋白等蛋白质完全凝固之后，将容器中出于液态状态的乳清全部排出，最后将凝固的蛋白质压成多个小块，获得成品干酪。在上述食品工程中，可用的乳酸菌菌种主要包含保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌等。

2.酸奶

结合我国目前的奶制品市场状况可知，酸奶的消费者群体范围较为广泛，无论是儿童、年轻人，还是中年人，酸奶这种乳制品都取得了良好的销量。乳酸菌在酸奶生产加工过程中的应用流程为：利用巴氏杀菌法对奶粉或牛乳原料进行杀菌处理，当冷却环节结束之后，按照原料的用量加入适当的链球菌属或乳杆菌属，使得原料进入发酵状态，最终获得液态或糊状的酸奶制品。结合我国目前的酸奶生产加工情况可知，大多数酸奶生产企业都会利用两种甚至两种以上的乳酸菌对奶粉或牛乳等原材料进行发酵处理。相对于单菌种发酵而言，多菌种发酵能够从一定程度上提高酸奶制品的发酵质量。

3.奶油

可被应用在奶油生产加工工程中的乳酸菌主要包含丁二酮乳链球菌、嗜柠檬酸链球菌等。食品生产企业可以利用乳酸菌从羊奶原料或牛奶原料中提取出半固体状态的奶油，用于奶油蛋糕、面包的加工和制作中。

（三）蔬菜加工方面

就蔬菜食品工程而言，乳酸菌的常见应用方式主要包含以下几种：

1.蔬菜乳酸饮料

蔬菜乳酸饮料中的蔬菜原料大多以山芋、马铃薯等蔬菜为主。当初步的蔬菜清洗工作完成后，加工人员会将嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌与上述蔬菜混合在一起，通过乳酸菌发酵的方式获得山芋乳酸饮料、马铃薯乳酸饮料。从本质角度来讲，乳酸菌的应用提升了蔬菜本身的营养价值，且更好地满足了消费者对饮料口感的需求。

2.酸菜加工

在酸菜加工工程中，加工人员会利用肠膜明串珠菌、植物乳杆菌以及黄瓜乳杆菌等与包心菜、白菜等蔬菜混合在一起，通过发酵过程使得蔬菜逐渐变酸。相对于传统的低浓NaCl溶液制作方法而言，到了发酵后期，NaCl溶液中的活动的乳酸由原本的异型乳酸菌转化成正型乳酸菌。在该阶段中，在正型乳酸菌的作用下，NaCl溶液中的双糖与单糖被转化成乳酸，且整个过程不会产生CO2等气体。

结论

目前已发现的乳酸菌种类相对较多。常见的乳酸菌如肠膜明串珠菌、保加利亚乳杆菌等。就我国目前的食品工程发展状况可知，乳酸菌在蔬菜乳酸饮料生产、酸菜鱼泡菜加工、奶油与酸奶等奶制品生产、肉品香肠加工及肉品保鲜中已经取得了良好的应用效果。现对于传统的生产加工模式而言，乳酸菌的运用使得食品的风味、食用安全性、生产周期等发生了显著变化。

参考文献

[1]段宇珩，谈重芳，王雁萍，等.乳酸菌鉴定方法在食品工业中的应用及研究进展[J].食品工业科技，2007（2）：242-244.

[2]李元莉，吕欣，陈晓红，等.功能性乳酸菌发酵剂在食品发酵工业中的应用[J].中国乳品工业，2006（1）：35-38.

[3]张燕，周常义，苏文金，等.乳酸菌及其代谢产物在食品保鲜中的应用研究进展[J].农产品加工（学刊），2012（4）：21-26+32.

[4]刘国荣，李平兰，王成涛.乳酸菌细菌素作为天然生物防腐剂在食品工业中的应用进展[J].北京工商大学学报（自然科学版），2012（2）：64-69.

篇2

关键词:生物技术;基因工程;细胞工程

现代生物技术的迅猛发展，成就非凡，推动着科学的进步，促进着经济的发展，改变着人类的生活与思维，影响着人类社会的发展进程。现代生物技术的成果越来越广泛地应用于医药、食品、能源、化工、轻工和环境保护等诸多领域。生物技术是21世纪高新技术革命的核心内容，具有巨大的经济效益及潜在的生产力。专家预测，到2010～2020年，生物技术产业将逐步成为世界经济体系的支柱产业之一。生物技术是以生命科学为基础，利用生物机体、生物系统创造新物种，并与工程原理相结合加工生产生物制品的综合性科学技术。现代生物技术则包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等领域。在我国的食品工业中，生物技术工业化产品占有相当大的比重;近年，酒类和新型发酵产品以及酿造产品的产值占食品工业总产值的17%。现代生物技术在食品发酵领域中有广阔市场和发展前景，本文主要阐述现代生物技术在食品发酵生产中的应用。

一、基因工程技术在食品发酵生产中的应用

基因工程技术是现代生物技术的核心内容，采用类似工程设计的方法，按照人类的特殊需要将具有遗传性的目的基因在离体条件下进行剪切、组合、拼接，再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞，进行无性繁殖，并使目的基因在受体细胞中高速表达，产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。

发酵工业的关键是优良菌株的获取，除选用常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外，还可与基因工程结合，进行改造生产菌种。

(一)改良面包酵母菌的性能

面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。将优良酶基因转入面包酵母菌中后，其含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖的含量比普通面包酵母显著提高，面包加工中产生二氧化碳气体量提高，应用改良后的酵母菌种可生产出膨润松软的面包。

(二)改良酿酒酵母菌的性能

利用基因工程技术培育出新的酿酒酵母菌株，用以改进传统的酿酒工艺，并使之多样化。采用基因工程技术将大麦中的淀粉酶基因转入啤酒酵母中后，即可直接利用淀粉发酵，使生产流程缩短，工序简化，革新啤酒生产工艺。目前，已成功地选育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜杀啤酒酵母菌株，提高生香物质含量的啤酒酵母菌株。

(三) 改良乳酸菌发酵剂的性能

乳酸菌是一类能代谢产生乳酸，降低发酵产品pH值的一类微生物。乳酸菌基因表达系统分为组成型表达和受控表达两种类型，其中受控表达系统包括糖诱导系统、Nisin诱导系统、pH 诱导系统和噬菌体衍生系统。相对于乳酸乳球菌和嗜热链球菌而言，德氏乳杆菌的基因研究比较缺乏，但是已经发现质粒pN42和PJBL2用于构建德氏乳杆菌的克隆载体。有研究发现乳酸菌基因突变有2种方法:第一种方法涉及(同源或异源的)可独立复制的转座子，第二种方法是依赖于克隆的基因组DNA 片断和染色体上的同源部位的重组整合而获得。通过基因工程得到的乳酸菌发酵剂具有优良的发酵性能，产双乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的稳定形成能力、抗杂菌和病原菌的能力较强。

二、细胞工程技术在食品发酵生产中的应用

细胞工程是生物工程主要组成之一，出现于20世纪70年代末至80 年代初，是在细胞水平上改变细胞的遗传特性或通过大规模细胞培养以获得人们所需物质的技术过程。细胞工程主要有细胞培养、细胞融合及细胞代谢物的生产等。细胞融合是在外力(诱导剂或促融剂)作用下，使两个或两个以上的异源(种、属间) 细胞或原生质体相互接触，从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。细胞融合技术是一种改良微生物发酵菌种的有效方法，主要用于改良微生物菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新产物等。与基因工程技术结合，使对遗传物质进一步修饰提供了多样的可能性。例如日本味之素公司应用细胞融合技术使产生氨基酸的短杆菌杂交，获得比原产量高3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交，分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良的高性能谢利酵母来酿制西班牙谢利白葡萄酒获得了成功。目前，微生物细胞融合的对象已扩展到酵母、霉菌、细菌、放线菌等多种微生物的种间以至属间，不断培育出用于各种领域的新菌种。

三、酶工程技术在食品发酵生产中的应用

酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊生物催化剂。酶工程是现代生物技术的一个重要组成部分，酶工程又称酶反应技术，是在一定的生物反应器内，利用生物酶作为催化剂，使某些物质定向转化的工艺技术，包括酶的研制与生产，酶和细胞或细胞器的固定化技术，酶分子的修饰改造，以及生物传感器等。酶工程技术在发酵生产中主要用于两个方面，一是用酶技术处理发酵原料，有利于发酵过程的进行。如啤酒酿制过程，主要原料麦芽的质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时，会造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纤维素酶的活力不足，使糖化不充分、蛋白质降解不足，从而减慢发酵速度，影响啤酒的风味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制剂，可补充麦芽中酶活力不足的缺陷，提高麦汁的可发酵度和麦汁糖化的组分，缩短糖化时间，减少麦皮中色素、单宁等不良杂质在糖化过程中浸出，从而降低麦汁色泽。二是用酶来处理发酵菌种的代谢产物，缩短发酵过程，促进发酵风味的形成。啤酒中的双乙酰是影响啤酒风味的主要因素，是判断啤酒成熟的主要指标。当啤酒中双乙酰的浓度超过阈值时，就会产生一种不愉快的馊酸味。双乙酰是由酵母繁殖时生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羟基丁酸氧化脱羧而成的，一般在啤酒发酵后期还原双乙酰需要约5～10d 的时间。崔进梅等报道，发酵罐中加入α-乙酰乳酸脱羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮，可缩短发酵周期，减少双乙酰含量。

四、小结

在食品发酵生产中应用生物技术可以提高发酵剂的性能，缩短发酵周期，丰富发酵制品的种类。不仅提高了产品档次和附加值，生产出符合不同消费者需要的保健制品，而且在有利于加速食品加工业的发展。随着生化技术的日益发展，相信会开发出更多物美价廉的发酵制品，使生物加工技术在食品发酵工业中的应用更加广泛。

参考文献

[1]赵志华，岳田利等.现代生物技术在乳品工业中的应用研究[J].生物技术通报.2006，04:78-80.

[2]王春荣，王兴国等.现代生物技术与食品工业[J].山东食品科技.2004，07:31.

[3]徐成勇，郭本恒等.酸奶发酵剂和乳酸菌生物技术育种[J].中国生物工程杂志.2004，(7):27.

