乳酸發(fā)酵與乳酸菌飲料的制備

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1、生 物 科 學 與 技 術 綜 合 實 驗 黃 運 紅 生 物 科 學 與 技 術 綜 合 實 驗 實 驗 一 乳 酸 發(fā) 酵 與 乳 酸 菌 飲 料 的 制 備 乳 酸 菌 飲 料 是 一 種 發(fā) 酵 型 的 酸 性 含乳 飲 料 ,通 常 以 牛 乳 或 乳 粉 、 植 物蛋 白 乳 （ 粉 ） 、 果 蔬 菜 汁 或 糖 類 為原 料 ， 經(jīng) 殺 菌 、 冷 卻 、 接 種 乳 酸 菌發(fā) 酵 劑 培 養(yǎng) 發(fā) 酵 ， 然 后 經(jīng) 稀 釋 而 成 。 一 、 酸 奶 的 營 養(yǎng) 價 值 1 營 養(yǎng) 豐 富 ， 具 有 鮮 乳 所 有 的 營 養(yǎng) 價 值 ，而 且 優(yōu) 于 鮮 乳 。 2 調(diào)

2、節(jié) 人 體 腸 道 中 的 微 生 物 菌 群 平 衡 ，抑 制 腸 道 有 害 菌 生 長 。 3 降 低 膽 固 醇 水 平 4 合 成 某 些 抗 菌 素 ， 提 高 人 體 抗 病 能 力 。 5 緩 解 “ 乳 糖 不 耐 受 癥 ” 。 6 有 美 容 、 潤 膚 、 明 目 、 固 齒 等 作 用 。 二 、 酸 乳 的 發(fā) 酵 劑 菌 種 根 據(jù) FAO關 于 酸 乳 的 定 義 ， 酸 乳 中的 特 征 菌 為 嗜 熱 鏈 球 菌 和 保 加 利 亞乳 桿 菌 。所 謂 發(fā) 酵 劑 （ starter） 是 指 生產(chǎn) 發(fā) 酵 乳 制 品 時 所 用 的 特 定 微 生物 培

3、養(yǎng) 物 。 左 圖 保 加 利 亞 乳 桿 菌 ， 右 圖 嗜 熱 乳 酸 鏈 球 菌 三 、 發(fā) 酵 劑 的 選 擇 1. 產(chǎn) 酸 能 力 2. 后 酸 化 3. 產(chǎn) 香 性 4. 粘 性 物 質(zhì) 的 產(chǎn) 生 5. 蛋 白 質(zhì) 的 水 解 性 感 官 評 價 揮 發(fā) 性 酸 的 量 乙 醛 生 成 能 力 溫 度 pH 菌 種 與 菌 株 貯 藏 時 間 3. 產(chǎn) 香 性 一 般 酸 乳 發(fā) 酵 劑 產(chǎn) 生 的 芳 香 物 質(zhì) 為 乙醛 、 丁 二 酮 、 丙 酮 和 揮 發(fā) 性 酸 。 ;酸 度 不 能 過 高 ;要 新 鮮 ， 用 生 產(chǎn) 24 48h內(nèi) 的 酸 乳 揮 發(fā) 性 酸 的

4、量 通 過 測 定 揮 性 酸 的 量 來 判 斷 芳 香 物 質(zhì)的 產(chǎn) 生 量 乙 醛 生 成 能 力 乙 醛 形 成 酸 乳 的 典型 風 味 ， 不 同 的 菌 株 產(chǎn) 生 乙 醛 能 力 不同 ， 因 此 乙 醛 生 成 能 力 是 選 擇 優(yōu) 良 菌株 的 重 要 指 標 之 一 5. 蛋 白 質(zhì) 的 水 解 性 嗜 熱 鏈 球 菌 在 乳 中 只 表 現(xiàn) 很 弱 的 蛋 白水 解 活 性 ， 保 加 利 亞 乳 桿 菌 則 可 表 現(xiàn)較 高 的 蛋 白 水 解 活 性 . 影 響 蛋 白 質(zhì) 水 解 活 性 的 因 素 溫 度 低 溫 （ 如 3 冷 藏 ） 蛋 白 質(zhì) 水解 活

