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当今发展中国家人口的不断增加和蛋白质供给的相对匮乏,是造成了人口营养不良的首要原因。在动物性蛋白质严重不足,价格相对昂贵的情况下,要满足蛋白质的市场需求,迫使研究者的目光投向到植物蛋白的开发上来。由于酸豆奶(一种豆奶产品)只含低量的饱和脂肪酸、而不含胆固醇和乳糖,使其具备营养与健康的双标签,并且大豆来源广泛、价格低廉,豆奶及其相关产品逐渐成为研究者关注的焦点。本研究的主要目的是研制适合生产发酵豆奶的直投式乳酸菌发酵剂,主要包括:豆奶制作工艺的优化、优良发酵菌株的筛选,乳酸菌高密度培养、真空冷冻干燥、发酵剂质量评价等内容。试验结果如下:通过对四种不同温度处理的豆奶进行感官评定,证实90℃热处理能有效去除豆奶腥味;豆奶的理化特性及发酵特性表明,适宜乳酸菌发酵的大豆浆液与牛奶的比例为3:2。以豆奶为基质,从56株乳酸菌中筛选出产酸性能优良的5株菌,分别为:德式乳杆菌保加利亚亚种358、德式乳杆菌保加利亚亚种117、嗜热链球菌240、嗜热链球菌242及两歧双歧杆菌031。进一步筛选确定德式乳杆菌保加利亚亚种358、嗜热链球菌242、两歧双歧杆菌031为最佳发酵菌种组合,并经过三因子单形重心设计方法确定了三种菌种的最佳使用比例为3:5:2。通过15L发酵罐研究乳酸菌的高密度培养,采用单因素试验优化上述确定的三株菌的最适发酵条件,确定德式乳杆菌保加利亚亚种358的最适发酵条件为:发酵温度37℃,恒pH6.0发酵,接种量2%,发酵10.4h到达稳定初期,此时活菌数为8.4×108CFU/mL,比优化前提高22.3%。嗜热链球菌242的最适发酵条件为:发酵温度37℃,恒pH6.0发酵,接种量2%,发酵7.5h到达稳定初期,此时活菌数为4.7×109cfu/mL,比优化前提高52.8%。两歧双歧杆菌031的最适发酵条件为:发酵温度37℃,恒pH5.8发酵,接种量2.5%,发酵11h后活菌数达到3.2×109cfu/mL,比优化前提高57.4%。通过比较冻干曲线中共晶电阻的变化,获得德式乳杆菌保加利亚亚种358、嗜热链球菌242、两歧双歧杆菌031乳化液的共熔点分别是-38.0±0.4℃,-37.1±0.3℃,-37.3±0.5℃,在此基础上制订出的新冻干工艺的生产周期是37.5h,比传统的梯度升温法节省19h,比两步升温法节省15h,大大提高了生产效率。按照上述工艺生产的直投式发酵剂,感官、理化和微生物指标都符合润盈生物工程(上海)有限公司的企业标准Q/AATZ0001S-2012。德式乳杆菌保加利亚亚种358、嗜热链球菌242、两歧双歧杆菌031在冻干菌粉中的活菌数分别为3.3×1010、5.4×1011和3.8×1011cfu/g,冻干产品在-18℃的保质期为1年(活菌数仍能维持在初始数量级上)。采用该发酵剂发酵的酸豆奶风味浓郁怡人,产品呈均匀一致的乳白色,组织状态细腻,感官评价良好。