乳酸發(fā)酵與乳酸菌飲料的制備

1、生物科學(xué)與技術(shù)綜合實驗 黃運紅生物科學(xué)與技術(shù)綜合實驗 實驗一 乳酸發(fā)酵與乳酸菌飲 料的制備 乳酸菌飲料是一種發(fā)酵型的酸性含乳酸菌飲料是一種發(fā)酵型的酸性含乳飲料乳飲料,通常以牛乳或乳粉、植物通常以牛乳或乳粉、植物蛋白乳（粉）、果蔬菜汁或糖類為蛋白乳（粉）、果蔬菜汁或糖類為原料，經(jīng)殺菌、冷卻、接種乳酸菌原料，經(jīng)殺菌、冷卻、接種乳酸菌發(fā)酵劑培養(yǎng)發(fā)酵，然后經(jīng)稀釋而成。發(fā)酵劑培養(yǎng)發(fā)酵，然后經(jīng)稀釋而成。 一、一、 酸奶的營養(yǎng)價值酸奶的營養(yǎng)價值 1 營養(yǎng)豐富，具有鮮乳所有的營養(yǎng)價值，營養(yǎng)豐富，具有鮮乳所有的營養(yǎng)價值，而且優(yōu)于鮮乳。而且優(yōu)于鮮乳。 2 調(diào)節(jié)人體腸道中的微生物菌群平衡，調(diào)節(jié)人體腸道中的微生物菌群

2、平衡，抑制腸道有害菌生長。抑制腸道有害菌生長。 3 降低膽固醇水平降低膽固醇水平 4 合成某些抗菌素，提高人體抗病能力。合成某些抗菌素，提高人體抗病能力。 5 緩解緩解“乳糖不耐受癥乳糖不耐受癥”。 6 有美容、潤膚、明目、固齒等作用。有美容、潤膚、明目、固齒等作用。 二、酸乳的發(fā)酵劑菌種 根據(jù)根據(jù)FAO關(guān)于酸乳的定義，酸乳中關(guān)于酸乳的定義，酸乳中的特征菌為的特征菌為嗜熱鏈球菌和保加利亞嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌乳桿菌。所謂發(fā)酵劑（所謂發(fā)酵劑（starter）是指生）是指生產(chǎn)發(fā)酵乳制品時所用的特定微生產(chǎn)發(fā)酵乳制品時所用的特定微生物培養(yǎng)物。物培養(yǎng)物。左圖保加利亞乳桿菌，右圖嗜熱乳酸鏈球菌左圖保加

3、利亞乳桿菌，右圖嗜熱乳酸鏈球菌三、發(fā)酵劑的選擇三、發(fā)酵劑的選擇 1. 產(chǎn)酸能力產(chǎn)酸能力 2. 后酸化后酸化 3. 產(chǎn)香性產(chǎn)香性 4. 粘性物質(zhì)的產(chǎn)生粘性物質(zhì)的產(chǎn)生 5. 蛋白質(zhì)的水解性蛋白質(zhì)的水解性 感官評價感官評價 揮發(fā)性酸的量揮發(fā)性酸的量 乙醛生成能力乙醛生成能力 溫度溫度 pH 菌種與菌株菌種與菌株 貯藏時間貯藏時間 3. 產(chǎn)香性 一般酸乳發(fā)酵劑產(chǎn)生的芳香物質(zhì)為乙醛、丁二酮、丙酮和揮發(fā)性酸。 ;酸度不能過高 ;要新鮮，用生產(chǎn)2448h內(nèi)的酸乳 揮發(fā)性酸的量揮發(fā)性酸的量 通過測定揮性酸的量來判斷芳香物質(zhì)的產(chǎn)生量 乙醛生成能力乙醛生成能力 乙醛形成酸乳的典型風(fēng)味，不同的菌株產(chǎn)生乙醛能力不同，

4、因此乙醛生成能力是選擇優(yōu)良菌株的重要指標之一 5. 蛋白質(zhì)的水解性 嗜熱鏈球菌在乳中只表現(xiàn)很弱的蛋白水解活性，保加利亞乳桿菌則可表現(xiàn)較高的蛋白水解活性. 影響蛋白質(zhì)水解活性的因素 溫度溫度 低溫（如3冷藏）蛋白質(zhì)水解活性低，常溫下增 pH pH過高易積累蛋白質(zhì)水解的中間產(chǎn)物，給產(chǎn)品帶來苦味。 菌種與菌株菌種與菌株 嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌的比例和數(shù)量會影響蛋白質(zhì)的水解程度。 貯藏時間貯藏時間 貯藏時間長短對蛋白質(zhì)水解作用也有一定的影響。四、發(fā)酵劑的制備四、發(fā)酵劑的制備 1培養(yǎng)基的熱處理培養(yǎng)基的熱處理 9095 3045min 2冷卻至接種溫度冷卻至接種溫度 3加入發(fā)酵劑加入發(fā)酵劑 4培養(yǎng)培養(yǎng)

