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案例分类一

乳酸菌粉发酵工艺和设备

2017/11/16 21:23:22

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详细介绍

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。国外已经专门成立了酸奶发酵剂生产与研究中心,对发酵剂菌种的功能要求已经基本形成标准。乳酸菌的筛选方向主要有:① 筛选抗冷冻、抗干燥、抗剪切力等抗逆性强的菌株,因为冻干、深度冻藏、喷雾干燥是当前制备商品化发酵剂的主要方法;② 筛选乳糖和半乳糖利用率高的阳性菌株,以多产乳酸;③ 筛选粘性菌种以高产胞外多糖等粘性物质,从而增加产品粘度,提高产品的浓厚质地,并减少凝胶断裂及乳清析出等质量缺陷的发生;④ 酸奶发酵过程中会经常由于噬菌体的污染而导致发酵迟缓甚至发酵失败,但是还缺乏有效的防治措施,因此每个酸奶厂都要求有相应的抗噬菌体菌株以备轮换;⑤ 柠檬酸能够被分解成为二乙酰等酸奶特有风味物质,柠檬酸利用菌能够增强酸奶的特有风味;⑥ 筛选双歧杆菌嗜酸乳杆菌等益生菌时,菌株最好来自于人体,而且能耐受人的胆汁酸盐和酸性环境,以增强其有效性。

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。制备直投式酸奶发酵剂,首先要对乳酸菌进行高浓度培养。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,以使乳酸菌的繁殖量达到最大。

4) 接种培养。乳酸菌的高浓度培养方法有几种:① 恒定pH值培养法:乳酸菌在发酵过程中,代谢产生的乳酸、醋酸等物质对其生长具有反馈抑制作用。发酵罐中培养液的pH值维持在5.8 - 6.0,以解除乳酸等物质对菌体生长的抑制作用,延长培养时间,制备出含活菌数高的发酵液。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乳酸菌细胞收获的最佳时期,因为此时收获的菌体细胞的存活率和抗冻、抗干燥能力最强。这时就可以将乳酸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。也可以选择膜分离。浓缩倍数在20 - 50倍以上,操作过程应尽量柔和,尽量降低剪切力和空气的影响。

6) 冷冻干燥。将乳酸菌冷冻后,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。冷冻过程中产生的冰晶体会损坏细胞膜,导致细胞大量死亡,所以在冷冻干燥前需加抗冷冻保护剂,以减少细胞的损害程度。

7) 包装。一般采用袋装、无菌包装,便于贮存、运输。乳酸菌冻干粉

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