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关键词:生物技术;基因工程;细胞工程

现代生物技术的迅猛发展,成就非凡,推动着科学的进步,促进着经济的发展,改变着人类的生活与思维,影响着人类社会的发展进程。现代生物技术的成果越来越广泛地应用于医药、食品、能源、化工、轻工和环境保护等诸多领域。生物技术是21世纪高新技术革命的核心内容,具有巨大的经济效益及潜在的生产力。专家预测,到2010～2020年,生物技术产业将逐步成为世界经济体系的支柱产业之一。生物技术是以生命科学为基础,利用生物机体、生物系统创造新物种,并与工程原理相结合加工生产生物制品的综合性科学技术。现代生物技术则包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等领域。在我国的食品工业中,生物技术工业化产品占有相当大的比重;近年,酒类和新型发酵产品以及酿造产品的产值占食品工业总产值的17%。现代生物技术在食品发酵领域中有广阔市场和发展前景,本文主要阐述现代生物技术在食品发酵生产中的应用。

一、基因工程技术在食品发酵生产中的应用

基因工程技术是现代生物技术的核心内容,采用类似工程设计的方法,按照人类的特殊需要将具有遗传性的目的基因在离体条件下进行剪切、组合、拼接,再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞,进行无性繁殖,并使目的基因在受体细胞中高速表达,产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。

发酵工业的关键是优良菌株的获取,除选用常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外,还可与基因工程结合,进行改造生产菌种。

(一)改良面包酵母菌的性能

面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。将优良酶基因转入面包酵母菌中后,其含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖的含量比普通面包酵母显著提高,面包加工中产生二氧化碳气体量提高,应用改良后的酵母菌种可生产出膨润松软的面包。

(二)改良酿酒酵母菌的性能

利用基因工程技术培育出新的酿酒酵母菌株,用以改进传统的酿酒工艺,并使之多样化。采用基因工程技术将大麦中的淀粉酶基因转入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉发酵,使生产流程缩短,工序简化,革新啤酒生产工艺。目前,已成功地选育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜杀啤酒酵母菌株,提高生香物质含量的啤酒酵母菌株。

(三) 改良乳酸菌发酵剂的性能

乳酸菌是一类能代谢产生乳酸,降低发酵产品pH值的一类微生物。乳酸菌基因表达系统分为组成型表达和受控表达两种类型,其中受控表达系统包括糖诱导系统、Nisin诱导系统、pH 诱导系统和噬菌体衍生系统。相对于乳酸乳球菌和嗜热链球菌而言,德氏乳杆菌的基因研究比较缺乏,但是已经发现质粒pN42和PJBL2用于构建德氏乳杆菌的克隆载体。有研究发现乳酸菌基因突变有2种方法:第一种方法涉及(同源或异源的)可独立复制的转座子,第二种方法是依赖于克隆的基因组DNA 片断和染色体上的同源部位的重组整合而获得。通过基因工程得到的乳酸菌发酵剂具有优良的发酵性能,产双乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的稳定形成能力、抗杂菌和病原菌的能力较强。

二、细胞工程技术在食品发酵生产中的应用

细胞工程是生物工程主要组成之一,出现于20世纪70年代末至80 年代初,是在细胞水平上改变细胞的遗传特性或通过大规模细胞培养以获得人们所需物质的技术过程。细胞工程主要有细胞培养、细胞融合及细胞代谢物的生产等。细胞融合是在外力(诱导剂或促融剂)作用下,使两个或两个以上的异源(种、属间) 细胞或原生质体相互接触,从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。细胞融合技术是一种改良微生物发酵菌种的有效方法,主要用于改良微生物菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新产物等。与基因工程技术结合,使对遗传物质进一步修饰提供了多样的可能性。例如日本味之素公司应用细胞融合技术使产生氨基酸的短杆菌杂交,获得比原产量高3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交,分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良的高性能谢利酵母来酿制西班牙谢利白葡萄酒获得了成功。目前,微生物细胞融合的对象已扩展到酵母、霉菌、细菌、放线菌等多种微生物的种间以至属间,不断培育出用于各种领域的新菌种。

三、酶工程技术在食品发酵生产中的应用

酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊生物催化剂。酶工程是现代生物技术的一个重要组成部分,酶工程又称酶反应技术,是在一定的生物反应器内,利用生物酶作为催化剂,使某些物质定向转化的工艺技术,包括酶的研制与生产,酶和细胞或细胞器的固定化技术,酶分子的修饰改造,以及生物传感器等。酶工程技术在发酵生产中主要用于两个方面,一是用酶技术处理发酵原料,有利于发酵过程的进行。如啤酒酿制过程,主要原料麦芽的质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时,会造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纤维素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白质降解不足,从而减慢发酵速度,影响啤酒的风味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制剂,可补充麦芽中酶活力不足的缺陷,提高麦汁的可发酵度和麦汁糖化的组分,缩短糖化时间,减少麦皮中色素、单宁等不良杂质在糖化过程中浸出,从而降低麦汁色泽。二是用酶来处理发酵菌种的代谢产物,缩短发酵过程,促进发酵风味的形成。啤酒中的双乙酰是影响啤酒风味的主要因素,是判断啤酒成熟的主要指标。当啤酒中双乙酰的浓度超过阈值时,就会产生一种不愉快的馊酸味。双乙酰是由酵母繁殖时生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羟基丁酸氧化脱羧而成的,一般在啤酒发酵后期还原双乙酰需要约5～10d 的时间。崔进梅等报道,发酵罐中加入α-乙酰乳酸脱羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可缩短发酵周期,减少双乙酰含量。

四、小结

在食品发酵生产中应用生物技术可以提高发酵剂的性能,缩短发酵周期,丰富发酵制品的种类。不仅提高了产品档次和附加值,生产出符合不同消费者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加工业的发展。随着生化技术的日益发展,相信会开发出更多物美价廉的发酵制品,使生物加工技术在食品发酵工业中的应用更加广泛。

参考文献

[1]赵志华,岳田利等.现代生物技术在乳品工业中的应用研究[J].生物技术通报.2006,04:78-80.

[2]王春荣,王兴国等.现代生物技术与食品工业[J].山东食品科技.2004,07:31.

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一、乳酸菌的培养

1．乳酸菌的家庭培养

家庭乳酸菌的培养其目的常常不是为了获得优质菌种，而是为了食用。所以乳酸菌的产生常不单单是乳酸菌，往往有其他的杂菌。它们都是某种食物的伴生产品。主要有以下几种产菌方式：

（1）自制酸奶产菌。原料纯牛奶、原味酸奶4∶1。在消毒过的容器中倒入牛奶（加热消毒放温过），在温牛奶中加入酸奶，用勺子搅拌均匀，盖盖。然后保温发酵8～10小时后，乳酸菌大量生成，此时食用口感佳。

（2）酸菜制菌法。在洗干净的非金属容器中码入去了老帮的白菜，压实，然后加满开水加一点盐，不加也行，用石头压上，防止白菜漂起，不要让白菜露出水面，把容器口用塑料膜封好与空气隔绝。放置在10～20℃且20天以上，温度越高发酵时间越短。酸菜的发酵是乳酸杆菌繁殖的过程，乳酸杆菌是厌氧菌，霉菌杂菌是需氧菌，加开水就是为了把水中的氧气清除掉，让其他菌无法繁殖，给乳酸杆菌创造生存条件，用塑料膜封口是为了防止空气重新溶入水中，酸菜经乳酸杆菌（乳酸菌是对人有利的菌）发酵后，产生大量乳酸，食用口感好。在我国也有大量人群食用泡菜，其制作原理和泡菜类似也可产生大量乳酸菌，只不过要加入更多的辅料。

2．乳酸菌的实验室培养

主要方法是把菌种种植于不同的培养基中，乳酸菌的培养基有很多种，依据不同的菌种而定，大多数乳酸菌在37～42℃下培养，［1］现列举常用培养基如下：

（1）MRS培养基

成分：蛋白胨10.0g，牛肉粉5.0g，酵母粉4.0g，葡萄糖20.0g，吐温80 1.0mL，K2HPO4•7H2O 2.0g，醋酸钠•3H2O 5.0g，柠檬酸三铵2.0g，MgSO4•7H2O 0.2g，MnSO4•4H2O 0.05g，琼脂粉15.0g，pH值为6.2。

将上述成分加入到1000mL蒸馏水中加热溶解，调节pH，分装后121℃高压灭菌15min～20 min。

（2）MC培养基

成分：大豆蛋白胨5.0g，牛肉粉3.0g，酵母粉3.0g，葡萄糖20.0g，乳糖20.0g，碳酸钙10.0g，琼脂15.0g，蒸馏水1000mL，1%中性红溶液5.0mL，pH值为6.0。

将前面7种成分加入蒸馏水中加热溶解，调节pH，加入中性红溶液。分装后121℃高压灭菌15min～20min。

（3）乳酸杆菌糖发酵管

基础成分：牛肉膏5.0g，蛋白胨5.0g，酵母浸膏5.0g，吐温80 0.5 mL，琼脂15g，1.6%溴甲酚紫酒精溶液1.4mL，蒸馏水1000mL。

将上述成分按0.5%加入所需糖类，并分装小试管，121℃高压灭菌15min～20min。

（4）七叶苷发酵管

成分：蛋白胨5.0g，磷酸氢二钾1.0g，七叶苷3.0g，柠檬酸铁0.5g，1.6%溴甲酚紫酒精溶液1.4mL，蒸馏水100mL。

将上述成分加入蒸馏水中，加热溶解，121℃高压灭菌15min～20 min。

3．乳酸菌的工业培养

主要应用于食品工业，根据食品的种类不同，乳酸菌的添加、培养也各有差别。主要用于乳制品、植物蛋白、蔬菜深加工、肉制品等的工业生产。

二、乳酸菌的生理功能

1．改善胃肠道功能

乳酸菌可在肠道内产生抗菌物质，如乳酸乙酸、过氧化氢、细菌素等物质可抑菌或杀死肠道内的大肠埃希菌、沙门菌、链球菌等有害菌。并且乳酸菌在肠道中通过粘附素与肠粘膜上皮细胞相互作用密切配合，形成生物屏障，与致病菌竞争消化道上皮的附着位点，减少肠内致病菌附着，并与有害菌竞争营养物质，最终使肠内有害菌数量大大减少。乳酸菌所产生的酶系丰富，乳酸菌可利用本身所特有的某些酶类补充宿主在消化酶上的不足，帮助分解上消化道未被充分水解吸收的营养物质，包括人体必需的维生素、氨基酸、微量元素、某些无机盐类（如钙、磷、铁、钴等），有利于宿主进一步吸收利用。［2］同时，通过产生某些酶修饰毒素受体，减少毒素与肠粘膜受体的结合，维持肠道微生态平衡，［3］促进机体健康。

2．改善免疫能力

乳酸杆菌和双歧杆菌能明显激活巨噬细胞的吞噬作用，并刺激腹膜巨噬细胞、诱导产生干扰素、促进细胞分裂、产生抗体及促进细胞免疫等提高机体的抗病能力。Chandra（1984）认为，乳酸菌之所以具有刺激机体产生抗体的作用，是由于菌体通过淋巴结、粘膜和M细胞刺激淋巴细胞，接受刺激的淋巴细胞再通过肠系膜淋巴结（MLN）循环到血流中，并分布全身，从而调节机体的免疫应答。

3．降胆固醇作用

在厌氧的条件下，乳酸菌可吸收肠道内的胆固醇使人体吸收胆固醇减少。在乳酸菌产生的特殊酶系中，有降低胆固醇的酶系，它们在体内可能抑制羟甲基戊二酰辅酶A（HMGCoA）还原酶（胆固醇合成的限速酶），从而抑制胆固醇的合成。并且乳酸菌可产生胆盐水解酶可水解结合胆酸为游离胆酸，游离胆酸可和胆固醇形成沉淀，从而降低肠内胆固醇的浓度，阻止胆固醇进入血液循环，降低血液中胆固醇的浓度。乳酸菌在降低机体胆固醇的同时，也可降低甘油三脂，使HDL升高，从而达到改善血脂的目的。

4．乳酸菌的抗肿瘤作用

乳酸菌可改善肠道菌群，阻止肠内致癌物形成。在肠道内的有些菌群能产生7α－羟化酶、β－葡萄苷酸酶、硝基还原酶和偶氮还原酶等，这些酶在体内均可以促使某些物质形成致癌物。乳酸细菌可调整肠道菌群，使β－葡萄苷酸酶、硝基还原酶和偶氮还原酶活性显著降低，粪胆酸和粪细菌酶（致癌物）水平下降，达到降低发生肿瘤的危险性。并且乳酸菌能激活MФ分泌大量的IL－1、IL－6、IL－12、TNF－α及NO（称效应分子），诱生LAK及CTL细胞，它们在体内外对肿瘤细胞均具有广谱的灭活作用。乳酸菌能抑制突变剂的致突变作用。部分乳酸菌种可与强突变剂（Trp－P－1，Trp－P－2）有效结合而抵消了突变剂或致癌剂对DNA的损伤作用，进而保护细胞免受畸变。且乳酸菌中的脂磷壁酸（LTA）成分可抑制肿瘤细胞的生长。

参考文献

1吴祖芳、翁佩芳、楼佳瑜.乳酸菌的高密度培养及发酵剂保藏技术的初步研究［J］.食品与发酵工业，2009（10）

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关键词：大豆；凝固型酸乳；发酵工艺；优化

中图分类号：TS252.54 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2012）21-4850-02

Fermentation Process Optimization of Whole Soybean Caky Yoghurt

WANG Wei-xin，CHEN Zhi

（College of Chemical Engineering， Huanggang Normal University，Huanggang 438000，Hubei，China）

Abstract：The fermentation process of whole soybean caky yoghurt was studied using Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus， including deodorization， addition of sugar and stabilizing agents， inoculation amount， and fermentation temperature and time. Results showed that the optimum conditions for generating white color， smooth， sweet and sour taste and nutrient-rich caky yoghurt was as follow： 15 min of boiling sterilization for soybean milk deodorization， 50 mg/mL sugar dosage， 1.0 mg/mL agar and 2.0 mg/mL CMC-Na， 4% of fermenting medium and 40 ℃ for 5 h.

