乳酸菌在食品工业中的应用精选(五篇)

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5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.

篇3

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.

篇4

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）

篇5

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：

[1] 袁松梅，赵晋府.大豆中的功能性成分[J].饮料工业，2002（3）：38-42.

[2] 李 锋，华欲飞.大豆酸奶的营养保健功能及前景展望[J].粮油食品科技，2005，13（2）：2-3.

[3] 吴君艳.凝固型大豆酸奶的工艺研究[J].农产品加工·学刊，2007（10）：53-55.

[4] 冯春升. 豆奶腥味去除法[J].农村新技术，2008（12）：80.

[5] 许本发，李宏建，柴金贞.酸奶和乳酸菌饮料加工[M].北京：中国轻工业出版社，1994.

[6] 赵宇星，周惠明，钱海峰.酸豆乳生产菌种的驯化研究[J].食品科技，2004（11）：28-30.

[7] 贾艳萍，郑 胜，赵晴潇.大豆、牛乳发酵制作大豆酸奶的工艺研究[J].江苏调味副食品，2010，27（5）：23-26.

[8] 胡国华.食品添加剂在豆制品中的应用[M].北京：化学工业出版社，2005.

[9] 章华伟，刘邻渭，姜 丽，等.大豆脂肪氧化酶的抑制方法研究[J].山西食品工业，2004（4）：5-6，9.

[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.