乳酸菌微生物

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,乳酸菌及其在食品中的应用,1,一、乳酸菌,乳酸菌的概念及分布,乳酸菌：能够利用,发酵性糖类,产生大量,乳酸,的一类,微生物,的统称。,以,乳酸细菌,为主要类群，通常将,乳酸细菌,称为,乳酸菌,。（虽然有些霉菌能产生大量乳酸）,主要分布在：,乳杆菌属（,Lactobacillus,）链球菌属（,Streptococcus,）,明串珠菌属（,Leuconostoc,）片球菌属（,Pediococcus,）,双歧杆菌属（,Bifidobacterium,）,2,（一）乳杆菌属（,Lactobacillus,）,1,形态特征,：,细胞呈杆状，短链排列。革兰氏染色阳性，不运动，无芽孢。,2,生理生化特点,：,化能异养型，营养要求严格（生长繁殖需多种氨基酸、维生素、肽、核酸衍生物）。,最适pH5.56.2，最适生长温度3040。,pH5中可生长，而中性、初始碱性条件下生长速率降低,3乳杆菌属的代表种,（1）保加利亚乳杆菌（,L.bulgaricus,）。,形态：长杆状，两端钝圆。,菌落：棉花状（固体培养基），与其他菌易区别。,能,利用,葡萄糖、果糖、乳糖,同型乳酸发酵产生,D型乳酸,（酸涩味，适口性差），,不能,利用,蔗糖,。,乳酸菌中,产酸能力最强的菌种,。,可产生乙醛（香味物质）。,最适生长温度3745。常作,发酵酸奶,的生产菌。,（2）嗜酸乳杆菌（,L.acidophilus,）。,形态：比保加利亚乳杆菌小，细长杆状。,能,利用,葡萄糖、果糖、乳糖、蔗糖,同型乳酸发酵,。,生长繁殖需维生素等生长因子（发酵剂、嗜酸菌乳生产：原料乳中加5%的蕃茄汁或胡萝卜汁）。,最适温度37，最适pH 5.56.0。,能够在人体肠道定殖的少数,有益微生物,菌群之一，其代谢产物,有机酸,和,抗菌物质,（乳杆菌素）可,抑制,病原菌、腐败菌生长。,3,（二）链球菌属（,Streptococcus,）,1,形态特征,细胞呈球形或卵圆形，成对或成链排列。,革兰氏染色阳性，无芽孢。,一般不运动，不产生色素。,2,生理生化特点,化能异养型，同型乳酸发酵产生右旋乳酸；,兼性厌氧型，厌氧培养生长良好。,4,3链球菌属的代表种,（1）嗜热链球菌（,St.thermophilus,）。,细胞形态：链球状。,能利用葡萄糖、果糖、乳糖和蔗糖进行同型乳酸发酵，产生,L型 乳酸（适口性好）,。,发酵乳中产生,双乙酰,（香味物质）,。,能在,高温条件,下产酸，最适生长温度4045。耐热性强，能耐6568的高温。,常作,发酵酸乳、瑞士干酪,的生产菌。,（2）乳酸链球菌（,St.lactis,）。,细胞形态：双球、短链或长链状。,牛乳随便放置时，牛乳的凝固90%由该菌所致。,产酸能力弱。1040均产酸，最适生长温度30。,对热抵抗力弱，60，30min全部死亡。,干酪、酸制奶油、乳酒、酸泡菜,发酵剂菌种。,（3）乳脂链球菌（,St.cremoris,）。,细胞比乳酸链球菌大，长链状。,产酸温度较低，,18,20,，,37,以上不产酸、不生长。,耐酸能力差，菌种保藏困难，需每周接种一 次或培养基中添加,CaCO,3,1%,3%,保藏。,常作为,干酪、酸制奶油,发酵剂菌种。,5,（,三）明串珠菌属（,Leuconostoc,）,1,形态特征:,菌落特征：,固体培养：菌落小于1.0mm，光滑、圆形、灰白色；,液体培养：混浊均匀。,细胞：球形或豆状，成对或成链排列。,革兰氏染色阳性，不运动，无芽孢。,2生理生化特点:,化能异养型，生长繁殖需复合生长因子。,利用葡萄糖进行异型乳酸发酵产生,D,型乳酸、乙酸、,CO,2,。,通常,不酸化,和,凝固牛乳,。,最适生长温度,25,。,代表种,肠膜状,明串珠菌,细胞：球形或豆状，成对或短链排列。,利用蔗糖合成葡聚糖（大量荚膜物质），形成特征性粘液。,最适生长温度,25,，最适,pH3.0,6.5,。