Key words：soybean； caky yoghurt； fermentation process； optimization

大豆营养丰富，有“豆中之王”之称，被称为“植物肉”、“绿色牛乳”[1]。牛奶中含有胆固醇，过量摄入对人体健康不利，而用大豆制成的饮品不含任何胆固醇，并且大豆蛋白对胆固醇有明显的降低功效。大豆蛋白饮品中的精氨酸含量比牛奶高，其精氨酸与赖氨酸的比例也较牛奶合理；其中的脂质及亚油酸含量也极为丰富，可以防止中老年人心血管疾病的发生；其丰富的卵磷脂可以清除血液中多余的固醇类，有“血管清道夫”之称[2]。因此，大豆蛋白饮品在降低胆固醇与能量摄入方面是牛奶的替代品。长期以来，关于大豆制品深加工的创新一直持续不断，花色品种也越来越多。大豆乳酸发酵饮料就是其中的一种。乳酸发酵饮料能抑制和杀灭人体肠道腐败菌、刺激肠壁蠕动、促进消化液的分泌，其所含的生理活性物质具有增强机体免疫力和防癌、治癌的作用。本研究以大豆为原料，对全大豆凝固型酸乳生产中蔗糖及稳定剂添加量、乳酸菌接种量、发酵时间等工艺条件进行优化研究，以期为大豆制品的深加工提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

大豆（市售）、乳酸菌为保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）和嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）按1∶1的体积比混合、蔗糖、琼脂、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）等。

1.2 方法

1.2.1 全大豆凝固型酸乳生产工艺流程 大豆精选浸泡打浆过滤预煮冷却接种分装发酵后熟成品

1.2.2 豆乳的制备 选择质地坚硬、子粒饱满、无虫害、无霉变的大豆，浸泡10～12 h，使大豆膨胀软化。加适量热水（85 ℃以上）打浆[3，4]，用双层纱布过滤后煮沸15 min，冷却至42～43 ℃备用。

1.2.3 单因素试验

1）蔗糖添加量对大豆酸乳发酵的影响。将豆乳分为4组，在沸腾状态下按10、30、50、70 mg/mL加入蔗糖，冷却后接种乳酸菌，接种量4%（每100 mL豆乳接种4 mL乳酸菌，下同），复合稳定剂的添加量为3.0 mg/mL，封口后40 ℃发酵5 h，考察蔗糖添加量对大豆酸乳发酵的影响。

2）乳酸菌接种量对大豆酸乳发酵的影响。接种前对菌种进行驯化[5-7]，使菌种适应豆乳的生长环境。将豆乳分为3组，固定蔗糖添加量为50 mg/mL、复合稳定剂的添加量为3.0 mg/mL（琼脂为1.0 mg/mL、CMC-Na为2.0 mg/mL），冷却至42～43 ℃后分别按3%、4%、5%的接种量接种3组豆乳，封口后40 ℃恒温发酵5 h，考察乳酸菌接种量对大豆酸乳发酵的影响。

3）稳定剂比例对大豆酸乳发酵的影响。豆乳与牛乳相比，其颗粒远远大于牛乳，因此豆乳在发酵过程中易出现分层现象[8]。用CMC-Na和琼脂按一定比例混合制成复合稳定剂。将豆乳分为5组，固定蔗糖添加量为50 mg/mL、乳酸菌接种量为4%、复合稳定剂的添加量为3.0 mg/mL，分别加入不同配比的稳定剂（表1），密封后40 ℃恒温发酵5 h，经后熟后进行感官评定。

4）发酵时间对大豆酸乳发酵的影响。通常传统酸乳发酵的温度在40～42 ℃，发酵时间控制在4～6 h。固定蔗糖添加量为50 mg/mL、乳酸菌接种量4%、复合稳定剂的添加量为3.0 mg/mL（琼脂为1.0 mg/mL、CMC-Na为2.0 mg/mL）、发酵温度为40 ℃，分别发酵4、5、6 h，考察发酵时间对大豆酸乳发酵的影响。

2 结果与分析

大豆加工制品通常会有较重的豆腥味，这也是制约其产品风味的主要原因。研究表明，这种豆腥味是大豆破碎后，其中的脂肪氧化酶氧化大豆中丰富的不饱和脂肪酸所引起的[4]。加热预煮工艺可以使脂肪氧化酶失去活性，从而降低豆腥味[9]。此外，预煮还有杀菌的作用[10]，因此本研究预煮方案采用煮沸15 min，可同时达到杀菌和脱腥的目的。

2.1 蔗糖添加量对大豆酸乳发酵的影响

乳酸菌的生长以及产酸能力与培养基中蔗糖的浓度密切相关。由表2可知，蔗糖的添加量对大豆酸乳的口感以及外观有明显的影响：添加量为10 mg/mL时，大豆酸乳凝乳不完全、酸味很重、口感差，表明发酵过程产酸不足，蔗糖完全被利用，无法让人感觉到甜味的存在，而其中的酸味来源于发酵后产生的乳酸；添加量为30 mg/mL时，大豆酸乳凝乳不完全、酸味较明显、口感有改善，表明发酵过程产酸不足，但是已经可以凝乳，凝乳组织不紧密，有乳清析出，蔗糖被完全发酵成乳酸，导致酸味偏重，口感差；添加量为50 mg/mL和70 mg/mL时，凝乳完全，有少量乳清析出，表明发酵过程中产生乳酸后，大豆酸乳pH达到了凝乳的要求，口感细滑。鉴于蔗糖添加量为70 mg/mL时有明显的甜味，并综合成本考虑，选择50 mg/mL的添加量较为适宜。

2.2 乳酸菌接种量对大豆酸乳发酵的影响

由表3可知，接种3%的乳酸菌，大豆酸乳的凝乳不完全、质地较软，间接反映了以3%的接种量发酵得到的大豆酸乳pH偏高，从而导致大豆酸乳凝乳不充分；而按4%和5%的接种量制得的大豆酸乳凝乳较好，二者感官指标相差不大。综合考虑成本因素，发酵大豆酸乳选择4%的接种量较好。

2.3 稳定剂比例对大豆酸乳发酵的影响

琼脂具有促进凝乳、增加酸乳的稳定性、防止破乳、减少乳清析出的作用，能使制得的乳产品口感细滑。但是过多的琼脂会使乳产品的口感类似果冻而失去了酸乳的口感。通过观察5组不同稳定剂配比制得的酸乳发现，随琼脂添加量的加大，在后熟的过程中出现了琼脂析出的现象，影响了大豆酸乳的口感。CMC-Na可以让酸乳更加细腻，使其口味和口感达到酸乳的标准。综合比较，琼脂添加量为1.0 mg/mL、CMC-Na添加量为2.0 mg/mL时，所得产品口感细腻、无琼脂析出、无分层等现象。

2.4 发酵时间对大豆酸乳发酵的影响

由表4可知，发酵5 h时，酸乳酸甜合适，凝乳良好，有少量乳清析出，产品品质较好。

3 小结

以大豆为原料，所得豆乳煮沸15 min经脱腥和灭菌处理，蔗糖添加量为50 mg/mL，辅以复合稳定剂琼脂1.0 mg/mL及CMC-Na 2.0 mg/mL，接种经驯化的混合菌种4%，40 ℃发酵5 h，所得凝固型全大豆酸乳颜色洁白，酸甜适中，口感细腻，既突出大豆风味，又无明显豆腥味，凝乳良好，无破乳，无琼脂析出，无大量乳清析出。

参考文献：

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[10] 马 纲.酸奶制品制作技术及最新配方[M].北京：中国农业出版社，1994.

篇6

关键词：乳酸菌；发酵乳饮料；风味

一、前言

发酵乳饮料作为一种口感独特的乳酸菌饮料，以乳、乳制品为原料，经乳酸菌发酵制得的奶液中加入白砂糖、甜味剂、酸味剂、果汁等一种或几种调配而成的饮料。由于其制作工艺的特殊性，使其既具有乳制品营养成分丰富、易消化吸收、对人体的胃肠功能有促进作用的优点，又具有良好的独特风味，同时满足了消费者对食品营养和口感的双重要求，顺理成章地成为了乳制品与饮料市场的宠儿，并且仍然具有广阔的发展前景。

二、食品风味形成的原理分析

食品中通常含有多种易挥发物质，当这些物质挥发时，便产生了我们通常所说的气味。[1]然而，我们至今仍然没能彻底搞清形成这类物质的具体反应与途径。众多途径共同作用从而决定了食品的风味，其中生物合成、高温分解、氧化分解与促酶作用是典型代表。

三、发酵乳饮品风味形成的原理分析

发酵乳饮品原料中含有的风味物质，发酵过程中原料中的某些物质经微生物代谢而生成的风味成分，以及加工流程各环节中发生反应所产生的物质共同作用，形成了我们所闻到的发酵乳饮料的气味。发酵作为生产发酵乳饮品中最为重要的一道工序，其对所用微生物的选取极为严格，除了乳酸菌之外，霉菌与酵母菌也是常用的微生物。对发酵乳饮品风味影响最为明显的微生物是乳酸菌。乳酸菌种类众多，主要有嗜热链球菌、乳酯链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌等，其中嗜热链球菌与保加利亚杆菌经常被一起作为混合发酵剂使用。

1.乳脂肪源风味物质的形成

对发酵乳饮品风味而言，乳脂肪就如同一把双刃剑，既是重要的风味物质前体，也能形成异味。通过水解作用，乳脂肪便可产生多种风味物质；而某些新生成的风味物质又能再次发生反应形成另外的风味物质。干酪对发酵乳饮品风味的影响十分重大，其主要的风味物质是甲基酮和内酯，前者通过?-氧化生成，后者则是在干酪成熟的过程中通过酯化、酯交等途径生成，重要的发酵剂保加利亚杆菌也是从干酪中分离出来的，且能与其它微生物继续酯化。[3]通过大量研究发现，尽管能够产生风味物质的途径与反应众多，但是绝大多数的反应都依赖于酶的催化，因此，发酵剂对发酵乳制品风味的影响是决定性的。

2.乳糖及柠檬酸源风味物质的形成

乳糖及柠檬酸由乳酸菌代谢而来，代谢作用又是形成乳糖和柠檬酸风味物质的主要途径；一定情况下，乳糖和柠檬酸还能够一起发生代谢，此时柠檬酸又刺激着乳糖的消耗。在大多数反应中柠檬酸起着催化反应发生的作用，但却不能作为反应能量的来源。在研究糖的代谢时，引入了核磁共振光谱的方法且取得了巨大成功，此技术已经成为研究乳酸菌糖类代谢的有效方法。

3.氨基酸源风味物质的形成

氨基酸是由乳酸乳球菌通过转氨作用和转氨酶催化作用而产生的。其中，精氨酸可被乳酸乳球菌亚种与发酵乳杆菌代谢，而丝氨酸能被同型的类干酪乳杆菌亚种代谢。氨基酸源风味物质的主要味道有麦芽味、水果味和黄油风味等。

四、乳酸菌调控和影响风味形成的途径

1.乳酸菌发酵条件的改善

（1）采用不同的乳酸菌，不同的乳酸菌组合，甚至是不同比例的同种乳酸菌组合进行发酵时，都会产生不同的代谢物。因此这些因素都会影响发酵的效果，进而影响发酵乳饮品风味的形成。为了更好地通过乳酸菌调控发酵乳饮品风味，甚至开发出更多风味的产品，就必须在发酵时，严格选择乳酸菌，精确控制所用菌种和菌体的量，从而达到调控发酵乳饮品风味的目的。

