乳酸发酵工艺
一、乳酸发酵微生物
1、种类——细菌
乳杆菌属(Lactobacillus)的菌种有干酪乳杆菌、嗜热乳杆菌、唾液乳杆菌、清酒乳杆菌、嗜酸乳杆菌、德氏乳杆菌、嗜淀粉乳杆菌、植物乳杆菌等。
链球菌属(Streptoccoccus)有嗜热链球菌、乳脂链球菌、唾液链球菌等。
芽孢杆菌属(Bacillus)主要是凝结芽孢杆菌。
2、常用细菌
(1)德氏乳杆菌
细胞杆状
单个或短链
革兰氏阳性
不运动
能利用糖类
发酵生成D-和L-乳酸
能利用麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、糊精等碳源，发酵产生D-乳酸，少数菌株产生DL-乳酸。最适生长温度为45℃，50℃仍能旺盛发育并产酸，最高耐受温度为55℃。
(2)赖氏乳杆菌
能利用麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖和海藻糖产酸；利用半乳糖、甘露醇和α-甲基配糖体生成微量酸；不发酵乳糖、棉子糖、阿拉伯糖、鼠李糖、糊精和菊芋糖。能耐受13g/l的D-乳酸，最适生长温度为36℃。
(3)植物氏乳杆菌
异名：阿拉伯糖乳杆菌
细胞杆状，3～8×0.7～1μm，单个或呈短链，末端变圆。革兰氏阳性，不运动。在琼脂斜面培养基上生长不旺盛。明胶酵母膏葡萄糖穿刺呈丝状生长，不液化明胶。硝酸盐还原试验阴性。
能利用麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、阿拉伯糖、乳糖、和棉子糖产酸；利用甘露醇、山梨醇、甘油、木糖和糊精生成微量酸；不发酵鼠李糖、淀粉和菊芋糖。一般产DL-乳酸，能耐受13g/l的D-乳酸，最适生长温度为30℃。
3、种类——根霉
1884年Eijkmann指出，根霉所产生的酸可能为乳酸，在1901年被Chrzaszz所确证。福井经研究发现，产L(+)-乳酸较多的根霉菌种有：米根霉、黑根霉、爪哇根霉、小麦曲根霉、华根霉、甘薯根霉、结节根霉、日本根霉、东京根霉、高温根霉、少根根霉、美丽根霉等十多种。
4、常用根霉——米根霉
菌落疏松或稠密，初为白色，后变为灰褐色至黑褐色，匍匐枝爬行，无色。假根发达，指状或根状分枝，褐色。孢囊梗直立或弯曲，2～4根群生，有时膨大或分枝。囊托锲形，菌丝形成厚孢子，结合孢子未见。
米根霉的最适温度37℃，41℃时还能生长。米根霉的淀粉酶活力极强，多作糖化菌使用。也具有酒精发酵能力及蛋白质分解能力。大量存在于酒药与酒曲中。发酵乳酸最适温度为30℃，可利用无机氮源。
二、乳酸发酵原料
1、主要原料
低聚糖、己糖
乳酸细菌能直接利用
养因子氨基酸、维生素、核酸
辅助原料麦根、麸皮、米糠等
蔗糖菌体赖氏乳杆菌德氏乳杆菌
糖蜜菌种德氏乳杆菌
淀粉水解糖
乳糖及含乳糖原料保加利亚乳杆菌，直接接入全乳或脱脂乳发酵生产
亚硫酸盐纸浆废液戊糖乳杆菌
淀粉/ 淀粉质原料
玉米、大米、红薯、马铃薯
水解方法酸解单行发酵工艺
酶法并行发酵工艺糖化、发酵同时进行
酶制剂菌种德氏乳杆菌
麦芽粉米根霉
糖化剂麸曲
无机酸
2、辅助原料
乳酸菌的生长、繁殖、发酵能力的获得与其它菌一样，也需要添加适宜营养物质
理论氨基酸、维生素、核酸碱基
天然麸皮、米糠、玉米浆、麦根
营养盐添加量亚适量水平
（1）麸皮
是面粉工业的副产品，乳酸菌生长需要的许多生长因子麸皮中均有
如镁、磷、铁、钙、生物素、维生素
（2）玉米浆
玉米用亚硫酸盐溶液浸出和浓缩而成
（3）麦根
是啤酒工业制麦工段的副产物，含氮量高达30%
麦根中含有许多种游离的氨基酸，碳水化物，维生素，叶酸，生物素
大麦必须通过发芽过程将内含的难溶性淀料转变为用于酿造工序的可溶性糖类。大麦在收获后先贮存
2-3月，才能进入麦芽车间开始制造麦芽。
为了得到干净、一致的优良麦芽，制麦前，大麦需先经风选或筛选除杂，永磁筒去铁，比重去石机除石，精选机分级。
制麦的主要过程为：大麦进入浸麦槽洗麦、吸水后，进入发芽箱发芽，成为绿麦芽。绿麦芽进入干燥塔/炉烘干，经除根机去根，制成成品麦芽。从大麦到制成麦芽需要10天左右时间。
三、乳酸生产工艺
（一)水解糖发酵工艺 1、原料的糖化
（1）淀粉水解原理
有色物质、龙胆二糖等为乳酸 菌的非发酵性物质，会导致： 分离难
产率下降 产品质量差
（2）淀粉水解方法 A 酸法水解
酸法水解是以无机酸或有机酸为催化剂，在高温高压下水解淀粉的方法，其工艺流程如下
淀 粉
葡萄糖 复合二糖
水解反应
复合反应 分解反应
复合低聚糖
5-羟基甲基糠醛
有机物、有色物质
糖化 调浆 原料 冷却 中和 脱色 糖液 过滤
淀粉乳浓度 180 -200 g / L 盐酸量占干淀粉的 0.5-0.8 % pH 值 1.5 水解终点的判断方法 由图2-2可知，曲线为正弦抛物线。
B 点为最大点，过了B 点，可发酵糖 产率呈下降趋势
这是因副反应增加所引起 故要在最大值B 点之
前，即A 点放料，到C 点完成。
B 酶法水解
液化 酶解法可分为两步 糖化
淀粉酶把淀粉转化成糊精、低聚糖，底物的粘度急剧下降，此过程即为液化 。 糖化酶把糊精、低聚合糖进一步水解成葡萄糖，此过程即为糖化 双酶水解法
2、接种物的制备
种子罐容积约生产罐的1/13 – 1/12 装料系数 0.8
培养基配方 单位 g / L 葡萄糖 150 麦根 3.75 （NH4)2HPO4 2.5 CaCO3 100
3、发酵工艺条件
德氏乳杆菌，发酵温度 50+1 ℃
pH 大于 5.0 ，若pH 小于，则发酵速度减慢 填料系数 0.8
正常发酵时,罐口敞开,使CO2逸出
C
A B 100 发
酵糖
产
率 (%)
90 70 60 图2-2 酸法糖化曲线
30 20 10 50
40 水解时间（min ）
发酵周期 5-6 d ,残糖 1 g/L （150）
（二）蔗糖发酵工艺
德氏乳杆菌
发酵结束后 加石灰乳 使pH 上升至9-10 加热 升温70 静置 6-12 h 压滤
（三）亚硫酸盐废液发酵工艺 亚硫酸盐废液成分
戊糖乳杆菌 C6H12O6 2 C3H6O3
C5H10O5 C3H6H3 + CH3COOH
1、原料预处理
（1）去除SO2 蒸汽蒸发处理
（2）沉淀处理 90%蒸汽冷凝在液体中
10%蒸汽带出,即SO2被带出
CaC
甘蔗
70
糖
加水 灭冷麦发 接 2-3% 单糖 SO2
SO32- 木质素 少量 糠醛、HAc 、甲基糠醛 发酵抑制物
2、发酵工艺
发酵温度 30 ℃ pH 5.5-6.5 48 h
营养盐(麦根汁、玉米浆等)与亚硫酸盐废液要分开灭菌，否则营养物会被沉淀的木质素等物质带走
中和液加石灰乳时要不断搅拌，防止局部过碱
（四）糖蜜发酵工艺
糖蜜糖浓度高，发酵前必须进行预处理 √ 稀释
√ 酸化 pH 5.5 √ 灭菌 30 min √ 澄清 8-12 h √ 补加麦根 / 玉米粉
