乳酸菌发酵剂生物工程技术分析

当前我国生物科学技术发展速度较快,被广泛应用于制药、农业、工业生产中,尤其是乳酸菌发酵剂等制备工艺更是成为生物工程技术研究热点,成为专家研究的重点话题。为此,本文就乳酸菌发酵剂类型以及乳酸菌发酵剂生物工程制备途径,探讨了乳酸菌发酵剂生物工程技术在实际中的应用,以便为乳酸菌发酵剂的研究提供参考,推动乳酸菌发酵剂产业的发展。

制备浓缩型乳酸菌发酵剂的研究进展

本文介绍了乳酸菌发酵剂,并对浓缩型乳酸菌发酵剂制备的多种方法进行了综述,以期为浓缩型乳酸菌发酵剂的制备提供参考。

浓缩型乳酸菌发酵剂制备中几个技术关键问题的探讨

对浓缩型乳酸菌发酵剂制备中菌株的选择、菌体增殖培养、细胞浓缩分离、生物保藏等技术关键问题进行了探讨,以期为进一步发展浓缩型乳酸菌发酵剂提供依据。

泡菜直投式乳酸菌发酵剂的制备

以泡菜生产用的戊糖片球菌PP、植物乳杆菌P158为菌种,通过补料和等pH培养的方式实现菌种的高密度培养,以10%脱脂乳为基础,添加海藻糖、蔗糖、谷氨酸钠为冻干保护剂,优化预冻条件及保护剂配方。结果表明,采用补料与等pH培养时,戊糖片球菌PP与植物乳杆菌P158的最高活菌数分别可达9.01×109cfu/mL和2.14×1010cfu/mL;戊糖片球菌PP、植物乳杆菌P158的最适预冻条件均为液氮中预冻15min;戊糖片球菌PP的最适保护剂组合为:海藻糖7%,蔗糖7%,谷氨酸钠3%;植物乳杆菌P158的最适保护剂组合为:海藻糖7%,蔗糖7%,谷氨酸钠5%;在最适培养及冻干条件下,戊糖片球菌PP和植物乳杆菌P158的冻干存活率分别达到95.8%和75.6%。

乳酸菌发酵剂优良菌种的选育

系统论述了当前有关乳酸菌发酵剂优良菌种的筛选方法与标准,具体包括:抗性菌株筛选、适宜蛋白水解力、乳糖水解力菌株的筛选、产粘菌株的筛选、产Nisin类细菌素菌株的筛选、柠檬酸利用阳性菌株与半乳糖利用阳性菌株、益生菌的筛选、乳酸菌溶原性及抗噬菌体菌株的筛选。同时,阐明了各优良性状的影响因素及最适表达条件,对生产发酵剂中优良菌株筛选及应用具有一定参考意义。

高活性乳酸菌发酵剂培养条件优化及活性测定

采用自行分离选育的乳酸菌进行混合培养，对浓缩培养条件进行正交试验，以德氏乳杆菌保加利亚亚种和嗜热链球菌的菌数及其比值作为考察指标。结果为以改良MRS为基础培养基，以6％番茄汁、0．3％玉米浆作为生长因素，42℃培养，过程采用流加氨水作中和试剂，使培养基酸度控制在pH6．0，浓缩培养液中菌数可达9．15×10^9个／mL，球菌与杆菌比例为1．2：1；最佳菌体收集时间为7．5h；-30℃下冷冻干燥得到的乳酸菌发酵剂含活菌数达到8．2×10^10个／g，球菌与杆菌比例为1．5：1，发酵剂活性达0．435；0～4℃冷藏6个月，乳酸菌活性没有损失。产品可直接加入到灭菌奶中发酵，具有大众化特点，广泛用于各类乳品厂、饭店、食堂及家庭。

