浓缩乳酸菌发酵剂制造工艺的研究

细胞获得率 (% ) 99. 98 99. 82 88. 81
的乳酸菌细胞的发酵产酸活
性较差。 为了获得较好的离心效果, 并且使乳酸菌有较高的发酵产酸活力, 利用乳清代替脱脂 乳制备的乳清复合培养基对乳酸菌进行培养取得了满意的效果。
2. 3 冷冻干燥介质的选择 乳酸菌细胞浓缩物在冷冻干燥过程中, 由于细胞膜内外水分结冰对细胞膜造成较大的损
冷冻干燥。在干燥箱内温度- 30℃, 绝压 4 帕以下, 持续干燥 28～ 32h, 测定乳酸菌的冷冻干燥
存活率。从表 4 看出, 乳酸菌 的冷冻干燥存活率同冷冻存
表 4 乳酸菌冷冻干燥试验
活率相似。 说明在干燥过程
成品活菌数 CFU g 冷冻干燥存活率 (% )
中 对 乳 酸 菌 的 损 伤 程 度 较 保加利亚乳杆菌
u la t ion of va t m ilk fo r chedda r and co t tage cheese, J. D a iry Sci. , 1973, 57 (2) : 165～ 172 5 G illiland, S. E. , P rep a ra t ion and sto rage of concen t ra ted cu ltu res of lact ic st rep tococci. , J.
(河南职技师院, 新乡 453003) (中国农业大学食品学院)
摘要 对乳酸菌生长培养基的组成、菌体细胞的离心条件和冷冻干燥介质选择等工艺条件进行
了研究。制备的浓缩发酵剂含活菌数 3. 0×1010CFU g 以上, 可直接作为生产发酵剂用于酸奶生产 的接种, 接种量为 0. 01%～ 0. 03% , 比传统发酵剂接种量缩小 100 倍以上, 具有较好的发酵产酸活 性, 发酵产品质量良好。
a
87. 20
a
和油酸的试验处理有较好的抗 对照组
58. 25
b
41. 50
b
冻效果。 将此试验结果应用到
改良M R S 液体培养基中, 用膜过滤法对乳酸菌进行培养和浓缩, 乳酸菌的生长和抗冻性也表
现良好。 因此, 用冷冻干燥法制备浓缩乳酸菌发酵剂时, 在乳酸菌的生长培养基中添加营养因
子和抗冻因子, 对提高浓缩乳酸菌发酵剂的总菌数和乳酸菌细胞的冷冻存活率有重要意义。
在添加营养因子的基础 上, 添加抗冻因子, 将乳酸菌培 养液进行冷冻试验, 通过测定 冷冻存活率判断抗冷冻因子的
表 1 乳酸菌生长培养基强化营养因子试验
处理
保加利亚乳杆菌 滴定酸度 (°T ) Α0. 05
嗜热链球菌 滴定酸度 (°T ) Α0. 05
效果。试验结果表明: 添加甘油 试验组
81. 60
D a iry Sci. , 1977, 60: 805 6 K ila ra, A. et a l. Effect of cryop ro tect ive agen t s on freeze- d rying and sto rage of lact ic cu l2
tu re, Cu lt. D a iry p rod. J. , 1976, 11: 8 7 L ink la ter, P. M . et a l. , G row th of st rep to coccu s lact is in m ilk in a con t inuou s ferm en to r,
