乳酸发酵与乳酸菌饮料的制备

1、生物科学与技术综合实验 黄运红生物科学与技术综合实验 实验一 乳酸发酵与乳酸菌饮 料的制备 乳酸菌饮料是一种发酵型的酸性含乳酸菌饮料是一种发酵型的酸性含乳饮料乳饮料,通常以牛乳或乳粉、植物通常以牛乳或乳粉、植物蛋白乳（粉）、果蔬菜汁或糖类为蛋白乳（粉）、果蔬菜汁或糖类为原料，经杀菌、冷却、接种乳酸菌原料，经杀菌、冷却、接种乳酸菌发酵剂培养发酵，然后经稀释而成。发酵剂培养发酵，然后经稀释而成。 一、一、 酸奶的营养价值酸奶的营养价值 1 营养丰富，具有鲜乳所有的营养价值，营养丰富，具有鲜乳所有的营养价值，而且优于鲜乳。而且优于鲜乳。 2 调节人体肠道中的微生物菌群平衡，调节人体肠道中的微生物菌群

2、平衡，抑制肠道有害菌生长。抑制肠道有害菌生长。 3 降低胆固醇水平降低胆固醇水平 4 合成某些抗菌素，提高人体抗病能力。合成某些抗菌素，提高人体抗病能力。 5 缓解缓解“乳糖不耐受症乳糖不耐受症”。 6 有美容、润肤、明目、固齿等作用。有美容、润肤、明目、固齿等作用。 二、酸乳的发酵剂菌种 根据根据FAO关于酸乳的定义，酸乳中关于酸乳的定义，酸乳中的特征菌为的特征菌为嗜热链球菌和保加利亚嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌乳杆菌。所谓发酵剂（所谓发酵剂（starter）是指生）是指生产发酵乳制品时所用的特定微生产发酵乳制品时所用的特定微生物培养物。物培养物。左图保加利亚乳杆菌，右图嗜热乳酸链球菌左图保加

3、利亚乳杆菌，右图嗜热乳酸链球菌三、发酵剂的选择三、发酵剂的选择 1. 产酸能力产酸能力 2. 后酸化后酸化 3. 产香性产香性 4. 粘性物质的产生粘性物质的产生 5. 蛋白质的水解性蛋白质的水解性 感官评价感官评价 挥发性酸的量挥发性酸的量 乙醛生成能力乙醛生成能力 温度温度 pH 菌种与菌株菌种与菌株 贮藏时间贮藏时间 3. 产香性 一般酸乳发酵剂产生的芳香物质为乙醛、丁二酮、丙酮和挥发性酸。 ;酸度不能过高 ;要新鲜，用生产2448h内的酸乳 挥发性酸的量挥发性酸的量 通过测定挥性酸的量来判断芳香物质的产生量 乙醛生成能力乙醛生成能力 乙醛形成酸乳的典型风味，不同的菌株产生乙醛能力不同，

4、因此乙醛生成能力是选择优良菌株的重要指标之一 5. 蛋白质的水解性 嗜热链球菌在乳中只表现很弱的蛋白水解活性，保加利亚乳杆菌则可表现较高的蛋白水解活性. 影响蛋白质水解活性的因素 温度温度 低温（如3冷藏）蛋白质水解活性低，常温下增 pH pH过高易积累蛋白质水解的中间产物，给产品带来苦味。 菌种与菌株菌种与菌株 嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的比例和数量会影响蛋白质的水解程度。 贮藏时间贮藏时间 贮藏时间长短对蛋白质水解作用也有一定的影响。四、发酵剂的制备四、发酵剂的制备 1培养基的热处理培养基的热处理 9095 3045min 2冷却至接种温度冷却至接种温度 3加入发酵剂加入发酵剂 4培养培养

5、 培养时间一般为培养时间一般为320h。 5冷却冷却 1020 6贮存贮存 培养基：脱脂奶，或特级脱脂奶粉按9%12%的干物质制成再制脱脂奶替代。以以2.5%3%的接种量和的接种量和23 h的培养时间，要达到的培养时间，要达到球菌和杆菌球菌和杆菌1:1 的比率，最的比率，最适接种和培养温度为适接种和培养温度为43。最适最适pH4.5。 注意：注意：接种量、培接种量、培养温度和培养时间养温度和培养时间在所有阶段在所有阶段都必须都必须保持不变！保持不变！五、乳酸菌饮料的质量控制五、乳酸菌饮料的质量控制1饮料中活菌数的控制饮料中活菌数的控制 乳酸菌活性饮料要求每毫升饮料中乳酸菌活性饮料要求每毫升饮料

6、中含活的乳酸菌含活的乳酸菌100万以上。万以上。2沉淀沉淀 均质均质 稳定剂稳定剂 添加蔗糖添加蔗糖 有机酸的添加有机酸的添加 发酵乳的搅拌温度发酵乳的搅拌温度 五、乳酸菌饮料的质量控制五、乳酸菌饮料的质量控制3. 脂肪上浮脂肪上浮 4. 杂菌污染杂菌污染 主要杂菌：主要杂菌：酵母菌、霉菌酵母菌、霉菌。五、乳酸菌饮料的质量控制五、乳酸菌饮料的质量控制六、发酵型酸性含乳饮料标准六、发酵型酸性含乳饮料标准 感官指标感官指标 组织状态组织状态 理化指标理化指标 卫生指标卫生指标 色泽呈均匀一致的色泽呈均匀一致的乳白色，稍带微黄乳白色，稍带微黄色或相应的果类色色或相应的果类色泽。口感细腻、甜泽。口感细

