美章网 精品范文 乳酸菌在食品工业中的应用范文

乳酸菌在食品工业中的应用范文

乳酸菌在食品工业中的应用

乳酸菌在食品工业中的应用范文第1篇

它研究的范畴是,大规模的研究蛋白质的一些特征,比如蛋白质的表达水平、转译后的修改、蛋白之间的相互作用等,从而得到在蛋白质度量上得到关于疾病的产生、细胞新陈代谢等发生过程的整体认识。

乳酸菌属于革兰氏阳性杆菌或球菌可以产生乳酸、现如今乳酸菌可以应用于乳制品、蔬菜及肉类制品的生产中,而且在工业及医药产业中也发挥着重要的作用。

研究数据表明,来自外界的不同环境会诱使乳酸菌产生不同的应激反应,比方说在生产及保存的时候存在的酸胁迫、渗透压胁迫和冷胁迫等,会诱使各种不同类型及数量的蛋白质表达产生变化。

而通过蛋白质组学研究乳酸菌在不同诱因的条件下蛋白质表达的连续性变化,可以弄清楚乳酸菌应激反应调节的运作机制,从而对选种培育和改造菌种提供帮助,产生经济效益。

乳酸菌蛋白质组学研究现状

乳酸菌(LAB),其产生乳酸作为其发酵代谢的主要终产物。它们在食物和饲料添加和保存中起着重要作用,无论是作为天然微生物群还是作为受控条件下添加的起始种植物。除了它们的技术作用外,乳酸菌可以通过抑制油脂和致病菌的生长来延长食物的寿命,乳酸菌及其食品被认为具有多种重要的营养和治疗效果,并且在人体中具有许多健康促进作用或益生菌作用。乳酸菌会对食品和食品相关行业的有益贡献是相当大的。

由于乳酸菌具有很大经济价值,所以人们对乳酸菌的兴趣日益增加,使得他们的合理使用受到关注。与基因组研究相比,蛋白质表达水平的研究提供了详细的信息,如蛋白质丰度和翻译后修饰的信息。蛋白质组学被定义为在特定条件下在给定时间在细胞或任何生物样品中表达的先前蛋白质补体的分析。乳酸菌蛋白質组学技术是研究细菌对各种环境胁迫条件的生理反应的强大工具。更好地了解应力抵抗的机制及适应性反应和交叉保护的基础的了解,并使其开发合理化,以便为工业过程制备乳酸菌。现如今,

乳酸菌蛋白质组的获取主要通过二维电泳(2-DE)分析技术,通过等电聚焦电泳(第一维电泳)和SDS-PAGE电泳(第二维电泳)将乳酸菌中几百种不同的蛋白质在凝胶上分离出来,进过一定的技术,组成二维电泳(2-DE)的图谱。接着对比二维电泳图谱寻找不同的差异蛋白,找到后进行鉴定,明确了解影响微生物活动的蛋白质,进而知道微生物基因组功能机制,故而蛋白质组学对基因组学起到一种互相补充的作用,对研究观察不用的条件下微生物基因组表达的蛋白质的功能表现起到了很良好的作用。

乳酸菌蛋白质组学在食品营养学中的应用

在过去的几十年中,蛋白质组学方法的持续快速演变为食物衍生蛋白质的表征提供了有效的平台。食品营养学中营养一般是指膳食营养,对其的摄取过少或者不均衡都会危害一个人的健康,并且某些食物中的某些抗营养因子、过敏因子(如转基因食品过敏原)和有毒物质也是不利健康。

食品营养学是观察食品中的营养因子在人体内通过摄取而后消化、吸收,并转运,最后代谢和排泄规律及对其过程进行控制,达到改善目的的科学。

因此,目前中国对于食物的膳食营养问题非常的关注,技术及市场的前景广阔。所以蛋白质组学技术的普遍应用使得营养学得到了良好的发展,比如食物的蛋白质的组成及其生物活性成分的观察和食品安全的监督,食物体液蛋白质的特征和相关信息的鉴定,还有蛋白质在营养素的吸收代谢之中的调节作用,还有在营养物质在成长、生育、抗病及维持身体平衡之中蛋白质所起的作用,和相关营养物质的单位需要的研究等等。

食品营养中乳酸菌蛋白质组学的应用,主要是对食物中蛋白质的组成及其生物活性成分的分析、安全检测、膳食营养素对人体新陈代谢的影响等方面。

目前,乳酸菌菌株的蛋白质组学研究主要集中在菌株的定位和特别是各种环境条件或胁迫诱导的蛋白质合成测定中。这些方法相互补充,为食品工业,人体健康和与细菌病原体的斗争中使用细菌提供新的见解。

通过蛋白质组学相关技术进行的对不同环境中诱使乳酸菌进行差异化表达蛋白质的研究,显示了乳酸菌反应不同环境下的应激特点,及不同蛋白质对于相关代谢方式的调控,提升了在胁迫环境时的生存力也保存了它的生物活性。