第 26 卷 第 3 期 1998 年 9 月
河南职技师院学报
Jou rna l of H enan V oca t ion2 T echn ica l T eachers Co llege
V o l. 26 N o. 3 Sep. 1998
浓缩乳酸菌发酵剂制造工艺的研究
乔发东
南庆贤
①
参考文献
1 B la ine, J. W. et a l. P rep a ra t ion and sto rage of lact ic sta rter concen t ra tes, J. D a iry Sci.
1971, 54: 755 2 Sp eckm an. C. A. et a l. L yop h ilized lact ic sta rter concen t ra tes eva lua t ion
(下转 55 页)
52
Effect o f D iffe ren t P ro ce ssing o n A cid Co n ten t o f Co ncen t ra ted A pp le J u ice
AB STRA CT
T he effect s w ere stud ied tha t tw o concen t ra te m ethod s effected the con ten t of a sco rb ic acid (V itam in c) in the concen t ra ted app le ju ice. T he resu lt show tha t the vacuum concen t ra te m ethod (- 750mm H g, 75～ 78℃) had benefica l effect to p reserve a sco rb ic acid, the p ropo rt ion of p reserve is 50T. A nd the a tm o sp heric concen t ra te m ethod is ex t rem ely ha rm fu l to p reserve a sco rb ic acid, the p rop rt ion of p reseve is on ly 20T , have no tab le d ifference, and m o reover, the t ran sp a rencg. co lou r and o ther ta rget had clea r inadequa te than vacuum concen t ra te.
表 3 冷冻介质对乳酸菌的抗冷冻保护效果
保加利亚乳杆菌
嗜热链球菌
处理
冷冻存活率 (% ) Α0. 05 冷冻存活率 (% ) Α0. 05
油和谷氨酸钠, 对乳酸菌的 试验组
76. 8
a
91. 3
a
冷冻有良好的保护作用。
对照组
6. 5
b
20. 6
b
2. 4 冷冻干燥试验
用离心法收集的乳酸菌
细胞悬浮于冷冻介质中, 制成浓缩细胞悬浮液, 将悬浮液以 1m l 容量分装于无菌小瓶中进行
1 材料和方法
1. 1 材料 保 加利亚乳杆菌 (L actobacillus bu lg a ricus) 和嗜热链球菌 (S trep tococcus therm op h ilus) ;
M R S 液体和琼脂培养基; 辅助药品, 试剂及材料。 1. 2 仪器与设备
高速离心机, 冷冻干燥机, 发酵罐, 附助仪器与设备。 1. 3 研究方法 1. 3. 1 研究工艺路线 乳酸菌生长培养基→灭菌→冷却→接种发酵剂→培养→离心→加入 冷冻介质→冷冻干燥→检验→包装→贮藏。
关键词 浓缩; 乳酸菌; 发酵剂; 工艺条件 中图分类号 T S252
浓缩乳酸菌发酵剂的研究起源于本世纪初期, 到六十年代中期才有商业性冷冻浓缩发酵 剂生产, 七十年代中期开始研究冷冻干燥浓缩乳酸菌发酵剂, 目前已有一定的商业性生产和应 用规模。 由于冷冻干燥浓缩发酵剂含菌数高, 复水后发酵活力强, 遗传性稳定, 便于储藏, 携带 方便, 使用安全等特点, 因而它被广泛地应用于干酪、奶油和发酵乳制品生产中。我国发酵乳制 品工业化规模生产起步较晚, 但发展速度很快, 传统乳酸菌发酵剂的制备方法逐步不能满足生 产发展的需要。 因此, 本试验的主要目标在于探索制备浓缩乳酸菌发酵剂的主要工艺条件, 以 加快我国浓缩乳酸菌发酵剂生产的工业化进程。
2. 2 乳酸菌培养液中菌体细胞的收获
