不同发酵温度对开菲尔产氨基酸及理化性质的影响
开菲尔粒中发酵优势菌混合发酵生产开菲尔饮品的研究
开菲尔粒中发酵优势菌混合发酵生产开菲尔饮品的研究于岚;沈伟达;阳大海;曹访;刘莉【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2012(040)004【摘要】[目的]考察各菌株对酸乳各项发酵指标的影响,为开发稳定的开菲尔饮品生产工艺提供理论基础.[方法]采用从开菲尔粒中筛选获得的6株优势菌进行单菌及混合发酵,以1×104个/ml的接种量,分别接种单菌或多种菌以等比例混合至新鲜牛奶中,30℃培养30h后于4℃储存10 h,测定各项发酵指标.[结果]利用2种菌混合发酵过程中,高加索乳杆菌与德氏乳杆菌混合发酵所得的酸乳风味最佳,高加索乳杆菌与肠膜明串珠菌混合发酵和肠膜明串珠菌与克鲁维酵母混合发酵的风味较好.3种菌混合发酵过程中,利用克鲁维酵母、乳酸乳球菌和肠膜明串珠菌混合发酵所得的酸乳风味最佳,利用假丝酵母、乳酸乳球菌和肠膜明串珠菌混合发酵以及利用克鲁维酵母、高加索乳杆菌和德氏乳杆菌进行发酵所得的酸乳风味较好.[结论]利用酵母菌和乳酸菌混合发酵能有效提高牛奶中脂肪的降解率,但是抑制发酵乳中芳香物质的产生.2种菌混合发酵条件下所得酸乳的乳酸含量及黏度显著高于3种菌混合发酵,这可能与菌的共生过程中各菌的生长、代谢之间的相互作用有关.【总页数】4页(P2289-2291,2306)【作者】于岚;沈伟达;阳大海;曹访;刘莉【作者单位】湖州师范学院生命科学学院,浙江湖州313000;湖州师范学院生命科学学院,浙江湖州313000;湖州师范学院生命科学学院,浙江湖州313000;湖州师范学院生命科学学院,浙江湖州313000;湖州师范学院生命科学学院,浙江湖州313000【正文语种】中文【中图分类】TS275.4【相关文献】1.开菲尔粒的生长特性及开菲尔发酵剂 [J], 郭彩华;蔡慧农;杨秋明;王迪;邓火银;姚远2.开菲尔直投式发酵剂在益生菌干酪生产中的应用研究 [J], 陈旭峰;史改玲;樊伟鑫;许女3.开菲尔发酵剂发酵特性研究 [J], 李海燕;乔成亚;刘振民;龚广予;梅芳;孙卓4.开菲尔发酵复合果蔬固体饮品的制备及体外功能研究 [J], 陈树俊; 罗佳5.果蔬-开菲尔藜麦发酵混合冻干食品的研制及抗氧化特性分析 [J], 陈树俊;王婉榕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
利用开菲尔粒制作发酵乳饮料工艺技术研究
利用开菲尔粒制作发酵乳饮料工艺技术研究
发酵乳饮料是以乳为基础原料，通过添加乳酸菌等微生物进行发酵而制成的一种饮料。
在这个过程中，开菲尔粒可以被用来制作发酵乳饮料。
下面将介绍利用开菲尔粒制作发酵乳饮料的工艺技术研究。
首先，为了制作发酵乳饮料，需要准备好牛奶和开菲尔粒。
开菲尔粒是一种微生物的混合物，通常由乳酸菌、酪酸菌和乳杆菌等微生物组成。
它们能够将牛奶中的乳糖转化为乳酸和其他有机酸，从而使牛奶发酵并产生酸味。
其次，将牛奶加热至75-80℃，保持15-20分钟，目的是杀灭牛奶中的细菌和酵母菌，减少竞争微生物对乳酸菌的影响。
接着，将牛奶冷却至42-45℃，加入开菲尔粒，搅拌均匀，然后将其放置于恒温箱内发酵。
恒温箱温度一般为37℃，发酵时间一般为6-8小时，可以根据不同的需求进行调整。
最后，发酵完成后，将发酵乳饮料放置于冷库内冷藏，以防止继续发酵。
发酵乳饮料有许多种类，例如酸奶、酸牛奶、发酵乳等等。
它们不仅具有良好的口感和营养价值，还有多种益生菌，可以改善肠道健康，增强免疫力。
