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?
苹果酸-乳酸发酵在葡萄酒酿造中的应用
苹果酸－乳酸发酵在葡萄酒酿造中的应用 苹果酸－乳酸发酵（MLF）是将苹果酸转化为乳酸，同时产生二氧化碳。由于苹果酸－乳酸发酵通常在酒精发酵结束后进行，因此，又称之为二次发酵。能够进行苹果酸－乳酸发酵的乳酸菌主要有乳酸菌、明串珠菌、片球菌和酒球菌等属的细菌。其中酒类酒球菌(Oenococcus oeni)是葡萄酒中进行苹－乳发酵最主要的乳酸菌，该属细菌对酒精和低pH具有较高的耐受性。 苹果酸－乳酸发酵是葡萄酒生物降酸的主要方法，可有效降低葡萄酒中的苹果酸。苹果酸是一种具有强烈辛酸味的双羧基酸，常规的物理、化学降酸方法对苹果酸不起作用，而苹－乳发酵可降解苹果酸，使之转化为单羧基的、口感酸味柔和的乳酸，使葡萄酒的有机酸含量降低，酒体协调性增加，并可提高其生物稳定性和风味复杂性。 我们有时无法理解的是为什么这一发酵过程会放缓、甚至停止。不完整的苹果酸－乳酸发酵酵可能延迟发酵，造成氧化，甚至产生令人讨厌的微生物。 因此，关于酵母菌株的挑选、以及对影响发酵过程主要因素的测试可以改进对苹果酸－乳酸发酵的控制。启动苹果酸－乳酸发酵的方式主要有两种：(1)非接种发酵，苹果酸－乳酸发酵由葡萄酒中自然存在的苹果酸—乳酸菌群自发完成，但结果通常不够稳定、效率不高； (2)接种发酵，苹果酸－乳酸发酵由接种经扩大培养的苹果酸—乳酸菌发酵剂完成。目前，接种发酵特性和酿酒适应性优良的乳酸茵已成为生产上启动苹果酸－乳酸发酵最普遍的方法。 发酵过程能否成功，受很多条件制约，主要因素如下： pH值： 一般说来，葡萄酒的pH值如果大于3.3引发的问题较少，若PH值低于此数，发酵过程可能遇阻。酒明串珠菌通常在葡萄酒pH低于3.5的条件下能表现出绝对优势，诸如乳酸菌、片球菌也能在此环境中存活、培育。 SO2浓度： 酒精发酵过程中，某些酵母菌株能产生亚硫酸盐，可能抑制苹果乳酸菌的发酵。葡萄浆中某些酵母菌株的出现可能绑定二氧化硫，决定产生游离态二氧化硫数量的数量。 在葡萄浆中加入二氧化硫可能延迟或阻止苹果酸－乳酸发酵过程。如果葡萄浆中游离态二氧化硫含量达到10毫克/升，就能抑制葡萄酒中苹果乳酸菌的繁殖。若想使苹果酸－乳酸发酵成功完成，建议将二氧化硫总浓度控制在50毫克/升一下。 酒精浓度： 酒精浓度过高会对乳酸菌的新陈代谢产生抑制作用，不同的菌株对酒精浓度的抗性不同。研究表明，酒精浓度如果保持5％－12％范围内，多数乳酸菌生长都不会受阻。在培养基中，可以容纳的酒精量主要由酵母菌株和温度、PH值以及培养基中氮的含量决定。高温
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
MLF 苹果酸-乳酸发酵 (MLF) 技术及中级酒庄概述
