鲜奶发酵实验探讨发酵的奥秘

鲜奶发酵实验探讨发酵的奥秘

金山镇边河中学

孙志梅

鲜奶发酵实验探讨发酵的奥秘

发酵现象早已被我们的祖先所认识并加以利用。从古代我们的祖先就知道，用粮食和水来制酒，用大豆等粮食来酿造酱油和醋，用酵母来制作馒头等食品，在国外，人们也积极利用微生物这一功能来制作各种美味佳肴，比如奶酪，酸奶，葡萄酒，无一不是和发酵技术相关。发酵在不同学科里有着不同的含义，总的来说，这个过程就是通过微生物的生长和培养，使其产生和积累大量的专门的代谢产物的过程。这个过程非常复杂，为了加强和加深同学们对发酵过程的理解，我们设计了一个简单的鲜奶发酵实验，通过其中的现象来分析发酵过程中各个组分的变化，让同学们对发酵技术有更深层的认识。

实验材料和设备：

材料：市售酸奶一盒，鲜奶200g，干净的瓶子一个，勺子一个，保鲜膜若干。

设备：微波炉或者可以加热的锅，冰箱，保温箱。

实验方法：

1 鲜奶加热灭菌

将鲜牛奶放入锅内90℃加热15min左右，然后放在干净的瓶子里冷却至40℃左右。

2 接种

按照10%的比例将酸奶加入盛有鲜奶的瓶子中，例如在200g加热过的鲜奶中加入20g酸奶，搅拌均匀。

3 保温发酵

将接种过的瓶子用保鲜膜封好口，放在40℃保温箱中保温4-8h，具体时间通过观察酸奶的凝乳速度而定。

4 后熟

将酸奶放入4℃冰箱中12-24h。

实验结果及分析

评价酸奶的好坏

同学们在品尝时要注意发酵后的酸奶是否有良好的风味和口感，同时要观察产品外观，凝乳的状态，色泽等。

实验相关解释及现象分析

1 为什么加市售酸奶就可以发酵呢？

市售酸奶也是由鲜奶发酵而成，里边含有大量的活性乳酸菌和益生菌，是良好的制作酸奶的菌种。在购买时需要注意，酸奶有保质期，要购买离出厂日期近的酸奶，这样的酸奶里边的菌种正处于生长旺盛时期，可以更好的进行发酵过程，接近保质期或过期的酸奶菌种生长接近衰亡期，发酵能力下降，甚至产生一些有害物质，这也是酸奶为什么保质期短的原因。

2 鲜奶经过发酵后为什么有酸味并呈凝固状态呢？

乳酸菌可以利用奶中的糖类发酵成乳酸，因此酸奶中会有淡淡的酸味，这是乳酸菌的特性，也是为什么用乳酸菌来发酵产酸奶的原因。牛奶中含有大量的酪蛋白，蛋白在一定的pH下可以沉淀，由于乳酸菌的发酵产生乳酸改变了原来牛奶中的pH值，使大量的蛋白沉淀，所以会呈现凝固状态。乳酸菌在发酵过程中还会利用牛奶中的糖类，脂肪类产生一些具有特殊风味的物质，所以大家在品尝酸奶的过程会发现酸奶除了奶的味道和酸味还有淡淡的芳香的味道，这个味道就是由乳酸菌发酵产生的。

3 酸奶制作过程中为什么要封口？

乳酸菌是一种兼性厌氧菌，只有在氧气较少的情况下才会生长，因此我们制作酸奶时要将容器封闭，隔绝外界的氧气。还有就是为了避免污染其他的杂菌，因为空气中含有大量的芽孢杆菌，球菌等杂菌，这些菌如果进入牛奶中会干扰乳酸菌的生长，甚至成为优势菌种大量在牛奶中繁殖，使牛奶腐败。

4 鲜奶为什么要加热？

因为鲜奶里有大量的杂菌，如果不经过加热直接发酵这些杂菌会影响正常发酵过程，和乳酸菌竞争，使牛奶腐败。通常这些菌都不耐热，在90℃左右加热15min就会将其大部分杀死。同样我们在做其他发酵过程中会发现，每一种需要发酵的材料一般都需要一个灭菌的过程。

5 为什么有时候做出来的奶没有酸味，有腐败的味道？

原因可能是在制作过程中不小心引入了其他杂菌，所以在制作过程中所用的器具要尽量洁净，如果有条件的话接种过程要在无菌操作台中进行，发酵过程中使用的瓶子，接种勺也要经过消毒或灭菌。

6 为什么有时候做出来的奶没有发酵，状态和原来的一样？

这有可能是你买到的牛奶不是无抗牛奶，就是牛奶里边有抗生素！牛在产奶过程中如果得病，人们会给她注射抗生素来治疗，这时候抗生素会在牛的体内循环，到时候牛奶中也会含有一些抗生素，所谓的抗生素就是一种抑制细菌生长的物质，所以有抗的牛奶乳酸菌是不会生长的！

总结：

通过鲜奶发酵实验，我们了解了微生物发酵过程，简单的来说，每一个发酵的过程都包含几个步骤，原料的灭菌，接种，发酵及后处理。不同的菌有不同的功能，利用这个功能我们来制作各种食品，药品，让它为人类服务。比如酵母菌在发酵过程中能利用糖类产生二氧化碳，人们就利用酵母来发酵馒头，面包等。有些曲霉能把蛋白质水解成具有不同风味的物质，我们就利用曲霉来制作酱类，腐乳等等。有些菌能把简单的糖类代谢成青霉素，谷氨酸等药类，食品类等等，我们用来治病的青霉素，用来调味的味精，鸡精，都是各种菌发酵的功劳。能够通过一些原理来解释发酵中的现象，增强了学生们的动手能力和实践能力，激发了同学们的学习兴趣，让同学们了解到，原来发酵技术和我们距离如此之近。