综上所述，利用开菲尔粒制作发酵乳饮料是一种简单、实用的方法，但是需要注意控制好发酵时间和温度，以保证乳酸菌的生长和发酵效果。
温度对微生物发酵的影响及其控制
温度对微生物发酵的影响及其控制一、温度对发酵的影响微生物发酵所用的菌体绝大多数是中温菌，如霉菌、放线菌和一般细菌。
它们的最适生长温度一般在20～40℃。
在发酵过程中，需要维持适当的温度，才能使菌体生长和代谢产物的生成顺利地进行。
温度对发酵有很大的影响。
它会影响各种酶反应的速率，改变菌体代谢产物的合成方向，影响微生物的代谢调控机制，影响发酵液的理化性质，进而影响发酵的动力学特性和产物的生物合成。
温度对化学反应速度的影响常用温度系数（Q10）（温度每升高10℃，化学反应速度所增加的倍数）来表示。
在不同温度范围内，Q10的数值是不同的，一般是2～3。
而酶反应速度与温度变化的关系也完全符合此规律，也就是说，在一定范围内，随着温度的升高，酶反应速率也增加，但有一个最适温度，超过这个温度，酶的催化活力会下降。
温度对菌体生长的酶反应和代谢产物合成的酶反应的影响往往是不同的。
有人考察了不同温度(13～35℃)对青霉菌的生长速率、呼吸强度和青霉素生成速率的影响，结果是，温度对这三种代谢的影响是不同的。
按照阿伦尼乌斯方程计算，青霉菌生长的活化能E=34kJ／mol，呼吸活化能E=71kJ／mol，青霉素合成的活化能E=112kJ／mol。
从这些数据得知：青霉素生成速率对温度的影响最为敏感，微小的温度变化，就会引起生成速率产生明显的改变，偏离最适温度就会引起产物产量发生比较明显的下降，这说明次级代谢发酵温度控制的重要性。
因此，温度对菌体的生长和合成代谢的影响是极其复杂的，需要考察它对发酵的影响。
温度还能改变菌体代谢产物的合成方向。
如在高浓度Cl-和低浓度Cl-的培养基中利用金霉素链霉菌NRRLB-1287进行四环素发酵过程中，发酵温度愈高，愈有利于四环素的合成，30℃以下时合成的金霉素增多，在35℃时就只产四环素，而金霉素合成几乎停止。
温度变化还对多组分次级代谢产物的组分比例产生影响。
如黄曲霉产生的多组分黄曲霉毒素，在20℃、25℃和30℃下发酵所产生的黄曲霉毒素(aflatoxin)G1与B1的比例分别为3:1、1:2、1:1。
不同贮藏温度下开菲尔发酵乳中的菌相变化研究
不同贮藏温度下开菲尔发酵乳中的菌相变化研究沈玲;王豪;苏米亚;王荫榆;廖文艳【摘要】开菲尔是通过开菲尔粒中的细菌和酵母发酵形成的乳制品,具有特殊的风味特征.体外和动物实验显示,开菲尔中的共生菌群具有抗癌、抗突变以及抗菌等功效.本实验采用开菲尔商用发酵剂制备开菲尔,分析了不同保藏温度对开菲尔中微生物菌相的影响,发现贮藏温度控制在4℃～15℃内,20 d保质期结束后开菲尔中菌株衰减量少,稳定性较高,可保证产品最终质量.【期刊名称】《乳业科学与技术》【年(卷),期】2011(034)001【总页数】3页(P15-17)【关键词】开菲尔;菌相;贮藏温度【作者】沈玲;王豪;苏米亚;王荫榆;廖文艳【作者单位】光明乳业股份有限公司,技术中心,乳业生物技术国家重点实验室,上海,200436;光明乳业股份有限公司,技术中心,乳业生物技术国家重点实验室,上海,200436;光明乳业股份有限公司,技术中心,乳业生物技术国家重点实验室,上海,200436;光明乳业股份有限公司,技术中心,乳业生物技术国家重点实验室,上海,200436;光明乳业股份有限公司,技术中心,乳业生物技术国家重点实验室,上海,200436【正文语种】中文【中图分类】TS252.54开菲尔是一种源自于高加索山脉、具有特殊风味的发酵乳制品，拥有悠久的使用历史。