苹果酸－乳酸发酵 (MLF) 1、定义：就是在乳酸细菌的作用下将苹果酸分解为乳酸和CO2的过程。使酸涩、粗糙柔软肥硕，提高酒的质量。 18世纪70年代，巴斯德首先发现。1914年，瑞士Muller－Thurgau等定名为苹果酸－乳酸发酵。现代葡萄酒学的研究得出现代葡萄酒酿造的基本原理——要获得优质的干红葡萄酒，首先应该使糖和苹果酸分别只被酵母菌和MLB分解；其次应尽快完成这一分解过程；第三，当葡萄酒中不再含有糖和苹果酸(而且仅仅在这个时候)，葡萄酒才算真正生成，应尽快除去微生物 2、MLF对葡萄酒质量的影响苹果酸-乳酸发酵对酒质的影响受乳酸菌发酵特性、生态条件、葡萄品种、葡萄酒类型以及工艺条件等多种因素的制约。如果苹果酸-乳酸发酵进行的纯正，对提高酒质有重要意义，但乳酸菌也可能引起葡萄酒病害，使之败坏。1．降酸作用 在较寒冷地区，葡萄酒的总酸尤其是苹果酸的含量可能很高，苹果酸-乳酸发酵就成为理想的降酸方法，苹果酸-乳酸发酵是乳酸菌以L-苹果酸为底物，在苹果酸-乳酸酶催化下转变成L-乳酸和CO2的过程。二元酸向一元酸的转化使葡萄酒总酸下降，酸涩感降低。酸降幅度取决于葡萄酒中苹果酸的含量及其与酒石酸的比例。通常，苹果酸-乳酸发酵可使总酸下降1-3g/L。 3、风味修饰 苹果酸-乳酸发酵另一个重要作用就是对葡萄酒风味的影响。例如乳酸菌能分解酒中的柠檬酸生成乙酸、双乙酰及其衍生物（乙偶姻、2,3-丁二醇）等风味物质。乳酸菌的代谢活动改变了葡萄酒中醛类、酯类、氨基酸、其它有机酸和维生素等微量成分的浓度及呈香物质的含量。这些物质的含量如果在阈值内，对酒的风味有修饰作用，并有利于葡萄酒风味复杂性的形成；但超过了阈值，就可能使葡萄酒产生泡菜味、奶油味、奶酪味、干果味等异味。其中，双乙酰对葡萄酒的风味影响很大，当其含量小于4mg/L时对风味有修饰作用，而高浓度的双乙酰则表现出明显的奶油味。苹果酸-乳酸发酵后有些脂肪酸和酯的含量也发生变化，其中乙酸乙酯和丁二酸二乙酯的含量增加 4．降低色度 在苹果酸-乳酸发酵过程中，由于葡萄酒总酸下降（1-3g），引起葡萄酒的pH上升（约0.3个单位），这导致葡萄酒的色密度（color intensity）由紫红向蓝色色调转变。此外，乳酸菌利用了与SO2结合的物质（α-酮戊二酸，丙酮酸等酮酸），释放出游离SO2，后者与花色苷结合，也能降低了酒的色密度，在有些情况下苹果酸-乳酸发酵后，色密度能下降30%左右。因此，苹果酸-乳酸发酵可以使葡萄酒的颜色变得老熟（张春晖等，1999）。 5．细菌可能引起的葡萄酒病害在含糖量很低的干红和一些干白葡萄酒中，苹果酸是最易被乳酸菌降解的物质，尤其是在pH较高（3.5-3.8）、温度较高（＞16℃）、SO2浓度过低或苹果酸-乳酸发酵完成后不立即采取终止措施，几乎所有的乳酸菌都可变为病原菌，从而引起葡萄酒病害。根据底物来源可将乳酸菌病害分为：酒石酸发酵病（或泛浑病）；甘油发酵（可能生成丙烯醛）病（或苦败病）；葡萄酒中糖的乳酸发酵（或乳酸性酸败）。
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。
浅析苹果酸—乳酸发酵对干红葡萄酒品质的影响
