雙歧桿菌高效濃縮型酸奶發(fā)酵劑制備關鍵技術研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

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

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