乳酸菌在食品工业中的应用范文第2篇

1 乳品发酵工业中生物工程技术的实际应用分析 随着生物工程技术的不断发展,其在乳品发酵工业中的应用越发广泛,具体应用主要表现在以下方面:噬菌体抗性菌株分子育种、干酪风味及质构增强、提高干酪成熟速度、生产细菌素及生物胶、控制风味缺陷、生产食品级酶、异源蛋白质生产、降低干酪棕色化、发展冷敏感型发酵剂及发展低脂肪乳制品发酵剂等。本文以噬菌体抗性、细菌素、增加干酪成熟速度及异源蛋白质生产为重点,对生物工程技术在乳品发酵工业的应用进行分析。

1.1 噬菌体抗性 噬菌体的存在,多会给乳品发酵业带来一定损失,其容易导致发酵风味不良,严重则会带来不发酵问题,尤其是针对干酪生产及嗜温发酵乳。产酸慢乳酸菌与中温性乳球菌其在生产中十分容易受到噬菌体影响。为此,进行乳酸菌噬菌体抗研究成为了乳酸菌生物工程技术发展的重要课题。为解决噬菌体污染问题,传统作业所采取的方法为:进行发酵剂系统轮换应用、对发酵剂进行无菌增殖、采取分离的噬菌体抗性菌株、应用抗噬菌体培养基以及保障生产卫生环境等。虽然采取这些方法能够实现对噬菌体污染的控制,但其并没有解决噬菌体污染及增值的根本问题。随着基因工程技术的发展,为噬菌体抗性乳球菌构建提供了技术支撑。通过应用生物工程技术,切实防治噬菌体污染及增值问题。当前,其技术研究主要集中于干扰噬菌体对细胞吸附、限制及修饰、流产感染、应用反义RNA技术等实现噬菌体污染防治。如通过应用循环不同限制及修饰机理与流产性抗性机理,进行抗噬菌体菌株构建,实现了培养基中污染的噬菌体有效控制。

1.2 细菌素 乳酸菌细菌素从本质上而言,其属于蛋白质,将其作为防腐剂,容易被胃酶讲解,存在着良好的抑菌特性及理化特性。其中较为典型的nisin及microgard在乳食品作为防腐剂应用较为广泛。Nisin属于乳酸乳球菌乳酸亚种所分泌的一种肽,这种肽对部分革兰氏阴性菌与多数革兰氏阳性菌存在着良好的抑制作用。在20世纪50年代后期,Nisin在延长乳制品及罐头食品货架期,控制芽胞生成菌生长等方面发挥着重要作用,FDA将批准Nisin细菌素作为融化干酪抗菌剂。Nisin在作为食品防腐剂之外,其还被应用于医疗领域,如作为医疗制剂健用于牛炎治疗等。Microgard属于一种抑制真菌及革兰氏阴性菌的细菌素,但这种细菌素对革兰氏阳性菌不存在抑制作用。在美国,其所生产的Microgard细菌素溶液在保存乡村干酪领域应用十分广泛,同时,Microgard还可以对干酪表皮腐败进行控制。 应用定点突破作用,通过蛋白质生物工程技术,能够实现细菌素抑菌谱拓宽。当前,已经实现了Nisin细菌素生成相关基因的克隆及测序,定位于绕色体DNA中的编码其他乳酸菌细菌素基因,实现了克隆及测序。通过生物工程技术,将细菌素基因于结合质粒及转座子上进行定位,通过基因转移技术,将其基因转移到其他微生物之中。如Broadbent及Kondo通过结合作用,进行快产酸活力Nisin构建,并产生菌乳酸乳球菌乳油亚种,并将其应用于发酵剂之中,有效提高了食品安全性。随着细菌素与细菌素控制合成等生物工程技术的进步,细菌素其作为天然防腐剂,在食品防腐领域将会获得更为广泛的应用。

乳酸菌在食品工业中的应用范文第3篇

关键字:乳酸菌 应用乳制品

中图分类号:TS252文献标识码: A 文章编号:

1、乳酸菌及其生理作用

乳酸菌是一类能以糖为原料,经过发酵能产生很多乳酸的细菌通称,不是微生物学上的规范名称。在正常人畜肠道中乳酸菌是极为重要的生理菌群,在人畜机体里担负着多种重要的生理功能,对人体中微生态平衡具有维持作用,与机体健康密切相关。乳酸菌属于革兰氏阳性菌,包括9个属:片球菌属、乳酸球菌属、链球菌属、明串珠菌属、迷走球菌属、双歧杆菌属、乳酸杆菌属、孢子乳酸菌属和肉食杆菌属。呈球状的是前5个属,呈杆状的是后4个属。乳酸菌主要的生理作用包括:①对肿瘤的发生进行预防和抑制;②改善制品风味;③提高营养利用率、推动营养吸收;④对肠道菌群的微生态平衡进行维持;⑤控制内毒素,使胆固醇降低;⑥延缓机体衰老;⑦对机体免疫功能增强。

