復(fù)合益生菌發(fā)酵乳中活菌數(shù)的影響因素研究

復(fù)合益生菌發(fā)酵乳中活菌數(shù)的影響因素研究

0益生菌發(fā)酵試驗(yàn)蠕蟲是一種能夠通過(guò)改變腸道菌的平衡來(lái)影響動(dòng)物的生物活性劑，并廣泛應(yīng)用于食品生產(chǎn)中。益生菌不僅可加工成為各種食品通過(guò)消化道產(chǎn)生有益功效,還可以外用于同樣存在固有菌群的泌尿系統(tǒng)和皮膚。研究發(fā)現(xiàn),益生菌在人體腸道內(nèi)的存活和增殖對(duì)益生菌發(fā)揮保健功效起到?jīng)Q定性作用,要獲得理想的治療效果,益生菌必需達(dá)到足夠多的數(shù)量。然而,益生菌最大的缺點(diǎn)是活菌期時(shí)間短。在加工過(guò)程和貯藏期間保證其存活和保持生物活性仍是益生菌產(chǎn)品面臨的挑戰(zhàn)之一。益生菌進(jìn)入人體并發(fā)揮重要功效的主要產(chǎn)品載體是益生菌發(fā)酵乳。市場(chǎng)上的益生菌乳飲料普遍含菌數(shù)量少,隨著貨架期延長(zhǎng),益生菌數(shù)量逐漸下降。相關(guān)研究表明,有些市售產(chǎn)品貨架期結(jié)束后活菌數(shù)可達(dá)90%的衰減。因此,提高發(fā)酵乳中的活菌數(shù)是目前益生菌乳飲料需要解決的重大技術(shù)難題之一。目前相關(guān)研究主要集中在某一成分或發(fā)酵條件的探究,對(duì)于系統(tǒng)地研究整個(gè)發(fā)酵體系,包括發(fā)酵條件、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之間的相互作用尚無(wú)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。本試驗(yàn)將乳酸菌高密度培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用于發(fā)酵乳的發(fā)酵工程中。為實(shí)現(xiàn)益生菌的高密度培養(yǎng),應(yīng)提供一個(gè)適宜環(huán)境供其生長(zhǎng),包括溫度,溶氧量,營(yíng)養(yǎng)條件等。而發(fā)酵乳的發(fā)酵過(guò)程中,提供營(yíng)養(yǎng)的主要為牛乳,牛乳的乳糖不足以滿足益生菌生長(zhǎng)的需求,葡萄糖能為菌種生長(zhǎng)提供額外的能源物質(zhì)。大豆多肽是大豆蛋白質(zhì)的酶分解產(chǎn)物,具有促進(jìn)菌種繁殖和代謝的作用。將葡萄糖和大豆多肽添加到牛乳中作為菌種的生長(zhǎng)因子,同時(shí)研究發(fā)酵溫度、益生菌(干酪乳桿菌:雙歧桿菌)比例、接種量等發(fā)酵條件對(duì)益生菌生長(zhǎng)的影響。相關(guān)研究表明,復(fù)合菌種發(fā)酵存在共生機(jī)制時(shí),其發(fā)酵能力要優(yōu)于單菌種發(fā)酵;而干酪乳桿菌和雙歧桿菌復(fù)合發(fā)酵的產(chǎn)酸能力和活菌數(shù)都明顯高于其他復(fù)合菌種。為簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝、縮短生產(chǎn)周期,本試驗(yàn)選擇直投式干酪乳桿菌和雙歧桿菌為研究對(duì)象。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,利用Box-Benhnken中心組合試驗(yàn)和響應(yīng)面分析法建立干酪乳桿菌和雙歧桿菌復(fù)合益生菌發(fā)酵的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)優(yōu)化發(fā)酵條件,提高益生菌發(fā)酵乳中的活菌數(shù),為工業(yè)化生產(chǎn)高活菌數(shù)的益生菌飲料提供技術(shù)支持。1材料和方法1.1試驗(yàn)材料1.1.1病毒干酪乳桿菌:丹麥科漢森有限公司;雙歧桿菌:丹尼克斯(中國(guó))有限公司。1.1.2菌株:李健康rogosason,sharpe脫脂奶粉:新西蘭恒天然脫脂奶粉;大豆多肽:陜西匯能達(dá)生物科技有限公司;葡萄糖,市售一級(jí);MRS(deMan,RogosaandSharpe)合成培養(yǎng)基:廣東環(huán)凱微生物科技有限公司;氫氧化鈉、乙二胺四乙酸(EthylenediamineTetraaceticAcid,EDTA),均為分析純。