许多世纪以前，高加索地区牧民发现新鲜牛奶在随身携带的皮袋中会自然发酵形成一种具有爽快酸味的饮料，这便是最初的开菲尔[1]。
如今在欧洲，开菲尔已达到工业化生产规模，且年产量逐年递增。
在日常饮食中摄入开菲尔可带来多重益生作用，据报道其拥有抑菌，免疫调节，预防癌症以及降胆固醇作用[2-5]。
开菲尔口感刺激，有轻微的起泡性，酒香味及杀口感，因此被誉为发酵乳中的香槟[6]，与市面上的普通酸奶相比具有显著差异。
开菲尔粒是用作开菲尔生产的专属发酵剂，其中包含有多种乳酸菌（乳杆菌、乳球菌、明串珠菌）、醋酸菌以及酵母菌（乳糖发酵型酵母和非乳糖发酵型酵母）[7]。
温度对发酵的影响
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总结 pH控制是一项非常细致的工作，不仅考虑最 佳pH值，而且要根据生长阶段考察对pH的要求。 在pH控制中还要采用合适的调节方法。
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• 发酵过程的pH控制
小
结
发酵过程pH会发生变化
变 基质代谢 化 原 产物形成 因 菌体自溶
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pH
对
pH影响酶的活性
第三节 发酵过程的pH控制
一、发酵过程pH变化的原因 1、基质代谢 2、产物形成 3、菌体自溶，pH上升，发酵后期，pH上升。
二、pH对发酵的影响
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三、pH的控制
1、调节好基础料的pH。 2、在基础料中加入维持pH的物质。 3、通过补料调节pH 4、当补料与调pH发生矛盾时，加酸碱调pH 5、不同调pH方法的影响
3
温度变化及其控制
2、温度影响发酵方向
3、温度还影响基质溶解度，同时氧在 发酵液中的溶解度也影响菌对某些基质 的分解吸收。
因此对发酵过程中的温度要严格控制。
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（二）最适温度的选择 1、根据菌种及生长阶段选择
2、根据培养条件选择
3、根据菌生长情况
总之，温度的选择根据菌种生长阶段及培养条件 综合考虑。要通过反复实践来定出最适温度。
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三、发酵过程引起温度变化的因素
（一）发酵热Q发酵 发酵热是引起发酵过程温度变化的原因。 所谓发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量。
1、生物热Q生物
3、蒸发热Q蒸发
2、搅拌热Q搅拌
4、辐射热Q辐射
Q发酵＝Q生物＋Q搅拌－Q蒸发－Q辐射
6
（二）发酵热的测定
方法：①一种是用冷却水进出口温度差计算发酵热。 在工厂里，可以通过测量冷却水进出口的水温，再 从水表上得知每小时冷却水流量来计算发酵热。
开菲尔酸奶酒生产技术
稀奶油中的工作发酵剂的数量需根据该工艺的硬度程序而定。 还必须与酸化和成熟温度以及同阶段的持续时间相适应，工 作发酵剂的用量可在稀奶油的1-7%之间变化，较低的用量适 用于带有硬脂（低碘值）的稀奶油，保持于21℃的温度；较 高的用量适用于带有软脂的稀奶油，保持在15-16℃的温度。 当温度处理结束时，稀奶油被送去搅拌，发酵过程就此完 成，这时，稀奶油的非脂部分的酸度应为36°SH。