2、在乳制品中乳酸菌的应用

2.1 酸奶

2.1.1羊奶酸奶。羊奶具有很高的营养价值,富含乳糖、矿物质、蛋白质、脂肪及多种维生素,其中乳清蛋白与酷蛋白比较与人乳接近。Ca 和环核苷酸比牛奶高,且乳脂肪球和酪蛋白胶粒较小,于人体的吸收更加有利。但羊奶中具有的低级挥发性脂肪酸较高,容易导致羊奶出现膻味。生产羊奶酸奶的时候通过乳酸菌进行发酵,可使羊奶膻味消除。羊奶酸奶生产的最佳工艺参数为嗜热链球菌与嗜酸乳杆菌配比为1:1,加糖量为9,添加菌种量为3。按照这个参数生产的羊奶酸奶,具有细腻光滑的组织结构,没有羊奶膻味,没有乳清析出。

2.1.2凝固型酸奶。酸奶中含有各种维生素、蛋白质、脂肪、糖类及钙磷铁钠等非常丰富的人体需要的营养素,其营养保健作用特别良好。在乳中乳酸菌生长繁殖,发酵分解乳糖从而形成乳酸等有机酸,致使降低乳的pH值,在其等电点附近使乳酪蛋白发生凝聚,产生凝固型酸奶。其产品口感细腻、酸味纯正,咀嚼感非常良好。在发酵剂中可把双歧杆菌或嗜酸乳杆菌追加到里面,在肠道中可增加这2种菌的定植量,使酸奶的保健作用进一步提高。同时可添加明串球菌,对酸奶中维生素的含量加以提高,使其香味增加。双乙酰乳链球菌添加进去,也可使酸奶的香味增加。

2.1.3速溶酸奶。作为速溶的方便食品,不仅用水一冲就能够使原来酸奶的营养、风味与保健价值恢复,而且还能够作为发酵剂混合奶粉制作酸奶,是生产酸奶的理想的中间产品,另外解决了贮存条件要求高、运输不便与保质期短与的问题。

2.2 乳酸菌奶粉。乳酸菌奶粉不仅仅有消除口腔溃疡、咽喉感染、口疮、不思饮食、消化不良、腹胀、胃部不适、痔疮、便秘等显著的预防作用外,还对气管炎、哮喘和感冒有明显的治疗和预防作用。可见,研制乳酸菌奶粉使其功效由消化系统向呼吸系统扩展。3个乳链球菌株在乳酸菌奶粉中要求产酸0:8:1。

2.3乳酸菌发酵蛋奶。鸡蛋富含多种营养元素,如维生素B、硫和锌等,属于高蛋白食品。牛奶的含钙量非常丰富,对人体骨骼的健康发育具有促进作用,牛奶中的维生素B也非常丰富,低脂牛奶对各种心脏病和癌症更能预防。以牛奶和鸡蛋为原料通过乳酸菌发酵的酸奶是集口味与营养于一体的理想佳品。最好配方:全蛋液6、鲜牛乳400g、脱脂奶粉8、白糖7.5、琼脂0.2,发酵温度37℃、接种量3时,7天后可制出表面光洁的浅黄色、味似酸奶、均匀一致、有新鲜鸡蛋风味、与一般酸奶相比口感较更为细腻的酸奶产品。在4~C冰箱中该酸奶贮藏1周,其品质和口味没有明显变化。

2.4酸奶油。酸奶油的原料是优质的稀奶油,用纯乳酸菌发酵剂发酵后进行加工做成的乳制品。产品喷地均匀、表面光亮,具有的酸香味非常独特,且营养丰富,在西餐配料中是非常理想的调料。丁二酮链球菌、乳脂链球菌和乳链球菌这3种菌的混合菌种是此发酵剂。稀奶油经过热处理冷却至18-21℃ ,然后添加生产发酵剂1:2,在包装物里或罐里进行培养,18-20小时发酵时间。当完成发酵后马上冷却酸奶油,防止其进一步产酸。

2.5干酪。把适量的凝乳酶和乳酸菌发酵剂加入到乳中,凝固蛋白质后,把乳清排除,压制凝块成块而制成的产品。一般配成的混合发酵剂是选用2种以上的乳酸菌。乳酸能对凝乳酶具有促进作用,而形成凝块推动凝块收缩而使乳清易于排除,避免生产过程侵入有害菌,保持良好结构。对干酪成熟阶段内酶作用的pH值进行调节,利于菌体胞外酶及细胞内酶分解脂蛋白或酪蛋白等,使干酪形成风味,成熟。

