【基于蔬菜原料的乳酸菌饮料的生产工艺设计（论文）14000字】

基于蔬菜原料的乳酸菌饮料的生产工艺设计第一章前言 2第一节乳酸菌介绍 2第二节乳酸菌饮料的市场现状 5第三节原料蔬菜的营养价值与功效 5第二章材料与方法 7第一节实验材料与仪器 7第二节实验方法 8第三章实验结果及讨论分析 11第四章厂区及车间平面设计 13第一节工艺流程及说明 13第二节厂区与车间平面布置设计 14第五章结论 16参考文献 18摘要分别以西兰花、黄瓜、苦瓜为主要原料，以乳杆菌CGMCC8198为发酵菌株发酵蔬菜汁。分别优化建立以西兰花汁50%，橙汁10%，橙皮5%，木糖醇6%，柠檬酸0.2%，盐0.25%，CMC-Na为0.2%作为原料，3%的乳杆菌接种量，在37℃发酵4h；黄瓜汁，木糖醇5%，接种量5%，在37℃发酵4h；苦瓜汁50%，脱脂牛乳10%，木糖醇8%，接种量5%，在37℃发酵4h。在此操作工艺下制得的乳酸菌蔬菜汁口味良好，生产工艺简单,易于进一步扩大生产，为合理有效地对蔬菜资源进行利用提供了新途径。关键词：乳酸菌，蔬菜汁，发酵，品评与优化前言第一节乳酸菌介绍一、乳酸菌简介乳酸菌指能将糖类发酵分解为乳酸的细菌，属于兼性厌氧菌，属于革兰仕阳性菌，耐酸性佳，普遍存在于动物体肠道之中，在许多饮品例如酸奶中也普遍存在，对人体有多种益处，典型的乳酸菌由4个属组成:乳杆菌属、明珠菌属、片球菌属和链球菌属。乳杆菌属是其中重要的也是最大的一个属[1]。乳酸菌对于维持机体正常生长发育、新陈代谢等方面具有至关重要的作用：（一）乳酸菌对机体免疫调节的作用乳酸菌通过对机体内免疫系统的调节来对宿主发挥着至关重要的保健作用，其对宿主的免疫系统的调节功能主要发生在对全身免疫系统和对肠道黏膜免疫系统的影响上[5]。免疫系统划分为非特异性免疫和特异性免疫两类。乳酸菌主要凭借参与特异性免疫中的体液免疫与细胞免疫来实现对全身免疫系统的调控，同时也有通过参与对非特异性免疫中的非特异性免疫屏障、非特异性免疫分子和非特异性免疫细胞的调控进行的。乳酸菌对免疫系统的促进可以体现在对部分抗体生成能力的提高上。乳酸杆菌等乳酸菌可以提高免疫球蛋白A的分泌水平，维护肠道细菌生态的正常运行。免疫球蛋白A是一类由黏膜分泌的重要的免疫球蛋白，也是机体内拥有最大分泌量的免疫球蛋白，免疫球蛋白A能高效地遏制细菌粘附于肠黏膜内壁，从而利用细菌的凝集效应来将致病微生物排出机体。同时，免疫球蛋白A在形成分泌型免疫球蛋白A