1.1.3菌種、儀器和干燥器SW-CJ-1FD型單人單面凈化工作臺(tái):蘇州凈化設(shè)備有限公司;MJ-250BS-Ⅱ型霉菌培養(yǎng)箱:上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司;101型電熱鼓風(fēng)干燥器:北京市永光明醫(yī)療器械廠;S20型pH計(jì):梅特勒-托利多儀器有限公司;722S型可見(jiàn)分光光度計(jì):上海精密科學(xué)儀器有限公司。1.2測(cè)試方法1.2.1接種菌液的制備稱取干酪乳桿菌、雙歧桿菌凍干發(fā)酵劑各1g,分別投放于99mL的滅菌脫脂奶中,搖勻,制成菌含量為1%的接種菌液。發(fā)酵接種量以接種的脫脂乳體積計(jì)算。1.2.2復(fù)合生動(dòng)發(fā)酵乳液的制備工藝脫脂奶粉+葡萄糖+水等→60~65℃溶解→110℃殺菌15min→冷卻至37℃左右→接種→發(fā)酵→冷卻至15℃→4℃冷藏1.3測(cè)試內(nèi)容和設(shè)計(jì)1.3.1菌種接種發(fā)酵在脫脂乳乳固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的條件下,110℃滅菌15min后制得滅菌乳。在此基礎(chǔ)上,發(fā)酵溫度為37℃,干酪乳桿菌和雙歧桿菌接種體積比為1∶1,接種量為6%的條件下發(fā)酵24h,制得發(fā)酵乳。以去離子水為對(duì)照調(diào)零,取滅菌乳和發(fā)酵乳分別稀釋10倍,在不同波長(zhǎng)下用1cm的光徑比色皿測(cè)定吸光度(opticaldelnsity,OD),以此來(lái)分析最適吸收波長(zhǎng)。1.3.2接種量的確定以干酪乳桿菌、雙歧桿菌為試驗(yàn)對(duì)象,在益生菌接種體積比為1∶1,發(fā)酵溫度為37℃,葡糖糖的添加量為2.5%,大豆多肽的添加量為0.6%,脫脂乳乳固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的條件下,研究不同的接種量(2%、4%、6%、8%、10%)對(duì)發(fā)酵乳的產(chǎn)酸量和活菌總數(shù)的影響,以每種發(fā)酵條件下測(cè)定的值和最終pH值做為試驗(yàn)指標(biāo)。2接種體積比試驗(yàn),確定最佳發(fā)酵條件試驗(yàn)方案其他發(fā)酵條件不變,接種量為1.3.2.1確定的最佳接種量,研究干酪乳桿菌:雙歧桿菌接種體積比(L∶B=1∶1、1∶2、1∶3、2∶1、3∶1)對(duì)發(fā)酵乳產(chǎn)酸量和活菌數(shù)的影響,以每種發(fā)酵條件下測(cè)定的值和最終pH值為試驗(yàn)指標(biāo)。3葡萄糖添加量的確定其他發(fā)酵條件不變,接種量為1.3.2.1確定的最佳接種量,益生菌接種體積比為1.3.2.2確定的最佳比例,研究葡萄糖的不同添加量(1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響,以每種發(fā)酵條件下測(cè)定的值和最終pH值做為試驗(yàn)指標(biāo)。4最佳添加量的確定其他發(fā)酵條件不變,接種量、益生菌接種體積比、葡萄糖的添加量均為上述確定的最佳水平,研究大豆多肽的不同添加量(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響,以每種發(fā)酵條件下測(cè)定的值和最終pH值為試驗(yàn)指標(biāo)。5發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵作用的影響發(fā)酵條件均為上述單因素試驗(yàn)選出的最佳水平,研究不同的發(fā)酵溫度(25、29、33、37、41℃)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響,以每種發(fā)酵條件下測(cè)定的值和最終pH值為試驗(yàn)指標(biāo)。