2.6酸蛋奶冰漠淋。冰淇淋易于消化吸收,营养丰富,既充饥解渴又清凉解暑。冰淇淋产品向功能化、保健、天然发展。基本上多吃冰淇淋容易导致肠胃不适,而含乳酸菌冰淇淋可以对这个矛盾加以解决。冰淇淋中的鸡蛋是一个重要组成部分,因乳酸菌能使胆固醇降低,如果把鸡蛋用乳酸菌发酵再在冰淇淋上使用,一方面可把对鸡蛋胆固醇的顾虑加以消除,另一方面可使产品风味得到改善。产品由于含有活性乳酸菌使其具有整肠功能,它集冰淇淋的滑爽、细腻和酸蛋奶的营养保健于一体,风味怡人,口感独特。不发酵材料与酸奶制成冰淇淋配比为甜酸型产品以1:1,酸甜型产品以3:2比例为宜。同时,不发酵材料与酸奶在凝冻前混合,能够生产出口感较好的冰淇淋。

3、结束语

通过乳酸菌发酵的食品集保健和营养于一身,引起了国内外人们越来越浓厚的兴趣。所以在传统发酵食品的前提上,各国对乳酸发酵食品都在大力开发,对乳酸菌的应用范围不断拓展,另外,在乳制品中发酵工程技术的应用是无可替代的。

参考文献:

[1] 张红印,崔焕成,杜娟,张安让,尹郑红;乳酸菌发酵在食品加工中的应用[J].郑州牧业工程高等专科学校学报.2000年03期

[2] 文泽富,张迎君;花生乳酸发酵酸奶的研究[J].食品工业.1994年03期

[3] 孙欣;祝清俊;王文亮;陈蕾蕾;杜方岭;;乳酸菌发酵冷榨花生粕生产花生酸奶的工艺研究[J];中国食物与营养;2011年08期

[4] 李小桂.酸乳酪的防癌和防胆固醇的作用[J].食品科学.1980年06期

乳酸菌在食品工业中的应用范文第4篇

关键词:乳酸菌;功能;应用

中图分类号:Q939.11+7 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2009)02(c)-0074-02

乳酸菌是一群能从可发酵性碳水化合物中产生大量乳酸的革兰氏阳性细菌的通称[1]。它广泛存在于人、畜、禽肠道、许多食品、物料及少数临床药品中[2]。乳酸菌因可以提高食品的营养价值,改善食品风味,提高食品保藏性和附加值,近年来乳酸菌的特殊生理活性和营养功能,正日益引起人们的重视。研究表明[3]:乳酸菌能够调节机体胃肠道正常菌群、保持微生态平衡,提高食物消化率和生物价,降低血清胆固醇,控制内毒素,抑制肠道内腐败菌生长繁殖和腐败产物的产生,制造营养物质,刺激组织发育,从而对机体的营养状态、生理功能、细胞感染、药物效应、毒性反应、免疫反应、肿瘤发生、衰老过程和突然的应急反应等产生作用。由此可见,乳酸菌的生理功能与机体的生命活动息息相关。可以说,如果乳酸菌停止生长,人和动物就很难健康生存。也正因为如此,乳酸菌被广泛用于轻工业、食品、医药[4]及饲料工业等许多行业上。

一、乳酸菌的生理功能的研究

1、产生特殊酶系。乳酸菌不仅具有一般微生物所产生的有关酶系,而且还可以产生一些特殊的酶系,赋予它特殊的生理功能。如产生有机酸的酶系、合成多糖的酶系、分解乳酸菌生长因子的酶系、分解亚硝胺的酶系、降低胆固醇的酶系、控制内毒素的酶系、分解脂肪的酶系、合成各种维生素的酶系和分解胆酸的酶系等。这些酶不仅能加速乳酸菌的生长,维持肠道微生态平衡,促进机体健康,而且还可以改善产品的风味,促进乳制品、发酵香肠[5-8]等食品的成熟。双歧因子之所以能促进双歧杆菌的生长就是因为这类菌能产生分解它们的多种性质不同的糖苷酶系。[9]

2、具有粘附性和定植能力。粘附是指细菌与机体肠上皮细胞通过生物化学作用产生的特异性的粘连。粘附是定植的第一步,不能粘附于肠上皮细胞表面的细菌,只能是过路菌[10],不能在肠道内定植。定植抵抗力是指宿主对致病菌与潜在致病菌在正常微生物群中定植和繁殖的阻抗力或抵抗力。以乳酸菌为主代表的专性厌氧菌是构成定植抗力的主要力量,被称为定植抗力因子。如果这个屏障一旦遭到抗生素或其它因素的破坏,宿主丧失了对外来菌的抵抗力,就不再能抵御外来菌的入侵,或者会使具有耐药性的肠内菌异常增殖而取代优势菌的位置,造成肠道内微生态平衡的失调。使用乳酸菌、双歧杆菌制剂可以达到恢复宿主抵抗力[12],修复肠道菌群屏障,治愈肠道疾病的作用。