乳酸菌发酵剂浓缩培养的研究

为制备高效浓缩乳酸菌发酵剂，通过综合运用复合生长培养基、缓冲盐法及化学中和法，对乳酸菌的浓缩培养进行了研究。试验结果表明，以 12％ NFM＋ 0.3％酵母膏＋ 0.1％ Tween 80作为复合生长培养基，加 0.5％ K2HPO4作为缓冲盐，接种量为 2％ (嗜热链球菌∶保加利亚乳杆菌 =1∶ 1)，培养温度 42℃，培养过程用 30％ Na2CO3溶液作中和剂，将 pH值控制在 6.3，培养 6～ 7 h后，可使乳酸菌的活菌数达到 5.89× 109 mL－ 1。与普通的液体发酵剂相比，获得了显著的浓缩效果。

乳酸菌发酵剂在肉制品中的应用

乳酸菌发酵剂在肉制品中的应用李先保（安徽农业技术师范学院，凤阳２３３１００）李兴民南庆贤杨洁彬（中国农业大学食品学院，北京１０００９４）利用菌种发酵剂生产出的发酵肉制品，在欧美等国被视为大众所喜爱的高级食品，占有一定的消费市场。目前，我国的发酵肉制品...

基因工程改良乳酸菌发酵剂品质的研究进展

综述了近5年来利用基因工程技术改良乳酸菌发酵剂蛋白质水解能力、产生双乙酰能力、合成胞外多糖能力、抗杂菌病源菌污染能力4个方面研究的最新进展,并简要介绍了基因食品可能存在的不安全问题及解决方法。

基因工程对乳酸菌发酵剂的改良应用

介绍了基因工程技术在乳品发酵工业中的应用,并对利用基因工程技术改良乳酸菌发酵剂产生双乙酰的能力、蛋白水解能力、胞外多糖的形成、抗杂菌和病原菌污染特性4个方面的进行研究阐述,还将要介绍了基因工程食品可能存在的不安全问题及解决方法。

橄榄菜直投式乳酸菌发酵剂的研究

本研究以黄瓜汁为基础培养基,添加2%的葡萄糖、0.5%的蛋白胨等,对5株乳酸菌进行了生长性能和发酵性能研究。优选其中两株菌作为制备发酵剂的菌种,前期研究高密度细胞培养的条件、培养基成分,以培养过程中的pH值、活菌数为指标,后期研究制备发酵剂的最佳离心条件、筛选最适的冻干保护剂及浓度等进行了系统研究,研究表明,在接种量3%,培养温度30℃,初始pH6.6,装液量40mL(100mL三角瓶),振荡频率120r/min条件下培养,培养14h后补充营养物质继续培养,到20h时可使乳酸菌活菌数达到7.24×109cfu/mL。4℃、4000r/min离心30min为收集细胞的最佳条件,以10%的脱脂乳为冻干悬浮基质,对蔗糖、血清蛋白、甘油、海藻酸钠四种保护剂的保护效果进行了研究,结果表明,甘油的保护效果最佳,冻干后菌体的存活率最高,10%的脱脂乳保护效果次之。该研究旨在为直投式的乳酸菌发酵剂用于工业化发酵生产橄榄菜提供理论依据。

乳铁蛋白及其水解物对直投式乳酸菌发酵剂生长的影响

以直投式乳酸发酵剂为实验菌,研究乳铁蛋白及其水解产物对发酵剂各生长阶段的影响。实验条件为乳铁蛋白质量浓度范围0.5～2.5mg/mL,乳铁蛋白水解物的质量浓度范围0.05～0.3mg/mL,无氧条件下37℃培养。结果表明,37℃恒温培养,乳铁蛋白在0.5～2.0mg/mL范围内对乳酸菌生长有促进作用,最适添加质量浓度为1.0mg/mL,抑菌质量浓度为大于2.5mg/mL;乳铁蛋白水解物在0.05～0.25mg/mL范围内对乳酸菌生长有促进作用,最适添加质量浓度为0.1mg/mL,抑菌质量浓度为大于0.3mg/mL。

