活性益生菌类及其加工技术

1 0.05
15 1000
配好后调节pH值6.2～6.4,121℃灭菌15min。此培养基主要 用于分离培养乳杆菌和明串珠菌。
双歧杆菌酸奶菌种



常用混合发酵剂有： 两歧双歧杆菌-嗜酸乳杆菌（简称 AB发酵剂） 两歧双歧杆菌-嗜酸乳杆菌-嗜热 链球菌（ABT发酵剂） AB发酵剂与香气菌乳脂明串珠 菌和丁二酮乳酸链球菌混合发酵 剂等。
混合发酵双歧杆菌酸奶配方
原料 标准化乳 配比 100
蔗糖+葡萄糖
两歧双歧杆菌发酵剂接种量
双歧杆菌菌种的提供和保存
双歧杆菌和混合菌种一般由高校和研究所 提供，或从适合物质中提取分离。 菌种的保存常用冷冻法，如 液氮（-195.8℃）中冷冻作长期保存 -25～-40℃作短期保存 干冰（-78.8℃）运输
工作发酵剂的制备
混 纯双歧杆菌菌种→培养（42℃、4h） → 合 嗜酸乳杆菌种培养（42℃、24h ）… → 菌（1:1:1） 嗜热链球菌种培养（42℃、7h） … → 种 ↓ 扩大培养（42℃、4h） ↓ 扩大培养（42℃、3h） ↓ 工作发酵剂（或混合菌种发酵剂）
活性益生菌类及其加工技术
本单元主要内容
• 人体的肠道菌群与人体健康 • 益生菌的概念、种类、微生态机体调节
功能； • 双歧杆菌和乳酸杆菌等益生菌的分离、 纯化、鉴定和发酵剂制备工艺技术； • 双歧杆菌和乳酸杆菌的特性、菌种扩大 培养技术以及相应功能性食品的生产工 艺。
人体的肠道菌群与健康

人体结肠中细菌：至少有50个属400多 种，数量 在100亿以上。 肠道菌分为三类： 致病菌 机会性病原菌 益生菌

致病菌
这些菌既致病又产毒，是腹泻、便秘、 肠道感染、肝损伤、癌症和脑炎的罪魁 祸首 如：假产气菌 变形杆菌 葡萄球菌 梭状芽孢杆菌等

机会性病原菌
这些菌在人体抵抗能力弱的时候，可致 病又产毒，还会产生致癌因子等，但在 人体健康时又能抑制外来菌的生长，刺 激人体免疫功能的产生，以及合成某些 维生素 如：大肠杆菌 肠球菌 链球菌等
5
0.5 10 3 10 0.5 815
培养基２中的溶液A、溶液B


（1）溶液A： K2HOP4 25.0g、KH2PO4 25.0g、溶 于250mL蒸馏水中。 （2）溶液B： MgSO4· 7H2O 10.0g、 FeSO4· 7H2O 0.5g、MnSO4·•4H2O0.33g、NaCl 0.5g溶于225mL蒸馏水中。
• 调节肠道菌群平衡、纠正肠道功能紊乱 • 抑制内毒素产生、免疫激活、抗衰老和 抗肿瘤作用 • 降低血清胆固醇 • 生成营养物质
乳酸杆菌的培养、分离
1. 2. 3.
4.
5.
半选择性与选择性培养基： 一般可用MRS琼脂作分离用培养基 当乳杆菌是区系中主要菌类时，要求使用半 选择性培养基 对于要求条件较苛刻，主要是专性异型发酵 的菌种，则用改良的Homohiochii培养基 对其生长较佳 当乳杆菌仅是复杂区系中的部分菌类时，则 要求使用选择性培养基，以SL培养基最为 广泛采用
双歧杆菌培养基制备
1. 肝提取物溶液制备：10.0g肝粉在 170mL蒸馏水中于50～60℃浸提1h, 煮沸10min后过滤。 2. 除L-半胱氨酸盐酸盐外的所有成分溶 于蒸馏水中，调整pH7.2，于120℃灭 菌10min，冷却至50℃，添加半胱氨酸 盐酸盐于5%灭菌溶液中。
用于扩培的液体培养基
双歧杆菌
有９种，最常见的有： 两歧双歧杆菌 婴儿双歧杆菌 长双歧杆菌 短双歧杆菌 青春双歧杆菌

双歧杆菌特性
1．属革兰氏阳性专性厌氧菌 2．生长最佳条件 36～38℃。对热耐受性差。 生长初期最适pH值为6.5～7.0，但总体抗 酸性弱。 3．能发酵葡萄糖、果糖、乳糖和半乳糖 4．分解葡萄糖时代谢产物为乙酸和乳酸 5．蛋白分解力微弱 6．细胞形状多样 7．对营养要求复杂
含有双歧杆菌的其它食品简介