,用途,：酸泡菜发酵重要的乳酸菌；,被用于生产右旋糖苷的发酵菌株,（右旋糖苷是代血浆的主要成分）。,弊端,：牛乳变粘、制糖业中糖液黏度增大,6,（四）片球菌属（,Pediococcus,）,1.,形态特征:,细胞球形，成对或四联状排列。,革兰氏染色阳性，无芽孢，不运动，,固体培养：菌落大小可变，直径1.02.5mm。,无细胞色素。,2,生理生化特点,:,化能异养型，生长繁殖需复合生长因子。,利用葡萄糖进行同型乳酸发酵。,通常,不酸化,和,凝固牛乳,。,最适生长温度,30,。,嗜盐片球菌：,酱油酿造,的重要乳酸菌 （耐,NaCl,浓度,18%,20%,）,;,乳酸片球菌：,酸泡菜发酵,中的重要乳酸菌。（可在含,6%,8%,的,NaCl,环境中生长）,7,（五）双歧杆菌属（,Bifidobacterium,）,1,形态特征:,细胞呈多样形态：,Y字型、V字型、弯曲状、勺型，典型形态为,分叉杆菌,，,革兰氏染色阳性。,无芽孢和鞭毛，不运动。,2,生理生化特点及功能性,:,化能异养型，对营养要求苛刻，生长繁殖需多种双歧因子,能利用葡萄糖、果糖、乳糖和半乳糖，生成乳酸、乙酸、少量甲酸等。,蛋白质分解力微弱，能利用铵盐作为氮源。,专性厌氧。多次传代后，菌株耐氧性增强。,最适生长温度,37,。最适生长,pH,值,6.5,7.0,，不耐酸，酸性环境（,pH5.5,）,对菌体存活不利,3.代表种：,人体肠道中8种，如：婴儿双歧杆菌、青春双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌等,人体肠道有益菌群：拮抗致病菌、改善微生态平衡、合成微生素、提供营养、抗肿瘤、降低内毒素、提高免疫力、保护造血器官、降低胆固醇水平等重要生理功能（促进人体健康作用超过其它乳酸菌）。,8,乳酸菌在食品工业中的应用,9,乳酸菌：发酵食品行业中应用最广泛。,乳酸发酵食品：经过乳酸菌发酵作用制成的食品。,乳酸菌对人体健康有益。因而，乳酸发酵食品受到人们重视，在食品工业中占有重要地位。,10,1发酵乳制品,（1）酸牛乳（Yoghurt）,凝固型酸乳,搅拌型酸乳（纯酸奶）,饮料型酸乳（活性乳）,（2）干酪（Cheese）。,（3)酸性奶油,2果蔬汁乳酸菌发酵饮料,3益生菌制剂,11,凝固型酸乳的生产,12,凝固型酸牛乳的生产,：,以,新鲜牛乳,为主要原料，经过,净化,、,标准化,、,均质,、,杀菌,、,接种发酵剂,、,分装,后，通过乳酸菌发酵，,乳糖,分解为,乳酸,，导致乳pH值下降，,酪蛋白凝固,，产生醇、醛、酮等风味物质，再经,冷藏,和,后熟,制成,乳凝状,的酸牛乳。,一、,酸牛乳发酵剂,制备的工艺流程：,菌种活化母发酵剂中间发酵剂工作发酵剂,技术要点：,菌种活化,：冻干菌种接种于灭菌后的复原脱脂乳（115，10min）试管培养基中，42培养，凝乳后传代移植。传代23次后活化完毕,（保加利亚乳杆菌35h凝乳，嗜热链球菌68h凝乳）,。,母发酵剂制备,：活化菌种接种量为1%，42培养。,中间发酵剂制备,：母发酵剂接种量1%，42培养。,工作发酵剂制备,：中间发酵剂接种量1%3%，42培养。,二、凝固型酸乳的生产。,工艺流程：,原料鲜乳净化标准化均质杀菌冷却接种分装发酵冷却冷藏后熟成品。,13,原料鲜乳,用于制作发酵剂的乳和生产酸乳的原料乳必须是高质量的：,来自健康乳牛的鲜乳；,不含抗生素、有害微生物；,酸度18T以下；,杂菌数符合标准。,14,标准化调制,干物质含量,标准化：,（改善产品组织状态，促进乳酸菌产酸）,脂3.7%，非脂乳固体h8.7%。,标准化方法,：,蒸发浓缩、加浓缩乳、加脱脂乳粉；,奶油分离,15,均质,目的：,原料充分混匀，防止,乳脂上浮,，抑制,乳清分离,，提高粘稠度及酸乳稳定性，使酸乳质地细腻口感良好,工艺条件：55-70C，20MPa,16,杀菌,目的：,杀灭杂菌，确保乳酸菌正常生长繁殖；使乳中,蛋白质适度变性,，改善组织状态，提高黏稠度，,防止乳清析出,。,工艺条件：,9095 510min或135 23S。