第二章 乳制品和蛋制品生产技术
第三节 开菲尔酸奶酒生产技术
• 一、开菲尔和开菲尔粒 • 开菲尔是最古老的发酵乳 制品之一，它起源于高加 索地区，原料为山羊乳， 绵羊乳或牛乳。俄罗斯消 费量最大，每人每年大约 消费量为5L，其它许多国 家也生产开菲尔。开菲尔 应该是粘稠，均匀、表面 光泽的发酵产品，口味新 鲜酸甜，略带一点酵母味。 产品的 pH 值通常为4.3～ 4.4。
• 2、巴氏杀菌 • 稀奶油在高温，通常为95℃或者更高一些的温度下进 行巴氏杀菌。一般不需要保持时间，热处理的程度应达到 使过氧化物酶试验结果呈阴性。强烈的热处理不仅杀死了 致病菌，而且也杀死了影响保藏质量的其它细菌和酶。热 处理不应过分强烈，以免引起蒸煮味之类的缺陷。
• 3、真空脱气 • 在夏季，草原上各种葱类植物生长繁延，葱味是一种常见 的缺陷。这种风味也会带入到牛奶和稀奶油中，为避免强 烈的气味，有必要对收购的原料进行某种形式的分类。如 果，需要，可以通过真空处理，将任何具有挥发特性的异 常风物质除去。 • 首先将稀奶油加热到78℃，然后加压输送到一个压力相当 于62℃沸点的真空室。压力的降低引起所有挥发性香料和 芳香物质以气体的形式逸出，稀奶油通过沸腾而冷却下来， 稀奶油经这一处理后，回到热交换器进行巴氏杀菌、冷却、 并打到成熟罐。 • •
发酵工艺控制——温度对发酵的影响及控制
发酵工艺控制——温度对发酵的影响及控制发酵工艺控制——温度对发酵的影响及控制来源：青岛海博《微生物工程》微生物发酵生产的水平最基本的是取决于生产菌种的性能，但有了优良的菌种还需要有最佳的环境条件即发酵工艺加以配合，才能使其生产能力充分。
因此必须研究生产菌种的最佳发酵工艺条件，如营养要求、培养温度、对氧的需求等，据此设计合理的发酵工艺，使生产菌种处于最佳成长条件下，才能取得优质高产的效果。
温度对发酵的影响及控制温度对发酵的影响及其调节控制是影响有机体生长繁殖最重要的因素之一，因为任何生物化学的酶促反应与温度变化有关的。
温度对发酵的影响是多方面且错综复杂的，主要表现在对细胞生长、产物合成、发酵液的物理性质和生物合成方向等方面。
一、温度对发酵的影响（一）、温度影响微生物细胞生长随着温度的上升，细胞的生长繁殖加快。
这是由于生长代谢以及繁殖都是酶参加的。
根据酶促反应的动力学来看，温度升高，反应速度加快，呼吸强度增加，最终导致细胞生长繁殖加快。
但随着温度的上升，酶失活的速度也越大，使衰老提前，发酵周期缩短，这对发酵生产是极为不利的。
（二）、温度影响产物的生成量。
（三）、温度影响生物合成的方向。
例如，在四环类抗生素发酵中，金色链丝菌能同时产生四环素和金霉素，在30℃时，它合成金霉素的能力较强。
随着温度的提高，合成四环素的比例提高。
当温度超过35℃时，金霉素的合成几乎停止，只产生四环素。
（四）、温度影响发酵液的物理性质温度除了影响发酵过程中各种反应速率外，还可以通过改变发酵液的物理性质间接影响微生物的生物合成。
例如，温度对氧在发酵液中的溶解度就有很大响，随着温度的升高，气体在溶液中的溶解度减小，氧的传递速率也会改变。
另外温度还影响基质的分解速率，例如，菌体对硫酸盐的吸收在25℃时最小。
二、影响发酵温度变化的因素：发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量。
Q发酵=Q生物+Q搅拌-Q蒸发-Q辐射1、生物热是生产菌在生长繁殖时产生的大量热量。
贮藏温度对开菲尔发酵乳理化性质及菌相的影响