双歧杆菌果蔬汁发酵饮料加工工艺简介 双歧杆菌酵母共生发酵乳 AB-乳 高蛋白双歧杆菌酸奶 双歧杆菌奶粉
乳酸杆菌的种类及特性



嗜酸乳酸杆菌（L.acidophilus） 植物乳酸杆菌（L.plantarum） 干酪乳杆菌（L.casei） 鼠李糖乳杆菌（L.rhamnosus） 短乳杆菌（L.brevis） 莱氏乳杆菌（L.leichmanni） 纤维二糖乳杆菌（L.cellobiosus）
微生态制剂工艺说明
• 见教材（先自学） • 结合微生物学知识、酸奶加工工艺 • 在后续设计产品生产方案时、在生产方 案实施时都会涉及
双歧杆菌酸奶
双歧杆菌酸奶生产的技术难点是既要保 证产品中含有一定数量的双歧杆菌，又 要使产品的口感和风味被消费者接受。 可采用一些对双歧杆菌生长无太大负面 影响的产酸菌和产香气菌，与双歧杆菌 共同发酵，这样可提高产酸能力、缩短 凝乳时间，并改善制品口感和风味。
微生态制剂在国内应用情况

以液态形式上市 ——生产条件与生产工艺水平的 限制 这种形态的制剂不耐贮藏，难以保证有益菌的存 活数量及活力，直接影响产品质量。 一般均采用口服，有益菌可在宿主的特定部位存 活，改善宿主的微生态平衡，达到治疗或保健的 目的。
微生态制剂基本工艺流程
• • • • • • • • 液体培养基 ↓ 双歧因子→ 灭菌 生产发酵剂（单菌或多菌型） ↓ ↓ ↗稀释→调配（加保护剂）→水剂 冷却 → 发酵罐→发 酵 ↘离心→菌泥→加保护剂→真空冷冻干燥 ↓ 片或制胶囊 ← 加入双歧因子或其他益生菌粉
组分 牛肉汤 酵母浸膏 蛋白胨 肝汤 -半胱氨酸HCl· H2 O 含量(g/L) 500 4 15 500 2 组分 葡萄糖 NaCl Na2HPO4 硫代乙醇酸 钠 含量(g/L) 15 5 2.5 1

所有成分溶解完全后调pH7.5，121℃ 灭菌15min。
双歧杆菌菌种
用于生产的双歧杆菌有两类： 纯双歧杆菌菌种 含双歧杆菌的混合菌种 最常用的双歧杆菌菌种： 两歧双歧杆菌 有时也用长双歧杆菌。 最典型、应用最广泛的混合菌种： 双歧杆菌、嗜酸乳杆菌和嗜热链球菌（即 BAT，提高酸度和风味成分含量）
无菌状态下出生的婴儿
双歧杆菌培养基制备的原则
1．满足对营养和生长物质的要求
2．控制低氧化还原电位
3．在生长过程中pH的控制和缓冲容量
4．控制培养基中最终pH
双歧杆菌的最适培养基1
培养基名称
琼脂 酵母提取物
组分
含量（g/L）
15 1
葡萄糖(2%)
番茄-酪蛋白胨-酵 酪蛋白胨溶液(1%) 母溶解物-琼脂 培养基 番茄汁 （pH 6.4～6.5） 维生素C(0.1%)或半胱氨酸 (2%) 胨(Difco) 蒸馏水
两歧双歧杆菌
B.bifudum
青春双歧杆菌
B.adolescentis
婴儿双歧杆菌
B.infantis
短双歧杆菌
B.breve
长双歧杆菌
B.longum
呈长、弯曲、隆起球棒状，革兰氏呈变化性，菌落光滑或起 伏状，直径2～5mm，发光或粘液状表面，≤20℃或 ≥46.5℃不生长。
双歧杆菌的生理功能
• 对肠道菌群的调节作用 • 免疫调节作用 • 降血脂作用 • 产生维生素等活性物质的作用
10+2
6
嗜热链球菌发酵剂接种量
苏氨酸 抗坏血酸
3
0.1 0.1
双歧杆菌酸奶工艺流程及工艺简介