乳酸糖蜜发酵工艺条件
发酵温度 50 ℃ 接种量 10 % pH 6.5 周期 4-5 d 残糖 5 g/L 加石灰乳 pH 9-10 精制
四、乳酸的提取精制
吸附 重结晶 离子交换 萃取 蒸馏 离心 过滤
（一）工艺流程
调pH 4.0 8.5
石灰乳 * 废液 处理条件 35 ℃，pH 8.5 , 30 min
1、以水解糖生产乳酸生产工艺
2、薯干粉并行发酵工艺 工艺流程工艺
（二）发酵液处理
乳酸发酵时CaCO3是过量的。形成的乳酸钙为水合型，即含5H2O 。
种母罐 发酵液 净化脱色
加热
脱色 去除沉淀
酸解
浓缩
加热
并行发酵
液化
蒸发浓缩
冷却结晶
过虑
沉淀
浓缩
过虑
薯干粉
离心
离子交换
酸解
蒸发并脱色
真空过虑
成品
（三）乳酸钙结晶
乳酸钙在水中的溶解度与温度成正比例关系
杂质含量增加会使乳酸钙的溶解度增大
一般杂质数量增加1%，乳酸钙溶解度约增大10%
1h 30oC 降至23 oC ；1.5h 降至18 oC ；每小时降低2 oC ，降至 10 oC ，保持3h 。
12-35℃ Y=1.9 exp(0.035 T)
Y---- 乳酸钙在水中的溶解度 T---- 代表温度 （℃） 40-80℃ Y=1.4 exp(0.0435 T)
（四 ）乳酸钙流化干燥造粒
流化干躁 是流化技术及喷雾干燥造粒过程合而为一的干燥技术
蒸发 在同一流化床内完成多种操作 结晶 干燥 造粒 操作步骤
√ 在硫化床层内放入小颗粒乳酸钙物料，料厚200 mm √ 鼓风机4传送的空气，经加热器6，进入流化床11
√ 料液65%乳酸钙溶液由料液槽8，经气流式喷嘴10，在压缩 空气下雾化，直接喷入
流化床床层内
（五）乳酸钙的酸解及石膏的分离
乳酸钙中加入H2SO4即生成乳酸
（CH3COHCOO ）2Ca5·H2O + H2SO4 2CH3CHOHCOOH + CaSO4·2H2O 石膏与乳酸浓度的关系，总体趋势类似于正弦抛物线
中和至pH 9.5-10
石灰乳
加热90-100℃
压滤
压滤70-80 ℃
静置4-6 h
脱色 乳酸钙 150 g/L
真空浓缩 发酵后
在乳酸浓度10%时，石膏溶解度最大 在乳酸浓度40%时，稳定平缓曲线 乳酸钙浓度不超过18%； 硫酸过量0.5%
乳酸溶液中Fe 盐可用亚铁氰化钙除去 溶液中重金属砷可用BaS 沉淀法去除
FeL3 + Ca2[Fe(CN)6] Fe4[Fe(CN)6] 3 + 6 CaL2 M2+ + AsO42- + BaS MS + BaAsO4 M 金属离子
（六）乳酸的净化
√ 活性炭吸附 √ 离子交换 √ 溶剂萃取 √ 减压蒸馏 √ 锌盐法 √ 酯化法
1、活性炭吸附
活性炭吸附在乳酸净化常用于两种条件下
√ 在未除去石膏渣的溶液中添加，加入2%活性炭， 80℃下，约1 h
√ 在已去除石膏渣的乳酸溶液中，加入2%活性炭， 80℃下，约0.5 h
2、离子交换
H 型阳离子交换柱及OH 型阴离子交换柱去除
√ 无机物质
√ 部分去除有色物质 √ 含N 物质
3、溶剂萃取法
异丙醚常用于乳酸萃取，并与吸附、离子交换法结合使用
4减压蒸馏法
乳酸在常压下的沸点为190 ℃ 真空精馏
乳酸蒸馏温度﹤130 ℃ ，才无明显分解
5、锌盐法
乳酸盐在乳酸中是最容易结晶的，能用于检验乳酸存在 在乳酸钙溶液中加入ZnSO4
过滤 萃取 酸化
加热80℃ 发酵醪 脱色 离子交换 浓缩
CaL2 + ZnSO4 ZnL2 + CaSO4
ZnL2 + H2S 2HL + ZaS
L 乳酸根CH3CHOHCOO-
6、酯化法
乳酸与低级醇形成酯
酯通入水蒸汽，酯分解得纯97%乳酸
CH3CHOHCOOH + ROH CH3CHOHCOOR + H2O
（七）乳酸溶液的浓缩
乳酸钙酸解后，经初步净化，浓度约110 g/kg
√工业级乳酸500-600 g/kg
√药品级乳酸850 g/kg
工艺过程
高真空度精制 （300 mm Hg ）
脱色
低真空度精制
（600 mm Hg ）
活性乳酸菌加工工艺
活性乳酸菌加工工艺 摘要:活性乳酸菌乳饮料是近年发展起来的兼营养、保健功能为一体的新型乳饮料,产品中含有大量的活性乳酸菌,具有助消化和调整胃肠功能等功效。简述活性乳酸菌加工工艺和操作要点。 关键词:活性乳酸菌;乳饮料; Active Lactobacillus Processing Abstract:In recent years, the active lactobacillus fungus milk beverage is a developing new king beverage with nutrition and health care as an organic whole function,the products contain a large number of active lactobacillus fungus,and they can adjust intestines and stomach function efficiency.Briefly active lactobacillus processing and key operation Key words:active lactobacillus bacteria;milk drinks 近年,乳酸菌饮料具有可口、健康、方便与时尚的特性成为市场的新宠。乳酸菌饮料在其发源地日本则是处于长盛不衰的状态。强化健康因子是乳酸菌饮料的一大发展方向。为了适应减肥健美的需要。活性乳酸菌饮料是将乳或乳制品以乳酸菌发酵后作为主要原料，配以辅料和水调配而成的饮料。在此基础上可以添加各种营养强化剂,制成各种类型的营养保健饮料。同时它又是有益菌的重要来源,对维持肠道菌群平衡,治疗胃肠功能紊乱有一定疗效。目前，乳酸菌饮料的研究重点主要集中在产品的稳定技术和新产品的开发研制上，研究结果表明，添加稳定剂是提高乳酸菌饮料稳定性的一条有效途径。添加不同种类的营养物质制造出的新型乳酸菌饮料正成为一种发展趋势。 1 活乳酸菌乳饮料的生产方法 活乳酸菌乳饮料的生产方法是以脱脂乳粉、葡萄糖以一定的配方配合，接入乳酸菌培养发酵，发酵完成后不再杀菌，经过均质再与糖浆混合，最后加水调配而成，它是含有大量活乳酸菌的发酵型饮料。因乳酸菌发酵产生的代谢产物具有独特的滋味及抑制有害菌的繁殖，故不需添加任何防腐剂、稳定剂等添加剂，口感天然、纯滑，有益健康。它有别于传统的调酸型乳饮料，调酸型的方法是将砂糖、稳定剂、果汁、香精、防腐剂、有机酸等加入到稀释的牛奶中调配而成的，它不含活的乳酸菌[1]。 2 乳酸菌饮料的加工工艺[2] 工作发酵剂混合杀菌←糖、水、稳定剂 ↓↓ 原料乳→混合→→杀菌→冷却→接种，发酵→凝乳破碎，混合→均质→冷却→稀释→灌装→产品↑ ↑香精、酸味剂 杀菌←水（乳） 3 操作要点 3.1 原料乳酸度要求不超过20°T, 要求不含抗生素, 碱等抑菌物。 3.2灭菌、冷却、高温短时杀菌（90~95℃ 30 min），迅速冷却至43-45℃。 3.3接种、发酵