1.3.3復(fù)合益生菌發(fā)酵條件優(yōu)化對(duì)單因素試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行顯著性分析,選出差異顯著的因素為Box-Benhnken設(shè)計(jì)的自變量,以發(fā)酵乳的值為響應(yīng)面,通過(guò)響應(yīng)面分析與模型的建立對(duì)復(fù)合益生菌發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化。1.4主要指標(biāo)的測(cè)定1.4.1酸測(cè)定pH值:采用S20型pH計(jì)直接測(cè)定。1.4.2發(fā)酵乳中的od值變化乳酸菌生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)菌體的吸光度值與菌體的顯微鏡直接計(jì)數(shù)值之間呈相關(guān)關(guān)系,因此可以采用測(cè)定OD值的方法來(lái)評(píng)定發(fā)酵乳的活菌數(shù)。本試驗(yàn)根據(jù)發(fā)酵乳中鈣離子在堿性條件下與鹽類絡(luò)合而使發(fā)醉乳均勻分散成溶液狀態(tài)的原理,選取乙二胺四乙酸(EDTA)為螯合劑,絡(luò)合發(fā)酵乳中的鈣離子,使待測(cè)溶液變澄清,其測(cè)定步驟如下:試管中加入1mL的發(fā)酵乳→加入9mL0.2%的EDTA溶液→調(diào)節(jié)pH值至12左右→混勻并靜置5min→以滅菌乳作為空白對(duì)照調(diào)零→在最適波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度值菌體進(jìn)入穩(wěn)定期后OD值變化不明顯,此時(shí)發(fā)酵乳中的活菌數(shù)達(dá)到最大值。試驗(yàn)從發(fā)酵48h起OD值變化不大。據(jù)此,從發(fā)酵48h開(kāi)始,連續(xù)3d測(cè)定OD值,以每種發(fā)酵條件下測(cè)定的吸光度平均值(TheAverageOpticalDelnsity,)做為試驗(yàn)指標(biāo)。2結(jié)果與分析2.1菌體的吸收波長(zhǎng)滅菌乳和發(fā)酵24h后的脫脂乳在不同波長(zhǎng)下的OD值如圖1。從圖中可以看出,350~430nm之間,發(fā)酵乳的吸光度比較大,但滅菌乳的吸光度也很大,所以透過(guò)比色皿的很大一部分光束被滅菌乳所吸收,影響了菌體的吸光度。在540~660nm之間,雖然滅菌乳本身的吸光度很小,但是發(fā)酵乳的吸光度也不大。波長(zhǎng)在450~500nm之間,滅菌乳的吸光度不大,但發(fā)酵乳的吸光度較大,在此波段中,發(fā)酵乳和滅菌乳差值最大的一組為460nm。因此選擇該復(fù)合菌體的最適吸收波長(zhǎng)為460nm。李學(xué)貴,袁生報(bào)道的微生物轉(zhuǎn)化過(guò)程中利用OD值實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)細(xì)菌生物量變化的研究一文中測(cè)定的假單胞菌最大吸收波長(zhǎng)為470nm,與本試驗(yàn)測(cè)定的復(fù)合菌體的最適吸收波長(zhǎng)相差不大。2.2單因素試驗(yàn)的結(jié)果和分析2.2.1混合量對(duì)發(fā)酵乳菌數(shù)量的影響2.2.2混合草場(chǎng)的比例對(duì)發(fā)酵乳液的數(shù)量的影響試驗(yàn)研究了不同益生菌接種比例(L∶B)對(duì)發(fā)酵乳pH值和值的影響,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。2.2.3添加葡萄糖對(duì)發(fā)酵乳菌數(shù)量的影響2.2.4添加大豆多酚對(duì)發(fā)酵乳生菌數(shù)量的影響2.2.5發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵乳液的數(shù)量的影響2.3反應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果和分析2.3.1響應(yīng)面法優(yōu)化復(fù)合益生菌的發(fā)酵工藝條件根據(jù)Box-Benhnken的中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理,在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,固定接種量為6%,脫脂乳乳固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%,選取發(fā)酵溫度、益生菌接種比例、葡萄糖添加量、大豆多肽添加量4個(gè)因素為Box-Benhnken設(shè)計(jì)的自變量,利用響應(yīng)面分析法對(duì)復(fù)合益生菌的發(fā)酵工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。