（2）对于不同菌种、菌体或是他们的不同组合而言，最适宜的发酵温度也不相同；同时，发酵时间的长短，发酵温度的高低，以及发酵环境的PH值和是否存在氧气等都会影响到发酵的程度，也会造成发酵乳饮品风味的变化。通过调节乳酸菌发酵环境的温度和酸碱度，制定合理的发酵时间均可使得发酵乳饮品的风味多种多样，从而适应不同消费者的需要。

（3）除了菌种、菌体和发酵环境的不同以外，发酵前对于乳酸菌的处理手段与净化流程同样影响着发酵乳饮品的风味。例如是否对乳酸菌进行净化脱气，加热杀菌并使其均匀混合等操作，都会严重影响后续的发酵过程，最终导致发酵乳饮品风味的千差万别。净化脱气与加热杀菌能够脱去乳酸菌中含有异味的气体，除去不利于乳酸菌发酵过程的各种微生物，从而达到改善风味和提高口感的目的；使乳酸菌均匀分布则有利于保证发酵过程的同步进行，避免出现局部发酵程度过高，局部发酵程度不够的现象，防止所生产的发酵乳饮品风味出现偏差。

（4）影响乳酸菌发酵效果与程度的条件众多，不同发酵效果或不同发酵程度则会造成发酵乳饮料口味的千差万别。为了更好地通过改善乳酸菌发酵条件来调控发酵乳饮料的口味，不仅仅需要了解控制乳酸菌发酵程度的途径，还需要掌握发酵程度对于发酵乳饮料口味的影响程度，以确保在生产发酵乳饮料口味过程中能够及时实施有效调控。

（5）由于通过改善乳酸菌发酵条件调控发酵乳饮料口味与食品质量安全息息相关，因此在实际用于大规模生产前务必进行足够的实验，确保所采用的新工艺技术对发酵乳饮料质量没有不良影响，更不会对人体健康不利。此外，通过改善乳酸菌发酵条件调控发酵乳饮料口味的技术比较复杂，不易掌握。为了有效避免在乳酸菌饮料的生产过程中发生没有预期到，甚至无法控制的突况，也需要增加实验次数，以取得较为可靠的全面的数据，使得对调控技术的掌握更加深入，更能保证对发酵乳饮料口味的调控效果。

2.推行基因工程

乳酸菌具有维持肠道菌群平衡，增加人体免疫力，促进人体对营养物质的吸收，延缓人体衰老以及抗癌等多方面的作用。目前常用于发酵乳饮品生产的乳酸菌主要有保加利亚杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌以及乳链球菌，这些都是在长期实际应用中得到好评的菌种，具有丰富的营养价值和极高的可靠性。近年来随着基因工程的火爆，业界萌发了利用基因技术培养新菌种，并以此研制具有新风味的发酵乳饮品的想法，目前此想法已经被投入了实际应用。业界对于双乙酰基因调控的研究已取得了突破性的进展，实验表明双乙酰基因可增强丙酮酸向α-乙酰乳酸代谢支路，失活α-乙酰乳酸脱羧酶以便切断α-乙酰乳酸至乙偶姻的代谢支路和抑制双乙酰还原酶的活性，以及这些策略的综合。[1]尽管基因工程对于调控和改善发酵乳饮品风味具有积极的作用，但是仍然要谨慎对待在发酵乳饮品制造过程中引入新菌种的问题，毕竟食品安全是关系着千家万户的大事，来不得半点马虎。只有通过大量实验证明对人体健康无害的新菌种，才能被用于发酵乳饮品的生产，从而改善产品风味。

五、结语

（1）所用乳酸菌菌种的不同，菌株的不同，配比的不同，发酵温度的不同，发酵时间长短不同等都会影响发酵乳饮料的风味。

（2）应该不断深入研究乳酸菌对发酵乳制品风味形成的影响，开发新产品以吸引消费者目光，大力开拓市场。

（3）尽可能做到对发酵乳制品风味和营养的兼顾，以全面满足消费者对食品的要求。

（4）可探索利用各种前沿科学和先进技术，例如基因工程等，来改善发酵乳饮品的风味，但切记保证产品质量安全。

（5）依靠乳酸菌发酵控制乳饮料的风味口感是一项技术性极强的工作，相关企业厂商需要配用、培养专业人员从事此项工作，才能保证产品风味的调控效果。

参考文献：

[1]李良，马莺.乳酸菌对发酵乳制品风味形成的影响[j].中国乳品工业.2012

篇7

关键词：乳酸菌（Lactobacillus）；发酵；鲢鱼（Hypophthaimichthys molitrix）下脚料；响应面分析法

中图分类号：TQ921+.3 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）17-4175-04

Optimization of Lactobacillus Fermentation of the Hydrolysates of Silver Carp

By-product by Response Surface Methodology

JIANG Sheng-tao1，2，LIN Biao-sheng1，CHEN Li-min1，LAI Xue-lian1

（1.Longyan University，Longyan 364000，Fujian，China； 2.Ningde Normal University，Ningde 352100，Fujian，China）

Abstract： The Lactobacillus fermentation of the hydrolysates of silver carp by-product was studied and the technological conditions were optimized by response surface methodology. The results indicated that the optimal technological conditions were as follows， sugar concentration 1.80%， seeding amount of Lactobacillus 1.97%， fermented for 43.04 h under 42.23 ℃， the mean value of sensory estimate was reached 92.02， the flavor of the fermentation liquid was best with peat-reek of lactic acid， and the liquid tasted sweet and sour， very delicate.

Key words： Lactobacillus； fermentation； silver carp by-product； response surface methodology

收稿日期：2013-01-21

基金项目：福建省教育厅B类龙岩学院校立服务海西项目（JB09209）；2012年福建省“大学生创新创业培训计划”项目

作者简介：江胜滔（1971-），男，福建建瓯人，讲师，硕士，主要从事微生物发酵工程研究，（电话）18659774588（电子信箱）。

乳酸菌（Lactobacillus）是指能发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏阳性细菌的总称。乳酸菌能分解食物中的糖类、蛋白质，合成维生素，对脂肪类化合物也有微弱的分解能力，能提高脂肪类食物的消化率，促进其消化吸收[1]。

在鱼类加工过程中会产生大量的下脚料，包括鱼头、鱼尾、鱼骨、鱼鳍等。据报道，这些下脚料占鱼总重的40%～55%[2]。大量的下脚料不仅造成环境的污染，而且其营养价值也未得到充分利用，因此必须加强对下脚料有效利用，提高鱼的附加利用价值。下脚料用清水洗净后剪切成小片后用组织捣碎机捣碎，制备成水解液，经过酸化处理后可以作为肥料或者饲料添加剂。水解液的制备可以采用硫酸等无机酸，也可以采用乳酸等有机酸。利用有机酸降低酸度具有更大的优势，使用时保藏时间较长、无需中和处理，并且能被土壤利用，可提高饲料的营养价值且不破坏土壤[3]。采用乳酸菌发酵鲢鱼（Hypophthaimichthys molitrix）下脚料水解液，不仅能够除去大部分的腥味，赋予水解液特殊的发酵香味，而且还能增加水解液中的其他风味物质，使鲢鱼下脚料水解液的整体风味得到了很大改善[4]。本研究采用乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液，通过响应面分析法优化其发酵工艺条件，为提高鲢鱼等水产品下脚料产品附加值的研究与开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

鲢鱼下脚料包括鲢鱼的鱼头、鱼尾、鱼骨、鱼鳍及剩余的鱼肉等均取自龙岩学院校大门对面的某酒店。嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）、保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）由中国普通微生物菌种保藏管理中心提供。

嗜热链球菌MRS培养基：葡萄糖5.0 g、牛肉膏10.0 g、蛋白胨10.0 g、酵母膏5.0 g、乙酸钠5.0 g、柠檬酸氢二铵2.0 g、吐温-80 1.0 mL、磷酸氢二钾2.0 g、硫酸镁0.05 g、硫酸锰0.2 g、碳酸钙20.0 g、蒸馏水1 000 mL、pH 6.8，固体培养基加20.0 g琼脂。

保加利亚乳杆菌培养基：葡萄糖20.0 g、牛肉膏10.0 g、蛋白胨10.0 g、酵母膏5.0 g、柠檬酸氢二铵2.0 g、磷酸氢二钾2.0 g、吐温-80 1.0 mL、醋酸钠5.0 g、硫酸镁0.2 g、硫酸锰0.2 g、蒸馏水1 000 mL、pH 6.8，固体培养基加20.0 g琼脂。

1.2 方法

1.2.1 乳酸菌种的活化与培养 将保藏于实验室的嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌，接种于三角瓶液体培养基中，置于37 ℃培养18～20 h，待用。

1.2.2 乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液的工艺流程 鲢鱼下脚料水解液装入250 mL三角瓶中100 ℃水浴锅中杀菌15 min冷却至40 ℃加入蔗糖调节接种乳酸菌（1∶1接种嗜热链球菌及保加利亚乳杆菌）恒温发酵灭活感观评价

1.2.3 工艺流程中各参数的单因素优化 参照文献[5，6]，对乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液的工艺流程各参数进行单因素试验。蔗糖添加量取1%、2%、3%、4%、5%，乳酸菌接种量1%、2%、3%、4%、5%，发酵温度35、37、39、42、44 ℃，发酵时间24、32、40、48、56 h，以水解液感观评价为指标，确定较优的各因素取值范围，用于响应面分析法优化的参数水平。感观评价标准[7]：总分100分，以10个学生打分平均值为准。色泽：色泽均匀一致；气味：有明显的发酵乳香气；滋味：酸甜适中；组织状态：表面光滑，细腻，凝块均匀。

1.2.4 响应面分析法优化乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液的工艺流程 在单因素试验的基础上，根据Box-Benhnken中心组合试验设计原理，采用响应面分析法，以感官品质作为评价指标，利用Design-Expert 7.0软件在4因素3水平上对乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液的工艺流程中的影响因素蔗糖添加量、乳酸菌接种量、发酵温度、发酵时间进行优化，确定最佳的工艺流程[8]。Box-Benhnken设计的因素与水平见表1。

2 结果与分析

2.1 乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液的工艺流程单因素试验结果

2.1.1 蔗糖添加量对水解液感观评价的影响 蔗糖添加量对水解液感观评价的影响如图1所示。由图1可知，随着蔗糖添加量增大，水解液甜度太高，综合评分均值降低。蔗糖添加量在1%～3%时综合评分均值较高，因此选定这3个数值作为响应面分析法优化的因素水平。

2.1.2 乳酸菌接种量对水解液感观评价的影响 乳酸菌接种量对水解液感观评价的影响如图2所示。由图2可知，随着乳酸菌接种量增大，水解液酸度太高，综合评分均值降低。乳酸菌接种量在1%～3%时综合评分均值较高，因此选定这3个数值作为响应面分析法优化的因素水平。

2.1.3 发酵温度对水解液感观评价的影响 发酵温度对水解液感观评价的影响如图3所示。由图3可知，随着发酵温度升高，乳酸菌发酵速度加快，发酵效果较好，综合评分均值较高；但当温度超过42 ℃以后，综合评分均值呈下降趋势，可能是发酵温度过高，乳酸菌死亡较多。发酵温度在39、42、44 ℃时综合评分均值较高，因此选定这3个数值为响应面分析法优化的因素水平。

2.1.4 发酵时间对水解液感观评价的影响 发酵时间对水解液感观评价的影响如图4所示。由图4可知，随着发酵时间延长，乳酸菌发酵产酸，改善了水解液风味，综合评分均值增加；但当乳酸菌发酵时间过长，产酸过多，综合评分均值呈下降趋势。发酵时间在32、40、48 h时综合评分均值较高，因此选定这3个数值作为响应面分析法优化的因素水平。