乳酸的生产方法
乳酸的生产方法 发酵法 发酵法的主要途径是糖在乳酸菌作用下，调节pH值5左右，保持大约50或60dm;C发酵三到五天得粗乳酸。 发酵法的原料一般是玉米、大米、甘薯等淀粉质原料（也有以苜蓿、纤维素等作原料，有研究提出厨房垃圾及鱼体废料循环利用生产乳酸的）。乳酸发酵阶段能够产酸的乳酸菌很多，但产酸质量较高的却不多，主要是根霉菌和乳酸杆菌等菌系。不同菌系其发酵途径不同，可分同型发酵和异型发酵，实际由于存在微生物其它生理活动，可能不是单纯某一种发酵途径。 发酵法分同型发酵和异型发酵。 合成法 合成方法制备乳酸有乳腈法、丙烯腈法、丙酸法、丙烯法等，用于工业生产的仅乳腈法(也叫乙醛氢氰酸法)和丙烯腈法。 （1）乳腈法 乳腈法是将乙醛和冷的氢氰酸连续送入反应器生成乳腈（或直接用乳腈作原料），用泵将乳腈打入水解釜，注入硫酸和水，使乳腈水解得到粗乳酸。然后再将粗乳酸送人酯化釜，加入乙醇酯化，经精馏、浓缩、分解得精乳酸。美国斯特林化学公司及日本的武藏野化学公司均采用此法合成乳酸。 （2）丙烯腈法
丙烯腈法是将丙烯腈和硫酸送入反应器中水解，再把水解物送人酯化反应器中与甲醇反应；然后把硫酸氢铵分出后，粗酯送入蒸馏塔，塔底获精酯；再将精酯送入第二蒸馏塔，加热分解，塔底得稀乳酸，经真空浓缩得产品。 （3）丙酸法 丙酸法以丙酸为原料，经过氯化、水解得粗乳酸；再经酯化、精馏、水解得产品。该法原料价格较贵，仅日本大赛路公司等少数厂家采用。反应如下：CH3CH2COOH Cl2-→CH3CHClCOOH NaOH—→CH3CH(OH)COOH NaCl 酶化法 （1）氯丙酸酶法转化 东京大学的本崎[6]等研究利用纯化了的L-2-卤代酸脱卤酶和DL-2-卤代酸 脱卤酶分别作用于底物L-2-氯丙酸和DL-2-氯丙酸，脱卤制得L-乳酸或D-乳酸。L-2-卤代酸脱卤酶催化L-2-氯丙酸，而DL-2-卤代酸脱卤酶既可催化L-2-氯丙酸，又可催化L-2-氯丙酸生成相应的旋光体，催化同时发生构型转化。 （2）丙酮酸酶法转化 从活力最高的乳酸脱氢酶的混乱乳杆菌DSM20196菌体中得到D-乳酸脱氢酶，以无旋光性的丙酮酸为底物可得到D-乳酸。 工业生产乳酸方法主要是发酵法和合成法。发酵法因其工艺简单，原料充足，发展较早而成为比较成熟的乳酸生产方法，约占乳酸生产的70以上，但周期长，只能间歇或半连续化生产，且国内发酵乳酸质量达不到国际标准。化学法可实现
乳酸菌饮料的生产工艺及关键控制点
乳酸菌饮料的生产工艺及关键控制点 1．生产工艺流程 A．发酵乳生产 鲜牛乳→验收→净化→标准化→杀菌→高压均质→冷却→接种发酵→纯酸奶 Ｂ．乳酵菌乳饮料生产 糖和稳定剂干粉混合→搅拌溶解→杀菌→加入山梨酸钾和甜味剂→加入酸奶→加入酸味剂→加入香精→高压均质→灌装→（杀菌）→成品 2．关键控制点 关键点①：发酵乳的制作：A．原料奶收购。刚收购鲜奶一般要求在5℃下低温保存，抑制微生物的繁殖，牛奶酸度控制在16-18，细菌总数≤200000个/ mL，芽孢总数≤10 0个/mL，耐热芽孢总数≤50个/ mL，嗜冷菌≤10 个/mL，体细胞数≤500000个/mL,密度(20℃/4℃)1.028～1.032 ，脂肪≥3.0g/100g；蛋白质≥3.0g/100g；乳糖≈4.5g～5.0g/ 100g，抗生素残留≤0.007IU/ml(0.004μg/ml)。B.原料奶热处理。对原料乳的热处理（9 0℃保持10分钟或95℃保持5分钟）主要有两个目的：杀死原料乳的致病菌和有害微生物；使原料乳中的蛋白质适度变性，增加蛋白质的持水能力，增加发酵乳的网状结构，同时还有利于发酵菌的利用。C．菌种选择．对乳酸菌饮料的发酵剂一般选择嗜热链球菌和保加利亚杆菌，通常它的比例为1：1或2：1，杆菌不能占优势，否则酸度太强．Ｄ．发酵控制．目前常用菌种最适当生长温度为42-43℃，因此在接种前后奶的温度应控制在42±1℃（在活性乳加入发酵乳的温度应低于20℃）接种温度过低会使菌种的活化时间延长，发酵缓慢而且污染杂菌的机会增加，对发酵不利，接种温度过高不但会抑制菌种的活力而且可能杀死发酵菌影响甚至终止发酵。菌种的接种量应该严格控制，接种量太大则发酵过快，不利发酵乳的风味完全形成和良好组织结构的构建，接种量太小，则发酵周期太长，污染杂菌的几率增加。一般直投式的接种量为10-20U/T，继代式菌种的接种量为2-3%。发酵过程温度和时间控制也是重要因素，在整个发酵过程中，发酵罐（发酵室）的温度都应恒定（42-43℃），温度波动太大会严重影响发酵的进程，使发酵乳的品质变差；发酵的时间也应该严格控制，时间太短，发酵风味不好，结构差；时
年产10万吨乳酸发酵车间设计
长江大学 发酵工厂设计课程设计 题目名称：年产10万吨乳酸发酵车间设计 学院（系）：生命科学学院 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 课程设计日期：2010年11月18日-2010年12月10日
目录 引言 1发酵工厂总平面设计方案……………………………………………………………… 1.1 工厂的选址……………………………………………………………………… 1.2 工厂总平面设计方案 2生产工艺流程设计 2.1 生产工艺概述 2.2 操作要点说明 2.3 酸奶质量标准 3设计计算说明 3.1 物料平衡计算 3.2 水平衡计算 3.3 热量平衡计算 3.4 无菌空气平衡计算 3.5 班产量计算与人员安排 3.6 设备的选型与校核计算 4车间设备布置设计 4.1 车间布置说明 4.l 车间布置图纸（平面图、立面图、主要设备图） 总结