由單因素試驗(yàn)可知,總體上發(fā)酵乳的值越大所對(duì)應(yīng)的pH值就越小,即發(fā)酵乳中的活菌數(shù)與產(chǎn)酸量成負(fù)相關(guān)。發(fā)酵結(jié)束后,發(fā)酵乳的pH值均在3.6以下,在后期工序的調(diào)配過(guò)程中無(wú)需額外添加酸味劑。而反映發(fā)酵乳品質(zhì)的主要是活菌數(shù),因此在響應(yīng)面分析試驗(yàn)中僅以作為響應(yīng)面。試驗(yàn)因素與設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。根據(jù)表1的試驗(yàn)因素與水平的設(shè)計(jì),進(jìn)行四因素三水平響應(yīng)面試驗(yàn),具體試驗(yàn)方案及結(jié)果見(jiàn)表2。2.3.2復(fù)合益生菌發(fā)酵體系條件的優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果以發(fā)酵乳的值為響應(yīng)值,由軟件DesignExpert8.0進(jìn)行分析,得到的結(jié)果見(jiàn)表3。經(jīng)回歸擬合后,根據(jù)各項(xiàng)的回歸系數(shù),去掉不顯著項(xiàng)得到的模型方程如下:經(jīng)過(guò)表3的方差分析可得到,該模型達(dá)到極顯著的水平(P<0.0001)。同時(shí),該模型的失擬度不顯著(P>0.1),可見(jiàn)此方程跟實(shí)際數(shù)據(jù)擬合性良好,試驗(yàn)設(shè)計(jì)可靠,適用于復(fù)合益生菌發(fā)酵體系條件的優(yōu)化。信噪比(AdeqPrecision)的值為71.880,遠(yuǎn)大于4,因此該模型可用于預(yù)測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。決定系數(shù)R2=0.9981,調(diào)整后R2=0.9959,說(shuō)明該模型的變量與自變量之間關(guān)系顯著。在此模型中,益生菌比例、葡萄糖添加量、大豆多肽添加量、發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵乳的值均有極顯著的影響(P<0.0001)。且益生菌比例與大豆多肽添加量、葡萄糖添加量與大豆多肽添加量、葡萄糖添加量與發(fā)酵溫度、大豆多肽添加量與發(fā)酵溫度之間的交互作用極顯著(P<0.0001)。2.3.3確定最佳發(fā)酵溫度和葡萄糖添加量交互作用的條件對(duì)響應(yīng)面模型中交互作用顯著的因素(P<0.01)進(jìn)行分析。1)發(fā)酵溫度與大豆多肽添加量的交互作用對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響發(fā)酵溫度和大豆多肽添加量的交互作用如圖7所示。從圖中可以看出,在較低的發(fā)酵溫度下,隨著大豆多肽添加量的增加,發(fā)酵乳的值變化趨勢(shì)不明顯。在較高的發(fā)酵溫度下,發(fā)酵乳的值隨大豆多肽添加量的增加先升高,后下降且幅度不大。在相同的大豆多肽添加量的情況下,發(fā)酵乳的值隨著發(fā)酵溫度的上升先增加后減少,且大豆多肽添加量高時(shí)的增幅比添加量低時(shí)的增幅大。在溫度較低的情況下,細(xì)胞中酶活性不高,所以增加發(fā)酵乳中的營(yíng)養(yǎng)因子濃度所起到提高活菌數(shù)的作用也就不大。當(dāng)發(fā)酵乳中有足量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供菌體生長(zhǎng)時(shí),活菌數(shù)隨溫度的升高所呈現(xiàn)的增幅也變大。