后，也能有效地减少致病微生物粘附在肠道黏膜内壁，使病菌的毒素被中和，抑制病原体的增殖，来使肠道内的微生物平衡达到稳态[4]。而免疫球蛋白G是血清抗体中的主要部分，在血清免疫球蛋白约占的3/4，在人体全身免疫系统中起到非常重要的作用，可以发挥中和病原体毒素以及抗病毒等重要作用，可以有效地预防感染类疾病。而对于细胞免疫来说，乳酸菌可以增强巨噬细胞等免疫类细胞的活力，进一步推动免疫细胞分泌的细胞因子，从而使人体的细胞免疫机制得到增强[6]。（二）乳酸菌对胆固醇的代谢作用人体内的胆固醇过高会给身体带来巨大危害，会使人的骨骼以及牙齿受到损害，甚至可能会导致骨质疏松。人体内的胆固醇含量如果超标，会使人体患心脑血管疾病的可能性增加，因为胆固醇会导致心脏动脉空间变窄，而且人体内的胆固醇越高，此类风险就越大，人体中风的可能性也会越高。胆固醇超标会降低人的寿命，也是可能会危及生命的。经研究证明，血清中胆固醇含量降低1%，冠心病发生的几率最高可降低3%。而饮用乳杆菌发酵产品可减少血液中胆固醇含量。乳酸菌通过可以调节人体内胆固醇的代谢，将胆固醇转化为人体无法吸收的类固醇物质，从而达到降低胆固醇的功效[6]。在肠道微生物生态稳定的条件下，肠道内的微生物能通过降低血清吸收胆固醇的水平来使内毒素的浓度在血液中减少。机体肠道中部分乳酸菌可以在生长过程中摄取胆固醇，已知双歧乳杆菌和嗜酸乳杆菌都具有吸收胆固醇的能力，因为在乳酸菌的生长期间，乳酸菌的细胞壁会使胆固醇附着上并发挥对其的吸收作用，从而表现出对胆固醇很强的清理能力[5,6]。（三）乳酸菌对人体微生态平衡的调节作用无论是来自宿主的原因、环境的原因以及微生物原因，都有可能会造成微生态紊乱。其中，肠道内的微生态紊乱是最常见的微生态紊乱之一，严重者可能会造成如呼吸系统类疾病、消化系统类疾病等一系列病症。而乳酸菌的代谢后产物可以和病原体发生拮抗作用，而乳酸菌也可以附着在肠黏膜内壁与病原体发生竞争排斥效应，都有助于维持微生态平衡[8]。①乳酸菌对肠道菌群的调节肠道菌群是由数量巨大、种类繁多的多种微生物组成的庞大而复杂生态系统，与宿主的生长发育、新陈代谢等有着紧密关系。乳酸菌可以帮助维护肠道菌群的稳态，帮助治疗肠道功能失调[20]。乳酸菌可以附着于肠道黏膜内壁的上皮细胞，通过本身的代谢产物抑制潜在致病微生物及其毒素粘附和入侵肠黏膜上皮细胞，而其代谢产生的酸类不仅可以使肠内环境的pH值降低，也可以与肠道中的其它微生物相互影响、相互作用，来达到共同维持和调节肠道内微生物系统的最佳比例，维护肠道微生态的健康[9]。研究表明，饮用乳酸菌饮料能使人体肠道内乳杆菌和双歧杆菌数目明显增加，这可以使肠道内的腐败菌和致病微生物的增殖得到遏制，有利于维持肠道菌群的稳态和调节肠道紊乱。②乳酸菌与病原体的拮抗作用乳酸菌在宿主的肠道之中，通过与其它病原体竞争生存所必需的营养素从而发挥其与病原体的拮抗作用。例如乳酸菌可以通过直接与致病微生物竞争营养物质，来对相当一部分的致病微生物起到拮抗作用。乳酸菌亦可以分泌具有抗菌作用的物质，这类物质也可以有效遏制致病微生物的增殖，乳酸菌能生产包括细菌素、二氧化碳、过氧化氢和乙醛等具有广谱抗菌效应的物质，都有助于抑制肠道内有害微生物的增殖，以此来抵御致病菌的感染，许多发生在机体肠道内的炎性疾病都可以靠适当地服用乳酸菌类产品的来进行防治，这在临床上有着积极的利用价值[11]。（四）乳酸菌对代谢及改善肥胖的作用①食物在被人体服用后，经过消化系统的消化与发酵，最终合成可被机体吸收利用的营养素。在此消化过程中，肠道内菌群（特别是乳酸菌），发挥了着极其重要的效用，乳酸菌在人体的肠道内能促进Ca、Mg、蛋白质以及糖类等营养物质的吸收，并且能产生维生素B组等营养物质，调节着机体内营养物质的代谢[7]。与此同时，乳酸菌也可以通过调节肠道微生物的组成以及通过影响肠道微生物代谢的产物来改善肥胖症状。②乳酸菌对于肥胖症状的治疗与改善作用是相当显著的。乳酸菌作为肠道微生态环境的重要组成部分不仅影响着肠道内部的能量平衡，也可以整合中枢以及外周食物摄取的调节信号来调节整个机体的代谢从而改善肥胖。乳酸菌的生理学功能归结于肠道微生物群的健康状态，通过对胃肠道通路及肠道内微生物的调节从而对人体的食欲以及人体对食物获取行为造成影响，也对机体的新陈代谢有着积极地调节作用，对肥胖起到良好的治疗以及改善作用[10]。③利用包含乳酸杆菌、双歧杆菌和乳酸球菌在内的乳酸菌菌株进行实验，实验表明，在进行了三个月的干预实验后，受试者的体重显著下降，根据化验，内脏的脂肪堆积也显著改善，受试者肝脏的脂肪内含物、甘油三酯、血清胆固醇等物质的含量均有不同程度的下降[11]。（五）乳酸菌对精神神经性疾病的调控与改善乳杆菌、双歧杆菌对于改善紧张情绪和改善焦虑行为都发挥着正向的调节作用，根据研究表明，肠道中定殖的乳酸菌能对肠道神经元与中枢神经系统的交流产生影响，从而缓解紧张的情绪和焦虑行为[6]。一些乳酸菌可以产生具有神经调节作用的物质以及神经传导物质，对机体的健康发挥着重要的影响。部分双歧杆菌和乳酸杆菌可以产生γ-氨基丁酸，而其中一部分乳酸杆菌还可以产生乙酰胆碱。γ-氨基丁酸不但能够从根本上安抚神经并缓解焦虑，并且能够凭借对中枢神经系统的调控从而实现血压的降低，而乙酰胆碱具有能够提高记忆力、改善脑部功能的作用。动物实验证明，给小鼠长期服用鼠李糖乳酸杆菌，使小鼠的焦虑以及抑郁相关的行为得到明显的改善[9]。（六）乳酸菌的抗肿瘤作用人体的抗肿瘤作用是依靠免疫系统发挥效应的，而乳酸菌在癌症免疫治疗中能够发挥着重要作用。乳酸菌可以帮助增加抗体和淋巴细胞，显著增强噬菌作用，调节机体免疫系统，预防肿瘤的发生，乳酸菌所能产生的乳酸、细菌素、多糖等化合物具备抗肿瘤的活性，可以凭借激活宿主的免疫系统、遏制健康细胞发生突变来防止肿瘤的发生。在人体的结肠部位中，双歧杆菌的存活和发酵作用使结肠内布满游离的乳酸，乳酸可以阻遏厌酸腐败菌的腐败过程，而腐败的过程中会释放致癌因子，所以双歧杆菌有可以治疗与预防结肠癌的作用[21]。此外，双歧杆菌也可以刺激免疫系统分泌免疫细胞，促进B淋巴细胞分泌抗体及提高自然杀伤细胞的杀伤能力，从而直接杀伤肿瘤细胞[9]。乳酸菌可以合成一类精氨酸脱亚胺酶活性物质，这是一种具有阻遏肿瘤发生功能的新型物质，无论是在体内还是体外都能明显遏制肿瘤细胞的生长。精氨酸属于人体的一种非必需氨基酸，而一些癌细胞的增殖是离不开精氨酸，但这类癌细胞本身却不能产生精氨酸，所以如果通过精氨酸降解酶来阻断肿瘤细胞的精氨酸供给，将可以有效去除或抑制精氨酸营养缺陷类癌细胞的生长[11]。（七）乳酸菌对微量元素影响乳酸菌代谢而产生的酸可以提高人体对维生素D、钙例子和铁离子的吸收水平。同时，乳酸菌也可以帮助合成多种维生素，当因一些原因导致肠道菌群失衡的时候，机体会表现出明显的维生素缺乏症。可以为宿主提供相当数量的必需氨基酸、维生素K和维生素B族等,还能提高矿物元素的生物活性,为宿主提供必需营养物质、增强人体的营养代谢[6]。双歧杆菌和乳酸杆菌参与合成维生素B1、维生素B2、维生素B6以及烟酸和叶酸等物质。第二节乳酸菌饮料的市场现状随着人们的健康理念不断提升，越来越多消费者不再仅仅关注风味饮品的口味，而更多想追求养生保健功能与口感的结合，这为一些具有保健功能的饮品带来了极大的市场需求空间，其中蔬菜汁占据了相当的位置。蔬菜作为人体生存生长不可或缺的食物，对人体具有多种益处，而不同的蔬菜则具有各自不同的功能。将蔬菜经过一系列处理加工制成饮品不仅可以改善原有蔬菜本身带有的苦味以及涩味等口感问题，加入乳酸菌经过发酵制成的饮品还可以同时兼具乳酸菌饮品的风味与营养，可以说是一种比较理想的保健饮品。从上世纪的八十年代起，我国就开始有了乳酸菌饮料的生产，由于深受广大消费者的青睐，使乳酸菌饮料成为饮料工业发展最快的产品之一，并显示出了巨大的发展潜力。据资料显示，2003年全世界发酵乳饮料的市场增加量达到了9.3%，这显著地超过了很多其他种类饮料的增长率[2]。乳酸菌饮料销售的提高不仅在亚太地区市场取得了成功，在欧州、美洲市场上的普及率也同样呈持续增长趋势。乳酸菌饮料凭借其独特的风味和健康的成分为消费及生产者所喜爱，发展迅速[3]。资料显示，乳酸菌饮料的发展是整个食品行业系统中发展最快的门类之一，世界乳酸菌行业拥有着超过近三千亿美元的年产值，而乳酸菌风味饮料占据了的将近五百亿美元的总产值。随着乳酸菌健康知识的普及，人们对于乳酸菌所具有的功效的了解越来越深入，乳酸菌饮料在世界市场上有着巨大的发展潜力与上升空间。在某些欧美国家以及日本等部分发达地区，饮用乳酸菌饮品早已成为人们日常饮食中的一份子。在我国，乳酸菌饮料的受众也越来越广[4]。第三节原料蔬菜的营养价值与功效一、西蓝花的营养与功效（一）营养较为全面