杀菌后立即冷却至4045。,17,接种,接种量：,根据菌种活力、发酵方法、生产时间安排、混合菌种配比确定。,两菌混合培养的发酵剂接种量2%4%。,接种注意事项：,发酵剂事先在无菌条件下搅拌成均匀细腻状态（大凝块会影响成品质量）。,18,发酵,接种后灌装（装瓶前容器蒸汽灭菌）：1-1.5h,发酵工艺条件：42-43，35h，PH4.1-4.2,(产酸量、凝固程度、风味等确定),发酵终点判断,：,a.滴定酸度70-75 T；b.pH值 45；,c.表面有少量水痕；d.奶变黏稠。,发酵中注意,：,避免震动（影响组织状态）；,发酵温度恒定（避免忽高忽低）；,发酵时间（防止酸度不够或过度、乳清析出）,19,冷却和低温后熟,目的：形成香味物质和光滑细腻的质地，防止乳清析出和过度产酸,后成熟工艺条件：04，24h，抑制乳酸菌生长（继续发酵会使酸度升高）。,冷藏期间，酸度仍会上升，双乙酰含量增加。（冷却24h，双乙酰含量达最高，超过24h又会减少）。,最大冷藏期：714d。,20,三、质量控制,凝固性差,乳清析出,风味不良,表面霉菌生长,口感差,21,1、,凝固性差：黏性很差，乳清分离。,（5个）,a.原料乳质量：,抗生素、防腐剂：抑制乳酸菌生长。,掺碱：使发酵产酸消耗，不能积累到凝乳pH。,掺水：使乳总干物质降低。,b.发酵温度、时间。,温度过低：乳酸菌活力下降，凝乳能力降低。,发酵时间短：酸乳凝固性能降低。,发酵室温度不均匀：酸乳凝固性降低。,22,c.噬菌体污染：,防止：更换发酵剂（噬菌体对菌的选择）；两种以上菌种混合使用。,d.发酵剂活力：,发酵剂活力弱、接种量少。,e.加糖量：,适量蔗糖,：产品良好风味，凝块细腻光滑，提 高黏度，有利于乳酸菌产酸量提高。,蔗糖量过大,：产生高渗透压（抑制乳酸菌生长、脱水死亡）。,65加糖量,：口味最佳，不影响乳酸菌生长。,23,2、乳清析出,a.原料乳热处理不当。,温度偏低、时间不够：大量乳清蛋白未变性。,75的乳清蛋白变性：85 2030min或90 10min,不宜用UHT,（灭菌，不能使75乳清蛋白变性）,b.发酵时间,。,过长：产品酸性过强（破坏已形成的胶体结构，容纳的水分游离出来）。,过短：乳蛋白质的胶体结构未充分形成（不能包裹乳中原有水分）。,抽样检查时牛乳完全凝固，应立即停止发酵。,c.其他因素,：乳中总干物质含量低、酸乳凝胶机械振动、乳中钙盐不足、发酵剂添加量过大等。,24,3、风味不良,a.无芳香味,：,菌种选择及操作工艺不当引起,。混合菌任一方占优势使产香不足，风味变劣；高温短时发酵；固体含量不足。,b.酸乳的不洁味,：发酵剂或发酵中,污染杂菌,。,丁酸菌污染（刺鼻怪味），,酵母菌污染（不良风味；酸乳产生气泡）,c.酸乳的酸甜度,：,偏酸（发酵过度、冷藏温度高、加糖量低）；偏甜（发酵不足、加糖过高）。,d.原料乳异味,：牛体臭味、氧化臭味及过度热处理、添加风味不良的炼乳或乳粉等。,25,4、表面霉菌生长,酸乳储藏时间过长、温度过高。,黑斑点易察觉，而,白霉菌,不易被注意。（误食后：腹胀、腹痛下泻）。,严格卫生，控制储藏时间、温度。,5、口感差,优质酸乳：柔嫩、细滑，清香可口。,高酸度乳或劣质乳粉：酸乳口感粗糙，沙状感。,应采用新鲜牛乳或优质乳粉，并均质处理，使乳中蛋白质颗粒细微化，改善口感。,26,搅拌型酸乳的生产,27,与凝固型酸奶生产工艺相似。不同点：,搅拌型酸奶,：先发酵，再搅拌，后分装；,凝固型酸奶,：先分装，后发酵，不搅拌。,根据加工过程是否添加果蔬料或果酱，分为：,天然搅拌型酸乳、加料搅拌型酸乳。,28,工艺流程,：原料鲜乳净化标准化均质杀菌冷却接种发酵剂,发酵搅拌破乳,冷却分装,冷藏后熟成品。,技术要点：,发酵,：发酵罐。42 35h，pH4.55.0终止,搅拌破乳,：发酵结束后，品温降至38，搅拌。,29,一、搅拌型酸乳的加工与凝固型酸乳不同点：多一道搅拌混合工艺。,发酵,：发酵罐上、下部温差不超过1.5。,冷却,：抑制细菌生长