2.2 响应面优化试验结果

以综合感观评价为指标进行Box-Benhnken设计结果见表2所示。利用Design-Expert 7.0软件进行回归分析，得到感观评价均值和各因素变量之间的二元回归方程为：Y=-1 067.803 75+29.760 00×A-11.052 00×B+38.148 29×C+15.737 04× D+0.720 00×A×B-0.503 00×A×C-0.034 687×A×D+0.615 00×B×C+0.116 56×B×D-0.120 87×C×D-2.352 42×A2-

5.377 42×B2-0.393 79×C2-0.125 49×D2。

对回归模型进行方程分析，结果见表3所示。该模型具有统计学意义（P0.05），表明回归方程拟合情况好、误差小，能较好地描述各因素与响应值之间的真实关系，可以利用该方程确定最优的工艺流程。从各因素方差分析结果看，对乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液的感观评价均值影响大小依次顺序为：发酵时间（D）>发酵温度（C）>乳酸菌接种量（B）>蔗糖添加量（A），其中发酵时间（D）和发酵温度（C）对响应值结果影响显著，乳酸菌接种量（B）和蔗糖添加量（A）对响应值结果影响不显著。

各因素响应面曲面分析结果如图5所示。根据所得的模型可预测得到最优的乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液的感观评价均值最高的工艺条件为：蔗糖添加量1.80%、乳酸菌接种量1.97%、发酵温度42.23 ℃、发酵时间43.04 h，在该条件下感观评价均值能达到92.08分。分别按上述的最优工艺条件进行3次平行试验，所得的乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液的感观评价均值为92.02分，与理论预测值92.08分接近，重复性较好，说明响应面优化所得的工艺条件参数准确、可靠、可行。

3 结论

通过响应面分析法优化了乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液的最优工艺流程。结果表明，在最优工艺条件蔗糖添加量1.80%、乳酸菌接种量1.97%、发酵温度42.23 ℃、发酵时间43.04 h下，水解液感观评价均值能达到92.02分，该水解液具有特殊乳酸发酵香味和风味，酸度、甜度适中，口感良好。

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篇8

关键词:细菌素;抑菌机理;食品工业

中图分类号:R

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)12-0315-01

1 细菌素与抗生素的区别

细菌素可以安全有效地控制食品中病原菌的生长,两者的区别主要基于它们合成、作用方式、抗菌谱及毒理、抗药性机制之间的不同。1981年Hurst指出,既然细菌素不用于医学,可以将其称为“生物学食品防腐剂”。

细菌素通常是通过核糖体来合成,是真正的蛋白质类物质;而抗生素是通过酶促反应将初级代谢物转变为结构性的二级代谢物,诸如短杆菌肽S等,通过酶促反应把氨基酸转变为结构复杂的化合物。细菌素与抗生素的根本差别是:大部分细菌素只对近缘关系的细菌有损害作用,而且无毒、无副作用、无残留、无抗药性,同时也不污染环境。因此,细菌素的使用,可以部分减少甚至取代抗生素的使用。

2 细菌素的抑菌范围

细菌素通常由革兰氏阳性菌产生并可以抑制其它的革兰氏阳性菌,如乳球菌、葡萄杆菌、利斯特氏杆菌等,对大多数的革兰氏阴性菌、真菌等没有抑制作用。对于第一类细菌素可以抑制许多革兰氏阳性菌,如Nisin抑制葡萄球菌属、链球菌属、小球菌属和乳杆菌属的某些菌种,抑制大部分梭菌属和芽孢杆菌属的孢子;嗜酸乳杆菌和发酵乳杆菌产生的细菌素对乳杆菌、片球菌、明串球菌、乳球菌和嗜热链球菌有抑制作用。

3 细菌素的应用

3.1 细菌素在食品业的应用

细菌素由于无毒、无副作用、无残留、无抗药性,并可以抑制或杀死一些食物腐败菌,具有一定的热稳定性,易被人体消化道的部分蛋白酶降解,因此不会在体内积蓄引起不良反应,也不会影响抗生素的活性,在食品中易扩散,使用较方便,同时也不污染环境因而受到食品业的青睐。作为乳酸菌的产物,Nisin的使用已有了很长的一段历史。

部分细菌素已广泛用于肉类工业、奶制品工业、酿酒和粮食加工等。在西方,细菌素已用于奶制食品中,可以抗Clostridial和Listeria。例如,Nisin可以控制奶酪中ebotulinum的孢子生长,并已成为巴氏灭菌精制奶、糊状食品最有效的防腐剂。添加Nisin可防止牛乳和乳制品的腐败,延长货架期。由于Nisin在偏酸性下较稳定,且易溶解,所以在酸性罐头食品中添加比较合适,同时还可降低罐头的灭菌强度,提高罐头的品质。Nisin在酒精饮料中应用也比较广泛,由于Nisin对酵母菌没有抑制作用,所以对发酵没有任何影响,并可以很好地抑制革兰氏阳性菌,保证产品质量。目前Nisin在全世界范围内的各种食品中得到了应用。现在许多研究证明,产生细菌素的发酵剂在发酵过程中可以防止或抑制不良菌的污染,因而将产细菌素的乳酸菌加入到食品中比直接加细菌素更好。但细菌素抗菌谱有一定的范围,为扩大其抑菌范围,可将几种细菌素或将其与其它来自于动植物(如抗菌肽)等的天然食品防腐剂配合使用,利用它们的协同作用,增强抑菌范围及强度,或与部分化学防腐剂络合使用,既可增加抑菌范围又可减少化学防腐剂的使用。

3.2 细菌素在饲料中的应用及展望

细菌素目前广泛使用于食品中,饲料中应用较少。细菌素在饲料中要广泛使用,必须具有安全性和有效性。Bhunia等(1991)用细菌素Pediocin AcH对小鼠和兔分别进行皮下注射、静脉注射和腹腔注射,在免疫研究时发现,Pediocin AcH没有产生任何不良反应和致死作用。细菌素在食品上的直接使用,也说明了细菌素对动物和人类是安全的。

细菌素在饲料中的应用可以有两个方面:1)防止饲料本身被沙门氏菌等致病菌污染;2)作为饲料添加剂,防止致病菌对动物肠道的危害。由于细菌素大多抗菌谱比较窄,因此选择恰当的细菌素既可以防止动物受某些肠道致病菌的危害,而又不至于影响动物肠道其他有益微生物。

产生细菌素的益生菌类乳酸菌,尤其乳杆菌是动物肠道中的优势菌,这些益生菌产生的细菌素可以对宿主动物胃肠道进行生态调节。随着益生菌在动物诸如猪、狗、牛胃肠疾病防治方面研究的深入,益生菌的作用,已被越来越多的人们所接受。目前美国饲料益生菌销售额己超过3000万美元,主要菌种为嗜酸乳杆菌和双歧杆菌。但是益生菌的作用效果,并不如预期的那样理想,这主要是对益生菌的作用机理还不太清楚,从而在选择菌种方面存在一定的盲目性。因为决定肠道优势菌的因素,不仅取决于菌种的产酸能力,而且还与菌种是否产生细菌素等因素有关,尤其与菌种的宿主专一性有很大关系。研究肠道微生物类群与细菌素的关系,可以更有效地选择益生菌菌种,使它们能更好地定植于肠道系统中,发挥出更多的功效。我国于1994年批准使用的益生菌有6种:芽孢杆菌、乳酸杆菌、粪链球菌、酵母菌、黑曲菌、米曲菌。其中乳酸杆菌和粪链球菌为肠道正常微生物,芽孢仟菌具有较高的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性,可明显提高动物生长速度和饲料利用率,于是许多生产厂家将这些菌配合起来进行使用,但是配合以后菌体活性是否受影响却并没有作深入研究。据报道(Rogers,1928),乳酸杆菌产生的细菌素Nisin的抗菌谱中,就包括粪链球菌和芽孢杆菌中的一些种,特别是它抑制芽孢的形成,在乳酸杆菌与一些粪链球菌和芽抱杆菌联合使用时,极有可能产生颉抗作用。因此研究细菌素的作用机理,对研究益生菌之间的关系也很有帮助。细菌素不仅具有与抗生素饲料添加剂相似的有益作用,而且无毒、无副作用、无残留、无抗药性,同时也不污染环境,所以细菌素将会在饲料中得到广泛应用。

参考资料

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关键词:细菌素;抑菌机理;食品工业

中图分类号:R

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)12-0315-01

1 细菌素与抗生素的区别

细菌素可以安全有效地控制食品中病原菌的生长,两者的区别主要基于它们合成、作用方式、抗菌谱及毒理、抗药性机制之间的不同。1981年Hurst指出,既然细菌素不用于医学,可以将其称为“生物学食品防腐剂”。

细菌素通常是通过核糖体来合成,是真正的蛋白质类物质;而抗生素是通过酶促反应将初级代谢物转变为结构性的二级代谢物,诸如短杆菌肽S等,通过酶促反应把氨基酸转变为结构复杂的化合物。细菌素与抗生素的根本差别是:大部分细菌素只对近缘关系的细菌有损害作用,而且无毒、无副作用、无残留、无抗药性,同时也不污染环境。因此,细菌素的使用,可以部分减少甚至取代抗生素的使用。

2 细菌素的抑菌范围

细菌素通常由革兰氏阳性菌产生并可以抑制其它的革兰氏阳性菌,如乳球菌、葡萄杆菌、利斯特氏杆菌等,对大多数的革兰氏阴性菌、真菌等没有抑制作用。对于第一类细菌素可以抑制许多革兰氏阳性菌,如Nisin抑制葡萄球菌属、链球菌属、小球菌属和乳杆菌属的某些菌种,抑制大部分梭菌属和芽孢杆菌属的孢子;嗜酸乳杆菌和发酵乳杆菌产生的细菌素对乳杆菌、片球菌、明串球菌、乳球菌和嗜热链球菌有抑制作用。

3 细菌素的应用

3.1 细菌素在食品业的应用

细菌素由于无毒、无副作用、无残留、无抗药性,并可以抑制或杀死一些食物腐败菌,具有一定的热稳定性,易被人体消化道的部分蛋白酶降解,因此不会在体内积蓄引起不良反应,也不会影响抗生素的活性,在食品中易扩散,使用较方便,同时也不污染环境因而受到食品业的青睐。作为乳酸菌的产物,Nisin的使用已有了很长的一段历史。

部分细菌素已广泛用于肉类工业、奶制品工业、酿酒和粮食加工等。在西方,细菌素已用于奶制食品中,可以抗Clostridial和Listeria。例如,Nisin可以控制奶酪中ebotulinum的孢子生长,并已成为巴氏灭菌精制奶、糊状食品最有效的防腐剂。添加Nisin可防止牛乳和乳制品的腐败,延长货架期。由于Nisin在偏酸性下较稳定,且易溶解,所以在酸性罐头食品中添加比较合适,同时还可降低罐头的灭菌强度,提高罐头的品质。Nisin在酒精饮料中应用也比较广泛,由于Nisin对酵母菌没有抑制作用,所以对发酵没有任何影响,并可以很好地抑制革兰氏阳性菌,保证产品质量。目前Nisin在全世界范围内的各种食品中得到了应用。现在许多研究证明,产生细菌素的发酵剂在发酵过程中可以防止或抑制不良菌的污染,因而将产细菌素的乳酸菌加入到食品中比直接加细菌素更好。但细菌素抗菌谱有一定的范围,为扩大其抑菌范围,可将几种细菌素或将其与其它来自于动植物(如抗菌肽)等的天然食品防腐剂配合使用,利用它们的协同作用,增强抑菌范围及强度,或与部分化学防腐剂络合使用,既可增加抑菌范围又可减少化学防腐剂的使用。