西兰花中所含有的营养物质，不但拥有相当高的含量且十分的全面。西蓝花中含有维生素C、矿物质、碳水化合物、蛋白质和胡萝卜素等营养成分。在每100克新鲜西兰花中，蛋白含量可高达3.5g—4.5g，大约是番茄的四倍。此外，西兰花拥有着比其他很多种蔬菜含量更加全面的矿物质，例如Ca、Fe、Zn、K、P、Mn等物质的含量都十分的丰富[12]。西兰花的维生素C含量比很多人们平时以为维生素C含量丰富的蔬菜例如番茄和辣椒都要高，故同样明显高于其它普通蔬菜。同时，西兰花所含的维生素的种类也是非常全面的，叶酸的含量很丰富，这也是为何西蓝花的营养价值会高于其它很多种蔬菜的一个重要因素。

（二）防癌抗癌

西蓝花具有显著的防癌抗癌的功效，尤其在对胃癌、乳腺癌的防治方面功效最佳。实验表明，胃癌患者体内血清的硒含量要显著低于健康人体的含量，胃液中维生素C的浓度也明显低于健康的人，西兰花不仅可以供给机体一定数量的维生素C和硒，并且也可以提供大量胡萝卜素，抑制癌变细胞的形成，阻遏肿瘤的生长。而西蓝花内还含有能降低人体内雌激素水平作用的化合物，能防治乳腺癌。此外，研究表明，西蓝花的一种提取物莱菔素是目前蔬菜中发现的抗癌活性最强的植物活性成分，有提高致癌物解毒酶活性的作用[13]。

莱菔素主要通过以下几个方面来发挥抗癌作用：①阻止致癌物及其代谢产物进入靶细胞，阻断致癌物发生致癌效应时必须经历的代谢途径，同时也可以对致癌物起到清除作用。②抑制癌细胞的分裂与生长，帮助癌变细胞的修复。③促进可杀死癌细胞的蛋白质分泌[14]。（三）增强免疫力