5、性 低 ， 常 溫 下 增 pH pH過 高 易 積 累 蛋 白 質(zhì) 水 解 的 中間 產(chǎn) 物 ， 給 產(chǎn) 品 帶 來 苦 味 。 菌 種 與 菌 株 嗜 熱 鏈 球 菌 和 保 加 利 亞 乳 桿菌 的 比 例 和 數(shù) 量 會 影 響 蛋 白 質(zhì) 的 水 解 程 度 。 貯 藏 時 間 貯 藏 時 間 長 短 對 蛋 白 質(zhì)水 解 作 用 也 有 一 定 的 影 響 。 四 、 發(fā) 酵 劑 的 制 備 1 培 養(yǎng) 基 的 熱 處 理 90 95 3045min 2 冷 卻 至 接 種 溫 度 3 加 入 發(fā) 酵 劑 4 培 養(yǎng) 培 養(yǎng) 時 間 一 般 為 3 20h。 5 冷 卻 10 20

6、 6 貯 存 培 養(yǎng) 基 ： 脫 脂 奶 ， 或 特 級脫 脂 奶 粉 按 9% 12%的干 物 質(zhì) 制 成 再 制 脫 脂 奶 替代 。以 2.5% 3%的 接 種 量 和2 3 h的 培 養(yǎng) 時 間 ， 要 達 到球 菌 和 桿 菌 1:1 的 比 率 ， 最適 接 種 和 培 養(yǎng) 溫 度 為 43 。最 適 pH4.5。 注 意 ： 接 種 量 、 培養(yǎng) 溫 度 和 培 養(yǎng) 時 間在 所 有 階 段 都 必 須保 持 不 變 ！ 五 、 乳 酸 菌 飲 料 的 質(zhì) 量 控 制1 飲 料 中 活 菌 數(shù) 的 控 制 乳 酸 菌 活 性 飲 料 要 求 每 毫 升 飲 料 中含 活 的 乳

7、酸 菌 100萬 以 上 。 2 沉 淀 均 質(zhì) 穩(wěn) 定 劑 添 加 蔗 糖 有 機 酸 的 添 加 發(fā) 酵 乳 的 攪 拌 溫 度 五 、 乳 酸 菌 飲 料 的 質(zhì) 量 控 制 3. 脂 肪 上 浮 4. 雜 菌 污 染 主 要 雜 菌 ： 酵 母 菌 、 霉 菌 。五 、 乳 酸 菌 飲 料 的 質(zhì) 量 控 制 六 、 發(fā) 酵 型 酸 性 含 乳 飲 料 標 準 感 官 指 標 組 織 狀 態(tài) 理 化 指 標 衛(wèi) 生 指 標 色 澤 呈 均 勻 一 致 的乳 白 色 ， 稍 帶 微 黃色 或 相 應 的 果 類 色澤 。 口 感 細 膩 、 甜度 適 中 、 酸 而 不 澀 ，具 有 該

8、 乳 酸 菌 飲 料應 有 的 滋 味 和 氣 味 ，無 異 味 。呈 乳 濁 狀 ， 均勻 一 致 不 分 層 ，允 許 有 少 量 沉淀 ， 無 氣 泡 、無 異 味 。應 符 合 表 1的 規(guī) 定 應 符 合 表 2的 規(guī) 定 表 1 酸 性 含 乳 飲 料 理 化 指 標項 目 指 標 蛋 白 質(zhì) （ %）總 固 體 （ %）總 糖 （ 以 蔗 糖 計 ） （ %）酸 度 （ T）砷 （ 以 As計 ） （ mg/kg）鉛 （ 以 Pb計 ） （ mg/kg）銅 （ 以 Cu計 ） （ mg/kg）脲 酶 試 驗食 品 添 加 劑 0.7111040 900.5 1.05.0陰 性按

