酸奶与菌种发酵介绍

酸奶与菌种发酵介绍 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-
ATTENTION：有的版块不一定要做在一张ppt里面
基本信息
题目：微生物（桥形符号）人类
酸奶简介
酸奶的发酵过程使奶中糖、蛋白质有20%左右被水解成为小的分子（如半乳糖和乳酸、小的肽链和氨基酸等），奶中脂肪含量一般是3%～5%。

经发酵后，乳中的脂肪酸可比原料奶增加2倍，这些变化使酸奶更易消化和吸收，各种营养素的利用率得以提高。

酸奶由纯牛奶发酵而成，除保留了鲜牛奶的全部营养成分外，在发酵过程中乳酸菌还可以一产生人体营养所必须的多种维生素，如VB1、VB2、VB6、VB12等。

作用
一是能将牛奶中的乳糖和蛋白质分解，使人体更容易消化和吸收。

二是酸奶有促进胃液分泌、提高食欲、促进和加强消化的功效。

三是乳酸菌能减少某些致癌物质的产生，因而具有防癌作用。

四是能抑制肠道内腐败菌的繁殖，并减弱腐败菌在肠道内产生的毒素。

乳酸菌概况
我们都知道酸奶是由乳酸菌发酵而制得的，但是乳酸菌并不是指一种菌，而是一类菌的总称。

乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）是一类能利用碳水化合物产生大量乳酸的革兰氏阳性菌的总称，主要包括乳酸杆菌属（Lactobacillus）、链球菌属（Streptococcus）、肠球菌属（Enterococcus）、乳球菌属（Lactococcus）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）和明串珠球菌属（Leuconostoc）。

要做酸奶，有两种菌是必不可少的。

这就是“嗜热链球菌”（英文代号为S）和“保加利亚乳杆菌”（英文代号为L）。

这两种乳酸菌存在“共生作用”，它们相互帮忙，能够促进产酸速度，让酸奶能正常凝固，而且能产生比较好的风味。

用这两种菌混合培养制成发酵剂，然后加到牛奶当中，在40-42度的温度下保温培养几个小时，就可以把液态的牛奶做成凝固的酸奶了。

保加利亚杆菌介绍
保加利亚乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)是德式乳杆菌的一个亚种，被广泛的应用在酸奶制作的过程当中。

（该亚种最初由保加利亚微生物学家赛德蒙·格里戈罗夫(Stamen Grigorov)在1905年时确定并以其祖国的名字命名，1984年时韦斯等人又将其确认为德式乳杆菌的亚种。

）保加利亚乳杆菌外观为长杆形，能产生大量的乳酸。

最适宜的生长温度为40摄氏度左右。

生长特性
保加利亚乳杆菌属于革兰氏阳性，厌氧性菌。

菌体长2~9μm，宽0.5~0.8μm，单个体呈长杆状或成链，两端钝圆，不具运动性，也不会产生孢子。

在牛奶上培养，菌落为无色到淡白色，通常呈不光棉花状，直径1mm~3mm。

保加利亚乳杆菌属于化能异养型微生物，营养要求苛刻。

一般来说，脱脂乳和乳清是乳酸菌的最佳培养基，实验表明，单从菌落总数来说，以乳清加6％脱脂奶粉作为培养基最好，生长繁殖过程中需要多种微生素等生长因子，尤其是B族维生素，如吡哆酸、钴胺酸、叶酸等。

最适生长温度一般为37~45℃。

温度高于50℃或低于20℃则不能生长。

产酸特性
由于菌种不同，代谢途径不同，生成的产物有所不同，将乳酸发酵又分为同型乳酸发酵、异型乳酸发酵和双歧杆菌发酵。

同型乳酸发酵
经EMP途径。

同型乳酸发酵(homolactic fermentation)是指嗜酸乳杆菌(L．acidophilus)、德氏乳杆菌(Lnc．delbriikii)等乳酸杆菌利用葡萄糖经糖酵解途径生成乳酸的过程。

因为乳酸杆菌大都没有脱羧酶，所以糖酵解途径产生的丙酮酸就不能通过脱羧作用而生成乙醛，只有在乳酸脱氢酶催化作用下(需要辅酶I)，以丙酮酸作为受氢体，发生还原反应而生成乳酸。

由此可以得出，葡萄糖经同型乳酸发酵的总反应式为：
C6 H 12O6+2ADP+2Pi——+2CH3CH(OH)COOH+2ATP
1分子葡萄糖生成2分子乳酸，理论转化率为100%。

保加利亚乳杆菌经同型乳酸发酵将乳糖转化为乳酸，首先乳糖被β-半乳糖苷酶分解为葡萄糖和半乳糖，接着葡萄糖通过糖酵解途径被转换成二分子丙酮酸，再经乳酸脱氢酶催化，还原生成乳酸。

半乳糖以转化依次生成半乳糖-1-磷酸、葡萄糖-1-磷酸、葡萄糖-6-磷酸，最后进入糖酵解途径，也被转换成二分子丙酮酸，然后被还原为乳酸。

一般来说，保加利亚乳杆菌耐受乳酸的最大量为2％，理论上乳酸菌经同型发酵途径每消耗1mol葡萄糖会转化生成2mol乳酸和2mol ATP，若产生2％乳酸需要消耗约2％葡萄糖，而总糖消耗量应为3％~4％或略高才能满足保加利亚乳杆菌的营养要求。