西蓝花能增强人体免疫功能，西蓝花中含量极高的维生素C，不仅对于人体的生长发育非常有益，还可以增强人体的免疫力，同时可以很好地抗氧化，抗自由基，促进肝脏解毒的作用，增强人体的体质。（四）抗衰老

西兰花含有丰富的维生素A、维生素C和胡萝卜素，可以有效抗衰老，有助于增强皮肤的抗损伤能力、可以帮助皮肤保持弹性。（五）降血压血脂

西蓝花中所含有的类黄酮物质，对心脏病与高血压都能起到预防和改善的功效。同时，西兰花属于高纤维蔬菜，可以使肠胃对与糖类的吸收水平大大减少，从而有效降低血糖，使糖尿病的症状得到有效控制[15]。

（六）减肥瘦身

西兰花的热量极低，每100g可食用部分的热量仅有27大卡，西蓝花的含水量高达90%以上，因此，食用西兰花即可以起到饱腹作用，又不会使人发胖，相反还可以促进肠胃蠕动，助消化[15]。二、黄瓜的营养与功效

黄瓜又名青瓜、胡瓜、王瓜，为葫芦科一年生植物。黄瓜肉质脆嫩，味甘，含水量极高，可生津止渴，清热解毒，含有丰富的营养物质例如维生素C、胡萝卜素、蛋白质、钙、磷、铁等人体必需的营养素，常被用用作减肥美容的佳品而人们的青睐[16]。黄瓜对于人体健康主要有以下几个功效：（一）防治肿瘤与西蓝花相似，黄瓜中也含有较为丰富的维生素C，而维生素C拥有增强机体免疫功能的功效，从而可以达到抗肿瘤目的，对迁延性肝炎和慢性肝炎还有改善和治疗作用，能够延长原发性肝癌患者的生存时间。而黄瓜中所含有的精氨酸、丙氨酸和谷胺酰胺可以对患肝脏疾病患者，尤其对酒精性肝硬化患者可以起到一定的辅助治疗作用，也能够防治酒精中毒。

（二）抗衰老黄瓜中含有丰富的维生素E，钾、镁和硅等矿物质，有利于皮肤健康，有益于抗衰老；而黄瓜所含有的具有很强的生物活性的物质黄瓜酶，可以高效地加快人体的新陈代谢。

（三）减肥黄瓜中所含的葡萄糖甙、果糖等不参与通常的糖代谢，升糖指数比较低。

而黄瓜中还含有丙醇二酸，能对糖类物质向脂肪的转变起到遏制作用。不仅如此，黄瓜所含有的丰富的纤维素可以促进肠道蠕动，从而加速肠道中的腐败物质排出体外，降低胆固醇。（四）健脑安神黄瓜含有维生素B1，能够调节神经系统的功能，能安神健脑。三、苦瓜的营养与功效苦瓜，又名癞瓜、凉瓜、锦荔枝，属于葫芦科苦瓜属植物，味甘苦，不仅常用于人们的日常生活中，也具有极大药用价值，可全身入药[17]。主要功效有（一）促进饮食、清热消炎：

苦瓜中含有苦瓜甙和苦味素，可以起到增进食欲、清热解毒的功效，还可以保护视力。而苦瓜中所含的生物碱类物质奎宁，可以清热祛暑、活血利水，同时具有非常好的消炎作用。（二）防治肿瘤：

苦瓜中所含的具有防癌抗癌效果的成分十分丰富，苦瓜中的维生素C含量约为冬瓜的四倍,丝瓜的十一倍,更是南瓜的二十一倍。维生素C是一种优异的天然抗氧化剂,可以清理自由基,保护核酸免受自由基的侵害,从而起到防止癌变细胞出现的作用。能够抑制人体内的亚硝酸盐转变为具有强致癌性的亚硝胺,阻断体内亚硝胺的合成,止外来的致癌物在肝脏内的活化，从而使外来致癌物的毒性得以解除。同时还能促进机体内胶原物质的生成,增强人体组织的坚固性以及对病变细胞的抵抗力，还能够通过增加T淋巴细胞的数目与活力来增强机体的免疫功能,从而杀死癌细胞。而苦瓜中所含的胡萝卜素、维生素E、硒等成分,也可以达到一定的抗癌效果。苦瓜汁中含有一种可以增强巨噬能力的蛋白类物质，在临床上被用于缓解白血病和淋巴肉瘤的症状，抑制恶性肿瘤的生长[18]。（三）降低血糖：

苦瓜中水份含量多，可达到93%，碳水化合物占比较少，约为3.5%左右，升糖指数较低，还含有丰富的膳食纤维以及人体所必需的多种维生素和微量元素，对于糖尿病患者来说是一种理想食物。苦瓜的汁液中含有三萜类、苦瓜甙、甾类和多肽等多种活性成分，可以帮助控制血糖。其中，多肽类物质的生理结构与胰岛素相似，可以发挥与胰岛素类似的生物效应，具有“植物胰岛素”之称。研究表明，每天食用苦瓜对于防治高血压、糖尿病、坏血病、动脉粥样硬化、高血脂等疾病有着很好的作用[19]。（四）美容作用:

苦瓜中所含的类似奎宁的蛋白物质能促进伤口愈合并有利于人体的皮质新生。经常食用苦瓜可以增强皮层活力，使皮肤变得细腻，

苦瓜在滋润皮肤的同时还有美白作用，还可以镇静皮肤和保湿。（五）减肥瘦身苦瓜热量较低，

平均每100g苦瓜的热量只有18大卡，但却能让食用者产生较强的饱腹感。苦瓜中含有的苦味素，有助于抑制人体对于脂肪的吸收。根据实验发现，每1mg苦味素就可以抑制100g脂肪的吸收。

