酸奶发酵剂设备地制备

酸奶发酵剂设备的制备

酸奶是以牛奶为主要原料，经乳酸菌发酵而成的一种营养丰

富、风味独特的保健饮品

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，但是目前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筛选双歧杆菌和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。

1.乳酸菌的种类、

乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。大多数不运动，少数以周毛运动。菌体常排列成链。在其发酵产物中只有乳酸的称为同型乳酸发酵，而产物中除乳酸外还有较多乙酸、乙醇、CO２等物质的称为异型乳酸发酵。有微好氧菌和专性厌氧菌。根据细胞为球状或杆状，可分为两大类，即乳酸链球菌族（Streptococceae）和乳酸杆菌族（Lactobacilleae）。

1.乳酸菌的形态、

乳酸链球菌族，菌体球状，通常成对或成链，在固体培养基上菌落较小，生长缓慢。多数为同型发酵，如链球菌属（Streptococcus），是与人类关系密切的重要菌群，有些菌是人和温血动物的致病菌；有些是人体的正常菌群存在于口腔和肠道；有些是乳制品及植物发酵食品中的常用菌，常在食品工业中使用，如乳链球菌（S．lactis）。少数为异型发酵，如肠膜状明串珠菌（Leuconostocmesenteroides）是制药工业上生产右旋糖酐（即代血浆）的重要菌种，但也是制糖工业的一种害菌，常使糖汁发粘稠而无法加工。乳酸杆菌族，菌体杆状，单个或成链，有时成丝状、产生假分枝。

1.乳酸菌的生理生化特征

根据其利用葡萄糖后的产物不同，分为同型发酵群和异型发酵群。多数种可发酵乳糖，而不利用乳酸，发酵后可将pH下降至6.0以下。本族中以乳酸杆菌属（Lactobacillus）最为重要，大多是工业上尤其是食品工业上的常用菌种。存在于乳制品，发酵植物食品如泡菜、酸菜，青贮饲料，及人的肠道、尤其

是乳儿肠道中。工业生产乳酸常用高温发酵菌。例如德氏乳酸杆菌（L．delbrueckii），最适生长温度为45℃，此菌在乳酸制造和乳酸钙制造工业上广泛应用。

酸奶中含有乳酸菌，而正是这些乳酸菌令酸奶具有了保健作用，酸奶中到底含有哪些乳酸菌呢。目前市场上销售的酸奶中通常含有双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌四种菌。

1）嗜酸乳杆菌

1.属性

嗜酸乳杆菌属于乳杆菌属，革兰氏阳性杆菌，杆的末端呈圆形，大小为0.6～0.9×1.6～6um，以单个、成双和短链出现。G+，不运动，无鞭毛。主要存在小肠中，释放乳酸，乙酸和一些对有害菌起作用的抗菌素，但是益菌作用比较弱。

2.保健作用

调整肠道菌群平衡，抑制肠道不良微生物的增殖。嗜酸乳杆菌对致病微生物具有拈抗作用。嗜酸乳杆菌能分泌抗生物素类物质(嗜酸乳菌素(acidolin)、嗜酸杆菌素(acidophilin)、乳酸菌素(1aetocidon)), 对肠道致病菌产生的拮抗作用。

嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus，简称A)和双歧乳杆菌(Bifidobacterium，简称B)混合组成的发酵剂。摄入含有这两种活菌的乳食品对消化器官有好处，特别是对胃肠功能失调的婴幼儿和一些长期口服抗菌素而引起胃肠功能失调的病人，食用含有这两种活菌的发酵乳后，可以迅速使肠道内的菌群恢复正常平衡，抑制腐败菌的增殖，所以具有很好的营养保健作用。

2）. 嗜热链球菌

1.属性

原核微生物链球菌细菌的一种链球菌Streptococcus：

兼性厌氧或微好氧的革兰氏阳性菌，过氧化氢酶反应阴性，圆形或椭圆形，成对或成链状，不产芽孢，多不运动。

嗜热链球菌也有少数种厌氧. 喜欢热,是发酵用的,与双歧杆菌共同发酵,是一种比较好的发酵工艺，买到的酸奶是发酵好了的哦,存放在冰箱口感更好,也避免变质,延长保鲜时间。在发酵时，嗜热链球菌先发酵，然后乳酸杆菌才发酵，它们发酵过程中产生乳酸及乳酸菌素，有利于乳糖的消化，对肠道有清理和防止有害菌生长的作用。如果单是一种乳酸杆菌，会很难发酵的。

2.保健作用

嗜热链球菌为健康人肠道正常菌群，可在人体肠道中生长、繁殖。可直接补充人体正常生理细菌，调整肠道菌群平衡，抑制并清除肠道中对人具有潜在危害的细菌。嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌活菌真正对人体起作用的是其乳发酵产物和底物。这些物质进入人体内，可以促进体内有益菌的增殖，抑制有害菌的繁殖，起到整肠及抗菌作用.