9、GB2760規(guī) 定 六 、 發(fā) 酵 型 酸 性 含 乳 飲 料 標 準 表 2 酸 性 含 乳 飲 料 微 生 物 指 標項 目 指 標 活 性 乳 酸 菌 飲 料 乳 酸 菌 （ cfu/ml） 出 廠 銷 售菌 落 總 數(shù) （ cfu/ml）大 腸 菌 群 （ MPN/100ml）霉 菌 總 數(shù) （ cfu/ml）酵 母 數(shù) （ cfu/ml）致 病 菌 （ 腸 道 致 病 菌 及 致 病 性 球 菌 ） 1 104有 活 菌 檢 出 33050不 得 檢 出六 、 發(fā) 酵 型 酸 性 含 乳 飲 料 標 準 七 、 技 術 路 線乳 酸 菌 的 分 離 純 化乳 酸 菌 的 鑒 定乳 酸

10、 發(fā) 酵 及 檢 測乳 酸 菌 飲 料 的 制 備 八 、 操 作 步 驟1.乳 酸 菌 的 分 離 純 化(1)制 備 乳 酸 菌 分 離 培 養(yǎng) 基蛋 白 胨 10g； 牛 肉 膏 5 g ； 酵 母 膏 5 g ；乳 糖 5 g； 瓊 脂 20g； 葡 萄 糖 10 g ；NaCl 5 g 加 入 1000mL蒸 餾 水 蒸 餾 水 中 加 熱 溶 解 ，pH值 為 6.8， 在 115 ， 滅 菌 30分 鐘 。 八 、 操 作 步 驟1.乳 酸 菌 的 分 離 純 化（ 2） 倒 平 板（ 3） 平 板 劃 線 分 離（ 4） 培 養(yǎng) (40 ， 48小 時 )（ 5） 觀 察 實

11、驗 結(jié) 果（ 6） 挑 單 菌 落 ， 轉(zhuǎn) 接 斜 面 ( 培 養(yǎng) 40 48小 時 ) 八 、 操 作 步 驟2.乳 酸 菌 的 鑒 定(2)選 取 乳 酸 菌 典 型 菌 落 轉(zhuǎn) 至 脫 脂 乳 試 管 中 (1)制 備 脫 脂 乳 試 管 脫 脂 乳 粉 和 水 以 1:10 (W/V) 的 比 例 與 5% 蔗 糖水 為 1:10 的 比 例 配 制 ,裝 量 為 試 管 的 1/3 為 宜 ,115 滅 菌 30min. 八 、 操 作 步 驟2.乳 酸 菌 的 鑒 定(3) 培 養(yǎng) 40 8-24h 牛 乳 出 現(xiàn) 凝 固 ， 無 氣 泡 ， 呈 酸 性 (4)革 蘭 氏 染 色涂

12、 片 ， 加 二 甲 苯 覆 蓋 約 一 分 鐘 ， 傾 去 ，干 燥 后 火 焰 固 定 ， 革 蘭 氏 染 色 ， 油 鏡 觀 察 八 、 操 作 步 驟3.乳 酸 發(fā) 酵 及 檢 測(1)制 備 乳 酸 菌 培 養(yǎng) 基蛋 白 胨 10g； 牛 肉 膏 5 g ； 酵 母 膏 5 g ；乳 糖 5 g； 瓊 脂 9 g； 葡 萄 糖 10 g ；NaCl 5 g 加 入 1000mL蒸 餾 水 中 加 熱 溶 解 ，pH值 為 6.8， 在 115 ， 滅 菌 30分 鐘 。 八 、 操 作 步 驟3.乳 酸 發(fā) 酵 及 檢 測(2)乳 酸 菌 發(fā) 酵 與 檢 測在 無 菌 操 作 條 件

