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为提高我国酸奶的品质和生产水平,缩小与发达国家在直投式酸奶发酵剂的差距,本实验对酸奶菌种的大量菌株进行选育,从工业化生产的角度研究了菌株的生理特性、增殖培养基、保护剂、冷冻干燥和最佳工艺条件。 采用4株嗜热链球菌、8株保加利亚乳杆菌作交叉拮抗试验,筛选出8对具有共生作用,适合于酸乳加工的保加利亚乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus)与嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)菌株组合,即ST1+LB1、ST1+LB2、ST1+LB3、ST1+LB4、ST1+LB5、ST1+LB6、ST1+Y-5、ST1+Y-6;进一步对这些组合的酸度、粘度、乙醛、氨基酸、活菌数等技术指标进行了检测,筛选出3对适于发酵生产用的菌株组合,即ST1+LB2、ST1+LB1以及ST1+Y-6。 通过四因素三水平正交试验,获得保加利亚乳杆菌LB2、LB1和Y6的最佳培养基组成分别为番茄汁6.0%、酵母膏0.6%、乳清粉2%和11%麦芽汁;番茄汁6.0%、酵母膏0.4%、乳清粉1%和10%麦芽汁;番茄汁7.5%、酵母膏0.6%、乳清粉3%和10%麦芽汁,在37℃,培养16h,其活菌数分别为1.76×109cfu/mL、0.97×109cfu/mL、1.88×109cfu/mL。嗜热链球菌ST1的最佳培养基组成为番茄汁7.0%、酵母膏0.3%、碳酸钙0.9%和2.0%蛋白胨,在37℃,培养16h,其活菌数达到1.05×109cfu/mL。 通过四因素三水平正交试验,获得保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌LB2+ST1、Y6+ST1、LB1+ST1最佳培养基组成分别为番茄汁4.0%、乳糖0.0%、酵母膏0.8%和1.0%蛋白胨、番茄汁2.5%、乳糖为0.0%、酵母膏为0.5%和1.5%蛋白胨、番茄汁1.0%、乳糖0.0%、酵母膏0.3%和0.5%蛋白胨。在37℃,培养16h,其活菌数分别为1.59×109cfu/mL、1.22×109cfu/mL、1.64×109cfu/mL。在42℃培养,LB2+ST1、Y6+ST1、LB1+ST1最佳培养基组成分别为番茄汁1.0%、乳糖1.0%、酵母膏0.5%和1.0%蛋白胨、番茄汁2.5%、乳糖为0.0%、酵母膏为0.5%和1.5%蛋白胨、番茄汁1.0%、乳糖0.0%、酵母膏0.3%和0.5%蛋白胨。6h时其活菌数分别为1.64×109cfu/mL、1.34×109cfu/mL、2.04×109cfu/mL。 通过四因素三水平正交试验,获得了嗜热链球菌ST1、保加利亚乳杆菌LB2、嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌LB2+ST1的最佳保护剂,其组成分别为海藻糖1.0%、甘油0.5%、谷氨酸钠为15%和1.0%吐温80、海藻糖2.0%、甘油0.3%、谷氨酸钠5%和0.5%吐温80、海藻糖0.5%、甘油0.3%、谷氨酸钠5%和0.3%吐温80。经冷冻干燥后,产品活菌数分别为4.72×1011cfu/g、1.34×1011cfu/g、3.57×1011cfu/g。 在摇瓶实验中保加利亚乳杆菌LB2在转速为40rpm/min时活菌数最高,为1.08×109cfu/mL,LB1在转速为60rpm/min时活菌数最高,为6.5×108cfu/mL,Y6在转速为80rpm/min时活菌数最高,为2.8×108cfu/mL;嗜热链球菌ST1在转速为40rpm/min时活菌数最高;嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌LB2+ST1、LB1+ST1和Y6+ST1在转速为80rpm/min时的活菌数最高,分别为1.27×109cfu/mL、1.22×109cfu/mL和1.21×109cfu/mL。 在上述实验基础上,确定了10L发酵实验的最佳工艺参数组合,采用此组合所获得产品的活菌数分别为:保加利亚乳杆菌1 .34xl0‘’c细启、嗜热链球菌4.72X10”。细g、嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌3.57xlo”e彻g。 在10L发酵实验的基础上,确定了300L发酵实验的最佳工艺参数组合,采用此组合所得产品的活菌数分别为:保加利亚乳杆菌0.85 X10’‘c创g、嗜热链球菌1 .50 xlo‘’c创g、嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌1 .30 xlo”。创g。达到了国外同类产品的水准。 在42OC恒温培养6h,在不同时间测定酸度,表明在4h罗地亚公司产品、丹麦汉森产品、本实验产品混合菌株、单株复配的酸度分别为650T、750T、700T、800T,6h酸度分别为900T、100OT、93.“T、950T,适宜作为直投式发酵剂用于发酵乳的生产。