年产10万吨乳酸发酵车间设计 学生： 指导老师： 民以食为天，食以乳为先。牛乳自古以来即被人类饮用，牛乳的组成最为接近人乳，含有人体所需要的全部营养成分，营养最为均衡，在人们的膳食结构中具有其他食品无法替代的地位和作用。由鲜牛乳发酵成的酸乳由于其丰富的营养、特殊的风味、爽滑的质构和良好的生理功能，备受人们青睐。联合国粮农组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）与国际乳品联合会（IDF）于1977年对酸乳作出如下定义：酸乳，即在添加（或不添加）乳粉（或脱脂乳粉）的乳（杀菌乳或浓缩乳）中，由保加利亚乳杆菌和嗜热乳酸链球菌进行乳酸发酵制成的凝乳状产品，成品中必须含有大量的、相应的活性微生物。通常根据酸乳成品的组织状态来进行分类，具体可分为凝固型酸乳（发酵过程在包装容器中进行，从而使成品因发酵而保留其均匀一致的凝乳状态）、搅拌型酸乳（成品先发酵后灌装而得，发酵后的凝乳已在灌装前和灌装过程中搅碎而成黏稠且均匀的半流动状态）和饮用型酸乳（类似搅拌型酸奶，但包装前凝块被分散成液体）。饮用酸乳制品对身体有很多益处，乳中许多成分具有很高的营养价值，而且微生物菌群产生的许多代谢产物对人体也极为有益。⑴营养作用：牛奶中乳糖经乳酸菌发酵，其中20%～30%被分解为葡萄糖和半乳糖。前者进一步转化为乳酸或其他有机酸，这些有机酸有益于身体健康；后者被人吸收利用，可参与幼儿脑苷脂和神经物质的合成，并有利于提高乳脂肪的利用率。牛奶中的蛋白质经发酵作用后，乳蛋白变成微细的凝乳粒，易于被人消化吸收。酸奶中的磷、钙和铁易被吸收，有利于防止婴儿佝偻病和老人骨质疏松病。牛奶中的脂肪经乳酸菌作用后，发生解离或酯键被破坏，易于被机体吸收。发酵过程中，乳酸菌还会产生人体所必需的维生素 B 1、维生素B 2 、维生素B 6 、维生素B 12 、烟酸和叶酸等营养物质。⑵缓解乳糖不耐 症：乳酸菌产生的乳糖酶能降解牛奶中的乳糖，因此乳糖不耐症患者饮用酸奶就不会出现饮用牛奶时发生的乳糖不耐症，如腹胀、腹痛、肠道痉挛、下泻等。⑶整肠作用：人体肠道内存在有益菌群和有害菌群。在人体正常情况下，前者占优势；当人患病时，有害菌群占优势。饮用酸奶可以维持有益菌群的优势。⑷抑菌
乳酸菌的加工工艺
3.4菌种的选择［1］由于益生菌发酵乳在一般情况下，口感和风味很差，消费者难以接受。因此，在选择菌种时，常选择保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌与益生菌相配合，以改善风味。 3.5均质均质处理可使原料充分混匀，有利于提高乳酸菌的稳定性和稠度，使酸乳质地细腻，口感良好。均质所采用的压力一般为20～25MPa。3.6杀菌杀灭原料乳中的杂菌，确保乳酸菌的正常生长和繁殖，钝化原料乳中对发酵菌有抑制作用的天然抑制物；使牛乳中的乳清蛋白变性，以达到改善组织状态，提高粘稠度和防止成品乳清析出的目的，杀菌条件一般为90～95℃，5min。3.7接种杀菌后的乳应马上降温到45℃左右，以便接种发酵剂。接种量根据菌种活力、发酵方法、生产时间的安排和混合菌种配比而定。加入发酵剂应事先在无菌操作条件下搅拌成均匀细腻的状态，不应有大凝块，以免影响成品质量。3.8发酵［2］单独使用益生菌作为发酵剂时，酸化作用较慢，所以需要采用其他方式抑制杂菌的生长。可以采用的方法有：利用能刺激生长的第五来加快酸化作用；提高发酵剂中的菌数，或者选择能促进彼此生长的益生菌株，这些方法可单独使用，也可联合使用。由于益生菌在牛奶中生长能力较差，为此，我们必需利用二次发酵方法，即开始用益生菌在40℃条件发酵5h，然后再用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵（1：1），使益生菌在乳中成为优势菌群。由于益生菌是一类厌氧菌群，因此发酵时发酵液不要搅动，以免空气混入，影响发酵。后发酵时间在12h以上。3.9调酸酸液必需稀释至浓度为10%左右，然后经杀菌处理（95℃,10min）3.2原料乳的质量要求用于制作发酵剂的乳核生产发酵乳的原料乳必须是高质量的，要求酸度在18?T以下，杂菌数不高于500000cfu/mL，乳中全乳固体不得低于11.5%。 3.3发酵乳生产中的辅料3.3.1脱脂牛乳乳粉用作发酵乳的脱脂乳粉要求质量高、无抗生素和防腐剂。脱脂乳粉可提高干物质含量，改善产品组织结构，促进产酸，一般添加量为1%～1.5%。3.3.2乳化稳定剂稳定剂的添加，有利于保持乳的均匀一致性，其添加量应控制在0.1%～0.5%。 3.3.3配料软化水、乳化稳定剂、蔗糖、蛋白糖等辅料溶化后，必须经杀菌处理（95℃,10min），冷却后才能加入到发酵乳中。冷却温度不能过低，否则影响胶磨和均质质量；也不能过高，否则将杀死菌群，一般选择冷却温度为52℃。 5.常见问题及处理方法5.1不凝不凝的原因可能是发酵剂失灵，原料乳中含有抗生素活生产过程中受杂菌污染。必须每天对发酵剂进行活力测定，活力达不到要求的不得使用。加强原料乳的验收工作，发现乳内混有抗生素，不得用于发酵乳的生产。每天要对生产设备、仪器进行认真消毒。5.2产气发酵乳容易产生气泡，主要原因是发酵剂菌种不纯，混入产气菌，生产设备、管道及原料消毒不彻底，生产中人为污染等原因造成的。必须经常进行正规而严格的纯度实验，检查发酵剂中有无杂菌的污染，加工设备消毒。5.3乳清分离正常的成品发酵乳组织状态应平整光滑，凝固结实，组织细腻。如出现凝块崩坏，乳清分离，则可能是由于停止发酵后的搬运及运输途中的振动，致使凝块破碎而析出乳清。此外，当用母发酵剂制成生产发酵剂后，最好贮存3天再用，时间太短对组织状态也有较大影响。除上述情况外，消毒温度不足65℃，或乳中总干物质含量低于7%，都会造成成品组织状态不佳。乳清析出多因发酵时间太长，温度过高或发酵剂添加过量所造成的。5.4酸度不适酸奶的酸度过低，主要是发酵时间不足或发酵温度不适宜。如不是上述原因请检查发酵剂活力是否符合要求以及发酵剂的添加量是否合理。另外，牛乳中固形物含量不够，有发酵阻碍物质存在，有噬菌体溶化益生菌发酵产酸时也可能影响酸度。必须找出真正的原因，以采取相应的措施。酸度过高，主要是发酵时间过长，发酵后冷却温度过高，以及乳中固形物含量过高。 5.5异味、异臭产生异味可能是制品生产过程中被杂菌污染，并在乳中生长保存或长期老熟。 5.6香味不足制品香味不足，可能是菌种选择不当或使用的混合发酵剂中，发酵温度不适合，发酵时间不够都会使制品风味不足
泡菜发酵工艺
泡菜发酵工艺综述 王瑜蒙万川 一、泡菜营养分析 泡菜是以微生物乳酸菌主导发酵而生产加工的的传统生物食品，富含以乳酸菌为主的功能益生菌群及其代谢产物，风味优雅、清香脆嫩，营养丰富，既可满足不同口味、又可增进食欲、帮助消化，促进健康。泡菜含有维生素A、B1、B2、C、钙、磷、铁、胡萝卜素、辣椒素、纤维素、氨基酸、蛋白质等多种营养成分。大量V c和胡萝1-素，能起抗癌作；泡菜中的纤维素对便秘和大肠癌有预防和抑制作用，还可降低胆固醇，预防高血压，动脉硬化等成人循环系统病症；泡菜中的辣椒、蒜、姜、葱等刺激性作料可起到消炎杀菌，促进消化酶分泌的作用[1]；泡菜发酵过程中产生的有机酸、酒精和酯等物质，能以其独特的风味和颜色增进食欲[2]；泡菜中含有大量的乳酸菌(约6300万个／mL)，被人体吸收后，能促进胃肠道蠕动和胃蛋白酶的分泌，并抑制人体消化道内有害菌的繁殖，使肠道内微生物分布正常化，有助于对食物的消化、吸收[3]；乳酸菌代谢产生的有机酸可使肠道内的渗透压增高，水分分泌亢进，粪便中水分增高而缓解便秘。另外据研究，泡菜还可以降低血液中氨基酸含量，防止脑溢血、心肌梗塞；降低肝中脂肪和血液中胆固醇含量，预防动脉硬化[4]；使皮肤细胞角质层变薄，减少皮肤的紫外线酸化作用，有效防止皮肤老化；抑制癌细胞生长[5]等。 