同时还可以帮助排出毒素，避免毒素的积累，从而起到消水肿减肥的作用。第二章材料与方法实验材料与仪器菌株本实验室前期分离的植物乳杆菌（L.plantarumCGMCC8198）材料与试剂（一）西蓝花乳酸菌饮料市售西兰花、橙子；MRS肉汤培养基北京奥博星生物技术有限责任公司；氯化钠、木糖醇、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、柠檬酸、碳酸氢钠（食品级）；（二）黄瓜乳酸菌饮料市售新鲜黄瓜、木糖醇（三）苦瓜乳酸菌饮料市售新鲜苦瓜,去籽瓤;市售脱脂牛乳;白砂糖、柠檬酸、竣甲基纤维素(CMC)仪器与设备GR22G型离心机日本HIMAC公司；FA2204B型电子天平上海精密科学仪器公司；BCD-209BC-LA型电冰箱中国Haier集团；VS-1300-V型超净工作台苏州安泰空气技术公司；HBD-300型榨汁机汉宝隆电器有限公司；R-3HB型恒温水浴锅瑞士BUCHI（布奇）公司；第二节实验方法一、西蓝花乳酸菌饮料工艺路线西兰花→清洗切块→烫漂→榨汁→过滤→离心→调配→均质→巴氏灭菌→接种发酵→无菌灌装→冷藏→成品→品评与优化（一）培养基制备MRS培养基：称取MRS肉汤培养基48g于1000mL容量瓶中，定容摇匀，115℃高压灭菌15min。（二）菌种活化取-80℃下冻存的乳杆菌以1%的接种量，接入10mL的MRS培养基中，37℃厌氧培养箱中培养至活力达到108CFU/mL，按此法活化三代，留作种子用。（三）西兰花烫漂护色处理选择色泽鲜艳的新鲜西兰花400g，清洗切块，放入沸水中中烫漂90s，烫漂后捞出立刻放入冰水中冷却，此操作可以保持西蓝花的色泽，具有良好的护色作用。西兰花中含有丰富的多酚类物质,而清洗切块的过程中,组织的完整性受到破坏,致使西蓝花内潜在的多酚氧化酶(PPO)被大量激活,催化西蓝花中的多酚物质氧化为醌类物质,而醌类物质进一步发生聚合反应生成黑色的物质,这就是西兰花发生褐变的主要原因。漂烫操作能有效地钝化西兰花中多酚氧化酶的活性，有利于护色[13]。（四）榨汁过滤离心将漂烫过后的西蓝花加入与西蓝花等重的纯净水，放入榨汁机内榨汁。用八层纱布过滤三次，得到的滤液以7000r/min转速离心5min，取上清液备用。在使用离心机时，要特别注意以下几个事项：①离心管应对称摆放，相对称的离心管应相同并重量相当，可以用电子天平称量确定，既要保证对称，也不能超重。离心前要确保离心管的盖子安装牢固，防止运行时漏液。②运行时，如听到机器存在异常声响应立刻停止运行，开盖检查。离心运行结束时，先关闭离心机，要待其完全停止旋转，才能打开离心机盖，取出离心管。③如果发现存在液体外漏应及时清洁，确保离心机外壳和腔体的清洁和干爽，防止因液体进入离心机内部造成损害而导致短路。（五）调配取250ml样品，加入10%（v/v)的橙汁，5%（w/v)的橙皮，木糖醇5%（w/v)，柠檬酸0.2%（w/v)，盐0.25%（w/v)，0.2%（w/v)CMC-Na（六）灭菌接种发酵在72℃下巴氏灭菌20min，得到未发酵的西兰花样品。于-20℃下保存待用。取上述西兰花汁250mL，在超净工作台内接入3%的菌种，在37℃下发酵4h。其中，在使用超净工作台时应注意方面：①使用前先接通电源，提前20分钟开风机，提前半小时打开台内的紫外灯照射杀菌。初次使用的或已长期未使用的超净工作台在使用之前必须对工作台面使用超净真空吸尘器或无纤维工具进行清洁；