5、 培養(yǎng)時間一般為培養(yǎng)時間一般為320h。 5冷卻冷卻 1020 6貯存貯存 培養(yǎng)基：脫脂奶，或特級脫脂奶粉按9%12%的干物質(zhì)制成再制脫脂奶替代。以以2.5%3%的接種量和的接種量和23 h的培養(yǎng)時間，要達到的培養(yǎng)時間，要達到球菌和桿菌球菌和桿菌1:1 的比率，最的比率，最適接種和培養(yǎng)溫度為適接種和培養(yǎng)溫度為43。最適最適pH4.5。 注意：注意：接種量、培接種量、培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時間養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時間在所有階段在所有階段都必須都必須保持不變！保持不變！五、乳酸菌飲料的質(zhì)量控制五、乳酸菌飲料的質(zhì)量控制1飲料中活菌數(shù)的控制飲料中活菌數(shù)的控制 乳酸菌活性飲料要求每毫升飲料中乳酸菌活性飲料要求每毫升飲料

6、中含活的乳酸菌含活的乳酸菌100萬以上。萬以上。2沉淀沉淀 均質(zhì)均質(zhì) 穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑 添加蔗糖添加蔗糖 有機酸的添加有機酸的添加 發(fā)酵乳的攪拌溫度發(fā)酵乳的攪拌溫度 五、乳酸菌飲料的質(zhì)量控制五、乳酸菌飲料的質(zhì)量控制3. 脂肪上浮脂肪上浮 4. 雜菌污染雜菌污染 主要雜菌：主要雜菌：酵母菌、霉菌酵母菌、霉菌。五、乳酸菌飲料的質(zhì)量控制五、乳酸菌飲料的質(zhì)量控制六、發(fā)酵型酸性含乳飲料標準六、發(fā)酵型酸性含乳飲料標準 感官指標感官指標 組織狀態(tài)組織狀態(tài) 理化指標理化指標 衛(wèi)生指標衛(wèi)生指標 色澤呈均勻一致的色澤呈均勻一致的乳白色，稍帶微黃乳白色，稍帶微黃色或相應(yīng)的果類色色或相應(yīng)的果類色澤?？诟屑毮?、甜澤?？诟屑?/p>

7、膩、甜度適中、酸而不澀，度適中、酸而不澀，具有該乳酸菌飲料具有該乳酸菌飲料應(yīng)有的滋味和氣味，應(yīng)有的滋味和氣味，無異味。無異味。呈乳濁狀，均呈乳濁狀，均勻一致不分層，勻一致不分層，允許有少量沉允許有少量沉淀，無氣泡、淀，無氣泡、無異味。無異味。應(yīng)符合表應(yīng)符合表1的規(guī)定的規(guī)定 應(yīng)符合表應(yīng)符合表2的規(guī)定的規(guī)定 表表1 1 酸性含乳飲料理化指標酸性含乳飲料理化指標項項 目目 指指 標標 蛋白質(zhì)（蛋白質(zhì)（%）總固體（總固體（%）總糖（以蔗糖計）（總糖（以蔗糖計）（%）酸度（酸度（T）砷（以砷（以As計）（計）（mg/kg）鉛（以鉛（以Pb計）（計）（mg/kg）銅（以銅（以Cu計）（計）（mg/kg）脲

8、酶試驗脲酶試驗食品添加劑食品添加劑 0.7111040900.5 1.05.0陰性陰性按按GB2760規(guī)定規(guī)定 六、發(fā)酵型酸性含乳飲料標準六、發(fā)酵型酸性含乳飲料標準 表表2 酸性含乳飲料微生物指標項目項目 指指 標標 活性乳酸菌飲料活性乳酸菌飲料 乳酸菌（乳酸菌（cfu/ml）出廠銷售）出廠銷售菌落總數(shù)（菌落總數(shù)（cfu/ml）大腸菌群（大腸菌群（MPN/100ml）霉菌總數(shù)（霉菌總數(shù)（ cfu/ml）酵母數(shù)（酵母數(shù)（cfu/ml）致病菌（腸道致病菌及致病性球菌）致病菌（腸道致病菌及致病性球菌）1104有活菌檢出有活菌檢出 33050不得檢出不得檢出六、發(fā)酵型酸性含乳飲料標準六、發(fā)酵型酸性含乳