浅析苹果酸—乳酸发酵对干红葡萄酒品质的影响 摘要：苹果酸—乳酸发酵是干红葡萄酒及高级白葡萄酒发酵必经程序，是葡萄酒生物降酸的主要方法，可降解双羧基酸的苹果酸，使之转化为单羧基的、口感酸味柔和的乳酸，使葡萄酒的有机酸含量降低，酒体协调性增加，并可提高其生物稳定性和风味稳定性。本文介绍了苹果酸—乳酸发酵的机理，引发苹果酸—乳酸发酵的微生物及其影响苹果酸—乳酸发酵的主要因素。 关键词：苹果酸-乳酸降酸干红 苹果酸—乳酸发酵时葡萄酒生产过程中一个非常重要的环节，尽管巴斯德在很早时就对它模糊的提及，还是德国人p.科利施在1889年首次确定了其生物学本质。目前已成为近年来主要的研究方向。苹果-酸乳酸发酵是指在葡萄酒发酵结束后，在乳酸细菌的作用下将苹果酸分解为乳酸和CO2的过程。使酸涩、粗糙的酒变的柔和圆润，经过苹果酸—乳酸发酵后的红葡萄酒，生物稳定性提高。苹果酸—乳酸发酵是优质干红葡萄酒酿造过程中不可缺少的二次发酵过程，在佐餐葡萄酒中，由于干红葡萄酒的低二氧化硫和低酸度，比干白葡萄酒更容易发生苹果酸乳酸发酵。 1、苹果酸—乳酸发酵对葡萄酒质量的影响 1.1 脱酸或降酸作用 与冷凉气候葡萄产区相比，炎热葡萄产区的葡萄酒具有较高的ph值和较低的酸度，降酸是不希望发生的事，而对于寒冷地区的葡萄酒来说苹果酸的含量很高，苹果酸—乳酸发酵以成为理想的生物降酸方法，故苹果酸—乳酸发酵能使苹果酸的滴定总酸下降，酸涩感降低，但过度降酸会使酒的风味变得过于平淡。酸降幅度取决于葡萄酒中苹果酸的含量及其与酒石酸的比例。通常，苹果酸—乳酸发酵可使总酸下降1-3g/L，ph随之上升0.1-0.3。 1.2 增加葡萄酒的细菌学稳定性 苹果酸、酒石酸是葡萄酒中两个固定酸，一起构成了葡萄汁中90%的酸度。苹果酸比酒石酸生理代谢活跃，易被微生物分解利用（分解酒石酸菌很少见且仅存于ph大于4的葡萄酒中），一些细菌的苹果酸酶是由于苹果酸的存在而被诱导产生的，而在其他的细菌中它可能是合成型表达。一些细菌菌株只有在高含量的苹果酸存在的情况下才能诱导产生苹果酸酶，并进行苹果酸—乳酸发酵。利用这些细菌，低苹果酸含量的葡萄酒中就可能不会发生苹果酸—乳酸发酵。而苹果酸—乳酸发酵可使苹果酸分解，经抑菌、除菌等工序处理后，使葡萄酒细菌学稳定性增加，从而避免在储酒中和包装后可能引发的二次发酵。 1.3 改善口感和风味修饰 柔和的乳酸代替了酸味粗糙的苹果酸，酸涩粗糙风味变得柔和圆润。乳酸菌的代谢活动改变了葡萄酒中酯类、氨基酸、其它有机酸和维生素等微量成分和及和部分呈现香味物质的含量。这些物质的含量如果在一定的范围内，可以起到修饰葡萄酒风味的作用，产生令人愉快的黄油般的香气。但超过了这个范围，就可能使葡萄酒产生烂菜叶味等异味。 1.4 降低色度 在苹果酸—乳酸发酵过程中，由于葡萄酒总体酸度下降，引起葡萄酒的pH 值上升，这导致葡萄酒的颜色密度由紫红向蓝色调转变，使酒体颜色变浅。此外，乳酸菌利用了与SO2结合的物质（α-酮戊二酸，丙酮酸等酮酸），释放出游离二
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?