7、腻、甜度适中、酸而不涩，度适中、酸而不涩，具有该乳酸菌饮料具有该乳酸菌饮料应有的滋味和气味，应有的滋味和气味，无异味。无异味。呈乳浊状，均呈乳浊状，均匀一致不分层，匀一致不分层，允许有少量沉允许有少量沉淀，无气泡、淀，无气泡、无异味。无异味。应符合表应符合表1的规定的规定 应符合表应符合表2的规定的规定 表表1 1 酸性含乳饮料理化指标酸性含乳饮料理化指标项项 目目 指指 标标 蛋白质（蛋白质（%）总固体（总固体（%）总糖（以蔗糖计）（总糖（以蔗糖计）（%）酸度（酸度（T）砷（以砷（以As计）（计）（mg/kg）铅（以铅（以Pb计）（计）（mg/kg）铜（以铜（以Cu计）（计）（mg/kg）脲

8、酶试验脲酶试验食品添加剂食品添加剂 0.7111040900.5 1.05.0阴性阴性按按GB2760规定规定 六、发酵型酸性含乳饮料标准六、发酵型酸性含乳饮料标准 表表2 酸性含乳饮料微生物指标项目项目 指指 标标 活性乳酸菌饮料活性乳酸菌饮料 乳酸菌（乳酸菌（cfu/ml）出厂销售）出厂销售菌落总数（菌落总数（cfu/ml）大肠菌群（大肠菌群（MPN/100ml）霉菌总数（霉菌总数（ cfu/ml）酵母数（酵母数（cfu/ml）致病菌（肠道致病菌及致病性球菌）致病菌（肠道致病菌及致病性球菌）1104有活菌检出有活菌检出 33050不得检出不得检出六、发酵型酸性含乳饮料标准六、发酵型酸性含乳

9、饮料标准 七、技术路线七、技术路线乳酸菌的分离纯化乳酸菌的鉴定乳酸发酵及检测乳酸菌饮料的制备八、操作步骤八、操作步骤1.乳酸菌的分离纯化(1)制备乳酸菌分离培养基蛋白胨 10g；牛肉膏 5 g ； 酵母膏 5 g ；乳糖 5 g； 琼脂 20g；葡萄糖 10 g ；NaCl 5 g 加入1000mL蒸馏水蒸馏水中加热溶解，pH值为 6.8，在115，灭菌30分钟。八、操作步骤八、操作步骤1.乳酸菌的分离纯化（2）倒平板（3）平板划线分离（4）培养(40 ，48小时)（5）观察实验结果（6）挑单菌落，转接斜面(培养40 48小时)八、操作步骤八、操作步骤2.乳酸菌的鉴定(2)选取乳酸菌典型菌落转

10、至脱脂乳试管中 (1)制备脱脂乳试管 脱脂乳粉和水以1:10 (W/V) 的比例与5% 蔗糖水为1:10 的比例配制,装量为试管的1/3 为宜,115 灭菌 30min.八、操作步骤八、操作步骤2.乳酸菌的鉴定(3) 培养 40 8-24h 牛乳出现凝固，无气泡，呈酸性 (4)革兰氏染色涂片，加二甲苯覆盖约一分钟，倾去，干燥后火焰固定，革兰氏染色，油镜观察八、操作步骤八、操作步骤3.乳酸发酵及检测(1)制备乳酸菌培养基蛋白胨 10g；牛肉膏 5 g ； 酵母膏 5 g ；乳糖 5 g； 琼脂 9 g；葡萄糖 10 g ；NaCl 5 g 加入1000mL蒸馏水中加热溶解，pH值为 6.8，在1

11、15，灭菌30分钟。八、操作步骤八、操作步骤3.乳酸发酵及检测(2)乳酸菌发酵与检测在无菌操作条件下，将菌种接入装有 5ml 乳酸菌培养基15x150 的试管中，40 培养箱中培养，培养24h 后，每隔8h 检测pH （在无菌操作条件下，用接种环取样，放入pH 试纸上，比色，读结果），pH 降到4 结束，最后绘图。八、操作步骤八、操作步骤4.乳酸菌饮料的制备（1）牛乳种子液的制备及灭菌（不做）制备60mL牛乳：将脱脂乳粉和水以1:8 (W/V) 的比例，同时加入5% 蔗糖，充分混合，分装：用无菌的吸管取5 mL牛乳装入普通的试 管中（共计10支)灭菌：80-85 灭菌15min 八、操作步骤八

12、、操作步骤4.乳酸菌饮料的制备（2）种子液的制备（不做）接种：将分离获得的嗜热链球菌和保加利亚嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌乳杆菌各取一环接入巴氏消毒过的牛乳试管中，各五支，最后将试管置于40 培养箱中培养，48h。计数：涂片，加二甲苯覆盖约一分钟，倾去，干燥后火焰固定，革兰氏染色，油镜观察。种子液：以数量大致相等牛乳试管作为种子液。八、操作步骤八、操作步骤4.乳酸菌饮料的制备1称量用电子天平称量脱脂乳粉12.5 g和蔗糖5 g；2量取及灭菌先用100 mL量筒量取100 mL蒸馏水于250 mL三角瓶中，包扎，然后置于高压灭菌锅中进行高压蒸汽灭菌，灭菌条件为121,15 min。4巴氏消毒将称量的脱脂乳粉和蔗糖分别倒入已灭菌的三角瓶，混合均匀，最后置于60-65 水浴锅中，灭菌30 min，冷却备用。（