开菲尔源 自于高加 索 山脉 ， 是一种具有 特殊风味 的发 酵 乳制 品， 有悠久使用历史 …。 目前在欧洲开 菲尔 已达 到工业
化生产规模 ， 且产量逐 年递增。 日常饮食 中摄入开菲尔可 带
１２ 仪 器与 设 备 ．
超净工作 台（ 国 Ｌｂ ｏｃ 美 ａｅｎｏ公 司 ） 厌氧 培养 箱 （ 国 ； 英 Ｒ ｓｉｎ 司） 生物培养箱 （ 国 Ｂｎ ｅ 公 司） 高压灭 菌锅 ｕｋ 公 ｎ ； 德 ｉｄｒ ；
来多重益生作用 ， 开菲尔有抑菌 、 免疫调 节、 防癌症 以及 降 预 胆固醇作用 。开菲尔口感刺激 ， 有轻微起泡性 、 香味及 酒 杀 口感 ， 因此被誉 为发酵乳 中的香槟 。 开菲尔粒是生产开菲尔 的专 属发酵剂 ， 其含有多种 乳酸
菌（ 乳杆菌 、 乳球菌 、 明串珠菌 ） 醋酸菌 以及酵母 菌（ 糖发 、 乳 酵型酵母和非 乳糖发酵 型酵母 ） 。在发酵 过程 中， 菲尔 开
中各种共生菌群相互作用 、 同生长 ， 协 其活菌数较普通酸奶 中
（ 日本 Ｈｒｙｍ 公司 ）漩 涡混合仪 （ ｉ ａａ ａ ； 上海青浦沪西 仪器厂 ） ；
生鲜牛乳 （ 光明乳 品八厂 ） 白砂糖 （ ； 广西上 上糖业 有限 公司） 开菲尔基础发酵剂 （ ； 丹尼斯克公 司） 马克斯 克鲁维酵 ；
将开菲尔发酵乳分别贮存于 ４ １ 、５℃恒温条件下 ， 、５ ２ 贮 存 ５ ８ １ 、５ ２ 、、２ １、０ｄ时取样 ， ｐ 以 Ｈ值 、 黏度、 乙醇含量 为主要
破乳 一 冷却至 ｌ ２ ５— ０℃ 一灌装封 口。
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不同发酵温度对开菲尔产氨基酸及理化性质的影响
作者：王豪
来源：《江苏农业科学》2014年第09期
摘要：开菲尔中除含有多种益生菌外，在发酵过程中还可代谢产生多种功能性物质。
试验研究了开菲尔在不同发酵温度下游离氨基酸变化、活性益生菌增殖及对乳酸合成水平的影响，结果表明，30 ℃发酵至终点，pH值为4.60，开菲尔中游离氨基酸水平高达576.2 mg/kg，活菌数达1.6×1011 CFU/g，乳酸合成量为8.0 g/L，表现出极好的功能性成分产生水平、菌体细胞生长活性和酸化能力。
关键词：开菲尔；氨基酸；发酵温度；活菌数；乳酸
中图分类号： TS252.42文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）09-0236-03
收稿日期：2013-11-21
基金项目：“十二五”国家科技支撑计划（编号：2012BAD28B07、2013BAD18B01）。
作者简介：王豪（1984—），男，上海人，硕士，工程师，主要从事乳品生物技术研究。
E-mail：wanghao840818@。
发酵乳是通过乳酸菌等菌种，代谢利用乳中乳糖和蛋白质等成分，产生多种生物活性物质，赋予机体极好的营养价值及益生特效的一种产品[1]。
乳酸菌是一类对营养物质选择较为挑剔的微生物，在多数情况下此类菌群的生物合成能力有限，需要外源的氨基酸或肽来支持其生长代谢。
由于生乳中缺乏此类小分子物质，因此，乳酸菌的生长取决于对酪蛋白的水解能力[2]。
酪蛋白是氨基酸的主要来源，其水解与乳酸菌所分泌的蛋白酶密切相关，细胞膜上的蛋白酶是唯一能够催化酪蛋白降解为低聚肽的关键酶，然后，低聚肽才能被转入膜内，再经由内肽酶及氨肽酶等进一步降解。
发酵乳中由乳酸菌代谢释放积累的氨基酸会显著影响发酵乳制品的营养功能，而游离氨基酸的种类及产生水平取决于乳的品类、乳酸菌的组成、发酵参数和贮存条件等因素。