苹果酸-乳酸菌发酵
苹果酸—乳酸菌发酵（Malolactic Fermentation, MLF） 二发、苹乳发酵原理 标签：杂谈分类：酿酒工艺另附技术工艺篇供参考：葡萄酒的苹果酸－乳酸发酵技术工艺管理苹果酸-乳酸发酵Malolactic Fermentation,MLF)是在乳酸细菌的作用下将苹果酸分解成乳酸和二氧化碳的过程，这一发酵使新(生)葡萄酒的酸涩、粗糙等特点消失，而变得柔软。经苹果酸-乳酸发酵后的红葡萄酒，酸度降低，果香、醇香加浓，获得柔软、有皮肉和肥硕等特点，质量提高。同时苹果酸-乳酸发酵还能增强葡萄酒的生物稳定性。因此，苹果酸-乳酸发酵是名符其实的生物降酸作用。 5.1简史和意义 第一个注意到这一发酵的是巴斯德，并且他把这一现象与在牛奶中观察到结果进行了比较。到了1914年，瑞士的两位葡萄酒工作者Muller-Thurgau 和Osterwalder 才将这一发酵定名为苹果酸-乳酸发酵。1945年以后，很多葡萄酒工作者和微生物学家对这一现象进行了深入的研究，取得了很大的进展，并导致HT5H 现代葡萄酒酿造基本原理HT 的产生(Peynaud ,1981 )。根据这一原理，HT5H 要获得优质红葡萄酒，首先应该使糖被酵母菌发酵，苹果酸被乳酸细菌发酵，但不能让乳酸菌分解糖和其它葡萄酒成分；其次，应该尽快地使糖和苹果酸消失，以缩短酵母菌或乳酸细菌繁殖或这两者同时繁殖的时期，HT 因为在这一时期中，乳酸细菌可能分解糖和其它葡萄酒成分，Peynaud 将这一时期称HT5H 危险期；第三，当葡萄酒中不再含有糖和苹果酸时(而且仅仅在这个时候)，葡萄酒才算真正生成，应该尽快地除去微生物。 5.2 苹果酸-乳酸发酵对葡萄酒质量的影响 苹果酸-乳酸发酵对葡萄酒质量的影响受乳酸细菌发酵特性、生态条件、葡萄品种、葡萄酒类型以及工艺条件等多种因素的制约。如果苹果酸-乳酸发酵进行得纯正，对提高酒质有重要意义，但乳酸菌也可能引起葡萄酒病害，使之败坏。 5.2.1 降酸作用 在较寒冷地区，葡萄酒的总酸尤其是苹果酸的含量可能很高，苹果酸-乳酸发酵就成为理想的降酸方法，苹果酸-乳酸发酵是乳酸细菌以L-苹果酸为底物，在苹果酸-乳酸酶催化下转变成L-乳酸和CO2的过程。二元酸向一元酸的转化使葡萄酒总酸下降，酸涩感降低。酸降幅度取决于葡萄酒中苹果酸的含量及其与酒石酸的比例。通常，苹果酸-乳酸发酵可使总酸下降1-3g/L。 5.2.2 增加细菌学稳定性 苹果酸和酒石酸是葡萄酒中两大固定酸。与酒石酸相比，苹果酸为生理代谢活跃物质，易被微生物分解利用，在葡萄酒酿造学上，被认为是一种起关键作用的酸。通常的化学降酸只能除去酒石酸，较大幅度的化学降酸对葡萄酒口感的影响非常显著，甚至超过了总酸本身对葡萄酒质量的影响。而葡萄酒进行苹果酸-乳酸发酵可使苹果酸分解，苹果酸-乳酸发酵完成后，经过抑菌、除菌处理，使葡萄酒细菌学稳定性增加，从而可以避免在贮存过程中和装瓶后可能发生的再发酵。 5.2.3 风味修饰 苹果酸-乳酸发酵另一个重要作用就是对葡萄酒风味的影响。这是因为乳酸细菌能分解酒中的其他成分，生成乙酸、双乙酰、乙偶姻及其他C 4化合物；乳酸细菌的代谢活动改变了葡萄酒中醛类、酯类、氨基酸、其他有机酸和维生素等微量成分的浓度及呈香物质的含量。这些物质的含量如果在阈值内，对酒的风味有修饰作用，并有利于葡萄酒风味复杂性的
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。
苹果酸-乳酸发酵的生物转化(英文版翻译篇)