大量的实验已证实，菌体发酵乳糖，生成的乳酸使乳的pH值下降，当pH值下降至4.5时，酪蛋白沉淀，乳凝固。

酸奶也正是利用这一原理来生产的。

异型乳酸发酵
经HMP途径。

异型乳酸发酵(heterolactic fermentation)除生成乳酸外还生成CO2和乙醇或乙酸。

其生物合成途径也有两种：6-磷酸葡萄糖酸途径和双歧(bifidus)途径，前者的代表菌株有肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)及葡聚糖明串珠菌(L．dextranicum)，后者代表菌株为双歧杆菌(Bi fidobacterium bifidum)。

双歧杆菌发酵
经HK途径—磷酸己糖解酮酶途径。

反应在厌氧条件下进行，反应过程中不发生脱氢反应，1分子葡萄糖经双歧反应途径最终转化为1分子乳酸和1.5分子乙酸，乳
酸对糖的理论转化率为50%；途径中有两个磷酸酮解酶参与，即6-磷酸果糖酮解酶(6-phosphofructokinase ketonase)和5-磷酸木酮糖磷酸酮解酶(xylulose-5-phosphorolysis ketonase)。

嗜热链球菌
嗜热链球菌为原核微生物中的链球菌属，可以把乳糖发酵产生乳酸的兼性厌氧的革兰氏阳性细菌[3]，是一种对人体健康有益的乳酸菌，主要应用于发酵工业。

嗜热链球菌单菌形态为圆形或椭圆形，直径0.7μm~ 0.9μm，呈对或链状排列，无芽孢和鞭毛，无运动性。

在不同的培养温度和培养环境下嗜热链球菌形态有较大区别：（1）15℃的原乳中不能生长；（2）45℃的原乳中形成链状；（3）30℃原乳中多数菌株形成双球菌；（4）高酸度乳中变成长链。

嗜热链球菌在MRS固体培养基中生长的菌落形态为底部略带微黄色，表面多为乳白色，边缘不整齐，表面较光滑、湿润，中间凸起，菌落较适中。

产酸特性
嗜热链球菌主要进行厌氧同型乳酸发酵，利用乳中的乳糖生产L（+） -乳酸。

传统的酸奶发酵剂主要是保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的混合菌株， 2菌株虽然都可以发酵乳糖产生乳酸，但其在酸奶中的作用有较大区别，在酸奶的不同发酵阶段具有不同的影响。

嗜热链球菌的产酸性能主要表现在发酵初期，发酵初期原料乳pH值较高，有益于嗜热链球菌的生长。

此阶段嗜热链球菌控制了发酵过程，酸奶在此期间酸度的下降主要是嗜热链球菌发酵乳糖产酸的结果。

随着产酸量的增加，酸奶的pH值不
断下降，嗜热链球菌的产酸性能逐渐降低，当pH值降至4.2时，嗜热链球菌基本停止产酸。

总之，嗜热链球菌在酸奶发酵中不是主要的产酸菌，在混菌发酵中，其产酸能力明显低于保加利亚乳杆菌。

但嗜热链球菌在发酵初期，主要起到了产酸作用，并且还可以产生少量的甲酸和丙酸，促进保加利亚乳杆菌的快速生长。

嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的混合培养物对乳进行发酵时， 2种菌具有共生关系，这种关系已得到广泛研究，混合培养过程将促进两者维持更好的生长。

误区：
含乳饮料≠酸奶（艺术字打出来加动画效果，单独一页）
酸牛奶是纯牛奶发酵而成的，不额外兑水。

而发酵型含乳饮料即乳酸菌饮料和乳酸饮料，是在水中加入少量发酵乳或少量牛奶（或奶粉）再加上糖、甜味剂等调剂而成的。

二者的区别是一个以乳为主要成份，一个以水为主要成份，因此营养成份相差甚远，价格上也有差别。

（两张表放在一张ppt里面）
某含乳饮料成分表：
酸奶成分表：
喝酸奶有助减肥，而喝酸奶饮料只会适得其反。

一般来说，酸奶饮料都是加入过多糖分的饮品。

所以，喝酸奶饮料减肥会导致你摄入过多的热量。

另外益生菌饮料如养乐多、味全等也不是酸奶，以养乐多为例经过强化培养的菌具有能够抵抗胃液、胆汁等强力杀菌作用的消化液作用，并以活性状态到达人体的肠道内。

其作用
在于：活着到达小肠增加有益菌，减少有害菌；减少肠内有害物质，防止肠内腐败；预防食物中毒菌的感染；提高肠道活性，调节肠内生态平衡；改善便秘和腹泻症状；促进新陈代谢，增进身体健康。

鉴别方法
1、看产品名称：如果的乳饮料必须得标注“乳饮料”、“牛奶饮品”等字样，哪怕是字体很小或者不容易看见，都必须得标注，这是国家的硬性规定；
2、看配料表：如果排在第一位是鲜牛奶或者生鲜乳为酸奶，如果排在第一位是水则为乳饮料；
3、看蛋白质含量：蛋白质≥2.3%为酸奶，蛋白质≤2.3%则为乳饮料；
4、保质期短（一般在21天以下）且需要冷藏保存（一般2—6℃）的是酸奶，保质期长且常温保存的为乳酸饮料。

引用资料：
百度百科“酸奶”“乳酸发酵”“保加利亚乳杆菌”“嗜热链球菌”“养乐多”等词条
互动百科“保加利亚乳杆菌”“嗜热链球菌”词条
郜洪涛，吕嘉枥，闫肃，徐娟，嗜热链球菌对酸奶发酵的影响及应用前景，《中国酿造》，2010年第11期
百度图片。