13、 下 ， 將 菌 種 接 入 裝 有 5ml 乳 酸 菌 培 養(yǎng) 基 15x150 的 試 管 中 ， 40 培 養(yǎng) 箱 中 培 養(yǎng) ， 培 養(yǎng)24h 后 ， 每 隔 8h 檢 測 pH （ 在 無 菌 操 作條 件 下 ， 用 接 種 環(huán) 取 樣 ， 放 入 pH 試 紙上 ， 比 色 ， 讀 結(jié) 果 ） ， pH 降 到 4 結(jié) 束 ，最 后 繪 圖 。 八 、 操 作 步 驟4.乳 酸 菌 飲 料 的 制 備（ 1） 牛 乳 種 子 液 的 制 備 及 滅 菌 （ 不 做 ）制 備 60mL牛 乳 ： 將 脫 脂 乳 粉 和 水 以 1:8 (W/V) 的 比 例 ， 同 時 加 入 5

14、% 蔗 糖 ， 充 分 混 合 ，分 裝 ： 用 無 菌 的 吸 管 取 5 mL牛 乳 裝 入 普 通 的 試 管 中 （ 共 計 10支 )滅 菌 ： 80-85 滅 菌 15min 八 、 操 作 步 驟4.乳 酸 菌 飲 料 的 制 備（ 2） 種 子 液 的 制 備 （ 不 做 ）接 種 ： 將 分 離 獲 得 的 嗜 熱 鏈 球 菌 和 保 加 利 亞乳 桿 菌 各 取 一 環(huán) 接 入 巴 氏 消 毒 過 的 牛 乳試 管 中 ， 各 五 支 ， 最 后 將 試 管 置 于 40 培 養(yǎng) 箱 中 培 養(yǎng) ， 48h。計 數(shù) ： 涂 片 ， 加 二 甲 苯 覆 蓋 約 一 分 鐘 ，

15、 傾 去 ，干 燥 后 火 焰 固 定 ， 革 蘭 氏 染 色 ， 油 鏡 觀 察 。種 子 液 ： 以 數(shù) 量 大 致 相 等 牛 乳 試 管 作 為 種 子 液 。 八 、 操 作 步 驟4.乳 酸 菌 飲 料 的 制 備1 稱 量用 電 子 天 平 稱 量 脫 脂 乳 粉 12.5 g和 蔗 糖 5 g；2 量 取 及 滅 菌先 用 100 mL量 筒 量 取 100 mL蒸 餾 水 于 250 mL三 角 瓶 中 ，包 扎 ， 然 后 置 于 高 壓 滅 菌 鍋 中 進 行 高 壓 蒸 汽 滅 菌 ， 滅 菌條 件 為 121 ,15 min。4 巴 氏 消 毒將 稱 量 的 脫 脂

16、乳 粉 和 蔗 糖 分 別 倒 入 已 滅 菌 的 三 角 瓶 ， 混合 均 勻 ， 最 后 置 于 60-65 水 浴 鍋 中 ， 滅 菌 30 min， 冷卻 備 用 。（ 3） 飲 料 基 質(zhì) 的 制 備 及 滅 菌 八 、 操 作 步 驟4.乳 酸 菌 飲 料 的 制 備（ 4） 接 種在 無 菌 操 作 條 件 下 ， 用 滅 菌 5 mL移 液 管 移 取 2.5 mL酸 奶（ 購 買 的 品 牌 酸 奶 作 為 種 子 液 ） 轉(zhuǎn) 入 裝 有 飲 料 基 質(zhì) 的 三 角 瓶 中 。（ 5） 發(fā) 酵在 40 培 養(yǎng) 箱 中 培 養(yǎng) ， 24h（ 6） 貯 藏 4 冰 箱 貯 藏 ， 24h 八 、 操 作 步 驟4.乳 酸 菌 飲 料 的 制 備（ 7） 乳 酸 質(zhì) 量 的 評 定參 見 六 、 發(fā) 酵 型 酸 性 含 乳 飲 料 標 準