②工作台面上，不存放不必要的物品，以保证工作区内气流的正常流通，免受干扰。使用时禁止在工作台上进行记录等会对气流的流通造成扰乱的行为。提前准备好实验所需器材和物品，清点无误后将其放于操作操作台内，然后进行消毒，避免实验开始后因为物品准备不全反复拿取而创造染菌的机会。在消毒时，工作台面上不要放置过多用品，也不要重叠放置，避免遮挡紫外线而降低消毒效果。操作用具如移液枪、废液缸、烧杯等用75%酒精擦洗后置于台内同时紫外线消毒。③在超净工作台内工作时，因将整个前臂伸入其中，所以应穿着洁净的长袖实验服，在开始操作前要用75％酒精对手部进行清洁消毒，任何需要拿入工作台内使用的物品都要注意清洁消毒。如果实验过程中途手离开操作台或者触及污染物都要再次消毒。④进行无菌操作前，要现场点燃酒精灯。而后进行的所有操作，如接种、打开或封闭瓶口等，都要在靠近火焰处进行，而灼烧过的金属器材要注意待冷却后使用，以免造成烫伤。开启、封闭培养微生物的培养瓶时，火焰的灭菌时间不能过长，以免杀死微生物。胶塞烧灼时间也不能过长，以免因烧焦而产生有害气体。⑤操作时，动作要准确敏捷，既不宜过慢，也不应过快。为了操作方便，应将工作台面上的物品进行合理布局，左手使用的物品在左侧，右手使用的物品放置在右侧，酒精灯置于中间。操作过程要始终遵循一定的顺序性，如细菌在未做处理之前，切勿过早地暴露于外界环境中。样品在未用前，不宜过早开瓶；使用过之后如不再使用，应立即封口直立避免染菌。二、黄瓜乳酸菌饮料工艺路线黄瓜→清洗切块→漂烫→榨汁→过滤→离心→调配→均质→巴氏灭菌→接种→发酵→品评（一）清洗切块、漂烫榨汁选择九成熟颜色鲜绿，肉质脆爽，无外伤，无褐斑的新鲜黄瓜，清洗沥干，切除两端黄瓜蒂，切成小块。将切成小块的黄瓜，迅速加热到80℃左右，预热两分钟，可以杀死黄瓜上的微生物，护色，保持黄瓜的色泽、软化组织，提高出汁率。将预热好的黄瓜捞出并迅速放入冰水冷却至室温后放入榨汁机榨汁。（二）过滤离心、调配灭菌将榨得的黄瓜汁经八层纱布过滤三次，以7000r/min转速离心5min，取250ml上清液加入5%（w/v)的木糖醇，在72℃下巴氏灭菌20min，冷却，得到未发酵的黄瓜样品，冷藏备用。取上述样品250ml，于超净工作台内接入5%乳杆菌，在37℃下发酵4h。三、苦瓜乳酸菌饮料工艺路线苦瓜→清洗→去瓤籽→切片→漂烫→榨汁→过滤→离心→调配→均质→巴氏灭菌→接种→发酵→品评（一）清洗切片挑选颜色鲜绿、新鲜硬挺的苦瓜，清洗，沥干水分，去籽去瓤，切成2mm左右厚片。（二）漂烫榨汁将500g清洗切好的苦瓜放入沸水中漂烫两分钟，并捞出迅速放入冰水中冷却,称重后加入与苦瓜等重的水，放入榨汁机中榨汁。（三）过滤离心将榨好的苦瓜汁经八层纱布过滤，滤液以7000r/min转速离心5min，得到上清液备用。（四）调配灭菌取上述样品250ml，加入脱脂牛乳8%（v/v)，木糖醇6%（w/v)，在72℃下巴氏灭菌20min，放入冰水冷却至室温，冷藏备用。（五）接种发酵将样品于超净工作台内，接入5%乳杆菌，在37℃下发酵4h。在接种等步骤需要用到移液枪，移液枪属于非常精密的仪器，要严格按照正确的方法使用：①使用移液枪量取样品之前，要将样品在环境中放置至室温。若移取液体的温度高于吸头，移取液体的体积会偏大；当液体温度低于吸头，移取液体的体积会偏小。将枪从大量程调至小量程时逆时针旋转刻度即可；

从小量程调至大量程时，应先将数字顺时针旋转调至超过设定体积刻度，再调回至目标数字，从而得以保证精确度。②应检查移液枪是否漏液，在吸取溶液后将移液枪竖直悬空放置几秒，查看液面是否下降。如果漏液，则需检查枪头是否匹配和弹簧活塞是否正常。③吸有液体的移液枪不宜平放，枪头内的溶液很容易污染枪内部从而导致移液枪内弹簧生锈

。应定期清洁移液枪的外壁，可以用95%的酒精或60%的异丙醇清洁，再用蒸馏水擦拭，自然晾干。④移液枪禁止移取有较强挥发性、强腐蚀性的溶液例如浓酸浓碱、有机物等。不要用较大量程的移液枪移取较小体积的溶液，会影响移液体积的准确度；