蔗糖+葡萄糖 ↓ 原料乳→ 标准化→调 配 → 均质（15～20MPa） →杀菌（115℃，8min）→冷却（至38～40℃） ↓ 两歧双歧杆菌＋嗜热链球菌→接种←抗坏血酸 ↓ 灌装←容器 ↓ 发酵（38～39℃，6h） ↓ 成品←冷藏（1～5℃）←冷却（10℃左右）
乳酸杆菌的特性
1．细胞形态多种多样 2．营养要求比较复杂
3．最佳生长条件 生长温度范围为25～
53℃，最适温度为30～40℃。耐酸，最 适pH一般为5.5～6.2，在pH5或更低的 情况下可生长，在中性或初始碱性条件 下生长速度降低 4．对糖进行发酵时存在不同的发酵类型
乳酸杆菌的生理功能
MRS琼脂培养基配方
成分 含量(g/L) 配方1 配方2 成分 含量(g/L) 配方1 配方2
蛋白胨
酵母提取物
10
5
10
5
乙酸钠
K2HPO4
5
2
5
2
柠檬酸二铵 葡萄糖
MgSO4· 7H2O 肉膏
2 20
0.58 10
2 20
2 8
吐温80 MnSO4· 4H2O
琼脂 蒸馏水
1 0.25
15 1000
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
工作发酵剂的制备工艺
（1）培养乳处理：
脱脂乳中加入2%脱脂乳粉、1%～1.5% Bios2000（生长促进剂），于90～95℃ 杀菌30～45min，冷却至42～44℃， pH6.6～6.8,不含抗菌素。 （2）培养与发酵剂的冷却：42～44℃、 7～8h,当pH降为4.5～4.8时停止培养，并 冷却至4℃。

益生菌

1. 2. 3.
这些菌能抑制外来有害菌的生长，调 节人体免疫功能，帮助结肠中残余食 物的消化吸收，以及合成某些维生素 如： 双歧杆菌 乳酸杆菌 一些真菌等
人体的肠道菌群与健康的关系
肠道中的致病菌、机会性病原菌、益生 菌不仅在人体的健康和疾病方面有重要 作用，而且与人体的营养、生理功能、 药物功效、癌症、免疫反应、衰老等密 切相关 。 当人体肠道菌群中益生菌占上风/优势 时，人体处于健康的状态； 当致病菌、机会性病原菌占上风/优势 时，人体处于疾病或不健康的状态。
益生素
益生素（Prebiotics），它不被宿主消化 吸收却又能有选择性地促进其体内有益菌 的代谢和增殖。 如属于双歧因子的低聚果糖，低聚异麦芽 糖和低聚木糖等。
合生剂
合生剂（Synbiotics），是指在制剂中包 括有益生菌和益生素二部分的制剂。
微生态制剂在国外应用情况
• 多以片剂和胶囊形式出现 • 所含的有益菌多采用真空冻干法生产，活菌 含量高，有利贮藏，每个胶囊或片剂含菌达 10亿个或更高。
双歧杆菌在功能食品中的应用
• 其系列产品大致朝两个方向发展：
• 其一是直接利用双歧杆菌生产活性双歧 杆菌制剂及健康食品 • 其二是生产双歧杆菌生长因子保健食品 或经过双歧杆菌发酵但不带活菌的功能 食品
微生态制剂
• 也称为微生态调节剂，是在微生态学原理 指导下制得的含有大量有益菌的制剂。 • 有的微生态制剂还含有这些微生物的代谢 产物、能促进有益菌生长的促进因子。
一般认为微生态制剂具有维持宿主的微 生态平衡，调整其微生态失调，提高其健 康水平的功能
微生态制剂的种类

据微生态制剂所含成分，可将其细分为： 益生菌（Probiosis） 益生素（Prebiotics） 合生剂（Synbiotics）
益生菌


益生菌（Probiosis），即狭义的微生态制 剂，应用一种或几种有益菌 这些菌通常是从肠道相应部位分离出的正常 菌群，将其培养增殖，经过真空浓缩干燥制 成菌剂
常见双歧杆菌的特征
菌 种 特 征 呈高度变化的棒状,在琼脂介质厌氧培养的表面菌落呈圆形、 凸面或晶状体，具有白色、不透明、光滑的粘液样表面。 仅在介质表面生长；革兰氏阳性，但随着时间变化发酵 物也可能出现异常；甲基蓝可染色内颗粒但不是整个细 胞，要求有机氮作氮源，最适生长温度为36～38℃， ≤20℃或≥45℃不生长，最适pH6～7，pH≤5.5生长缓慢 或不生长 呈短、弯曲棒状，有时呈双歧棒状。最适温度35～37℃， ≤20℃或≥46.5℃不生长。 呈小、细棒状，有时呈球形或泡状，常有中心颗粒，不呈双 歧状。≤20℃或≥46.5℃不生长。 呈短、细或厚的棒状，也常呈球棒形，菌落呈凸面枕状，直 径2～3mm，光滑或起伏状表面，≤20℃或≥46.5℃不生 长
20
100 50～60 1 5 800
双歧杆菌的最适培养基２
培养基名称 琼脂 酵母提取物 葡萄糖 肝提取溶液 肉提取物 溶液B BL-琼脂(葡萄糖-血-肝 -琼脂)培养基(pH7.2) 吐温-80 组分 含量（g/L） 15 1 10 150 3 5 1
酵母浸膏
半胱氨酸•HCl 胨(Difco) 植物蛋白胨(BBL) 溶液A 淀粉溶解物 蒸馏水