DVS乳酸菌发酵剂研究进展

近年来，随着人民生活水平提高和健康意识增强，我国的酸奶、发酵乳产量以每年25％的速度增加。在酸奶和发酵乳制作过程中所必需的微生物制剂即发酵剂直接影响到生产工艺过程及产品质量。目前用于工业生产发酵乳制品的主要发酵剂有两大类，一类为传统的继代式发酵剂，一类为DVS发酵剂。DVS发酵剂又称直投式发酵剂，是指一系列高度浓缩和标准化的冷冻或冷冻干燥发酵剂菌种，可直接加入到热处理的原料乳中进行发酵，因此省略了传统继代式发酵剂使用过程中的菌种活化、母发酵剂、中间发酵剂、生产发酵剂的扩大繁殖过程，减少了菌种车间的投资和空间，防止了菌种的退化和污染。

三元公司乳品新技术研究最新进展——投式乳酸菌发酵剂的研究(连载一)

北京三元食品股份有限公司1997年3月12日由中华人民共和国对外经济贸易合作部批准成立,2003年9月国内A股上市,北京市乳业龙头企业,国内知名的大型乳品企业。公司所属技术中心是北京市市级企业技术开发中心和国家博士后科研工作站,先后承担、参与国家科技部、农业部、北京市科委、北京市经委的多项科研项目,例如国家“十五”重大科技专项、国家“十五”奶业示范项目、国家科技攻关计划等,科技人员专业涵盖乳品科学、食品与发酵工程、食品科学、食品工程、基因工程和化工工程等领域,曾获得北京市科技进步奖,为乳品领域科学技术研究构筑了强有力的人才基础。本刊将从本期开始,将北京三元食品股份有限公司技术中心的多项科研项目进行连载,希望三元公司的研究成果能给中国乳品行业以借鉴,并资源共享。在此,也特别感谢陈历俊博士以及他的团队对本栏目的大力支持。

培养条件对乳酸菌发酵剂抗冷冻干燥性能影响的研究进展

乳酸菌发酵剂应具有高活力、耐贮藏性以及对不同环境的适应性,特别是在冷冻干燥过程中活性的保持。本文从乳酸菌发酵剂菌种的内在特性、培养时间、培养基成分、培养温度及pH值的变化等方面综述了不同培养条件对乳酸菌发酵剂抗冷冻干燥性能影响的研究进展。说明乳酸菌在冷冻干燥中的存活率依赖于它的内在基因,基因差别决定了不同的乳酸菌对冷冻干燥的抗性存在差异;同时与细胞膜成分以及菌株形态有一定的关联;通常生长在稳定期的乳酸菌其抗冷冻干燥能力较强;培养基成分对菌株的影响因菌株不同而异;较低的培养温度和pH值,有助于提高乳酸菌的抗冷冻干燥性能。本文为提高乳酸菌的冻干存活率提供一些参考。

乳酸菌发酵剂对直接发酵法生产面包品质的影响

在直接发酵法生产面包中应用乳酸菌发酵剂,测定发酵面团的pH、滴定酸和氨基酸态氮含量,探讨发酵过程中乳酸菌和酵母菌的相互作用及其对面团发酵的影响。此外,还对乳酸菌发酵剂添加量对面包比容、硬度、弹性、咀嚼性及感官的影响进行测定和研究,发现乳酸菌发酵剂添加量为10%～30%时有利于改善面包品质,添加量为20%时效果最佳。

乳酸菌发酵剂对直接发酵法生产面包贮藏特性的影响

在应用直接发酵法生产面包时添加乳酸菌发酵剂,通过对面包保存期间水分、比容、硬度、弹性、咀嚼性的测定和感官评价,研究乳酸菌发酵剂对直接发酵法生产面包贮藏特性的影响,发现发酵剂添加量为10%~30%时,面包贮藏特性变化较小,最佳添加量为30%。