收获乳酸菌培养液中的细胞一般采用离心法和膜过滤法。离心法是一种简单的收获方法,
由于离心强度 (转速和时间) 与离心效果成正比, 但也与菌体细胞的损伤成正比。试验目的在于
确定适宜的离心条件, 通过测定不同培养液在不同离心条件下的菌细胞沉淀率判定离心效果。
从表 2 可以看出: 培养液的
3. 7×1010
70. 4
小, 用冷冻法选择出来的冷
嗜热链球菌
3. 4×1010
89. 7
冻介质适宜于乳酸菌的冷冻
干燥过程。将冷冻干燥浓缩发酵剂按 0. 01%～ 0. 03% 的接种量进行发酵酸奶试验, 在 40℃、4h
的培养条件下, 酸奶的滴定酸度达到 90°T , 凝乳状态良好。
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3 结论
3. 1 乳酸菌生长培养基中添加以蛋白胨、酵母浸出物、葡萄糖和乳糖构成的营养因子和以甘 油、油酸组成的抗冻因子, 能促进乳酸菌的生长繁殖, 提高其抗冻能力。 3. 2 用改良M R S 制备的乳酸菌培养液, 在普通离心条件下, 可以获得较好的离心效果, 考虑 到发酵剂的产酸活力, 用乳清复合生长培养基可获得满意的效果。 3. 3 本试验用冷冻试验选择的冷冻介质, 可以用于冷冻干燥过程, 对乳酸菌细胞在冷冻干燥 过程中引起的损伤有明显的抑制作用。 3. 4 本试验制备的冷冻干燥乳酸菌发酵剂每克含活菌数 3×1010以上, 但与国外的同类指标 (2×1011) 相比仍有较大差距。因此, 今后需在培养方法、浓缩阶段进行更为广泛、深入研究, 进 一步提高发酵剂的浓缩效果。
KEY WO RD S concen tra teed apple ju ice; vacuum concen tra te m ethool; a tm ospher ic concen tra te m ethod; a scorb ic ac id
(上接 52 页) fo r u se in d irect cheese m ilk inocu la t ion, J. D a iry Sci, 1972, 55: 668 3 Yang, N. L. et a l. , A cid - p roducing act ivity of lyop h ilized lact ic st rep tococca l cheese
① 收稿日期: 1997212208. 50
1. 3. 2 检测项目 活菌计数; 滴定酸度 1. 3. 3 试验数据统计分析方法 用邓肯氏新复极差值法进行多重比较, 比较结果用标记字母 法。
2 结果与分析
2. 1 乳酸菌生长培养基的选择
乳酸菌培养阶段的主要目的是提高培养液单位体积的含菌数, 此外, 应增加菌体细胞的抗
冻性。 除了选择特定的培养方法如化学中和法、缓冲盐法和膜过滤法等, 还要为特定的培养方
法选择适宜的培养基。 本试验以复原脱脂乳为基础, 添加不同的营养因子作为试验处理, 通过
测定乳酸菌的发酵产酸活力确定出由蛋白胨、酵母浸出物、葡萄糖和乳糖组成的试验处理, 对
保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的生长繁殖有明显的促进作用 (见表 1)。
粘度是影响离心效果的重要
表 2 不同类型培养液和不同离心条件下的离心效果
因素, 改良 M R S 液体培养 基是适宜的生长培养基, 其 培养液在普通离心条件下, 可以达到较好的离心效果。 但是在M R S 培养液中提取
项目 改良M R S 培养液
脱脂乳培养液
离心条件
7500r 10m in 4000r 20m in 12000r 50m in
伤, 菌细胞死亡率很高, 得不到浓缩乳酸菌细胞的目的。本试验试图寻找一种介质, 将乳酸菌细
51
胞悬浮在该介质中, 可以减缓冷冻对乳酸菌细胞的损伤作用。通过离心分离法收集的乳酸菌细
胞悬浮于不同处理的冷冻介质中进行冷冻试验, 测定乳酸菌的冷冻存活率评定冷冻介质对乳
酸菌的保护效果。 表 3 中
试验组是由冷冻试验反复选 择而确定的抗冷冻介质, 其 组成为: 脱脂奶粉、蛋白胨、 酵母浸出物、麦芽糖、V c、甘
sta rter concen t ra tes, J. D a iry Sci. , 1979, 62: 908～ 915 4 sp eckm an, C. A. et a l. , L yop h ilized lact ic acid sta rter cu ltu re: p rep a ra t ion and u se in inoc2