二、泡菜发酵过程 2-1发酵初期：蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃，它们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵，发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。由于有较多的二氧化碳产生，气泡会从坛沿水槽内的水中间歇性地放出，使坛内逐渐形成嫌气状态。此时泡菜液的含酸量约为0.3%～0.4%，是泡菜初熟阶段，其菜质咸而不酸、有生味。 2-2发酵中期：由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH下降，嫌气状态形成，乳酸杆菌开始活跃，并进行同型乳酸发酵。这时乳酸的积累量可达到0.6%～0.8%。pH为3.5～3.8。大肠杆菌、腐败菌、酵母菌和霉菌的活动受到抑制。这一期间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有酸味而且清香。 2-3发酵后期：在此期间继续进行的是同型乳酸发酵，乳酸含量继续增加，可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时，乳酸杆菌的活性受到抑制，发酵速度逐渐变缓甚至停止。此阶段泡菜酸度过高、风味不协调。从乳酸的含量、泡菜的风味品质来看，在初期发酵的末期和中期发酵阶段，泡菜的乳酸含量为0.4%～0.8%，风味品质最好，因此，常以这个阶段作为泡菜的成熟期。 三、泡菜发酵工艺的探究分析 3-1发酵温度：通过研究发现分别以15℃、25℃、35℃发酵榨菜泡菜时，温度与发酵进程的影响成正相关关系，72小时内35℃的产酸量为25℃的1.3倍，15℃的3倍。以榨菜泡菜0．5％酸度值为成熟标准的话，35℃的泡菜24小时内就可以发酵成熟，而25℃则需48小时，15℃的在72小时内都无法达到成熟的标准。在试验中随着盐量的增加，发酵速率与产酸量均降低，食盐的渗透压对发酵速率与发酵进程的影响较显著。除成熟度与发酵速率基本一致外．盐量高低对泡菜质地的影响未见明显差异[6]。 3-2盐水浓度：盐水(质量浓度分别为18.67g/l，28.00g/l，37.33g/l)发酵白菜的过程中，泡菜液的细菌总数往往在第4天出现峰值，而后呈下降趋势，最后平稳。而对于乳酸菌，前6 d发酵的菌数量呈上升趋势，第6天以后乳酸菌数处于平衡状态。用各种质量浓度食盐的处理中，食盐质量浓度越高，乳酸菌数越少，质量浓度为37.33g/l的盐使乳酸菌的数量明显减少；在泡菜发酵时加入9.33g/ml的食盐和23.33 g/ml的蒜时，泡菜中的有害菌少、
乳酸菌及其乳酸菌发酵食品
乳酸菌及其乳酸菌发酵食品 发酵是一种古老、传统的食品储存与加工的方法，凡利用微生物的作用而制得的食品都可以称为发酵食品。发酵食品是人类巧妙地利用有益微生物加工制造的一类食品，具有独特的风味和营养价值，丰富了我们的饮食生活。发酵食品因在食品加工过程中有微生物参与作用，进而可以形成一些特异性风味物质和营养因子，如乳酸菌参与牛乳发酵，产生乙醛、丁二酮、丙酮、3-羟基丁酮、挥发性酸等芳香物质，以及胞外多糖、乳酸菌素、γ-氨基丁酸等营养因子。 乳酸菌是发酵食品最主要的有益微生物之一，人类对于乳酸菌的应用历史非常久远，在远古人类就在酿造食品方面不自觉地利用了乳酸菌。但是，人类能主动地去研究和掌握乳酸菌的生活规律，并加以应用，还是近百年的事。 1 乳酸菌 1.1 乳酸菌的分类 乳酸菌是一类以糖为原料产乳酸为主的细菌的总称，乳酸菌不是分类学上的名词，属于真细菌纲(Eubacteriac)真细菌目(Eabacteriales)中的乳酸细菌科(lactobacillaceae)。在伯杰氏系统细菌分类学上，目前已发现的乳酸菌，至少分布于乳杆菌属(Lactobacillus)、链球菌属(Strptococcus)、明串珠菌属(Leuconostoc)，乳球菌属(Lactococcus)等19个属的微生物中。其中，在食品、医药等领域应用较多的乳酸菌主要分布在乳杆菌属、双歧杆菌属、链球菌属、肠球菌属、乳球菌属、片球菌属和明串珠菌属等七个属种。 1.2 乳酸菌的基本特性 乳酸菌是革兰氏阳性，不形成芽孢(个别属除外)，不运动或少运动，不耐高温，但耐酸的球菌或杆菌，乳酸菌是一种兼性厌氧菌，适合于在氧含量低或无氧的环境中生长。与其它细菌相比，乳酸菌对营养的要求比较严格，除了要供给适量的水分、充足的碳源、氮源和无机盐类外，还需要加入维生素、氨基酸等生长因子。乳酸菌都能发酵一定的糖类产生乳酸，但分解蛋白质和脂肪能力微弱，过氧化氢酶反应呈阴性，适宜在偏酸的环境中生长，可使培养基pH 值降到5.0以下，产酸及耐酸能力都较强。 1.3 乳酸菌的发酵类型 乳酸菌的发酵根据产物的不同，分为三种类型：同型乳酸发酵、异型乳酸发酵和双歧发酵。同型乳酸发酵是指发酵终产物中90%以上为乳酸的乳酸发酵过程，以乳酸链球菌和多数乳酸杆菌为主。异型乳酸发酵是指发酵终产物中除乳酸外,还有乙醇、二氧化碳等成分的乳酸发酵过程，以明串珠菌属的乳酸菌以及某些乳酸杆菌,如肠膜明串珠菌、短乳杆菌、甘露醇乳杆菌等。双歧发酵是双歧杆菌的产能模式，双歧杆菌是一类特殊的严格厌氧菌,对营养要求较高,它们对葡萄糖的代谢也可归入异型乳酸发酵,但与其他乳酸菌的异型发酵不同。 1.4 乳酸菌的代谢产物 乳酸菌发酵的代谢产物主要有有机酸类、细菌素类、乙醛等芳香物质、胞外多糖、γ-氨基丁酸等。有机酸类主要有乳酸、乙酸，及少量的甲酸、丙酸等，具有抗菌防腐的作用，并带给食品酸性的口感；细菌素又称乳酸菌素，具有固定抗菌谱，对病原菌和腐败菌具有很强的抑制能力；乙醛等芳香物质给乳酸菌发酵食品带来独特的发酵风味；胞外多糖作为生命物质的重要组成部分，广泛参与细胞的各种生命现象及生理过程的调节；γ-氨基丁酸是神经系统中重要的抑制性神经递质，具有改善脑机能，调节情绪抗焦虑，降低血压等方面具有重要作用。
乳酸发酵工艺流程
工艺流程：淀粉 水解反应 葡萄糖 预处理 液仓 淀粉乳 盐酸（酸化）调配 预热（85℃～90℃） 均质（300～500KPa） 杀菌(100℃，10min) 冷却(50℃左右) 菌种保藏菌种活化菌种扩培接种 发酵（终点） 冷却（15℃～20℃） 溶解杀菌混合