移液枪在每次使用完毕后要将刻度调至最大，让弹簧回复原形最大程度保证其良好的弹性以维护移液枪的使用寿命。第三章结果与讨论乳酸菌饮料的品评与优化：根据乳酸发酵饮料的以下几个方面进行打分：口味(2.5分)：甜度和酸度是否合适、是否有苦涩味；色泽(2.5分)：是否鲜绿明亮、是否有杂色；组织状态(2.5分)：是否浑浊、沉淀是否明显；气味(2.5分)：香味是否协调、是否有杂味和刺激性气味一、西蓝花饮料的感官品评与优化发酵好的西蓝花饮料颜色呈黄绿色，有少许沉淀，气味较为清新，带有明显的橙皮气味。入口微酸，带有西蓝花的清香和些许橙皮的香味，略微有涩感，可通过优化进一步改善。表3-1不同辅料添加量下西蓝花乳酸菌饮料的感官评分实验序号木糖醇用量(%（w/v))牛乳添加量(%（w/v))感官评分（分）1546.82557.83567.14847.55859.26868.17847.28758.69768.0根据感官评分，优化的木糖醇用量是6%（v/v)，牛奶添加量为5%（v/v)。西兰花原汁的味道腥涩，为了改善这一现象，实验中添加了橙汁和橙皮，橙皮的清香能改善西兰花汁原有的口味，而橙汁味道清甜，富含维生素c和果糖，也能够改善西蓝花汁的口感，掩盖涩味并且增加甜度。通过查阅文献可知，当橙汁和橙皮的添加量分别为10%（v/v)和5%（w/v)时，产品口感较好，既能很好地改善了西兰花汁的涩感，又能保留西兰花本来的清香。二、黄瓜饮料的感官品评与优化发酵好的黄瓜乳酸菌饮料颜色清绿，较为澄清，闻起来有着宜人的的黄瓜自然清香，口感清新，无明显涩味，甜味较淡，可进一步优化。表3-2不同辅料添加量下黄瓜乳酸菌饮料的感官评分实验序号木糖醇用量(%（w/v))感官评分（分）159.1269.4378.9根据感官评分，优化的木糖醇用量是6%（w/v)。三、苦瓜饮料的感官品评与优化发酵好的苦瓜乳酸菌饮料颜色浓绿鲜亮，质地较为均匀，闻起来带有苦瓜的清香香，品尝起来带有些许苦味和涩感，有待优化。表3-2不同辅料添加量下黄瓜乳酸菌饮料的感官评分实验序号木糖醇用量(%（w/v))牛乳添加量(%（w/v))感官评分（分）1686.226107.036126.74887.258108.968127.871087.0810108.5910128.3根据感官评分，优化的木糖醇用量是8%（w/v)，牛乳添加量为10%（v/v)。为追求良好的口感，又保证产品的健康，本实验中采用木糖醇代替蔗糖。木糖醇既带有普通糖类的甜味，又因其在体内不会被分解为葡萄糖，不影响餐后的血糖值，故而对糖尿病以及减肥人士十分友好。而辅料中所选用的脱脂牛乳，脂肪含量较低，不会因为牛乳的添加而增加过多的脂肪含量，从而降低了乳酸菌饮料的热量，使饮用者不用担心发胖。经过品评与优化，最终分别创建以西兰花汁50%（v/v)，木糖醇6%（w/v)，橙汁10%（v/v)，橙皮5%（w/v)，柠檬酸0.2%（w/v)，盐0.25%（w/v)，CMC-Na为0.2%（w/v)作为原料，3%的乳杆菌接种量，在37℃发酵4h而得到的西蓝花发酵饮料和以黄瓜汁，5%（w/v)的木糖醇，接种量5%，在37℃发酵4h得到黄瓜发酵饮料以及以苦瓜汁50%（v/v)，脱脂牛乳10%（v/v)，木糖醇8%（w/v)，接种量5%，在37℃发酵4h得到的苦瓜发酵饮料都具有清香可口、健康低卡且有利于消化吸收等优点具有良好的口感与风味。根据结果可知，影响蔬菜乳酸菌饮品感官品质的最主要因素是甜味剂的添加量，其次是牛乳的添加量。制作过程中的主要调味料例如木糖醇等，可以根据蔬菜本身所带的腥味与苦味的不同程度来进行灵活调配，从而达到理想的口味。该产品集蔬菜和乳酸菌的营养保健功效于一体,对于各类蔬菜的深加工及乳酸菌发酵饮料市场的进一步发展具有重要的意义。同时该产品的生产工艺简单,设备投资较少,易于进一步扩大生产，为合理有效地对蔬菜资源进行利用提供了新途径。第四章厂区及车间平面设计第一节工艺流程及说明一、蔬菜乳酸菌饮料的工艺流程原料的挑选、清洗白砂糖、食品添加剂、水 预处理 溶解 榨汁 过滤 过滤、离心 调配 均质 杀菌 接种发酵包装成品二、技术要点的注意事项（一）原料的挑选、清洗选取新鲜的、手感沉重的无病虫危害、无霉烂的蔬菜为加工原料，即使其中包含腐烂变质的原料的比例很小，也会使蔬菜发酵饮料的质量受到影响。在清洗过程中，绝大多数附着在蔬菜表面的农药会被清除。原料蔬菜一般是散装进货的，必须清洗彻底：生产中先采用含氯水喷淋，然后采用消毒液和热水进行刷洗，最后拿清水冲洗干净。（二）榨汁蔬菜在榨汁前要先对其进行进行预处理。将蔬菜破碎到一定程度，既可以提高破碎效率，也能使榨得蔬菜汁的产量增加。而为了护色，也为了初步杀死原料蔬菜中的微生物，要对破碎后的原料蔬菜进行预煮。（三）调配在调配前，先应用热熔法对糖进行溶解，不仅使糖的溶解速度加快，还能消灭糖中的微生物。应注意辅料的添加顺序，一般来说先将甜味剂加入后，再将其它辅料加入，然后对糖度进行测定并据此对原料液进行一定的调整。⑥脱油、均质、脱气（四）杀菌对原料液进行的瞬时杀菌系统采用的是片式杀菌器，原料流经薄膜状的平板间，传热的效率较高，并且可以做到使温度在短时间内升高或者降低到目标数值。（五）包装、打码、封箱灌装好的乳酸菌饮料，采用PET包装，将表面的水分干燥后进行喷码和堆垛等操作后再对其进行打码和封箱，最后装箱入库储存，于低温下保藏。第二节厂区与车间平面布置设计一、厂区与车间平面布置原则（一）建筑物的布局，要与生产工艺的要求相符，以确保生产过程的方便性与连续性；使运输路线尽量做到最短；合理安排货运与人流，合理布局生产区与生活区，从而使各个功能区互不干扰。根据生产的性质等方面的不同条件将建筑物分区布置。