3、产生抑菌活性的代谢产物。乳酸菌代谢可以产生有机酸、双乙酰、过氧化氢和细菌素如乳链球菌肽(Nisin)、乳杆菌素(Lac-tocidin)、嗜酸菌素(Acidophilin)、酸菌素(Acidolin)等多种代谢产物[13],不仅可以改善产品的风味和组织状态,而且可以抑制食品中的腐败菌和病原菌。乳酸菌对一些腐败菌和低温细菌有较好的抑制作用[14]。细菌素[15]的细小蛋白质或肽类,如细菌素是细菌通过核糖体合成机制产生并分泌到环境中的一类对同种或亲缘关系较近的有抑菌活性的蛋白或多肽类物质,对病原微生物有广谱的抑制作用,各种乳酸杆菌素和双歧菌素[16],对葡萄球菌、梭状芽孢杆菌以及沙门氏菌和志贺氏菌有拮抗作用。另外,双歧杆菌等还可将结合的胆酸分解为游离的胆酸,后者对细菌的抑制作用比前者强。因此,乳酸菌可用于防治腹泻、下痢、肠炎、便秘和由于肠道功能紊乱引起的多种疾病以及皮肤炎症等。

4、降低胆固醇。LAB及其制剂改善血脂的机制可能有以下几个途径:①有机酸中的一些盐类如醋酸盐、丙酸盐和乳酸盐对脂肪的代谢调节、对降低血浆总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白(LDL)、升高高密度脂蛋白(HDL)起着重要作用;②在LAB产生的特殊酶系中,有降低胆固醇的酶系,它们可以抑制内源性胆固醇的合成;③LAB能在肠粘膜上粘附定植,它的代谢能减少肠道对胆固醇的吸收,这可能与LAB对胆固醇的同化作用有关;④LAB可吸收胆固醇并将其转变为胆酸盐排出外。

5、具有抗变异原性。Hoaono等(1990)[24-25]研究了印度尼西亚、中国、高加索地区传统发酵乳中乳酸菌的细胞壁及其对氨基酸加热分解物和挥发性N-亚硝基胺化合物的结合性,结果发现,乳酸菌的细胞壁对这些物质具有极高的吸收率(98%以上)。乳酸菌的抗变异原是因为细胞壁中的肽聚糖与变异原性物质和致病物结合,并且使巨噬细胞活化,产生肿瘤坏死因子、白细胞介素和r-干扰等抗肿瘤物。从而减弱和消除变异原物质的毒害作用。另外李建锋[30]等人认为发酵乳制品中乳酸菌的抗肿瘤作用主要是通过增强钙离子、亚油酸化合物的生物活性,抑制肠道内厌氧梭菌等腐败菌丛的生长,促进免疫系统产生应答。从而保持正常的菌丛平衡。

6、改善肝脏功能。活性LAB在肠道中的代谢产物可能有干预人体的肠肝循环的功能。肠肝循环与人体对脂肪的吸收有着非常密切的关系,一旦受干扰,就会降低对脂肪的吸收。研究证实,对脂肪吸收量小的女性,患乳腺癌的可能性要比对脂肪吸收量大的女性低得多。

7、增强免疫功能。乳酸杆菌和双歧杆菌一方面能明显激活巨噬细胞的吞噬作用,另一方面由于它能在肠道定植,相当于天然自动免疫。加之它们还能刺激腹膜巨噬细胞、产生干扰素、促进细胞分裂、产生抗体及细胞免疫等,所以能增强机体的非特异性和特异性免疫反应,提高机体的抗病能力。Perdigon等(1988)报道,口服乳酸菌后,对巨噬细胞的β-半乳糖苷酶活性、巨噬细胞的吞噬活性等具有显著的激活和促进作用。当异物侵入机体时,被乳酸菌激活的免疫细胞,则有增强机体对异物产生抗体的作用。Chandra等(1984)认为乳酸菌之所以具有刺激机体产生抗体的作用,是由于菌体通过淋巴结、粘膜刺激淋巴细胞,接受刺激的淋巴细胞再通过肠系膜淋巴结(MLN)循环到血流中,并分布全身,从而调节机体的免疫应答作用。

8、延缓衰老。敬思群等人证实乳酸菌的抗变异性,并发现了乳酸菌能够产生超氧化物歧化酶(SOD)。SOD是一种含有金属离子的酶,其生理功能是清除体内代谢过程中产生的过量超氧阴离子自由基,延缓衰老,提高机体对那些由于自由基侵害而诱发的疾病的抵抗力,减少肿瘤患者在化疗和放疗时的疼痛和副作用。另外,乳酸菌产生的乳酸,抑制了肠道腐败细菌的生长,从而减少了这些细菌所产生的毒胺、靛基质、氨、H2S等致癌物质和其他毒性物质,使机体衰老过程变得缓慢。保加利亚人长寿与长期服用酸奶密切相关。