3）. 保加利亚乳杆菌

Yogurt(酸奶酪，也写作Yoghurt)一词就是色雷斯语。Yog意为“凝稠”，Urt 意思是“奶”。据历史记载色雷斯人在公元前3500年左右就生活在这片土地上，在公元前5世纪建立了第一个色雷斯国家。据说酸奶是色雷斯人用羊皮口袋装牛奶系在腰上，体温使牛奶里的细菌繁殖、发酵而生成的。

但是要说只有保加利亚先民发明了酸奶，“仅此一家，别无他店”，恐怕也不完全正确。因为据史书记载，我国蒙古族早在汉代以前就已掌握了制奶技术，公元641年大唐文成公主进藏时，也有“酸奶”的记载。1958年我第一次到新疆时，在哈萨克牧民家看到，他们就是用羊皮口袋装酸马奶。在我国牧区，酸马奶、酸羊奶、酸牛奶是生活中常见的饮料，牧民喝酸牛奶者少，却离不开酸马奶；酸马奶还是牧民招待贵宾必备之物。干奶酪乃是牧民放牧时携带的日常“干粮”。因此，传说酸奶和干奶酪是当年成吉思汗蒙古部队的军粮之一，是顺理成章的事情，勿庸置疑。

2.制作材料

2.1制作设备

天平、牛角匙、电炉、 pH试纸、刻度搪瓷杯、量筒、漏斗、漏斗架、玻璃棒、试管、棉塞、培养基、吸管、牛皮纸、线绳、标签、 500mL锥形瓶两个、 250mL锥形瓶两个、试管20

只、 500mL烧杯两个、 250mL烧杯两个、 100mL烧杯两个、酒精灯、石棉网、接种针（环）。

2.2制作仪器

50L的高压蒸汽灭菌锅、恒压干热灭菌箱、超镜台、光学显微镜、 75%酒精棉、冰箱。

2.3制作药品

新鲜酸奶、脱脂奶粉或全脂奶粉、蔗糖、 1.6%溴甲酚绿乙醇溶液、酵母膏、琼脂、结晶紫染液、卢戈氏碘液、 95%乙醇、诗坛酸复红染液。

3. 制作方法及操作过程

3.1BCG牛乳培养基配方及灭菌

（A）液：脱脂奶粉10克，水50ml，加入1.6%溴甲酚绿乙醇溶液1ml，80℃灭菌20min。

（B）液：酵母膏1克，水50克，琼脂2克，pH6.8，121℃灭菌2.min。

按照配方正确称取所需药品放于烧杯中，在搪瓷杯中加入所需水量，玻棒搅匀，加热溶解，用1N NaOH或1N HCl调pH，用pH试纸对照，加琼脂溶化，加热过程要不断搅拌，可适当补水。琼脂完全溶解后倒入250mL的锥形瓶中，用纱布包扎好（注意不要污染纱布）

再用牛皮纸包扎，贴上标签（必须用铅笔写），注明何种培养基。在高压锅中，在1kg/cm2压力下维持30min。

3.2倒BCG培养基平板的方法

将灭好菌的A液和B液趁热充分混合，点燃酒精灯对周围的空气进行灭菌，并在酒精灯的附近用左手握着平板用拇指和小拇指打开一个小缝，趁热将培养液倒如平板内，倒入的量能使培养基刚要覆盖平板底部，倒好后把平板平放到实验台，轻轻晃动是培养基形成一个平面，等培养基冷却凝固后倒放并贴上标签。（注意：整个实验要在酒精灯附近做，以保证培养基不染菌）

3.3脱脂乳试管的配制与灭菌

直接选用脱脂乳液或按脱脂奶粉10克与蔗糖5克，水95克（蔗糖与水的比例在1：10的范围内）的比例配制，装量以试管的1/3为宜，115℃灭菌15min。

3.4乳酸菌的分离纯化

取市场销售的新鲜的酸奶，分别用接种针接入BCG牛培养基琼脂平板上，40℃培养48h，如出现圆形稍扁平的黄色菌落及其周围培养基变为黄色者初步定为乳酸菌。

选取乳酸菌典型菌落转致脱脂乳试管中，40℃培养8~24h若牛乳出现凝固，无气泡，显酸性，涂片镜检细胞杆状或链球状，革兰氏染色显阳性，则可将其连续传代3次，最终选择出在3~6h能凝固的牛乳管，作菌种待用。

3.5乳酸发酵及检查

发酵：观察BCG培养基中乳酸菌菌落特征，选取长势比较好的菌落无菌操作下将乳酸菌接种于装有脱脂乳的试管中，40～42℃静止培养。

检测：为了便于测定乳酸发酵情况，取脱脂乳试管中的溶液进行革兰氏染色，显微镜检查。革兰氏阳性，无芽胞的球菌或杆菌可定为乳酸菌，记录测定结果。

3.8.实验分析

用提前灭好菌的烧杯取少量从市场上购买的（伊利、蒙牛）新鲜酸奶，用接种环将两种酸奶接入已经配好的BCG培养平板中（注意整个过程应在无菌条件下操作），接好种后帖上标签进行培养。