氮源、中和剂（碳酸钙）分离 提纯 乳酸成品 保持冷链贮存或销售 4.2.1.2 操作要点说明 （1）预处理 净化可以除去原料中的杂质，使淀粉达到最高的纯净度。 （2）水解 淀粉是葡萄糖以ɑ-1，4-糖苷键连接起来的多聚体，在催化剂存在和适宜温度等条件下，易于水解成葡萄糖、麦芽糖、糊精等单体或低聚物。合理控制水解，尽可能减少副反应发生，则是糖化工艺所要控制的关键。 （3）预热 预热一方面可以杀菌，而且由于适当加热，可以使葡萄糖液化，并完全去除淀粉和多聚糖的存在，增加产品的稳定性。预热温度控制在85℃～90℃。 （4）均质 均质主要是使原料充分混合均匀，阻止分层，提高葡萄糖的稳定性和稠度，并保证单体均匀分布，从而获得质地细腻、口感良好的产品。均质压力控制在300～500KPa。 （5）杀菌 杀菌目的在于杀灭原料中的杂菌确保乳酸杆菌的正常生长和繁殖，钝化原料中的天然抑制物。杀菌温度控制在100℃，保温10min进行杀菌。 （6）冷却 冷却主要是为接种的需要。经过热处理的糖乳需要冷却到一个适宜的接种温度，此温度控制在50℃左右。
（7）接种 接种是造成糖乳受微生物污染的主要环节之一，因此严格注意操作卫生，防止细菌、酵母、霉菌、噬菌体及其他有害微生物的污染。接种时充分搅拌，使发酵菌与原料混合均匀。 （8）发酵 发酵温度控制在50℃左右，从而为微生物代谢提供最适的温度环境，发酵时间24h，且期间不搅拌。 发酵终点判定：发酵时罐口敞开，让CO 自由逃逸。当残糖降到1g/1时， 2 就识为发酵已经完成，再测定pH 时即可停止发酵。 （9）冷却 冷却目的是抑制乳酸菌的生长、降低酶的活性、防止产酸过度、使糖液逐渐凝固、降低和稳定CO 析出的速度。将发酵乳迅速降温至15℃～20℃。 2 （10）混合 将经溶解和杀菌的氮源、中和剂与发酵乳进行混合。 （11）分离提纯 由于乳酸在发酵过程中加入碳酸钙，因此，发酵最终的醪液悬乳酸与碳酸钙形成的乳酸钙，以水和形式存在。根据这一特性，采取相应的过滤介质和方法，即离子交换脱盐转酸方式及其分离提纯工艺。 （12）灌装和冷藏 采用相应灌装机进行灌装后的成品置于0℃～5℃冷藏12h～24h，进行后熟。
乳酸发酵技术
乳酸发酵技术 一实验目的 1.了解乳酸菌的生长特性和乳酸发酵的基本原理； 2. 学习酸乳的制作方法。 二实验原理 牛乳中的乳糖在酸奶菌种(保加利亚乳杆菌：嗜热链球菌=1：1)的乳糖酶的作用下，首先分解为葡萄糖和半乳糖两种单糖，然后这两种糖经乳酸发酵生成乳酸，使牛乳酸度增加，酪蛋白产生沉淀。酸奶经过均质、消毒、发酵等过程加工而成的。酸乳的品种很多，根据发酵工艺的不同分为凝固型酸乳和搅拌型酸乳两大类。凝固型酸乳在接种发酵菌株后，立即进行包装，并在包装容器内发酵、成熟。搅拌型酸乳先在发酵罐中接种、发酵，发酵结束后再进行无菌罐装并后熟。 三设备、仪器、材料(一)设备与仪器1．高压蒸汽灭菌锅2．超净工作台 4．恒温水浴锅 5．酸度计6．均质机 7．培养箱 8．塑料杯 9．三角瓶 (二)材料 1．市售酸乳 2．全脂奶粉 3．市售白糖 4. 食用果胶 3．调味培养基1 酸乳1000mL，50度糖浆l00mL，32波美度菠萝汁50mL，乳化发酵牛奶香精0.6 mL，乳化菠萝香精1.0 mL。调味培养基2酸乳300mL，50度糖浆220mL，食用柠檬酸1.5g，耐酸型食用CMC1.5g，乳化发酵牛奶香精0.8 mL，乳化草莓香精1.0 mL，用饮用水定容为1000mL。三实验步骤 1．基料配制：将全脂乳粉、蔗糖和水以10：5：70的比例混匀，作为制作饮料的基料。为了增加干物质含量，可用以下3种方法进行处理：将牛乳中水分蒸发l0%～20%，相当于物质增加1.5～3%；添加浓汁牛乳(如炼乳、牦牛乳或水牛乳等)；按质量的0.5％～2.5％添加脱脂乳粉。 2．扩大培养：将分离到的嗜热乳酸链球菌、保加利亚乳杆菌用上述培养基进行扩大培养。 3．添加稳定剂：在基料中添加0.10～0.5%的明胶、果胶或琼脂作稳定剂，可提高酸乳的稠度和黏度，并可防止酸乳中乳清的析出。根据口味和营养需要，适当添加甜味剂及维生素。 4．均质：用均质机在55～70℃和20MPa下将基料均质。 5．巴氏杀菌：通常在90℃下保持5 min。 6．牛乳冷却：牛乳经巴氏杀菌后用水冷却，至40～45℃时接种。 7．接种：将培养好的嗜热乳酸链球菌、保加利亚乳杆菌及其等量混合菌液以2～3％(分别接种3%和5%)的接种量分别接人上述培养基料中，摇匀，或用灭过菌的玻棒搅拌均匀。接种量、发酵时问和温度对酸乳质量影响很大，应严格控制。保加利亚乳杆菌生长较快，经常会占优势；若酸度过高，会产生过多的乙醛，导致酸乳产生辛辣味。 8．灌装和发酵凝固型酸乳的生产：接种后应立即分装到已灭菌的一次性塑料杯中，以保鲜膜封口；将接种后的酸乳置于40℃恒温箱中培养至凝乳块出现(约3～4h)，然后转入4℃冰箱中后熟24h以上)，pH值为4～4.5，凝块均匀细腻，无乳清析出，色泽均匀，元气泡，获得较好妁口感和特有风味。 搅拌型酸乳的生产：直接在发酵罐中接种，接种后继续搅拌3min，使发酵菌种与含乳基料混合均匀，然后置于发酵室，每隔一定时间测定发酵液的pH值，当pH值为4．5～4．7 对停止发酵，冷却后启动搅拌，添加调味培养基1进行调配。将调配好的酸乳放入冰箱中 24h后，即可饮用。若要制作酸乳饮料，可用经过后酵的酸乳来调配，向其中添加调味培养基2进行调配。 调配后用均质机在55～70℃和20MPa下均质，灌装、封口后，85℃、30min水浴消毒，冷却后即可饮用和保存(4℃下可保存6个月)。 四、数据处理方法 发酵结束后，品尝酸乳在香味和口感上的异同，测定pH值；品尝时若出现异味，表明酸乳污染了杂菌，测定pH值；进行大肠菌群的检测实验。 项目有无乳清分离硬度口感酸度 【思考题】1．为何要用巴氏消毒?2．酸乳发酵过程中为什么会引起凝乳?
乳酸发酵工艺流程
乳酸发酵工艺流程 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
工艺流程：淀粉 水解反应 葡萄糖 预处理 液仓 淀粉乳 盐酸（酸化）调配 预热（85℃～90℃） 均质（300～500KPa） 杀菌(100℃，10min) 冷却(50℃左右) 菌种保藏菌种活化菌种扩培接种 发酵（终点） 冷却（15℃～20℃） 溶解杀菌混合 （碳酸钙）分离
提纯 乳酸成品 保持冷链贮存或销售 4.2.1.2 操作要点说明 （1）预处理 净化可以除去原料中的杂质，使淀粉达到最高的纯净度。 （2）水解 淀粉是葡萄糖以ɑ-1，4-糖苷键连接起来的多聚体，在催化剂存在和适宜温度等条件下，易于水解成葡萄糖、麦芽糖、糊精等单体或低聚物。合理控制水解，尽可能减少副反应发生，则是糖化工艺所要控制的关键。 （3）预热 预热一方面可以杀菌，而且由于适当加热，可以使葡萄糖液化，并完全去除淀粉和多聚糖的存在，增加产品的稳定性。预热温度控制在85℃～90℃。 （4）均质 均质主要是使原料充分混合均匀，阻止分层，提高葡萄糖的稳定性和稠度，并保证单体均匀分布，从而获得质地细腻、口感良好的产品。均质压力控制在300～500KPa。 （5）杀菌 杀菌目的在于杀灭原料中的杂菌确保乳酸杆菌的正常生长和繁殖，钝化原料中的天然抑制物。杀菌温度控制在100℃，保温10min进行杀菌。 （6）冷却 冷却主要是为接种的需要。经过热处理的糖乳需要冷却到一个适宜的接种温度，此温度控制在50℃左右。 （7）接种 接种是造成糖乳受微生物污染的主要环节之一，因此严格注意操作卫生，防止细菌、酵母、霉菌、噬菌体及其他有害微生物的污染。接种时充分搅拌，使发酵菌与原料混合均匀。