9、具有营养作用。乳酸菌能分解食物中的蛋白质、糖类、合成维生素,对脂肪也有微弱的分解能力,能显著提高食物消化率和生物价,促进消化吸收。乳酸菌具有乳糖酶,将乳糖分解成葡萄糖和半乳糖,葡萄糖经发酵作用转变为乳酸等小分子化合物。多数人缺乏乳糖酶,饮用牛乳后出现腹胀、腹泻等症状,饮用乳酸菌发酵的酸乳可以避免这种乳糖不耐症发生。乳酸菌使部分脂肪少量降解、增加乳中游离脂肪酸、挥发性脂肪酸含量。乳酸菌在代谢过程中消耗部分维生素,同时也合成叶酸等B族维生素。有机酸使pH值降低,增加肠内B1、B6和B12的稳定性。乳酸菌产生有机酸使钙、磷等元素处于易吸收的离子状态,有利于骨骼发育,还可防治由于缺铁、缺钙引起的贫血病和软骨病等。

二、小结:总之,随着人们对乳酸菌生理功能和保健功能的认识以及分子生物技术的飞速发展,相信在不久的将来,集中多种有益基因的食品级乳酸菌菌株和工程菌菌株将不断出现并给人类带来巨大的经济效益、社会效益和生态效益,21世纪必将是乳酸菌更为辉煌的时期。

作者单位:晓庄学院

作者简介:赵雅,女,汉族,江苏江都人,南京晓庄学院生命科学系学生。

参考文献:

[1]汤务霞.乳酸菌及其应用.四川食品与发酵,2001,37(4):35-39

[2]刘屹峰.乳酸菌的生理特性和生物学功能.丹东纺专学报,2002,9(2):6-7

[3]罗冬英,尹传武.乳酸菌制剂对人体保健功能的机理探讨.鄂州大学学报,2002,9(4):53-54

[4]董贵成,田欢.乳酸菌在医药中的初步应用及其展望.内蒙古科技与经济,2002(5):93-94

[5]吴祖心.乳酸菌在发酵香肠中的应用研究.食品工业科技,2002,23(8):55-57

[6]周秀琴.乳酸菌发酵香肠.杭州食品科技,1993(2):26-29

[7]李先保,李民兴.乳酸菌发酵香肠的研制.肉类研究,1996,19(4):20-24

[8]柏桂英,赵云侠.萨拉米香肠的研制.郑州轻工业学院学报,1991,6(4):78-80

[9]潘超然.双歧杆菌的功能性和免疫性极其应用的研究.福建轻纺,2003(5):1-7

[10]谢继志.乳酸菌与人的健康.中国食品工业,1995,22(10):20

[11]赵红霞,詹勇.乳酸菌的研究极其应用.江西饲料,2003(1):9-12

[12]钟世顺,张振书.双歧杆黏附的研究进展.中国微生态杂志,2003,15(1):62.

[13]袁静,李元端.乳酸菌的细菌素乳链菌肽在食品工业中的发酵与应用.哈尔滨商业大学学报,2002,18(5):544-599

[14]李铁军,李爱云.乳酸菌抗菌机理研究进展.微生物学通报,2002,29(5):81-85

乳酸菌在食品工业中的应用范文第5篇

这些酸奶和乳酸菌饮料常宣传其中的活性乳酸菌能起到调理肠胃的作用,酸奶和乳酸菌饮料还可以补钙等等。事实真的如此吗?

2015年11月,《消费者报道》向第三方权威检测机构送检达能、伊利、蒙牛、光明、风行、燕塘、香满楼、卡士、多牧多、味全、益力多等11品牌15款活菌型酸奶、乳酸菌饮料,对其营养价值进行验证。

本刊此次测试指标包括蛋白质、脂肪、总糖、钙离子、乳糖、柠檬酸、乳酸菌初起与模拟人体胃酸探索乳酸菌存活数等。

哪些酸奶的品质更优?哪款乳酸菌饮料的综合评分更高?

乳酸菌调节肠胃实是夸大宣传?

模拟人体胃酸的实验中,所有产品中的乳酸菌几乎全军覆没,也就是说,即便喝下这些含有益生菌的产品,益生菌也无法“活着”到达肠道。

|本刊记者/尚雍贺

“300亿活性乳酸菌”、“让肠道做运动”,酸奶和乳酸菌饮料的营销概念让消费者难以捉摸。

乳酸菌真的能够承受人体严酷的选择机制,活着到达肠胃,起到调节肠道的作用吗?