從圖中值出現(xiàn)的最大值區(qū)域可以看出,適當(dāng)?shù)靥岣甙l(fā)酵溫度和大豆多肽添加量有利于發(fā)酵乳活菌總數(shù)的增加。2)發(fā)酵溫度與葡萄糖添加量的交互作用對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響發(fā)酵溫度和葡萄糖添加量的交互作用對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響如圖8所示。從圖中可以看出,隨著發(fā)酵溫度和葡萄糖添加量的增加,發(fā)酵乳的值也不斷地變大,當(dāng)兩者增大到一定程度時(shí),發(fā)酵乳的值達(dá)到最大值,當(dāng)發(fā)酵溫度和葡萄糖添加量繼續(xù)增加時(shí),值反而下降。單獨(dú)提高或降低發(fā)酵溫度或葡萄糖添加量,都不會(huì)使發(fā)酵乳的值達(dá)到最大。因此,只有發(fā)酵溫度和葡萄糖添加量同時(shí)取適中值時(shí),才能提高發(fā)酵乳中的活菌數(shù)。3)大豆多肽添加量和葡萄糖添加量的交互作用對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響大豆多肽添加量與葡萄糖添加量的交互作用對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響見(jiàn)圖9。從圖中可以看出,當(dāng)葡萄糖添加量取值在2.5%~3%以及大豆多肽添加量在0.8%~1.0%時(shí),值達(dá)到最大值范圍。當(dāng)葡萄糖添加量和大豆多肽添加量同時(shí)作為營(yíng)養(yǎng)因子添加到發(fā)酵乳中,提高大豆多肽添加量所起到的增加活菌數(shù)作用要大于提高葡萄糖添加量所起到的作用。在發(fā)酵乳這個(gè)體系中,總營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度在一定范圍內(nèi)對(duì)菌體的生長(zhǎng)是有利的,而當(dāng)總營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度過(guò)高或過(guò)低時(shí),對(duì)菌體的生長(zhǎng)都起到抑制作用。因此,適當(dāng)提高大豆多肽添加量的同時(shí)降低葡萄糖添加量有利于發(fā)酵乳中活菌數(shù)的提高。4)益生菌接種比例與大豆多肽添加量的交互作用對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響益生菌比例與大豆多肽添加量的交互作用對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響見(jiàn)圖10,從圖中可以得到,隨著大豆多肽添加量和干酪乳桿菌:雙歧桿菌比例的增加,發(fā)酵乳的值也不斷變大,當(dāng)干酪乳桿菌與雙歧桿菌的比值增大到1.5~2.5,大豆多肽添加量增加到0.80%~0.95%時(shí),值達(dá)到最大值范圍。當(dāng)大豆多肽添加量和干酪乳桿菌:雙歧桿菌比例繼續(xù)增大時(shí),發(fā)酵乳中值反而變小。大豆多肽做為氮源添加到牛乳中時(shí),干酪乳桿菌和雙歧桿菌對(duì)其利用情況不同,且雙歧桿菌的需求量要大于干酪乳桿菌。因此值出現(xiàn)最大范圍時(shí),大豆多肽提高的幅度要大于干酪乳桿菌與雙歧桿菌比值增加的幅度。單方面增加或減少益生菌接種比例和大豆多肽添加量都不能使值達(dá)到最大,只有兩者均取適當(dāng)值范圍時(shí)才能使發(fā)酵乳中的活菌數(shù)達(dá)到最大值。2.3.4最佳發(fā)酵工藝的確定利用DesignExpert8.0軟件進(jìn)行分析,得到的復(fù)合益生菌發(fā)酵體系最佳工藝條件是益生菌比例為2.84∶1,葡萄糖添加量為2.92%,大豆多肽添加量為0.804%,發(fā)酵溫度是33.8℃,在此條件下預(yù)測(cè)值為1.076。在工業(yè)生產(chǎn)中為了便于實(shí)踐操作,對(duì)優(yōu)化條件的參數(shù)取整后得到益生菌比例為3∶1,葡萄糖添加量2.9%,大豆多肽添加量為0.8%,發(fā)酵溫度為34℃,為檢驗(yàn)響應(yīng)面模型的可靠性,按上述最佳工藝條件重復(fù)3次試驗(yàn)并用平板計(jì)數(shù)法測(cè)定此條件下的最大活菌數(shù),以及測(cè)定發(fā)酵乳的pH值。