3.2 细菌素在饲料中的应用及展望

细菌素目前广泛使用于食品中,饲料中应用较少。细菌素在饲料中要广泛使用,必须具有安全性和有效性。Bhunia等(1991)用细菌素Pediocin AcH对小鼠和兔分别进行皮下注射、静脉注射和腹腔注射,在免疫研究时发现,Pediocin AcH没有产生任何不良反应和致死作用。细菌素在食品上的直接使用,也说明了细菌素对动物和人类是安全的。

细菌素在饲料中的应用可以有两个方面:1)防止饲料本身被沙门氏菌等致病菌污染;2)作为饲料添加剂,防止致病菌对动物肠道的危害。由于细菌素大多抗菌谱比较窄,因此选择恰当的细菌素既可以防止动物受某些肠道致病菌的危害,而又不至于影响动物肠道其他有益微生物。

产生细菌素的益生菌类乳酸菌,尤其乳杆菌是动物肠道中的优势菌,这些益生菌产生的细菌素可以对宿主动物胃肠道进行生态调节。随着益生菌在动物诸如猪、狗、牛胃肠疾病防治方面研究的深入,益生菌的作用,已被越来越多的人们所接受。目前美国饲料益生菌销售额己超过3000万美元,主要菌种为嗜酸乳杆菌和双歧杆菌。但是益生菌的作用效果,并不如预期的那样理想,这主要是对益生菌的作用机理还不太清楚,从而在选择菌种方面存在一定的盲目性。因为决定肠道优势菌的因素,不仅取决于菌种的产酸能力,而且还与菌种是否产生细菌素等因素有关,尤其与菌种的宿主专一性有很大关系。研究肠道微生物类群与细菌素的关系,可以更有效地选择益生菌菌种,使它们能更好地定植于肠道系统中,发挥出更多的功效。我国于1994年批准使用的益生菌有6种:芽孢杆菌、乳酸杆菌、粪链球菌、酵母菌、黑曲菌、米曲菌。其中乳酸杆菌和粪链球菌为肠道正常微生物,芽孢仟菌具有较高的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性,可明显提高动物生长速度和饲料利用率,于是许多生产厂家将这些菌配合起来进行使用,但是配合以后菌体活性是否受影响却并没有作深入研究。据报道(Rogers,1928),乳酸杆菌产生的细菌素Nisin的抗菌谱中,就包括粪链球菌和芽孢杆菌中的一些种,特别是它抑制芽孢的形成,在乳酸杆菌与一些粪链球菌和芽抱杆菌联合使用时,极有可能产生颉抗作用。因此研究细菌素的作用机理,对研究益生菌之间的关系也很有帮助。细菌素不仅具有与抗生素饲料添加剂相似的有益作用,而且无毒、无副作用、无残留、无抗药性,同时也不污染环境,所以细菌素将会在饲料中得到广泛应用。

参考资料

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1.1结晶法

结晶法是一种制备溶菌酶的传统方法，利用溶菌酶与其它杂蛋白的性质不同，通过改变溶液的条件，如加入一定量的氯化物等盐类并调节pH和温度，使溶菌酶结晶析出，从而达到分离纯化的目的。这种方法的特点是操作简单，成本较低，生产周期较长，产率和纯度较低，比较适合提取分离蛋清中溶菌酶，其他来源的溶菌酶生产一般不用结晶法。

1.2离子交换法

离子交换法是溶菌酶生产所常用的方法，是利用离子交换剂与溶液中各种带电粒子之间结合力的差异进行物质分离的操作技术，具有简便、高效、成本低，且可自动化连续操作的优点。如吴旭亚等比较研究了结晶法与离子交换法制备鸡蛋清溶菌酶，结果表明，离子交换法所得溶菌酶的产量与活力均高于结晶法。

1.3亲和层析法

亲和层析法是根据酶与作用底物的特异性亲和能力，利用酶分子独有的专一性结合位点或结构性质的分离方法，常使用的吸附剂为几丁质及其衍生物，如：几丁质粉、羧甲基几丁质、几丁质包埋纤维素、脱氨几丁质粉、N-酰化壳聚糖、脱氨再生几丁质凝胶。HeLz等采用多步亲和层析法分离纯化溶菌酶，结果纯化的溶菌酶产率高达96%。金茜等采用中空纤维超滤法与亲和凝胶层析法对鸡蛋清中溶菌酶进行提取精制，结果表明，蛋清溶菌酶超滤提取后，再经过亲和凝胶层析的进一步纯化及真空冷冻干燥，最终蛋清溶菌酶冻干粉的酶活为18500U/mg，蛋清溶菌酶的酶活得率为180.83%。

1.4超滤法

超滤是一种新兴分离纯化技术，以压力为动力，利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程，具有产品得率高、杂质少、纯度高等优点。如果在无菌条件下操作，可以直接生产无菌的溶菌酶溶液，直接用于临床治疗。

1.5其他制备方法

用于溶菌酶制备的方法还有反胶团萃取法和膨胀床吸附法。为了能快速，高效，高选择性，自动化制备溶菌酶，常将两种或多种制备方法结合使用。如将亲和层析技术与超滤相结合的亲和超滤技术等。

2溶菌酶在食品工业中的应用

2.1用于水产、肉类的防腐

将溶菌酶应用于水产品、肉类的保鲜防腐，目前已做了大量的研究。如早在2001年前陈舜胜等就研究了溶菌酶复合保鲜剂在冷藏（5℃）与冰藏（0℃~1℃）条件下对虾、带鱼段、扇贝柱和柔鱼的保鲜效果，结果表明，使用溶菌酶（0.05%）复合保鲜液浸泡后冷藏或用溶菌酶（0.05%~0.08%）复合保鲜液制备保鲜冰冰藏，与常规保鲜方法相比，可将上述水产品的保鲜期延长约一倍的时间。2012年张观科又报道：采用溶菌酶、Nisin、甘氨酸、VC、山梨酸钾、NaCl等不同的配比的复合生物保鲜剂在不同温度对牡蛎进行保鲜贮藏研究。结果表明，采用Nisin和溶菌酶配合的生物保鲜剂的保鲜效果最佳（在-3℃微冻条件下，保藏30天后感官性状仍然良好）。而钱曦利用海藻糖、蜂胶、茶多酚、魔芋葡甘露聚糖、Nisin、溶菌酶、壳聚糖和姜汁8种天然保鲜剂对鹿肉保鲜进行研究，结果表明：单独使用时，溶菌酶对鹿肉样品就有较明显的抑菌作用（最佳抑菌浓度为0.5%）；而采用复合天然保鲜剂（茶多酚、溶菌酶、海藻糖、Nisin复合）效果更好，可以有效的提高鹿肉的货架期至36d。从以上研究结果来看，溶菌酶尤其是它在与其他保鲜剂按一定比例复合使用时，对水产及肉类能起到较好的防腐保鲜效果。

2.2在低度酒类、饮料中的应用

日本已成功的使用鸡蛋清溶菌酶代替水杨酸作防腐剂用于清酒的防腐。在国内，倪瑛和钟立人研究了溶菌酶在葡萄酒生产中的应用。因为在葡萄酒生产中乳酸菌会将苹果酸转变为乳酸，但如果在酒精发酵的前期就完成了这种反应，会对葡萄酒的感官产生不良影响，而控制乳酸菌生长的传统方法是使用SO2，但SO2的使用不仅对人体产生毒性，同样影响葡萄酒的品质。因此，倪瑛等尝试将溶菌酶替代或补充SO2调控乳酸菌的生长，结果显示，在葡萄原汁中加入0.1%~0.15%的溶菌酶，乳酸菌生长被抑制；在白葡萄酒中溶菌酶剂量加至0.5%时，可完全抑制苹果酸向乳酸的转变。此外，将溶菌酶用于饮料防腐也有报道，如常凯等将溶菌酶（0.05%）、甘氨酸和NaCl进行复配用于生产脱脂山核桃乳，其抑菌效果较显著，降低了山核桃乳的杀菌强度，延长了产品货架期。从以上结果看，在葡萄酒的生产中溶菌酶可作为SO2天然的、安全的替代或补充品来抑制乳酸菌的生长，在其他低度果酒中也可做类似的尝试；同样将溶菌酶用饮料的防腐也有较显著的效果。

2.3在乳制品中的应用

由于溶菌酶对肠道中腐败性微生物有特殊的杀灭作用，同时可直接或间接地促进肠道中双歧杆菌的增殖。因此，有大量有关溶菌酶应用于婴幼儿奶粉的专题论述冯棋琴，等：溶菌酶在食品工业中的研究进展研究报道，如刘浩强等研究了鸡蛋溶菌酶对婴幼儿配方奶粉的抑菌效果，结果表明，婴幼儿配方奶粉在喷雾干燥后添加10mg/100mL~50mg/100mL的鸡蛋溶菌酶效果最好。张明江等关于婴幼儿配方奶粉中溶菌酶的添加工艺的研究也得出了相似的结论，既奶粉喷雾干燥后添加500mg/L的溶菌酶抑菌效果最好。

2.4在水果保鲜上的应用

篇11

关键词：生物技术 基因工程 细胞工程 食品发酵

近些年，现代生物技术快速发展的同时，也取得了很大的成就。它既促进社会经济的发展，又推动着科学的进步，并且改变了人们的生活与思维方式，影响着人类的社会文明发展的进程。现代生物技术的成果不断地被广泛应用于食品、医药、化工、轻工、能源和环保等领域；生物技术是以生命科学为基础，利用生物机体和生物系统创造新的物种，通过与工程原理结合加工生产生物制品的综合性的科学技术；现代生物技术主要包括了基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和发酵工程等领域；在我国的食品工业中，生物技术工业化的产品占有很大的比重，最近几年里，酒类和一些新型的发酵产品以及酿造产品的产值占食品工业总产值的17%，现代生物技术在食品发酵领域中有广阔市场和发展前景，本文主要阐述现代生物技术在食品发酵生产中的应用。生物技术是本世纪高新技术革命中的核心内容，生物技术也有着巨大的经济效益和潜在的生产力。专家推测，在今后10年中，生物技术会逐步成为当前世界中经济体系的支柱产业之一。

一、基因工程技术在食品发酵生产中的应用

基因工程是采用类似于工程设计的方案，将具有遗传性目的的基因按照人类的特殊需要，在离体的条件下进行剪切、组合拼接，再将这种人工重组的基因通过载体导入到受体细胞中进行无性繁殖，从而使目的基因在细胞受体中高速转录，生成人类需要的产品或者新的生物类型。它是现代生物技术的核心内容。

优良菌株的获取是发酵工业的关键所在，通常的方法是诱变、杂交以及原生质体融合等，现在可以利用基因工程的技术与之相结合，进行生产菌种的改造，达到高产和高质的效果。下面介绍一下基因工程在食品发酵中应用的几个例子。

1 改良面包酵母菌的性能。最早采用基因工程改造的食品微生物，把优良酶基因转入面包酵母茵中产生的面包酵母菌比普通的面包酵母菌具有更高的麦芽糖透性酶以及更高的麦芽糖含量。在面包生产的过程中，能够产生更多的二氧化碳，从而使得面包膨润松软可口。

2 改良酿酒酵母菌的性能。在酿酒工艺中，同样能够使用基因工程的技术。利用基因工程技术可以培育出新的酿酒酵母菌株，它可以使传统的酿酒工艺得到改进，并且产生多样化。通过基因工程技术的使用，把大麦中的淀粉酶基因导入到啤酒酵母中，便可以直接通过淀粉发酵，这样使得声场流程缩短，工序得到简化，改进了啤酒的生产工艺。目前，已成功地选育出分解糊精和分解β-葡聚糖的嗜杀啤酒酵母菌株、啤酒酵母菌株和促使生香物质含量提高的啤酒酵母菌株。

