发酵工程课程论文

酸奶发酵剂的研究进展

摘要：本文通过对酸奶发酵剂定义、种类、作用及其研究现状的描述，综合目前国内的研究现状及应用现状以及研制酸奶发酵剂的意义，对酸奶发酵剂的发展趋势及其未来展望做出了简单的预测。

关键词：酸奶发酵剂天然型酸奶发酵剂制备方法研究现状

Abstract: In this paper, through the yogurt fermentation agent definition, the type, the function and the status quo of the research are described, the significance of the status of domestic research and application status and the development of yogurt fermentation agent, on the development trend of yogurt fermentation agent and its future prospect makes a simple prediction. Key words: yogurt starter, natural yogurt, the research status of preparation method.

一、酸奶发酵剂简介

1、定义：

酸奶发酵剂是制作酸奶所用的特定的微生物培养材料。发酵剂在酸奶生产过程中的作用非常重要，它是酸奶产品产酸和产香的基础和主要原因。酸奶质量的好坏主要取决于酸奶发酵剂的品质类型及活力。2、形态：

酸奶发酵剂按照物理形态的不同可分为液体酸奶发酵剂、冷冻酸奶发酵剂和直投式酸奶发酵剂。

液体酸奶发酵剂菌种活力易发生改变，存放过程中易染杂菌，保藏时间也较短，长距离运输菌种活力降低很快；冷冻酸奶发酵剂是经深度冷冻而成，菌种活力较高，活化时间也较短，但是其运输和贮藏过程中都需要-45~-55℃左右的特殊环境条件；而直投式酸奶发酵剂不仅可以直接投入到发酵罐中生产酸奶，而且贮藏在普通冰箱中即可，具有方便、成本低及品质稳定的特点。

3、分类:

根据酸奶发酵剂的发展进程及其制作工艺,可以将酸奶发酵剂分为3种类型：天然型发酵剂、传统继代型发酵剂和高效浓缩型发酵剂。

天然型酸奶发酵剂是将自然发酵形成的酸奶作为发酵剂继续使用,其优点是：发酵剂的菌种复杂，形成的多种风味物质能使发酵产品具有独特风味，但由于存在太多不确定因素，发酵产物性质不易控制，而且其中的腐败细菌也会降低产品的贮藏稳定性。传统继代型发酵剂又称为普通发酵剂，是从酸奶中不同微生物分离纯化出的乳酸菌，并将其作为发酵剂应用于酸奶的制作。其特点是：菌种纯正，发酵性能较为稳定，发酵条件易于控制，可通过改变菌种来控制不同风味和口感等。但它的制备需要经过多级扩大培养，生产工序繁多、周期长、菌种易退化和污染。[1]高效浓缩型酸奶发酵剂是指在不需要经过菌种活化、母发酵剂、中间发酵剂、生产发酵剂的逐级扩大培养过程，而直接以应用于生产的一类新型发酵剂。[2]它的主要优点是:发酵剂保藏期长、发酵性能稳定、活菌含量高、易于运输等。[3]

4、作用:

发酵剂的典型作用为产酸、产香和蛋白质的分解等。

产酸：由于乳酸菌的发酵将乳糖转化为乳酸，同时也可以分解柠檬酸产生微量的乳酸。产香：主要是通过分解柠檬酸生成酮类物质及微量的挥发酸、乙醛等小分子有机酸，其中丁二酮是酸奶的特有的风味的来源。蛋白质的分解:发酵剂可以将大分子蛋白质分解成易消化的小分子氨基酸及肽类物质。

二、酸奶发酵剂的研究现状

1、中国的使用现状：

由于我国乳品工业起步较晚，特别是发酵乳制品，因此对发酵剂的研究较少，特别是具有自主知识产权的发酵剂的研究和开发几乎是个空白。目前我国小型和中型乳品加工企业生产酸奶时大多采用继代式酸奶发酵剂，由于在传代过程中的污染及各种菌种比例失衡等原因导致产品质量较差。尽管目前大多数大型乳品加工企业采用直投式酸奶发酵剂生产发酵乳制品，但全部是进口产品，由于价格较高，导致生产成本加大。而我国目前尚无商业化的直投式酸奶发酵剂供乳品企业采用。[4]

2、酸奶发酵剂的生产新技术：

（1）浓缩干燥发酵剂：其生产方法为，先将制作好的发酵剂冷冻，然后在低温下真空浓缩，或再进一步冷冻干燥，使之成为更加适用和方便的形式。冷冻浓缩干燥发酵剂活性高、体积小、使用方便以及在冰箱中可长期贮藏。