（二）厂区内建筑物之间的间距要在合乎卫生、防水、噪音、防震、通风以及光照等方面的规范前提下，使建筑的间距离尽量缩小。成品库和原辅料库应当尽量接近生产车间，以求最大程度上缩短运输距离。在设计中也要注意到使物流与人流分开，从而避免交叉往返。厂区道路采用水泥地面，并在进行厂区平面布局时要留出一定面积的预留地，以便于未来的调整与扩建。

（三）成品库与原辅料库要靠近入口；厂区要考虑适当的绿化布局，可以美化厂区的环境，帮助职工消除生产疲劳，从而有体于提升生产效率，但是绿地面积布置不要太大，不要妨碍到厂区内的交通，也不宜影响到厂区内的卫生。（四）乳酸菌饮料发酵厂对于卫生环境有比较高的要求，生产车间应当保持良好的通风条件，并且与厂外的环境保持相当的距离，最好中间种植绿化带。在与生产要求相符合的前提下，应将生产性质与运输条件等各方面相似的库房、车间与仓库进行集中布局，尽量保证建筑物的外形接近-正。

（五）在对生产车间进行布局时，应当顾及到可能进行的多种生产，以便于对设备进行灵活地调整，并留出预留地。设计时应当考虑到设备相互之间保持一定的距离，还要使设备与墙壁及四周建筑物之间保留适当的的安全维修距离。既要方便操作，又要使其便于清洁卫生、维修和装卸。还应考虑到生产条件的卫生和劳动的保护。如设计消毒间，卫生间等措施。（六）要注意车间的通风、取光、保暖以及降温等措施。对能散发出热量、特殊气味以及具有腐蚀性的物质，采取集中单独布局。

（七）功能间与设备的布置与工艺流程应衔接合理，结构要完善，要同时符合生产工艺与质量卫生的要求。主要生产区域的设计布置应顺应工艺操作流程，避免迂回与重复往返，降低人流与物流的交叉。二、厂区的布置厂区设计的总占地面积约为27300平方米，各个建筑的面积如下：表4-1厂区各建筑面积表建筑设施面积（㎡）供电室240㎡原辅料库360㎡成品库560㎡停车场1000㎡主生产车间3520㎡锅炉房300㎡污水处理室300㎡机修室280㎡办公楼880㎡食堂720㎡职工宿舍1200㎡车棚45㎡浴室180㎡运动场280㎡主门卫120㎡副门卫60㎡三、车间的设施

本设计选用的是1.5m³发酵罐，设计为三台发酵罐同时工作，每台发酵罐距墙面3m。各设备间距离2m，主生产区域面积约为950㎡。其它各功能区域面积：表4-2其它各功能区面积表功能区域面积男更衣室80㎡女更衣室80㎡消毒间*240㎡*2水处理室一160㎡水处理室二80㎡外包装材料仓库120㎡内包装材料仓库120㎡员工休息室70㎡车间办公室80㎡工具室90㎡冷藏间200㎡配料室（含称量室）90㎡接待室40㎡女洗手间40㎡男洗手间40㎡第五章结论本实验以西兰花、黄瓜、苦瓜为主要原料，以乳杆菌CGMCC8198为发酵菌株发酵乳酸菌蔬菜汁，经过品评与优化最终创建出的最佳工艺条件的乳酸菌饮料分别为：以西兰花汁50%（w/v)，橙汁10%（w/v)，橙皮5%（w/v)，木糖醇6%（w/v)，柠檬酸0.2%（w/v)，盐0.25%（w/v)，脱脂牛乳5%（w/v)，CMC-Na为0.2%（w/v)作为原料，3%的乳杆菌接种量，在37℃下发酵4h制得的西蓝花乳酸菌饮料；以黄瓜汁，木糖醇5%（w/v)，接种量5%，在37℃发酵4h制得的黄瓜乳酸菌发酵饮料；以苦瓜汁50%（w/v)，脱脂牛乳10%（w/v)，木糖醇8%（w/v)，乳杆菌接种量5%，在37℃发酵4h得到的苦瓜乳酸菌发酵饮料，制得的蔬菜乳酸菌发酵饮料的口感适人，具有蔬菜本身的清香，又使苦味和涩感得到改善，不失为一种理想的保健饮品，便于进一步扩大生产。通过设计，饮料厂区的总占地面积约为27300㎡，其中，供电室240㎡，原辅料库360㎡，成品库560㎡，停车场1000㎡，主生产车间3520㎡，锅炉房300㎡，污水处理室300㎡，机修室280㎡，办公楼880㎡，食堂720㎡，职工宿舍1200㎡，车棚45㎡，浴室180㎡，运动场280㎡，主门卫120㎡，副门卫60㎡。而在主车间部分，设计选用1.5m³的发酵罐，设计为三台发酵罐同时工作。主生产区域面积约为950㎡。其中，男更衣室80㎡，女更衣室80㎡，消毒间*280㎡，水处理室一160㎡，水处理室二80㎡，外包装材料仓库120㎡，内包装材料仓库120㎡，员工休息室70㎡，车间办公室80㎡，工具室90㎡，冷藏间200㎡，配料室（含称量室）90㎡，接待室40㎡，女洗手间40㎡男洗手间40㎡。参考文献[1]杨洁彬.乳酸菌-生物学基础及应用[M].北京：中国轻工业出版社．[2]王磊,陈宇飞,刘长姣.发酵饮料的开发现状及研究前景.[J].食品工业科技,2015,36(10):379-382.[3]G．PRETZER