3 改良乳酸茵发酵剂的性能。乳酸菌在代谢的过程中会产生乳酸，同时降低发酵产品的PH值。它的基因表达系统包括受控表达和组成型表达两种，其中的受控表达系统包括Nisin诱导系统、糖诱导系统、噬菌体衍生系统和PH诱导系统。研究发现乳酸菌的基因突变有两种方法：第一种方法涉及可独立复制（同源或异源的）的转座子，第二种方法是通过克隆的基因片段和染色体上同源部位的重组整合获得。基因工程的使用使得乳酸菌发酵剂具备优良的发酵能力，产双乙酰能力、胞外多糖的稳定形成能力、蛋白水解能力，有较强的抗杂菌和抗病原菌的能力。

二、细胞工程技术在食品发酵生产中的应用

出现于二十世纪七十年代末的细胞工程技术是生物工程技术的主要组成之一，是在细胞的水平上对细胞的遗传特性的进行更改，或者是利用大规模细胞培养，从而摄取人类所需要的物质的一种技术，能够满足人类在生产中对某些稀少细胞的需要，从来达到获取新细胞的目的。

细胞培养、融合以及新城代谢物的形成等是主要的细胞工程技术。其中细胞融合是在诱导剂或者催融剂的作用下，让多个异源细胞或原生质体互相接触，使得这些细胞或原生质体发生隔膜融合、胞质融合以及和融合合并，最终形成杂种细胞的技术。它是一种对微生物发酵菌种改良的最佳途径，能够用来改良微生物菌种的特性，使得目的产物的产量能够提高，合成新的所需产物等。将细胞工程与基因工程相结合在一起，使得对遗传物质进一步的修饰提供了多样的可能性。当前，酵母、霉菌、细菌、放线菌等多种微生物的种间乃至属间，都已成为微生物细胞融合的对象和目标。培育出的新菌种能够应用到更广泛的领域。

三、酶工程技术在食品发酵生产中的应用

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关键词：酸奶 贮藏条件 品质

1　引言

酸奶的营养结构最接近理想的营养膳食标准，它富含钙、高质量蛋白质、多种维生素和碳水化合物，且热量低，它能提高机体的防病能力，调节肠功能和免疫系统。酸奶中的乳酸菌能增强消化吸收能力、加强胃肠蠕动和机体的物质代谢。北爱尔兰饮食和健康中心负责人扬-罗兰还指出，每喝一瓶酸奶不仅可以减少结肠癌的增加，还可以帮助人体排泄有毒物质[1]。

2　材料与方法

2.1　试验材料

风味搅拌型酸奶：石家庄君乐宝乳业有限公司提供；

水：GB/T　6682规定的三级水；

中性乙醇、乙醚混合液：取等体积的乙醇、乙醚混合后加3滴酚酞指示液，用氢氧化钠溶液（4g/L）滴至微红色；

氢氧化钠标准溶液（NaOH）：0.1000mol/L；

酚酞指示液：称取0.5g酚酞溶于75mL体积分数为95%的乙醇中，并加入20mL水，然后滴加氢氧化钠溶液至微粉色，再加入水定容至100mL。

2.2　试验仪器

天平：精确度为0.1mg，赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；

pH计：梅特勒－托利多公司；

滴定管：分刻度为0.1mL；

水浴锅：余姚市东方电工仪器厂；

LND-1涂4粘度计：容量100mL±1mL；内径49.5mm±0.2mm；内锥体角度81±15′；漏嘴长4mm±0.02mm；嘴孔内径4mm±0.02mm；上海安德仪器设备有限公司。

2.3　试验方法

抽取两批次风味搅拌型酸奶，将该批次分别放置在6℃、20℃、30℃三种不同温度段条件下进行贮藏，每隔2d分别检测搅拌型酸奶的感官、理化和微生物指标，其中理化指标包括酸度、pH值、黏度，微生物指标包括乳酸菌、大肠菌群、霉菌、酵母菌。

2.3.1　风味搅拌型酸奶感官分析

感官分析采用风味剖面描述法，用标度点评估产品感官特征，每个标度的两端有相应的述词，其中间级数或点数根据特性特征改变，在标度点“”上写出的1～9数值，符合该点的强度。8位食品专家级评价员对产品进行评价。

数据处理采用SPSS17.0、国家标准化研究院轻松感官分析软件进行数据处理。

2.3.2　风味搅拌型酸奶的理化指标

检测指标包括：酸度检测、pH检测、黏度检测、乳酸菌检测、大肠菌群检测、霉菌、酵母菌检测。

3　结果与分析

3.1　搅拌型酸奶在不同温度下放置对感官评定的影响

食品感官评定是在相对稳定的环境条件下，以感官品评员的感觉器官为基础，采取适当的数理统计方法评判食物优劣的一种实验方法[2-3]

3.1.1　在6℃存放条件下，样品不同天数下各项指标的变化情况

由表1、表2、表3可以看出，通过样品的感官评价及分析，可以得出风味搅拌型酸奶在不同温度存放的条件下，感官指标的变化情况。风味搅拌型酸奶在6℃存放时，奶香、草莓香气、甜味、酸味、异味均无明显变化，黏度以及细腻度都有明显的上升。在20℃存放时，奶香、草莓香气、甜味、黏度和细腻度有明显的下降，酸味和异味有明显的上升。在30℃存放时，较20℃存放时，奶香、草莓香气、甜味、黏度和细腻度有更为明显的下降，酸味和异味有更为明显的上升。

3.2　风味发酵乳在不同温度下放置对理化指标的影响

3.2.1风味发酵乳的酸度变化情况

酸度控制是酸奶生产企业最为关注的问题之一，酸奶的酸度是评价酸奶品质的重要指标[4]。

风味搅拌型酸奶在6℃存放时，酸度变化较小，对酸奶品质没有任何影响。风味搅拌型酸奶在20℃存放时，0d时酸度逐渐升高，到第10d酸度趋于稳定，不过此酸度对广大消费者来说，已经基本不宜接受。风味搅拌型酸奶在30℃存放时，0d时酸度逐渐升高，到第6d酸度趋于稳定，不过此酸度对广大消费者来说，已经不宜接受。酸度变化情况见图1。

3.2.2风味发酵乳的pH值变化情况

风味发酵乳的pH值与酸度，既有联系又有区别，主要受酸奶中蛋白质含量的影响，pH也是酸奶判定的重要指标之一，研究酸奶在储藏过程中pH值变化是十分必要的[5]。

不同温度、放置时间存放的条件下，pH指标的变化情况。风味搅拌型酸奶在6℃存放时，pH变化较小，对酸奶品质没有任何影响。风味搅拌型酸奶在20℃存放时，0d时pH逐渐降低，到第10d时pH趋于稳定，不过此pH对广大消费者来说，已经基本不宜接受。风味搅拌型酸奶在30℃存放时，0d时pH逐渐降低，到第8d时pH趋于稳定，不过此pH对广大消费者来说，已经不宜接受。pH的变化情况见图2.

3.2.3风味发酵乳的黏度变化情况

搅拌型酸奶在市场上的畅销使得其质地越来越受人们的关注，并已成为搅拌型酸奶质量的一项重要指标。其中，黏度是搅拌型酸奶质地的最重要的指征[6]。

风味搅拌型酸奶在不同温度、放置时间条件下，黏度指标的变化情况。风味搅拌型酸奶在6℃存放时，2～4d有明显提高，4d后趋于稳定直至保质期末，对酸奶品质没有任何影响，在初期还有一定的品质提高。风味搅拌型酸奶在20℃存放时，2d时黏度稍有提高，2d后黏度逐渐降低，到第10d黏度趋于稳定。风味搅拌型酸奶在30℃存放时，0d时黏度逐渐降低，到第4d黏度趋于稳定，不过此黏度对广大消费者来说，已经基本不宜接受。黏度变化情况见图3。

3.3　搅拌型酸奶在不同温度下放置对微生物的影响

3.3.1　风味发酵乳乳酸菌菌数变化情况

酸奶的乳酸菌菌数即是反映酸奶新鲜度一个重要指标，又是反映营养价值的最重要指标。

风味搅拌型酸奶在不同温度存放的条件下，乳酸菌菌数指标的变化情况。风味搅拌型酸奶在6℃存放时，乳酸菌菌数相对稳定，基本能够保持在107cfu/mL以上。风味搅拌型酸奶在20℃存放时，乳酸菌菌数从0天开始降低，10d以后菌数的数量级低于107cfu/mL。风味搅拌型酸奶在30℃存放时，乳酸菌菌数从0d开始降低，4d以后菌数的数量级低于107cfu/mL。乳酸菌菌数变化情况见图4.

3.3.2　风味搅拌型酸奶大肠菌群变化情况

样品在保质期内较为稳定，每隔2d进行检测，均为合格。

3.3.3　风味搅拌型酸奶霉菌、酵母菌变化情况

样品在保质期内较为稳定，每隔2d进行检测，检测结果均为霉菌＜1；酵母＜1。

4　结论

4.1　风味搅拌型酸奶在不同贮存温度下，感官指标变化截然不同，酸奶的贮存温度应该选择6℃，以维护其品质稳定，尽量不要在20℃左右存放，更不要在30℃左右存放，酸奶的最佳存放温度应是低温6℃，2～4d后熟后进行食用最佳。

4.2　风味搅拌型酸奶在不同贮存温度下，理化指标也发生一定的变化。6℃存放时，酸度和pH基本稳定，黏度在酸奶后熟2～4d时有明显提高，然后趋于稳定。20℃存放时，酸度升高，pH值降低，黏度降低，基本在8～10d时趋于稳定。30℃存放时，酸度升高，pH值降低，黏度降低，基本在4～6d时趋于稳定。

4.3　风味搅拌型酸奶在不同贮存温度下，微生物指标也发生一定的变化。6℃存放时，乳酸菌菌数基本稳定。20℃和30℃存放时，乳酸菌菌数有明显的减少，酸奶的保健功能性也逐渐丧失，但这与包装形式以及贮存的外界微生物环境也有一定的关系[7]。

参考文献

[1]　叶向库，刘汉勋，贺.　常温下市售酸奶乳酸菌数和pH值的变化研究[J].　食品科技，2005，（11）：52-54.

[2]　郭奇慧，白雪，胡新字，刘卫星.FIZZ感官品评软件在酸奶评价中的应用[J].　食品工业，2009，（1）：28-30.

[3]　肖英.酸奶制品的酸度控制[J].　中国食品添加剂，2009，（4）：150-154.

[4]　杜磊，张光杰.酸奶在储藏过程中酸度、pH值、细菌的变化[J].　河南工业大学学报：自然科学版，2011，（2）：73-75.

[5]　贺静，张静，卢星达　等.搅拌型酸奶黏度的感官评定与仪器测定之间的相关性[J].　食品与发酵科技，2010，（5）：74-77.

