酸奶与菌种发酵介绍

ATTENTION：有的版块不一定要做在一张ppt里面

基本信息

题目：微生物（桥形符号）人类

组员信息：李迅2014141221045

曾梦达2014141052019

周红瑜2014141474054

酸奶简介

酸奶的发酵过程使奶中糖、蛋白质有20%左右被水解成为小的分子（如半乳糖和乳酸、小的肽链和氨基酸等），奶中脂肪含量一般是3%～5%。经发酵后，乳中的脂肪酸可比原料奶增加2倍，这些变化使酸奶更易消化和吸收，各种营养素的利用率得以提高。酸奶由纯牛奶发酵而成，除保留了鲜牛奶的全部营养成分外，在发酵过程中乳酸菌还可以一产生人体营养所必须的多种维生素，如VB1、VB2、VB6、VB12等。

作用

一是能将牛奶中的乳糖和蛋白质分解，使人体更容易消化和吸收。

二是酸奶有促进胃液分泌、提高食欲、促进和加强消化的功效。

三是乳酸菌能减少某些致癌物质的产生，因而具有防癌作用。

四是能抑制肠道内腐败菌的繁殖，并减弱腐败菌在肠道内产生的毒素。

乳酸菌概况

我们都知道酸奶是由乳酸菌发酵而制得的，但是乳酸菌并不是指一种菌，而是一类菌的总称。乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）是一类能利用碳水化合物产生大量乳酸的革兰氏阳性菌的总称，主要包括乳酸杆菌属（Lactobacillus）、链球菌属（Streptococcus）、肠球菌属（Enterococcus）、乳球菌属（Lactococcus）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）和明串珠球菌属（Leuconostoc）。

要做酸奶，有两种菌是必不可少的。这就是“嗜热链球菌”（英文代号为S）和“保加利亚乳杆菌”（英文代号为L）。这两种乳酸菌存在“共生作用”，它们相互帮忙，能够促进产酸速度，让酸奶能正常凝固，而且能产生比较好的风味。用这两种菌混合培养制成发酵剂，然后加到牛奶当中，在40-42度的温度下保温培养几个小时，就可以把液态的牛奶做成凝固的酸奶了。

保加利亚杆菌介绍

保加利亚乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)是德式乳杆菌的一个亚种，被广泛的应用在酸奶制作的过程当中。（该亚种最初由保加利亚微生物学家赛德蒙·格里戈罗夫(Stamen Grigorov)在1905年时确定并以其祖国的名字命名，1984年时韦斯等人又将其确认为德式乳杆菌的亚种。）保加利亚乳杆菌外观为长杆形，能产生大量的乳酸。最适宜的生长温度为40摄氏度左右。

生长特性

保加利亚乳杆菌属于革兰氏阳性，厌氧性菌。菌体长2~9μm，宽0.5~0.8μm，单个体呈长杆状或成链，两端钝圆，不具运动性，也不会产生孢子。在牛奶上培养，菌落为无色到淡白色，通常呈不光棉花状，直径1mm~3mm。

保加利亚乳杆菌属于化能异养型微生物，营养要求苛刻。一般来说，脱脂乳和乳清是乳酸菌的最佳培养基，实验表明，单从菌落总数来说，以乳清加6％脱脂奶粉作为培养基最好，生长繁殖过程中需要多种微生素等生长因子，尤其是B 族维生素，如吡哆酸、钴胺酸、叶酸等。最适生长温度一般为37~45℃。温度高于50℃或低于20℃则不能生长。

产酸特性

由于菌种不同，代谢途径不同，生成的产物有所不同，将乳酸发酵又分为同型乳酸发酵、异型乳酸发酵和双歧杆菌发酵。

同型乳酸发酵

经EMP 途径。同型乳酸发酵(homolactic fermentation)是指嗜酸乳杆菌(L ．acidophilus)、德氏乳杆菌(Lnc ．delbriikii)等乳酸杆菌利用葡萄糖经糖酵解途径生成乳酸的过程。因为乳酸杆菌大都没有脱羧酶，所以糖酵解途径产生的丙酮酸就不能通过脱羧作用而生成乙醛，只有在乳酸脱氢酶催化作用下(需要辅酶I)，以丙酮酸作为受氢体，发生还原反应而生成乳酸。由此可以得出，葡萄糖经同型乳酸发酵的总反应式为：

C6 H 12O6+2ADP+2Pi ——+2CH3CH(OH)COOH+2ATP

1分子葡萄糖生成2分子乳酸，理论转化率为100%。

保加利亚乳杆菌经同型乳酸发酵将乳糖转化为乳酸，首先乳糖被β-半乳糖苷酶分解为葡萄糖和半乳糖，接着葡萄糖通过糖酵解途径被转换成二分子丙酮酸，再经乳酸脱氢酶催化，还原生成乳酸。半乳糖以转化依次生成半乳糖-1-磷酸、葡萄糖-1-磷酸、葡萄糖-6-磷酸，最后进入糖酵解途径，也被转换成二分子丙酮酸，然后被还原为乳酸。一般来说，保加利亚乳杆菌耐受乳酸的最大量为2％，理论上乳酸菌经同型发酵途径每消耗1mol 葡萄糖会转化生成2mol 乳酸和2mol ATP ，若产生2％乳酸需要消耗约2％葡萄糖，而总糖消耗量应为3％~4％或略高才能满足保加利亚乳杆菌的营养要求。大量的实验已证实，菌体发酵乳糖，生成的乳酸使乳的pH 值下降，当pH 值下降至4.5时，酪蛋白沉淀，乳凝固。酸奶也正是利用这一原理来生产的。

乳酸丙酮酸磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸半乳糖半乳糖乳酸

丙酮酸丙酮酸

葡萄糖葡萄糖

半乳糖乳糖糖酵解乳酸脱氢酶酶半乳糖苷酶β→−−→−→

→→−−−→−−→−+−−−−→−2-6--1--1-2-

异型乳酸发酵

经HMP 途径。

异型乳酸发酵(heterolactic fermentation)除生成乳酸外还生成CO2和乙醇或乙酸。其生物合成途径也有两种：6-磷酸葡萄糖酸途径和双歧(bifidus)途径，前者的代表菌株有肠膜

明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)及葡聚糖明串珠菌(L．dextranicum)，后者代表菌株为双歧杆菌(Bi fidobacterium bifidum)。

双歧杆菌发酵

经HK途径—磷酸己糖解酮酶途径。反应在厌氧条件下进行，反应过程中不发生脱氢反应，1分子葡萄糖经双歧反应途径最终转化为1分子乳酸和1.5分子乙酸，乳酸对糖的理论转化率为50%；途径中有两个磷酸酮解酶参与，即6-磷酸果糖酮解酶(6-phosphofructokinase ketonase)和5-磷酸木酮糖磷酸酮解酶(xylulose-5-phosphorolysis ketonase)。

嗜热链球菌