驗(yàn)證試驗(yàn)得到實(shí)際值為1.087,與理論預(yù)測(cè)值相比,相對(duì)誤差為1.0%,可見(jiàn)通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化方法得到的復(fù)合益生菌發(fā)酵體系最佳工藝條件是可靠的。驗(yàn)證試驗(yàn)得到的發(fā)酵乳凝固狀態(tài)均勻,乳清析出少,且有濃郁的發(fā)酵乳香味,風(fēng)味純正,無(wú)異味。經(jīng)測(cè)定發(fā)酵乳的pH值為3.17,最大活菌數(shù)為4.1×1011cfu/mL,陳健凱,潘裕添,林洵等在活性乳酸菌乳飲料高活菌數(shù)發(fā)酵工藝的優(yōu)化一文中探索了獲取高活菌數(shù)的發(fā)酵乳飲料的發(fā)酵條件,試驗(yàn)中所用的乳酸菌為干酪乳桿菌。結(jié)果表明,獲得高活菌數(shù)的發(fā)酵乳最佳工藝條件為:發(fā)酵溫度為29℃,奶粉加入量(營(yíng)養(yǎng)液質(zhì)量濃度)為10g/L,接種體積分?jǐn)?shù)為5%,在此條件下每毫升發(fā)酵液中能獲得對(duì)數(shù)值為9.57(3.17×109cfu/mL)的乳酸菌數(shù)。本試驗(yàn)將菌種高密度培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用到發(fā)酵乳的整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中,把葡萄糖和大豆多肽的添加量做為試驗(yàn)考查的因素,與文獻(xiàn)相比,活菌數(shù)提高了1-2個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)。在4℃條件下貯藏21d后,優(yōu)化后的發(fā)酵乳活菌數(shù)為4.7×1010cfu/mL,與有些市售產(chǎn)品貨架期結(jié)束后活菌數(shù)僅為105cfu/mL相比,優(yōu)化后的發(fā)酵工藝不僅提高了發(fā)酵乳中的活菌數(shù),而且顯著減緩了活菌數(shù)下降的速度。據(jù)BCC公司發(fā)布的市場(chǎng)研究報(bào)告數(shù)據(jù)顯示,2013年全球益生菌消費(fèi)市場(chǎng)總量約達(dá)196億美元,中國(guó)的益生菌產(chǎn)品年消費(fèi)市場(chǎng)總量達(dá)到130億元至150億元人民幣,其市場(chǎng)份額又以益生菌發(fā)酵乳制品為主。張?zhí)禅檲?bào)道的益生菌產(chǎn)品活菌數(shù)與保健效果關(guān)系之研究一文從菌體細(xì)胞的大小角度分析得出,若產(chǎn)品含1012cfu/g以上的活菌,則表明其生產(chǎn)效率已經(jīng)達(dá)到理論值。本試驗(yàn)通過(guò)響應(yīng)面法建立了復(fù)合益生菌發(fā)酵工程模型并得到最佳發(fā)酵工藝條件,在此條件下的發(fā)酵乳活菌數(shù)可達(dá)到4.1×1011cfu/mL,解決了當(dāng)前市售益生菌產(chǎn)品中活菌數(shù)不足的問(wèn)題。本研究的結(jié)果表明,通過(guò)優(yōu)化益生菌發(fā)酵條件,在發(fā)酵乳中添加適量的大豆多肽和葡萄糖能夠顯著提高發(fā)酵乳的活菌數(shù)(P<0.0001)。大豆多肽的市售價(jià)格約為200元/kg,葡萄糖的市售價(jià)格約為3.5元/kg,且兩者的添加量很小,平均1kg的發(fā)酵乳中所增加的成本大約為1.7元。主要的成本來(lái)源是大豆多肽,但是將其做為功能性成分添加到發(fā)酵乳中并且能夠提高產(chǎn)品的活菌數(shù),其成本可以為企業(yè)所接受。研究成果可以作為益生菌發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用于益生菌飲料的生產(chǎn)中,也可應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)益生菌菌種應(yīng)用于普通酸牛乳的生產(chǎn),從而大大提高酸牛乳中益生菌數(shù)量,改善產(chǎn)