发酵乳中氨基酸总量反映蛋白水解及菌体细胞同化之间的平衡关系，例如，保加利亚乳杆菌的蛋白水解活性要强于嗜热链球菌，前者产生的氨基酸为后者同化利用，从而建立了一种菌群共生平衡关系。
开菲尔是一种由混合菌群发酵制成的乳制品，目前少有文献报道开菲尔发酵过程中体系内游离氨基酸的变化。
本试验研究开菲尔菌群在不同发酵温度下氨基酸释放利用、细胞生长及乳酸产生的特性，以揭示开菲尔菌株间的互生关系，从而在未来工业化生产中可以设计出具有高活菌数、高含量游离氨基酸的发酵乳，提升产品的营养价值和益生功效。
1材料与方法
1.1材料与试剂
生鲜牛乳，光明乳品八厂生产；白砂糖，广西上上糖业有限公司生产；开菲尔复合发酵剂，含保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、乳酸乳球菌乳酸亚种、乳酸乳球菌乳脂亚种、乳酸乳球菌双乙酰亚种，丹尼斯克公司生产；氨基酸化学分析试剂包，美国 Waters 公司生产；Pico Taq衍生化试剂盒，美国Waters公司生产；超滤膜，美国Millpore公司生产；MRS 培养基、M17培养基，德国Merck公司生产；其他均为国产分析纯试剂。
1.2仪器与设备
超净工作台，美国Labconco公司生产；厌氧培养箱，英国Ruskinn公司生产；电热恒温水槽，上海精宏实验设备公司生产；高压灭菌锅，日本Hirayama公司生产；高速冷冻离心机，美国BECKMAN COULTER公司生产；HPLC色谱仪，美国 Waters 公司生产；pH计，美国奥立龙公司生产。
1.3试验方法
1.3.1开菲尔制备生牛乳验收→净化→混料（白砂糖，40～45 ℃）→均质（60～65 ℃，19～21MPa）→杀菌（90 ℃，5 min）→冷却→接种发酵至pH值4.6±0.02→搅拌破乳→冷却至16～22 ℃→灌装封口。
1.3.2氨基酸测定样品用4%磺基水杨酸沉淀，4 ℃、10 000 g 离心20 min；取上清液，用10 000 NMWL的膜超滤，等分为50 L，采用Pico Taq衍生化试剂盒进行衍生反应，用于HPLC上样分析；采用氨基酸化学分析试剂包对游离氨基酸的异硫氰酸苯酯衍生物进行定量。
色谱分析条件：Pico Taq柱（3.9 mm×30 cm），温度46 ℃，进样量10 L（取自 100 L 稀释的衍生化样品）；标准品为额外添加了色氨酸和天冬酰胺的H级氨基酸，进样量为25 pmol。
1.3.3乳酸测定参考Boehringer描述的酶法检测流程[3]。
1.3.4微生物计数采用无菌去离子水进行梯度系列稀释，平行试验3次。
乳球菌及链球菌计数使用M17琼脂培养基，乳杆菌计数使用MRS琼脂培养基，均采用倾注平板法，分别在30、37、42 ℃环境温度下培养至形成明显菌落后进行计数。
活菌计数以1 g中的菌落集成单位（CFU/g）来表示。
2结果与分析
2.1不同发酵温度下开菲尔的活菌数含量及乳酸合成量
由图1可见，开菲尔菌群中无论是杆菌还是球菌，在 30 ℃培养时前6 h内均呈指数级态势生长，此发酵温度处于乳酸乳球菌最适的生长温度范围，低于保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌的最适生长温度，促使整个发酵过程中球菌数均高于杆菌数；发酵17 h后，pH值降至酪蛋白
等电点4.61时，球菌数较杆菌数高出约1个数量级，总菌数达1.6×1011 CFU/g，所合成的乳酸总量达8.0 g/L。
在发酵过程中，虽然球菌和杆菌均表现出很好的细胞生长趋势及酸化活性，但是均未到达典型的稳定期。
2.2不同发酵温度下开菲尔的氨基酸产生种类及合成量。