2015年11月,《消费者报道》通过检测15款产品初开盖的乳酸菌含量和模拟人体胃酸的严苛的探索性实验来检测其存活乳酸菌数。

结果显示,15款产品其初开盖后乳酸菌含量差别较大。含量最高的是蒙牛冠益乳和伊利每益添,同为990亿/100g(mL),其含量是最少的燕塘酸牛奶的2400倍。

不过,在模拟人体胃酸的实验中,所有产品中的乳酸菌几乎全军覆没,也就是说,即便喝下这些含有益生菌的产品,益生菌也无法“活着”到达肠道。

蒙牛、伊利初开盖乳酸菌含量较高

酸奶是以牛奶为原料,经过添加乳酸菌发酵而成乳制品。乳酸菌饮料则是指以乳或乳制品为原料,经乳酸菌发酵制得的乳液中加入水,再加上其他添加剂调制而成的饮料。

本刊酸奶和乳酸菌饮料的调查数据显示,有69%的消费者在选择酸奶和乳酸菌饮料时看重“摄入乳酸菌”和“调节肠胃”的作用。

调节肠胃的关键,正是以乳酸菌为代表的益生菌。

“乳酸菌等益生菌有益肠道健康,可抑制有害细菌的生长,刺激肠道蠕动,有缓解溃疡、腹泻、便秘的作用。”高级乳品分析师宋亮告诉本刊记者。

国家标准要求活菌型酸奶乳酸菌不低于1亿CFU/100g;活菌型乳酸菌饮料乳酸菌出厂时不低于1亿CFU/100mL,销售过程中要有活菌检出。

《消费者报道》此次送检的9款酸奶中,只有燕塘的初开盖乳酸菌含量不能满足标准要求,其乳酸菌检出数值为0.41亿/100g,仅为国标规定的四成。蒙牛冠益乳初开盖的乳酸菌菌落数则最多,达到了990亿CFU/100g。(如图1)

“含活性乳酸菌的奶制品对物流、销售条件都比较高,温度需保持为2-6℃,否则很容易造成乳酸菌死亡。”原中国奶业协会常务理事王丁棉解释说。

6款乳酸菌饮料均检出活菌,满足国标要求。伊利每益添和蒙牛优益C分别达到了990亿/100mL和960亿/100mL。

实际上,对于摄入多少益生菌可起到调节肠道的作用,营养学界仍未有定论。

“肠道中有超过100万亿的细菌,如果进入肠道的有益菌数量很少,基本上起不到作用。但是到底多少有益菌进入人体才能起作用,目前并没有科学定论。”国家一级营养师刘璐认为。

乳酸菌或无法“活着”到达肠道

“购买时不应只看产品乳酸菌的含量,而是要看有多少活菌能经受住胃酸的考验到达肠道。”国家一级营养师焦通告诉本刊记者。

本刊酸奶和乳酸菌饮料调查问卷结果显示,近六成消费者认为食用酸奶和乳酸菌饮料能摄入大量的活菌。然而事实果真如此吗?

《消费者报道》综合专家建议,设计模拟人胃酸的实验以探究乳酸菌能否“活着”到达肠道。

“食物要经过pH值1-2的胃酸消化2-4小时之后才会到达小肠。”中山大学附属第三医院临床营养科主任卞华伟接受本刊记者采访时说道。

检测结果显示,经模拟胃酸培养后,绝大多数的乳酸菌都失活,也就是说,乳酸菌或无法抵抗胃酸,并不能“活着”进入肠道。(如图2、3)

“人体内益生菌的种类很多,数量都是亿量级的天文数字,即便有少数活着的乳酸菌能进入人体,但是相比较庞大的菌群也起不到什么实质性作用。”科信食品与营养信息交流中心业务部主任阮光锋告诉本刊记者。

中国农业大学食品学院副教授范志红也指出,被胃酸杀死的乳酸菌进入肠道,虽可能起到一定调节肠道的作用,但效果远低于活菌。

不过,也有专家持不同观点。

台湾生合生物科技集团研究所林金生所长则认为,活菌与死菌都具有相同的生理功能。其含有相同分的小分子功能肽、游离氨基酸、维生素等生理活性物质,同样具有良好的健康功能。

“灭活菌会黏附在肠衣的表面,产生竞争排斥,也会刺激免疫,同时可以去除食物中的重金属、霉菌等毒素。因此可以认为灭活菌与活菌有相同的功效。”华南农业大学食品学院副教授胡文锋说。

乳酸菌饮料营养价值不如酸奶

检测结果显示,所有酸奶中均检出相当含量的乳糖,乳糖不耐受人群应谨慎选择;酸奶蛋白质含量则远超乳酸菌饮料,酸奶营养价值更高。

酸奶保留了牛奶的营养,却含更少的乳糖,因此常成为乳糖不耐受人群的首选乳制品。而受企业对“益生菌”宣传的影响,许多消费者在酸奶和乳酸菌饮料上也会傻傻分不清该选哪种。

众多品牌酸奶中,哪一款乳糖更少,营养更丰富?乳酸菌饮料与酸奶哪一类产品的营养更胜一筹?