不同乳酸菌发酵剂对发酵红肠品质的影响

为研究乳酸菌发酵对红肠品质的影响,将发酵技术应用于本无发酵工艺的红肠制品中,筛选出能够提高红肠品质的乳酸菌发酵剂。分别将常应用于发酵肉制品的7种商业乳酸菌发酵剂(木糖葡萄球菌+戊糖片球菌(THM-17)、木糖葡萄球菌+清酒乳杆菌+类植物乳杆菌(PRO-MIX5)、木糖葡萄球菌+肉葡萄球菌+清酒乳杆菌(WBL-45)、木糖葡萄球菌+戊糖片球菌+植物乳杆菌(VHI-41)、木糖葡萄球菌+戊糖片球菌+植物乳杆菌(SHI-59)、肉葡萄球菌+木糖葡萄球菌(WBX-43)和戊糖片球菌+木糖葡萄球菌+肉葡萄球菌+乳酸片球菌(VBM-60))及8种单菌(弯曲乳杆菌、戊糖乳杆菌、清酒乳杆菌-1、戊糖片球菌、木糖葡萄球菌、肉葡萄球菌、清酒乳杆菌-2、植物乳杆菌)以10~7 CFU/g的接种量接种至腌制后的肉馅中,拌馅灌肠后于35℃、80%湿度条件下发酵12 h,取样测定发酵后样品的乳酸菌数和细菌总数,再经干燥、蒸煮、烟熏、烘烤制得成品,测定其感官、pH值、色差、质构、亚硝酸盐、硝酸盐、生物胺及N-亚硝胺含量等指标。结果表明:15种发酵剂中以木糖葡萄球菌和植物乳杆菌2种乳酸菌发酵剂应用效果较好,所制得产品pH值分别为5.26和5.04,色泽美观,弹性适中,亚硝酸盐残留量(10.84、10.13 mg/kg)低,可显著抑制N-亚硝胺的形成(N-二甲基亚硝胺含量分别为1.29、2.51 μg/kg),生物胺总量较低。由此说明,木糖葡萄球菌和植物乳杆菌能够显著提高红肠产品的安全品质。

接种乳酸菌发酵剂对风干肠加工过程中理化性质及安全品质的影响

为研究乳酸菌发酵剂对风干肠在加工过程中理化性质及安全品质的影响,本试验分别将SHI-59(木糖葡萄球菌、戊糖片球菌、植物乳杆菌)、WBL-45(木糖葡萄球菌、肉葡萄球菌、清酒乳杆菌)、PRO-MIX5(木糖葡萄球菌、清酒乳杆菌、类植物乳杆菌)复合型商业发酵剂接种到肉馅中,3个接菌组分别用SHI、WBL、PRO表示,经过12 d的风干过程生产发酵型风干肠,以不接种作为对照组(control check,CK),分别在风干的第0、3、6、9、12 d检测4组风干肠的水分含量、水分活度(a_(w))、色差值(L^(*)值和a^(*)值)、pH、总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量;并分别测定风干第6和12 d的生物胺含量以及第12 d的亚硝酸盐残留量和6种N-亚硝胺(N-nitrosamines,NAs)含量。试验结果表明:随着风干过程的进行,4组风干肠的水分含量和aw呈现逐渐降低趋势,TVB-N值、L^(*)值和a^(*)值呈现逐渐升高趋势,pH呈现先降低后缓慢升高的变化趋势,接种SHI-59和WBL-45菌在风干第0~3 d期间能快速降低肉馅体系的pH至5.39和5.10。当风干12 d时,WBL组的水分含量为组内最高值(27.57%),对风干肠的感官性质有改善作用;4组风干肠的p H均小于5.4,亚硝酸盐残留量在1.91~2.95 mg/kg范围;3组试验组的L^(*)值和a^(*)值显著高于CK组(P<0.05),其中WBL-45菌的发色效果最佳;PRO组和SHI组的总NAs含量显著低于CK组(P<0.05),3个接种组N-二甲基亚硝胺(N-Nitrosodimethylamine,NDMA)含量在1.24~1.82μg/kg,远小于国家限量标准和CK组,说明3种商业复配菌对NAs有显著的抑制效果;3种发酵剂对色胺和亚精胺有明显的抑制作用,但对尸胺、组胺、酪胺和生物胺总量没有抑制效果,不过其含量在安全可控范围。整体上,接种3种复合发酵剂可使NAs和亚硝酸盐残留量均保持在较低水平,能不同程度地提高风干肠的安全品质。

直投式乳酸菌发酵剂的制备

本文简单概述直投式乳酸菌发酵剂的生产工艺过程,并对其中的一些重点环节和注意事项进行了相应的阐述。