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生物知识在小学科学课中占有很大的比例，小学科学教师必需的生物学知识是以生物学基础知识为主,兼有生物学研究方法、生物学发展史的相关知识、生物前沿知识、生物学应用的初步知识。小学科学教师的教师队伍越来越年轻化,学历在提升,但专业对口教师仍占少数,甚至还有不少小学科学教师以人文专业为背景;而兼职教师占多数,专职教师仍占少数，本文将阐述一些生物前沿知识，可以在一定程度上改进小学科学教师的生物学知识培训具有一定参考价值,同时有助于引发小学科学教师主动反思自己的生物学知识,进而提升自己的专业发展水平。

1.人体所需要的七大营养素

营养素的功用就是保证人体正常发育和健康，我们每天摄入的食物有谷物类、肉与禽蛋类、蔬菜水果类、奶和奶制品，我们人体的营养就是从这些食物中获取，可分为七大类：蛋白质、脂肪、糖类、矿物质、维生素、膳食纤维、水。

蛋白质是构成生命的物质基础，由碳、氢、氧、氮、硫等多种元素构成多种氨基酸，再由20多种氨基酸组成蛋白质。蛋白质的功能是构成机体细胞和组织，促进生长发育，参加机体物质代谢，形成抗体，增强免疫能力和供给热能。每克蛋白质可提供16.75焦耳的热能。

糖类是热能的主要来源，每1克碳水化合物可提供热能16.7千焦。其特点是:在总能量中所占比例大，提供能量快而及时，氧化的最终产物为二氧化碳和水，对机体无害。

脂类是含能最高的营养素，生理条件下脂类含能是蛋白质和碳水化合物的2.25倍左右。不管是直接来自饲料或体内代谢产生的游离脂肪酸、甘油酯，都是动物维持和生产的重要能量来源。动物生产中常基于脂肪适口性好，含能高的特点，用补充脂肪的高能饲粮提高生产效率。

无机盐又称矿物质，是人体的组织成分。其中人体所需无机盐含量较多的称宏量元素，如钙、磷、钾、钠、镁、氯、硫等。仅含微量或极微量的元素称微量元素，如铁、碘、铜、锌、硒、钼等。无机盐不能在体内合成，必须从食物中摄取。

维生素是人体每日需要量很少，但却是机体维持生命所必需的，有着不同的化学结构和生理功能的多种不同类型的低相对分子质量的有机化合物。

膳食纤维是一种不能被人体消化的碳水化合物，以溶解于水中可分为两个基本类型：水溶性纤维与非水溶性纤维。纤维素、部分半纤维素和木质素是3种常见的非水溶性纤维，存在于植物细胞壁中。

水约占人体重的50%―70%。水是维持生命的最基本的营养素，是构成机体的重要原料，是各种物质的溶剂。水在体内直接参与物质代谢，输送氧气和各种物质，调节体温，滋润器官等重要作用。

2.微生物的发酵

微生物发酵即是指利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。微生物发酵生产水平主要取决于菌种本身的遗传特性和培养条件。发酵工程的应用范围有医药工业、食品工业、能源工业、化学工业、环境保护等方面。以下主要以酸奶的制作来阐述微生物的发酵过程。

2.1 酸奶的制作

酸奶发酵中的主要生物化学变化是：乳酸菌将牛奶中的乳糖发酵成乳酸使其pH降低从而使牛奶形成凝胶状，乳酸菌还会促使部分老蛋白降解、形成乳酸钙和产生一些脂肪、乙醛和双乙酰等风味物质。这就是酸奶具有良好的保健作用和适合广糖不耐症者饮用的主要原因。

2.2 酸奶的制作过程

首先准备好牛奶、酸奶机 ，将塑料容器用开水消毒1分钟，把水倒干净，倒入牛奶 ，再倒入酸奶机 ，用筷子搅拌均匀后 ，将盖好的容器放入酸奶机中，盖好上盖。接通电源，约8小时即可，冬天再加2-3小时。这样，美味又营养的酸奶就做好了。

2.3 酸奶的好处

酸奶的发酵过程使奶中糖、蛋白质有20%左右被水解成为小的分子（如半乳糖和乳酸、小的肽链和氨基酸等），奶中脂肪含量一般是3%-5%。经发酵后，乳中的脂肪酸可比原料奶增加2倍，这些变化使酸奶更易消化和吸收，各种营养素的利用率得以提高。酸奶由纯牛奶发酵而成，除保留了鲜牛奶的全部营养成分外，在发酵过程中乳酸菌还可以一产生人体营养所必须的多种维生素 如VB1,VB6，VB12等。

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关键词 低聚糖；发酵乳；人工胃液；贮藏期

中图分类号 Q935 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）04-0287-02

Study on the Influence of Oligose with Lactobacillus plantarum XC-10 Filling for Fermented Milk Production

YANG Yu 1 LI Jing-ya 1 LIU Xiao-tao 2 JIN Zhi-hua 1 JIN Qing-chao 1

（1 School of Biotechnology and Chemical Engineering，Ningbo Institute of Technology，Zhejiang University，Ningbo Zhejiang 315100； 2 Ningbo Dairy Group）

Abstract This paper studied the effects of oligose with Lactobacillus plantarum XC-10 filling for fermented milk production. The results showed that the viable count of XC-10 reached 3.4×109 CFU/g，1.9 times for the same concentration of glucose with 1.2%～1.6% oligosaccharide；Oligose had a protective effect on the growth of XC-10 in 14 d storage period，and the viable count of XC-10 was more than 10% of the control group；Finally，the survival rate in simulated gastric fluid was more than 1.2 times for the control group with 1.2%～1.6% oligose，which showed that oligose had important protective effect of XC-10 in the polar acid feeding environment.

Key words oligose；fermented milk；simulated gastric fluid；storage period

低聚糖（oligosaccharide）又称寡糖，是由2～10个单糖分子脱水缩合而成的碳水化合物，因糖的组成和结构不同而有不同的理化性质和生理功能[1]，具活化肠道内益生菌，促进其生长繁殖，同时抑制肠道致病菌生长[2-4]等作用。2007年1月1日起，由国家发改委国家公众营养与发展中心推出的“食物中加Oligo”项目正式启动，充分表明了国家对低聚糖在食品中发挥功能性的重视。

植物乳杆菌属于乳杆菌科中的乳杆菌属，属于同型发酵乳酸菌[5]，常见于奶油、肉类及许多蔬菜发酵制品中，能通过胃并定植于肠道发挥有益作用，可抑制病原菌生长、调节肠道微生态、降低血清胆固醇等，近几年的研究热点集中于炎症性胃肠病、过敏、外科感染、抗生素相关腹泻、妇科感染、粘膜免疫、癌症以及肥胖等相关症状[6]。

近年有研究发现低聚糖可促进乳杆菌的增殖[7]，如能将低聚糖与乳酸菌进行有机结合，并应用于发酵乳生产，就可达到既保留发酵乳的营养价值和风味，也能强化低聚糖的益生功能。该文旨在通过研究低聚糖对适合发酵乳生产的植物乳杆菌的作用，主要是活菌数的影响，以期能提高发酵乳生产中乳酸菌的活菌数，为乳酸菌更好地发挥保健作用提供实验室基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 菌种。植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）XC-10，可用作发酵乳制作，由本实验室于宁波雪菜中分离筛选得到。

1.1.2 培养基及主要试剂。①培养基：GYP培养基[8]；10%脱脂牛奶，115 ℃、10 min灭菌。②低聚糖：低聚果糖（FOS），菊粉（Inulin），低聚半乳糖（GOS），低聚异麦芽糖（IMO），低聚木糖（XOS），木苏糖（Stachyose），均为食品级，纯度为90%左右，购自上海驰为实业有限公司。③人工胃液：胃蛋白酶（Sigma）0.35 g，NaCl 0.2 g，溶于适量蒸馏水，HCl调节pH值至2.0，定容至100 mL，0.22 μm微孔滤膜（Millex-GV）过滤除菌。④其他试剂均为化学纯。

1.2 试验方法

1.2.1 发酵乳制作。在10%脱脂牛奶中分别加入0.4%、0.8%、1.2%和1.6%上述6种低聚糖，以相应浓度葡萄糖（Glu）为对照组。灭菌后分装待用。将XC-10菌株5%接种至上述复原乳中，42 ℃恒温培养。

1.2.2 样品菌数测定。发酵乳样品在42 ℃培养48 h，依据《食品卫生微生物学检验乳酸菌检验标准（GB/T 4789.35-2010）》，分别测定0、4、8、12、16、24、36、48 h样品中所含活菌总数。

1.2.3 贮藏期样品中菌数测定。将XC-10菌株5%接种在10%脱脂牛奶中，42 ℃培养8 h，样品出现凝乳，在上述发酵乳中添加发酵中对活菌数影响较明显的低聚糖，使其终浓度分别为0.4%、0.8%、1.2%、1.6%，以相应浓度葡萄糖为对照组，4 ℃贮藏，分别于0、3、7、14、21 d测定发酵乳中所含活菌数。

1.2.4 人工胃液中耐酸性测定。将菌株于GYP培养基中37 ℃、培养16 h后，无菌状态下取10 mL菌液，5 000 r/min离心10 min，沉淀于无菌生理盐水洗涤离心2次，加入5 mL人工胃液，并添加发酵中对活菌数影响较明显的低聚糖，使其终浓度分别为0.4%、0.8%、1.2%、1.6%，以相应浓度葡萄糖为对照组，振荡均匀后置于37 ℃恒温水浴，2 h后取样测定剩余活菌数，与无菌生理盐水中对照活菌数相比，得出生存率。

2 结果与分析

2.1 发酵过程中低聚糖对XC-10活菌数的影响

将0.4%、0.8%、1.2%和1.6%的6种低聚糖和葡萄糖分别添加到脱脂牛奶中，42 ℃培养48 h，分别测定0、4、8、12、16、24、36和48 h时样品中所含活菌总数，如图1所示。结果显示，活菌数在8 h前变化不明显，8 h后有显著增加，培养16 h左右，活菌数达到最大；随着糖浓度的增加，活菌数也相应增加，但浓度1.2%和1.6%时活菌数相差不显著，说明低聚糖浓度在此区间对活菌数的增加影响较大。低聚半乳糖和低聚果糖对发酵过程中XC-10的活菌数影响明显，特别是低聚果糖，在浓度为1.2%，培养16 h后时，活菌数达到3.4×109 CFU/g，为对照组活菌数（1.8×109 CFU/g）的1.9倍，低聚麦芽糖和低聚木苏糖对发酵乳也有一定影响，低聚木糖和菊糖对发酵乳无明显影响。

2.2 贮藏期添加低聚糖对XC-10活菌数的影响

由2.1试验结果可知，低聚半乳糖和低聚果糖对发酵过程中XC-10的活菌数影响明显，因此在发酵乳样品中添加上述2种低聚糖，4 ℃贮藏，分别于0、3、7、14和21 d测定发酵乳中所含活菌数，结果如图2所示。可以看出，0～3 d贮藏期中，活菌数出现了较明显的下降，3 d后基本为0 d的1/3左右，3～14 d，活菌数的变化不明显，21 d后样品中活菌数到达较低水平，普遍在0.5×107 CFU/g以下；在3～14 d的贮藏期间内，糖浓度越高，相对活菌数越高，同时，贮藏7 d，浓度1.2%的测定结果表示，低聚果糖组的活菌数为原始的38.17%，低聚半乳糖为34.70%，比对照组的（26.71%）高，由此可知，在一定贮藏期内，低聚糖对XC-10的生长具有保护作用，减缓菌体的死亡，并且低聚糖浓度越高保护作用相对越强。

2.3 添加低聚糖对人工胃液中XC-10活菌数的影响

人体胃液的pH值在2.0～4.0之间，对一般乳酸菌而言是相当苛刻的环境，大部分乳酸菌在通过人体胃部时死亡，该试验为观察在极酸环境下低聚糖对乳酸菌XC-10的保护作用，进行了人工胃液中添加低聚半乳糖和低聚果糖后，XC-10的耐酸性测定，结果如图3所示。结果表明，在人工胃液中含有葡萄糖和低聚糖时，随着糖浓度的增加，XC-10的生存率相应增加，但糖浓度在1.2%～1.6%区间内，生存率

变化不明显；加入低聚糖后XC-10的生存率比加入同样浓度的葡萄糖时有显著提高，1.2%～1.6%区间内，添加低聚果糖和低聚半乳糖试验组的活菌生存率分别达到9.2%和8.8%左右，比添加葡萄糖时（7.5%）1.2倍以上。由此可见，和葡萄糖相比，低聚糖在极酸摄食环境下对XC-10菌株有显著保护作用。

3 结论与讨论

不同种类及浓度的低聚糖对XC-10发酵脱脂牛奶过程中和贮藏期内乳菌落活菌数有不同影响，其中低聚果糖和低聚半乳糖影响最显著，发酵期中能够促进XC-10的生长，在添加1.2%～1.6%低聚果糖的样品中，16 h时XC-10的活菌数可达到3.4×109 CFU/g；在4 ℃贮藏条件下发酵乳中低聚果糖和低聚半乳糖能保护XC-10的存活，减缓其衰亡。在食用时添加低聚糖可保护乳酸菌较顺利通过胃部强酸环境，使到达肠道的活菌数增加。

4 参考文献

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