雙歧桿菌高效濃縮型酸奶發(fā)酵劑制備關鍵技術研究.pdf

1、雙歧桿菌作為典型的益生菌，其促進人體健康的有益作用已被公認，雙歧桿菌制品已成為面向21世紀的生物工程技術產品。隨著人們健康意識的提高，積極研制并開發(fā)多功能乳制品將成為乳制品行業(yè)競爭的熱點和大眾的消費時尚；在迅猛發(fā)展發(fā)酵乳制品的同時，積極研究并大力開發(fā)高效濃縮型酸奶發(fā)酵劑，對于推動我國乳酸菌發(fā)酵劑產業(yè)化進程、促進我國發(fā)酵乳制品工業(yè)的發(fā)展，具有重要意義。本文對優(yōu)良雙歧桿菌菌種進行了分離選育和優(yōu)化搭配；研究了雙歧桿菌純種和雙歧桿菌與乳酸菌混種

2、發(fā)酵牛乳的工藝技術；優(yōu)化篩選出適合工業(yè)化生產的廉價增殖培養(yǎng)基和凍干復合保護劑；研究了雙歧桿菌增殖培養(yǎng)、細胞濃縮分離、真空冷凍干燥的工藝技術；初步探索了雙歧桿菌在冷凍干燥過程中存活的適宜條件；制備出高效濃縮型雙歧桿菌凍干發(fā)酵劑，并對凍干發(fā)酵劑在乳中的發(fā)酵活力進行了檢測。本文還對雙歧桿菌的擴大培養(yǎng)進行了初步探索和分析。 比較了4株雙歧桿菌在乳中的生長與發(fā)酵特性、冷藏期間的存活力和后酸化活性以及抗冷凍干燥特性，獲得兩株特性優(yōu)良雙歧桿菌

3、Bbm和Blm。 研究了接種量、蔗糖添加量、起始pH值、發(fā)酵溫度、菌株的耐氧性等因素對雙歧桿菌在牛乳中發(fā)酵的影響；進一步利用正交試驗優(yōu)化了雙歧桿菌與乳酸菌混種發(fā)酵牛乳的工藝條件，結果表明：純種發(fā)酵的最佳工藝條件為：在牛乳培養(yǎng)基中添加4﹪的蔗糖，接種量5﹪(活菌數約為5×107cfu/mL)，基質起始pH值6.5，發(fā)酵溫度39℃，有氧條件發(fā)酵；發(fā)酵均在5h內凝乳，發(fā)酵產品活菌含量均可達1×109cfu/mL以上、pH值為5.0左右

4、。雙歧桿菌與乳酸菌混種發(fā)酵的最佳工藝條件為：在牛乳中，總接種量3﹪(活菌數約為3×107cfu/mL)，其菌種配比(Lb-DR：St-3：BbmorBlm)1∶1∶1，基質起始pH值7.0，發(fā)酵溫度39℃，有氧條件發(fā)酵；采用雙歧桿菌與乳酸菌混種最佳工藝條件發(fā)酵牛乳，在3h20min凝乳，發(fā)酵產品的總活菌含量均可達1×109cfu/mL以上、pH值為4.5～5.0之間。 選擇原料易得、價格低廉的農副產品，通過正交試驗，篩選出易于分

5、離細胞的胡蘿卜汁培養(yǎng)基、麥芽汁培養(yǎng)基、菊芋汁培養(yǎng)基、番茄汁培養(yǎng)基；通過冷凍試驗和細胞抗性調節(jié)試驗確定番茄汁培養(yǎng)基為抗凍型培養(yǎng)基，雙歧桿菌在番茄汁培養(yǎng)基中37℃培養(yǎng)12h，經冷凍存活率高達71.81﹪。 研究了滅菌方式、裝液量、起始pH值、發(fā)酵溫度、接種量、補料等因素對雙歧桿菌三角瓶水平擴大培養(yǎng)的影響；在此基礎上，利用正交試驗優(yōu)化了雙歧桿菌三角瓶水平擴大培養(yǎng)的工藝條件：培養(yǎng)基裝液量400mL，起始pH值7.00，接種量0.1﹪，3

6、7℃培養(yǎng)12h，活菌數可達1×109cfu/mL以上。通過研究離心力、離心時間對雙歧桿菌離心損失率影響，確定了菌體細胞濃縮分離的最適離心條件：Blm最佳的離心條件為：9000r5～10min或4000r20min；Bbm最佳離心條件為：4000r10min或7500r5～10min。 研究了培養(yǎng)條件和營養(yǎng)基質對雙歧桿菌細胞抗冷凍性的影響，結果表明：37℃培養(yǎng)、對數術期或穩(wěn)定初期收獲菌體、保護劑pH值調至6.5～7.0、在番茄汁復

7、合增菌培養(yǎng)基中添加0.1﹪甘油和0.1﹪吐溫80，可顯著提高雙歧桿菌的抗冷凍性。研究了營養(yǎng)基質對雙歧桿菌細胞抗冷凍性的影響，結果表明：脫脂乳、海藻糖等13種單因子保護劑具有明顯的抗凍干保護作用，進一步篩選出5種復合保護劑配方，凍干后活菌含量達1011cfu/g以上，最高凍干存活率Bbm74.36﹪，Blm66.75﹪。保藏試驗顯示：33＃保護劑制備的凍干發(fā)酵劑，真空與常壓空氣二種封存方式及4℃與室溫二種保藏溫度，保藏12個月，活菌數下降

8、不足一個lg數量級，均在1010cfu/g以上。通過凍干發(fā)酵劑發(fā)酵實驗表明：凍干發(fā)酵劑發(fā)酵性能良好，以萬分之一接種33＃發(fā)酵劑，39℃有氧發(fā)酵，6h左右凝乳，發(fā)酵產品雙歧桿菌活菌含量均可達1×109cfu/mL以上、pH值為5.0左右。 利用5L發(fā)酵罐，培養(yǎng)基裝液量3000和3500mL，排氣滅菌，0.1﹪接種量，初始pH值6.86，不通氣，最小轉速(100r/min)攪拌，37℃恒溫培養(yǎng)12h，活菌數可達1×109cfu/mL