苹果酸-乳酸发酵的生物转化 目录 2.1 前言 2.2 酿酒过程中乳酸菌的生态发展 2.2.1 葡萄酒中的乳酸菌 2.2.2 酿酒中的发展 2.2.3 微生物的相互作用 2.3 葡萄酒乳酸菌的分离鉴定 2.3.1 传统方法 2.3.2 分子方法 2.4 葡萄酒中乳酸菌的相关代谢 2.4.1 碳水化合物代谢 2.4.2 有机酸代谢 2.4.3 酚类化合物代谢 2.4.4 苷水解代谢 2.4.5 氨基酸代谢 2.4.6 蛋白质和肽的破坏 2.5 苹果酸-乳酸发酵对葡萄酒感官特性的贡献 2.6 葡萄酒中苹果酸-乳酸发酵的发展新趋势 2.6.1 苹果酸-乳酸发酵剂的使用 2.6.2 接种/联合接种的时间 2.6.3 木桶/微氧技术中的苹果酸-乳酸发酵 2.7 乳酸菌引起的葡萄酒腐败 2.7.1 葡萄酒相关的感官特性的影响 2.7.2 葡萄酒相关卫生质量的影响 2.8 乳酸菌生长的管理办法 2.9 结论 参考文献
2.1 前言 葡萄酒中苹果酸-乳酸发酵（MLF）是由酶促使L-苹果酸转化为L-乳酸而定义的，是紧随酒精发酵的二次发酵过程，也会同时发酵。苹果酸转化为乳酸的反应不属于真正的发酵，而是酶反应，由达到对数期阶段的乳酸菌（LAB）进行。苹果酸-乳酸发酵主要是由酒球菌进行，因为发现该种具有耐低pH(<3.5) ，高酒精浓度（>10%）和高SO 含量（50mg/L）的能力。很多乳酸杆菌，明串珠菌和片 2 球菌的耐药菌株也能在葡萄酒中生长和对苹果酸-乳酸发酵有作用；特别是当葡萄酒的pH超过3.5。苹果酸-乳酸发酵的最大好处是在凉的气候下使葡萄酒产生脱羧，有助于风味及香气的复杂性和提高微生物稳定性。 不幸地是，不受控的苹果酸-乳酸发酵也会引起葡萄酒的腐败，导致风味下降，对人体健康有害，本章节对乳酸菌和苹果酸-乳酸发酵在葡萄酒中的重要发展进行了详解 2.2 酿酒过程中乳酸菌的生态发展 2.2.1 葡萄酒中的乳酸菌 葡萄酒酿造是一个复杂的微生物进程，涉及到酵母菌和细菌。它们先天存在葡萄的皮中，并在酿酒过程中的桶，罐和设备中也有发现。大量的研究集中在对葡萄酒中乳酸菌的生态描述；对它在葡萄酒酿造过程中参与的反应及分布和在葡萄汁，葡萄酒和发酵过程中的次级代谢已有深入的研究。 来自葡萄，葡萄汁或葡萄酒的乳酸菌属于两个科，三个代表属。乳酸杆菌属于乳酸杆属，链球菌科属于酒球菌属和片球菌属。 2.2.1.1 乳杆菌 乳杆菌属是高度多样化的革兰氏阳性菌，微需氧细菌，细胞不可移动，有长杆，短杆，可呈现成对或成链的不同尺寸单个细胞。该属的细菌属于兼性厌氧菌，生长需要含有丰富发酵糖的培养基。 就其糖代谢，它们可以分为两组： ----严格的异型发酵 ----兼异型发酵 在异型代谢中葡萄糖转化为乳酸和其它化合物，如乙酸，乙醇和二氧化碳。还有第三种严格的同型乳酸发酵，从未在葡萄酒中发现。 乳杆菌的几个物种已经从葡萄和葡萄酒中广泛的分离出来，包括，短乳杆菌，布氏乳杆菌，干酪乳杆菌，副干酪乳杆菌，德氏乳杆菌，植氏乳杆菌，赖氏乳杆菌，希氏乳杆菌等。 2.2.1.2 片球菌 细胞不可移动，球形；这是唯一可以形成两个平面的乳酸菌，导致成对，四联球菌或团块球形细胞的形成。 这一属细菌属于兼性厌氧菌，生长需要含有丰富的生长因子和发酵糖的培养基。它们的最佳温度为25℃-30℃，pH值为6。它们属于同型发酵，意味着所有的葡萄糖被代谢成乳酸和不发酵的戊糖。 从葡萄酒中分离出来的已知的片球菌中仅四种：有害的片球菌，小片球菌，外片球菌，戊糖片球菌，其中戊糖片球菌，小片球菌在培养基中最为常见。
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%。