论文部分内容阅读
随着我国益生产品工业化的迅速发展和国民生活水平的提高,发酵乳制品在人们日常生活中占有重要地位,国民对发酵乳制品的需求越来越多,这种消量需求促使我们生产有自主产权的可直接接种,更方便、持续、稳定的一种成本低,效果好的微生物制剂,通过提高发酵液中固形物的浓度,提供给菌最充分的营养,在此基础上发酵后得到高质量分数的发酵液进行下游加工,这样既保证了高的活菌数,又避免了二次添加保护剂而产生染菌的机率,大大提高的生产效率,减少了成本的输出。本研究是立足于这一实际,在发酵过程中对培养基成分和浓度加以优化,对发酵条件进行控制,模拟工业化生产的操作流程,将有助于嗜酸乳杆菌等益生菌制剂在工业化生产实践的实现,给企业带来经济利益,具有重要的现实意义。通过模拟人体胃肠道环境,测定嗜酸乳杆菌基本生长特性及耐酸耐胆盐的生理生化能力活性指标,进行了深入的研究。结果表明,该株嗜酸乳杆菌具有很强的耐酸耐胆盐能力,能够以较高的活性顺利通过胃肠环境定殖于肠道发挥益生作用。通过比较工业生产的培养基对嗜酸乳杆菌生长的影响,最后选择脱脂乳发酵培养基,测定最适脱脂乳浓度,在此基础上尝试优化添加培养基碳源、氮源、益生因子等各种营养因素的添加,研究得到最佳培养基配方:脱脂乳25%、葡萄糖2%,低聚异麦芽糖0.5%,添加蒸馏水后总量为1000mL,110℃高压蒸汽灭菌15min。研究发现在确定利用高浓度脱脂乳为培养基后,再额外添加其他生长因子后活菌数并无太大幅度的增长,培养嗜酸乳杆菌可达菌数1.51×109cfu/mL,和用MRS培养时的活菌数相比数量相当,具备了商业开发菌株所需的高活菌数。进而模拟工业发酵,利用实验室瑞士比欧3.7L发酵罐中,摸索出最佳发酵培养条件,搅拌速度120r/min,发酵pH值5.81,发酵温度37.30℃,以接种量3.18%接入活化嗜酸乳杆菌KLDSAD3-SU进行培养,在此条件下经过3次重复实验得到活菌数的平均值为3.12×109cfu/mL-1,试验值与分析值的相对误差为0.5%,较优化前提高的36.19%。证明采用响应面法优化得到的发酵条件准确可靠具有实用价值。本研究摸索喷雾干燥工艺,对发酵好的菌液添加抗热保护剂为由6%海藻糖、1%明胶和2%甘油组成的复配保护剂,能产生最佳的保护效果,利用低温喷雾干燥塔对菌液进行喷雾干燥,设定出口温度110℃、排风温度为53℃,喷雾干燥后活菌数能达到5.37×109cfu/g。对嗜酸乳杆菌发酵剂进行应用特性的研究,结果表明:喷雾干燥发酵剂在保存期间菌数在应用前期下降不明显;将液体发酵剂和冻干发酵剂的产酸速度进行比较可以发现:液状发酵液在开始的4h内,产酸速度较快。而投入定量的冻干发酵剂,在开始的4h时间里,产酸缓慢,脱脂乳未见凝固,但是4h以后产酸速度提高明显,7h左右时脱脂乳凝固完全。喷雾干燥发酵剂在开始的4h时间里产酸速度较冻干发酵剂速度更慢,但是4h后产酸速度显著加快,8h后脱脂乳可以凝固完全。对嗜酸乳杆菌发酵乳进行感官评定。总体评价为发酵乳组织均匀细腻、柔滑、较黏、酸度略显不够、发酵乳香味不足。乳清未见析出,适于食用。