乳酸菌高密度规模发酵工艺优化
乳酸菌高密度规模发酵工艺优化 随着人们对抗生素滥用的重视,益生菌越来越广泛地应用于饲料、食品和医药行业,乳酸菌作为一种微生物资源因此受到越来越多的关注。乳酸菌高密度规模发酵是为提高菌体的发酵密度而使用的技术手段和特殊的培养装置,使菌体密度相较于普通培养方式能有显著的提高,最终提高菌细胞的产出率的一种扩大培养方式。 在实际生产过程中,乳酸菌菌体密度是乳酸菌发酵产品的重要指标。本试验以嗜酸乳杆菌和乳酸乳球菌为研究对象,筛选适合其增殖的培养基,研究适合乳酸菌的培养条件,优化乳酸菌中试高密度发酵工艺以及冷冻干燥保护剂组成。 本文的研究结果如下:(1)两株乳酸菌的形态学特征乳酸乳球菌在MRS培养基上可以形成明显的白色菌落,直径在1mm左右,圆形边缘整齐,不透明,表面光滑无皱褶。在添加碳酸钙的固体培养基中,菌落周围由于产酸形成透明的水解圈。 显微镜下观察,细菌成球形,不形成链状。嗜酸乳杆菌在MRS培养基上可以形成明显的菌落。 菌落圆形、白色、凸起,表面光滑、边缘较光滑,直径在1mm左右。在添加碳酸钙的固体培养基中,菌落周围形成透明水解圈。 在显微镜下观察,细菌成短杆状。两株乳酸菌通过革兰氏染色均为紫色,是革兰氏阳性菌。 (2)乳酸菌培养条件前期发酵条件优化前期实验室工作通过对两株乳酸菌的条件优化摸索,确定了以乳清粉为中试培养基,并确定乳酸乳球菌的最适培养温度在37℃C左右、初始培养基pH值在6.5、接种量在2%-7%之间,而接种量对最大活菌数的影响并不显著。培养28h可获最多的活菌,最大活菌数为 1.92±0.15
×108CFU/mL;嗜酸乳杆菌的最适培养温度在37℃C左右、初始培养基pH值在 6-6.5、接种量在5%-7%之间。 嗜酸乳杆菌在乳清粉培养基中培养32h可获得最大活菌数为1.53±0.15 × 1 08 CFU/mL。(3)高密度规模化发酵工艺优化随着乳清粉含量的增加,通过离心获得的乳酸菌干重是不断增加的。 当乳清粉含量增加至60%时,细胞干重(DCW/L)增加至13.21 g/L。通过乳清粉的添加,可以显著提高发酵罐中乳酸菌的细胞干重。 而从菌粉获得率计算,当乳清粉含量增加至60%时,嗜酸乳杆菌获得率增加 至23.42%。(4)冷冻干燥保护剂优化通过对离心获得的菌体添加10%的脱脂奶粉和10%的葡萄糖,或添加10%脱脂奶粉和10%海藻糖能够达到较高的复苏率。 通过进一步筛选得到四种具有显著保护性能的保护剂,并通过对乳酸乳球菌冷冻干燥保护剂的四因素三水平正交实验,结果得出这四种因素对于冷冻干燥后复苏率的影响,从大到小的顺序依此是葡萄糖>硫酸锰>脱脂奶粉>海藻糖。这四个因素对于冷冻干燥后的复苏率的影响都是极显著的,是影响该实验结果的主要因子。 通过正交实验,确定了一种冻干保护性较强的冻干保护剂组合,这种冻干保 护剂配比为每公斤菌体添加葡萄糖90g、海藻糖90g、硫酸锰60g、脱脂奶粉30g。冷冻干燥后的菌粉在储藏时应保持低温的环境,本次实验制备的两种菌粉在-20℃C环境下密封保存4周后,存活率仍能超过50%。 (5)乳酸菌耐受实验两株冻干菌粉对于人工消化液均有一定的耐受能力,乳 酸乳球菌在人工胃液中模拟消化3h存活率9.3%。在人工肠液中,经过4h的模拟消化过程,乳酸乳球菌的存活率为8.6%。
乳酸菌饮料的生产工艺及关键控制点
乳酸菌饮料的生产工艺及关键控制点 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
乳酸菌饮料的生产工艺及关键控制点 1．生产工艺流程? 2．A．发酵乳生产? 3．鲜牛乳→验收→净化→标准化→杀菌→高压均质→冷却→接种发酵→纯酸奶? 4．Ｂ．乳酵菌乳饮料生产? 5．糖和稳定剂干粉混合→搅拌溶解→杀菌→加入山梨酸钾和甜味剂→加入酸奶→加入酸味剂→加入香精→高压均质→灌装→（杀菌）→成品? 6．2．关键控制点? 7．关键点①：发酵乳的制作：A．原料奶收购。刚收购鲜奶一般要求在5℃下低温保存，抑制微生物的繁殖，牛奶酸度控制在16-18，细菌总数≤200000个/ mL，芽孢总数≤100个 /mL，耐热芽孢总数≤50个/ mL，嗜冷菌≤10 个/mL，体细胞数≤500000个/mL,密度(20℃/4℃)1. 028～1.032 ，脂肪≥3.0g/100g；蛋白质≥3.0g/100g；乳糖≈4.5g～ 5.0g/100g，抗生素残留≤0.007IU/ml(0.004μg/ml)。B.原料奶热处 理。对原料乳的热处理（90℃保持10分钟或95℃保持5分钟）主要有两个目的：杀死原料乳的致病菌和有害微生物；使原料乳中的蛋白质适度变性，增加蛋白质的持水能力，增加发酵乳的网状结构，同时还有利于发酵菌的利用。C．菌种选择．对乳酸菌饮料的发酵剂一般选择嗜热链球菌和保加利亚杆菌，通常它的比例为1：1或2：1，杆菌
不能占优势，否则酸度太强．Ｄ．发酵控制．目前常用菌种最适当生长温度为42-43℃，因此在接种前后奶的温度应控制在42±1℃（在活性乳加入发酵乳的温度应低于20℃）接种温度过低会使菌种的活化时间延长，发酵缓慢而且污染杂菌的机会增加，对发酵不利，接种温度过高不但会抑制菌种的活力而且可能杀死发酵菌影响甚至终止发酵。 菌种的接种量应该严格控制，接种量太大则发酵过快，不利发酵乳的风味完全形成和良好组织结构的构建，接种量太小，则发酵周期太长，污染杂菌的几率增加。一般直投式的接种量为10-20U/T，继代式菌种的接种量为2-3%。发酵过程温度和时间控制也是重要因素，在整个发酵过程中，发酵罐（发酵室）的温度都应恒定（42-43℃），温度波动太大会严重影响发酵的进程，使发酵乳的品质变差；发酵的时间也应该严格控制，时间太短，发酵风味不好，结构差；时间太长则酸度太高，口感不好。一般要求直投式菌种发酵时间在3.5-6小时，继代式菌种的发酵时间稍短，一般在2.5-4小时，严格控制确保每次发酵乳品质一致性。 关键点②：稳定剂选择及溶解。A．稳定剂的选择。稳定剂是影响乳制品品质的重要因素，由于在酸性环境下，乳制品本身处于不稳定的状态，乳酸菌饮料易出现水析及沉淀，甚至水乳分层现象，因此对稳定剂的稳定效果有更大的依赖性，要求稳定剂有很好的稳定作用。单体胶（果胶、PGA、CMC）单独使用时对乳酸菌饮料稳定作用不是很理想，一般复配使用。Ｂ．稳定剂的溶解。由于乳酸菌饮料的稳定剂是以胶体为主，而且一般添加量较大，因此若直接加到水中容易吸水形成胶团，难以溶
年产10万吨乳酸发酵车间设计 (2).