9、飲料標準 七、技術(shù)路線七、技術(shù)路線乳酸菌的分離純化乳酸菌的鑒定乳酸發(fā)酵及檢測乳酸菌飲料的制備八、操作步驟八、操作步驟1.乳酸菌的分離純化(1)制備乳酸菌分離培養(yǎng)基蛋白胨 10g；牛肉膏 5 g ； 酵母膏 5 g ；乳糖 5 g； 瓊脂 20g；葡萄糖 10 g ；NaCl 5 g 加入1000mL蒸餾水蒸餾水中加熱溶解，pH值為 6.8，在115，滅菌30分鐘。八、操作步驟八、操作步驟1.乳酸菌的分離純化（2）倒平板（3）平板劃線分離（4）培養(yǎng)(40 ，48小時)（5）觀察實驗結(jié)果（6）挑單菌落，轉(zhuǎn)接斜面(培養(yǎng)40 48小時)八、操作步驟八、操作步驟2.乳酸菌的鑒定(2)選取乳酸菌典型菌落轉(zhuǎn)

10、至脫脂乳試管中 (1)制備脫脂乳試管 脫脂乳粉和水以1:10 (W/V) 的比例與5% 蔗糖水為1:10 的比例配制,裝量為試管的1/3 為宜,115 滅菌 30min.八、操作步驟八、操作步驟2.乳酸菌的鑒定(3) 培養(yǎng) 40 8-24h 牛乳出現(xiàn)凝固，無氣泡，呈酸性 (4)革蘭氏染色涂片，加二甲苯覆蓋約一分鐘，傾去，干燥后火焰固定，革蘭氏染色，油鏡觀察八、操作步驟八、操作步驟3.乳酸發(fā)酵及檢測(1)制備乳酸菌培養(yǎng)基蛋白胨 10g；牛肉膏 5 g ； 酵母膏 5 g ；乳糖 5 g； 瓊脂 9 g；葡萄糖 10 g ；NaCl 5 g 加入1000mL蒸餾水中加熱溶解，pH值為 6.8，在1

11、15，滅菌30分鐘。八、操作步驟八、操作步驟3.乳酸發(fā)酵及檢測(2)乳酸菌發(fā)酵與檢測在無菌操作條件下，將菌種接入裝有 5ml 乳酸菌培養(yǎng)基15x150 的試管中，40 培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)24h 后，每隔8h 檢測pH （在無菌操作條件下，用接種環(huán)取樣，放入pH 試紙上，比色，讀結(jié)果），pH 降到4 結(jié)束，最后繪圖。八、操作步驟八、操作步驟4.乳酸菌飲料的制備（1）牛乳種子液的制備及滅菌（不做）制備60mL牛乳：將脫脂乳粉和水以1:8 (W/V) 的比例，同時加入5% 蔗糖，充分混合，分裝：用無菌的吸管取5 mL牛乳裝入普通的試 管中（共計10支)滅菌：80-85 滅菌15min 八、操作步驟八

12、、操作步驟4.乳酸菌飲料的制備（2）種子液的制備（不做）接種：將分離獲得的嗜熱鏈球菌和保加利亞嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌乳桿菌各取一環(huán)接入巴氏消毒過的牛乳試管中，各五支，最后將試管置于40 培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，48h。計數(shù)：涂片，加二甲苯覆蓋約一分鐘，傾去，干燥后火焰固定，革蘭氏染色，油鏡觀察。種子液：以數(shù)量大致相等牛乳試管作為種子液。八、操作步驟八、操作步驟4.乳酸菌飲料的制備1稱量用電子天平稱量脫脂乳粉12.5 g和蔗糖5 g；2量取及滅菌先用100 mL量筒量取100 mL蒸餾水于250 mL三角瓶中，包扎，然后置于高壓滅菌鍋中進行高壓蒸汽滅菌，滅菌條件為121,15 min。4巴氏消毒將稱量的脫脂乳粉和蔗糖分別倒入已滅菌的三角瓶，混合均勻，最后置于60-65 水浴鍋中，滅菌30 min，冷卻備用。（