培养后的平板上大多都染上了杂菌，杂多为灰白色，只要个别平板长有淡黄色的乳酸菌菌落，且长势不好。

第一代：选择长势较好的乳酸菌菌落，用接种针在无菌条件下将菌种接入两只脱脂乳试管中，接好种后帖上标签进行培养。

结果：两只脱脂乳试管，一支凝固较好，颜色为乳白色略显黄，表面有淡黄色上清液，一支凝固不好。

对试管中的酸奶进行了革兰氏染色，现象如下：

显微镜下：有3种菌，革兰氏染色为紫色，有球菌、链球菌和少量细长的杆菌

第二代：选择凝固较好的脱脂乳试管，用接种环在无菌条件下将菌种接入BCG

培养平板中，接好种后帖上标签进行培养。

培养结果：平板上没有长出较好的菌落，且长有杂菌。杂菌的菌落为突起的水泡、灰白色，经革兰氏染色为紫色，为粗短的杆菌有荚膜。有的平板长有少量的乳酸菌，颜色为乳白色略显黄。

染菌的平板

第三代：选择长势较好的乳酸菌菌落，用接种针在无菌条件下将菌种接入剩余八只脱脂乳试管中，接好种后帖上标签进行培养。

培养结果：八只脱脂乳试管中，有六只支凝固较好，颜色为乳白色略显黄，表面有淡黄色上清液，两支凝固不好。

对试管中的酸奶进行了革兰氏染色：

凝固效果较差成絮状，颜色为乳白色，表面有淡黄色上清液。显微镜下：革兰氏染色为紫色，含粗短和细短的杆菌，两者含量都少。

凝固效果极好，白色，几乎没有液体。显微镜下：革兰氏染色为紫色，含大量的细长杆菌、有芽孢的大球菌和梭形菌。

第四代：选择凝固较好的脱脂乳试管，用接种环在无菌条件下将菌种接入BCG

培养平板中，接好种后帖上标签进行培养。

培养结果：平板上有的没有长出较好的菌落，且长有杂菌，杂菌的菌落为突起的水泡、灰白色，有的没有染菌，长出较好的菌落。

长势较好的菌落

制作酸奶：

选择长势较好的乳酸菌菌落，用接种环在无菌条件下，轻轻刮取BCG培养基上的菌种，接入乳酸菌培养基中，接好种后帖上标签，把接种后的乳酸瓶置于40~42C，恒温箱中培养3~4h。培养时注意观察，若出现凝乳后停止培养。然后转入4~5C 的低温下冷藏24h以上。

4.1实验结果

酸奶凝块均匀，乳白色，细腻、絮状、涌出气泡，表面有少量的乳清(清水状液体)，气味清淡，有奶香。

4.2革兰氏染色的注意事项

1.涂片不宜过厚，且应将它涂均匀，如果太粘稠就用无菌水进行稀释，这样更能观察细菌的形态。

2.染色过程中，染液要覆盖菌体，用水冲洗时应吸去玻片上的残水，以免染色液被稀释影响染色结果，且水流不宜过大，以免菌体被冲走。

3.染色成败关键是脱色的时间，时间过短，革兰氏阴性菌也会被染成革兰氏阳性菌，脱色过度，革兰氏阳性菌也会被染成革兰氏阴性菌。另外，时间长短还与涂片薄厚、乙醇用量有关。染色不宜过深，这样不利于观察细菌的形态。

4.3杂菌污染途径及预防

1) 种子带菌。原因主要有：培养基及用具灭菌不彻底；菌种在移接过程中受污染；菌种在培养或保藏过程中受污染等。

2) 空气带菌。由于实验室的条件有限，只能用酒精灯进行灭菌，灭菌不彻底等引入的细菌会引起染菌。

3) 培养基和设备灭菌不彻底导致染菌。原因主要有：原料性状影响灭菌效果；实罐灭菌时未能充分排出罐内空气；培养基连续灭菌时，蒸汽压力波动大，培养基未达到灭菌温度，导致灭菌不彻底而污染；设备、管道存在“死角”。

4) 设备渗漏引起染菌。发酵设备、管道、阀门、的长期使用，由于腐蚀、磨擦和振动等原因，往往造成渗漏。

5) 操作失误和技术管理不善也会引起染菌。如移种时接种针灭菌不彻底印入的杂菌，外界空气进入而染菌，倒平板时操作不当引入的杂菌等等。

4.5制作中的注意事项

1.采用BCG牛乳培养基琼脂平板筛选乳酸菌时，注意挑取典型特征的黄色菌落，结合镜检观察，有利高效分离筛选乳酸菌。

2. 制作乳酸菌饮料，应选用优良的乳酸菌，采用乳酸球菌与乳酸杆菌等量混合发酵，使其具有独特风味和良好口感。

3. 牛乳的消毒应掌握适宜温度和时间，防止长时间采用过高温度消毒而破坏酸乳风味。

4. 作为卫生合格标准还应按卫生部规定进行检测，如大肠菌群检测等。经品尝和检验，合格的酸乳应在4℃条件下冷藏，可保存6～7d。

制备酸奶发酵剂需做以下工作：（1）乳酸菌的培养（2）乳酸菌菌体的收集浓缩；（3）乳酸菌干剂制备