河南城建学院 生物工程系 生物工程专业 发酵工厂设计课程设计 题目名称：年产10万吨乳酸发酵工厂设计 学院（系）：生物工程 学号：111409111 姓名：张婵婵 指导教师：佘秋生、张现青 课程设计日期： 2013年1月7日-2013年1月11日
目录 1项目建议书 (3) 2可行性方案 (4) 3工厂总平面设计方案 (5) 3.1工厂的选址 3.2 工厂总平面图 3.3 车间布局图 4 生产工艺流程设计 (6) 4.1 生产工艺流程图 4.2 工艺流程优化 4.3 酸奶质量标准 5 设计计算说明 (10) 5.1 物料平衡计算 5.2 水平衡计算 5.3 热量平衡计算 5.4 无菌空气平衡计算 5.5 班产量计算与人员安排 5.6 设备的选型与校核计算 6 包装设计 (14) 7 总结 (14) 8 附图 (15)
年产10万吨乳酸发酵车间设计 学生：张婵婵 指导老师：佘秋生、张现青 1.项目建议书 民以食为天，食以乳为先。牛乳自古以来即被人类饮用，牛乳的组成最为接近人乳，含有人体所需要的全部营养成分，营养最为均衡，在人们的膳食结构中具有其他食品无法替代的地位和作用。由鲜牛乳发酵成的酸乳由于其丰富的营养、特殊的风味、爽滑的质构和良好的生理功能，备受人们青睐。 联合国粮农组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）与国际乳品联合会（IDF）于1977年对酸乳作出如下定义：酸乳，即在添加（或不添加）乳粉（或脱脂乳粉）的乳（杀菌乳或浓缩乳）中，由保加利亚乳杆菌和嗜热乳酸链球菌进行乳酸发酵制成的凝乳状产品，成品中必须含有大量的、相应的活性微生物。 通常根据酸乳成品的组织状态来进行分类，具体可分为凝固型酸乳（发酵过程在包装容器中进行，从而使成品因发酵而保留其均匀一致的凝乳状态）、搅拌型酸乳（成品先发酵后灌装而得，发酵后的凝乳已在灌装前和灌装过程中搅碎而成黏稠且均匀的半流动状态）和饮用型酸乳（类似搅拌型酸奶，但包装前凝块被分散成液体）。饮用酸乳制品对身体有很多益处，乳中许多成分具有很高的营养价值，而且微生物菌群产生的许多代谢产物对人体也极为有益。 ⑴营养作用：牛奶中乳糖经乳酸菌发酵，其中20%～30%被分解为葡萄糖和半 乳糖。前者进一步转化为乳酸或其他有机酸，这些有机酸有益于身体健康； 后者被人吸收利用，可参与幼儿脑苷脂和神经物质的合成，并有利于提高乳脂肪的利用率。牛奶中的蛋白质经发酵作用后，乳蛋白变成微细的凝乳粒，易于被人消化吸收。酸奶中的磷、钙和铁易被吸收，有利于防止婴儿佝偻病和老人骨质疏松病。牛奶中的脂肪经乳酸菌作用后，发生解离或酯键被破坏，易于被机体吸收。发酵过程中，乳酸菌还会产生人体所必需的维生素B 1 、维 生素B 2、维生素B 6 、维生素B 12 、烟酸和叶酸等营养物质。⑵缓解乳糖不耐症： 乳酸菌产生的乳糖酶能降解牛奶中的乳糖，因此乳糖不耐症患者饮用酸奶就不会出现饮用牛奶时发生的乳糖不耐症，如腹胀、腹痛、肠道痉挛、下泻等。
乳酸发酵工艺
一、乳酸发酵微生物 1、种类——细菌 乳杆菌属(Lactobacillus)的菌种有干酪乳杆菌、嗜热乳杆菌、唾液乳杆菌、清酒乳杆菌、嗜酸乳杆菌、德氏乳杆菌、嗜淀粉乳杆菌、植物乳杆菌等。 链球菌属(Streptoccoccus)有嗜热链球菌、乳脂链球菌、唾液链球菌等。 芽孢杆菌属(Bacillus)主要是凝结芽孢杆菌。 2、常用细菌 (1)德氏乳杆菌 细胞杆状 单个或短链 革兰氏阳性 不运动 能利用糖类 发酵生成D-和L-乳酸 能利用麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、糊精等碳源，发酵产生D-乳酸，少数菌株产生DL-乳酸。最适生长温度为45℃，50℃仍能旺盛发育并产酸，最高耐受温度为55℃。 (2)赖氏乳杆菌 能利用麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖和海藻糖产酸；利用半乳糖、甘露醇和α-甲基配糖体生成微量酸；不发酵乳糖、棉子糖、阿拉伯糖、鼠李糖、糊精和菊芋糖。能耐受13g/l的D-乳酸，最适生长温度为36℃。 (3)植物氏乳杆菌 异名：阿拉伯糖乳杆菌 细胞杆状，3～8×0.7～1μm，单个或呈短链，末端变圆。革兰氏阳性，不运动。在琼脂斜面培养基上生长不旺盛。明胶酵母膏葡萄糖穿刺呈丝状生长，不液化明胶。硝酸盐还原试验阴性。 能利用麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、阿拉伯糖、乳糖、和棉子糖产酸；利用甘露醇、山梨醇、甘油、木糖和糊精生成微量酸；不发酵鼠李糖、淀粉和菊芋糖。一般产DL-乳酸，能耐受13g/l的D-乳酸，最适生长温度为30℃。 3、种类——根霉 1884年Eijkmann指出，根霉所产生的酸可能为乳酸，在1901年被Chrzaszz所确证。福井经研究发现，产L(+)-乳酸较多的根霉菌种有：米根霉、黑根霉、爪哇根霉、小麦曲根霉、华根霉、甘薯根霉、结节根霉、日本根霉、东京根霉、高温根霉、少根根霉、美丽根霉等十多种。 4、常用根霉——米根霉 菌落疏松或稠密，初为白色，后变为灰褐色至黑褐色，匍匐枝爬行，无色。假根发达，指状或根状分枝，褐色。孢囊梗直立或弯曲，2～4根群生，有时膨大或分枝。囊托锲形，菌丝形成厚孢子，结合孢子未见。 米根霉的最适温度37℃，41℃时还能生长。米根霉的淀粉酶活力极强，多作糖化菌使用。也具有酒精发酵能力及蛋白质分解能力。大量存在于酒药与酒曲中。发酵乳酸最适温度为30℃，可利用无机氮源。 二、乳酸发酵原料
乳酸菌发酵及酸奶工艺优化研究
乳酸菌发酵及酸奶工艺优化研究 在经济不断发展过程中，人们的生活水平发生了很大的变化，在生活质量方面有了很大的提高。在人们生活水平提高的同时，人们的思维方式也发生了很大的变化，人们在生活中，对酸奶饮品的需求量出现了越来越多的情况。酸奶饮品成为了人们生活中越来越重要的食品，因此，人们对酸奶加工工艺也非常重视，这样能够对酸奶销量中存在的问题进行解决。在酸奶生产中，乳酸菌发酵水平是核心技术，对其进行分析，能够对酸奶工艺进行优化。 标签：乳酸菌；发酵原理；优化 经济水平的不断提高，人们在生活观念上发生了很大的变化，对健康问题越来越重视，同时，对生活品质的追求也在逐渐提高。奶制品在营养成分方面非常好，因此，受到了人们的欢迎，在奶制品中，酸奶因为能够促进消化，同时，在吸收效果方面非常好，受到了很多人的喜爱。在酸奶制作工艺中，要对乳酸菌工艺进行重视，这样能够对酸奶的质量进行保证。 1 乳酸菌的定义及种类 1.1 定义 乳酸菌是一种发酵糖类产生的物质，其主要是一种革兰氏染色阳性细菌，通常，乳酸菌主要分为18个属类，一共有200多种。乳酸菌也会形成在葡萄糖或者乳糖的发酵过程中，这种物质是一种对人体非常有益的益生菌。乳酸菌在很多的产品生产中都进行了使用，这种物质能够对食品的营养价值进行提高，而且，对食品的口味也能进行改变，同时，对食品的附加值也进行了改变。人们对乳酸菌的性能进行重视，因为能够对人体健康情况产生影响。很多实验研究表明，在食品中添加乳酸菌能对胃肠正常菌群进行改善，同时，也能提高食物的消化率，对胆固醇也能进行降低。 乳酸菌能够对肠道内出现的腐败菌生长繁殖进行控制，同时，也能制造很多的营养物质，对机体的营养状态以及生理功能都有很大的影响。乳酸菌的生理功能和机体的生命活动有很大关系，一旦乳酸菌出现停止成长的情况，就会导致人和动物的健康情况受到很大影响。乳酸菌被应用到很多行业生产中，其中，在食品行业中效果最为明显。乳酸菌是一种对人体有益的益生菌，能够和碳水化合物进行融合，最终形成有利于人体肠胃消化的物质，因此，乳酸菌被视为对健康有利的物质，在酸奶生产中得到了广泛的应用。 1.2 种类 乳酸菌的种类非常丰富，有来自于动物源的物质，但是这种菌种在状态方面非常的不稳定，因此，在生物功效方面也极其不稳定，人们在食用这种物质以后经常会出现动物蛋白过敏的情况，同时也会导致排异反应出现。另外一种是植物