（2）膜再循环反应器：首先将酸奶菌种接种到反应器的灭菌复原脱脂乳中，使之不断生长繁殖，同时不断产生乳酸等代谢产物，使得反应器中pH值下降，抑制乳酸菌的增殖。此时，通过泵将反应器的反应物泵入膜生物反应器中，由于乙酸纤维素反渗透膜能选择性地透过不解离的乳酸分子,去除了抑制乳酸菌生长的物质,而乳酸菌及其生长中的一些营养物质则得以保留,在反循环到反应器中进一步增殖,然后适当补充一些管养物质,如此不断连续循环,便可生产出活菌含量高的乳酸菌发酵剂，并可获得刹产物—乳酸。[5] 3、酸奶发酵剂的制备方法[4]：

（1）优良菌种的选育和保藏：生产优质的商品化发酵剂关键在于使用优良菌种。筛选得到的纯培养物置于超低温冰箱或液氮罐中长期保藏，以保持其活性和稳定性。

（2）菌种的移植：在进行发酵剂的工厂化生产以前，先在实验室和菌种车间进行菌种的活化和移植，并进行种子液的扩大培养。

（3）培养基的配制和灭菌：首先进行高浓度培养，在选择好基础培养基(一般为脱脂奶粉培养基)后，要找到合适的增强因子对培养基进行强化，得到优化培养基，以使菌的繁殖量达到最大。

（4）接种培养：菌的高浓度培养方法有：①恒定pH值培养法：培养过程中，使用化学中和法或缓冲盐法维持培养液pH值的稳定。②膜渗析法：利用膜的选择性将培养液与营养液进行成分交换，使培养液中的

乳酸部分渗出，营养液中的成分渗入培养液中，以维持乳酸菌正常的生长繁殖。

（5）细胞浓缩：对数期后期至稳定期前期是菌细胞收获的最佳时期，此时可以对菌培养液进行离心分离，收集菌体细胞，使菌液浓度得到浓缩。

（6）冷冻干燥：将菌冷冻后，在减压环境下利用升华现象除去水分。当菌体中的大部分水分被去除后，细胞的生理活动就会停止，从而达到了长期保藏的目的。

三、酸奶发酵剂的未来展望

1、研制酸奶发酵剂的意义：

目前，酸奶消费者在大城市已很普遍，中小城市也正在兴起，随着人民生活水平不断提高，具有优良营养保健作用的乳酸菌发酵制品的需求将越来越大。因此，酸奶发酵剂将具有广阔的市场应用前景。

2、酸奶发酵剂的发展趋势：

过去主要根据工艺要求选择酸奶发酵剂,产酸快、凝固好,具有强烈典型酸奶风味的酸奶发酵剂曾经是生产厂家的首选。现在则首先要考虑顾客的爱好,让酸奶产品最大限度符合顾客和市场的需要。可生产个性化、温和可口、顺滑稠厚、有益健康的酸奶,产酸较快、质量稳定、使用方便、价格适中的一次性直接投放型酸奶发酵剂是生产厂家的需要和追求,也是酸奶发酵剂的发展趋势。[6]

3、酸奶发酵剂的未来展望：

酸奶发酵剂活力的测定方法一直采用乳酸菌平板菌落数的计数法,这种方法比较繁琐、耗时,进行定量研究时的工作量比较大。如何建立一种“简单、快速、准确、有效”的检测方法,是一个值得探讨的课题。

[7]

酸奶是含活菌的乳制品,正常发酵结束后,在产品贮存、运输、销售、食用前这一过程中,菌体仍要生长繁殖,发生后酸化现象,即酸奶的pH值继续下降,以至出现消费者不可接受的过酸味及感官质量下降,使酸奶的保质期在5℃只有7天左右。酸奶贮存期短的缺陷困扰着酸奶的消费。选育在高温下产酸快同时在低温下基本不产酸或产酸甚微的生产菌株以解决酸奶后酸化问题,其社会效益和经济效益将是非常明显的。[8]

随着乳酸菌发酵剂高浓培菌技术、深度冷冻技术和真空冻干技术等的发展，在乳酸菌发酵制品生产中使用直投式干酸奶发酵剂成为主要趋势之一，直投式酸奶发酵剂的优点是简化生产工艺和稳定产品质量。不足之处在于目前市场价格较高，生产成本有所增加，从而影响了干酸奶发酵剂的广泛使用。

参考文献

[1] 龄南.胡新宇. 酸奶发酵剂的研究与应用现状[J]. 乳品加工.

[2] 华颖. 保存条件对冻干发酵剂菌量的影响及发酵剂的应用技术探讨[J].

浙江农业科学,2011,(3):587-590.