2015年11月,《消费者报道》通过检测酸奶中乳糖的含量,及衡量乳制品品质的重要指标――蛋白质和脂肪含量以及乳酸菌饮料的蛋白质含量来进行判定。

检测结果显示,所有酸奶中均检出相当含量的乳糖,其中,燕塘酸奶乳糖含量与牛奶相差不大,乳糖不耐受人群应谨慎选择。

6款乳酸菌饮料中,蛋白质含量普遍低于酸奶,蛋白质含量最高的是益力多,但其蛋白质含量也仅为1.27g/100mL,不足达能碧悠的4成。

9款酸奶均非低乳糖产品

摄入奶制品后,部分消费者会出现腹胀、排气甚至是腹泻的反应,这都是乳糖不耐受的典型表现。而广泛存在于奶制品中的乳糖正是引起乳糖不耐受反应的“罪魁祸首”。

“多数中国人由于天生缺少能够消化乳糖的酶,因此不适合直接饮用牛奶。发酵酸奶时,乳糖会水解成为半乳糖和葡萄糖,因此酸奶中乳糖更少,不易引起乳糖不耐受反应。”国家一级营养师焦通告诉本刊记者。

“乳糖不耐受人群,在选择奶制品的时候应尽量选择低乳糖或无乳糖的产品,酸奶是牛奶的比较好的替代品之一。”他说。

GB 28050-2011《预包装食品营养标签通则》对低乳糖食品的要求是乳糖含量不高于2g/100g。

然而本刊此次送检的9款酸奶没有一款可达到低乳糖的要求。

中国畜产品加工专业委员会副主任蒋爱民编著的《畜产食品工艺学》指出,正常生牛奶的平均乳糖含量为4.8%,即4.8g/100g。本刊此次检测燕塘酸牛奶的乳糖含量可达4.0g/100g,乳糖含量并没有因发酵而大幅度降低。(如图4)

营养师顾中一曾撰文表示,在科学的指导下大多数健康中国成年人每天摄入6.25g乳糖将不会出现任何乳糖不耐受症状。

以乳糖含量最低的伊利畅轻酸奶为例,乳糖含量为2.6%,如果每天食用超过240g,仍可能引起因乳糖不耐受而产生的不良反应。

“少量多次地喝牛奶,即使是乳糖酶缺乏的个体也可耐受少量乳类。为避免乳糖不耐受的不良反应,乳糖不耐受消费者在喝牛奶或酸奶之前,可进食碳水化合物较高的食物,如馒头、面包片等。”国家一级营养师刘璐建议。

酸奶蛋白质含量远超乳酸菌饮料

“牛奶中脂肪和蛋白质的含量是消费者、企业和奶农最为关心的两项指标,含量越高,品质越好,同时也意味着生产成本越高。”中国农业大学副教授范志红接受《消费者报道》记者采访时强调。

“生奶中的蛋白质和脂肪含量每高出0.1g/100g,收购价格就会相应的上涨。目前中国牛奶收购价格因蛋白质和脂肪含量的差别,在2800元/吨至4500元/吨之间波动。”高级乳品分析师宋亮告诉本刊记者,“生牛乳中的蛋白质和脂肪含量越高,奶农喂养成本越高,企业生产奶制品的成本也越高。”

本刊检测结果显示,9款酸奶的蛋白质含量明显高于6款乳酸菌饮料。其中,蛋白质含量最高的为达能碧悠,其蛋白质和脂肪含量分别为3.15g/100g与3.49g/100g。(如图5)

2014年尼尔森公布的数据显示,活性乳酸菌饮料整体的市场已经增长至73.4亿元,较2006年增长了9倍。而与之形成鲜明对比的是乳酸菌饮料的国家标准GB 16321-2003《乳酸菌饮料卫生标准》13年来一直未变,其蛋白质要求仅为0.70g/100g。

6款乳酸菌饮料中,益力多蛋白质含量最高,为1.27g/100mL,但仅为达能酸奶的4成。燕塘和光明畅优蛋白质含量均为1.04g/100mL。(如图6)

“企业考虑到生产成本与销售利润,在生产酸奶及其它奶制品时较多的采用奶粉而不是鲜牛奶。消费者在选购时可优先选购鲜奶制成的酸牛奶。”华南理工大学食品学院副教授刘冬梅告诉记者。

对于有舆论指出“按照牛奶的品质,最好的奶供到车间做酸奶,然后品质稍差的用来做纯奶、高钙奶,其次是花生奶、早餐奶等,品质再差一点的用来做乳酸菌饮品和雪糕等”,宋亮也表示了认可。

益力多乳酸菌饮料含糖过高堪比可乐

检测结果显示,7款产品糖含量较高,摄入超过200mL就超过卫生组织推荐摄入量。乳酸菌饮料含糖量明显高于酸奶,儿童、减肥群体以及糖尿病患者等特殊人群应谨慎选用。

看似健康的酸奶,却有着不亚于可乐的糖含量。

尽管个别厂商调整了配方,开始生产低糖型的产品,但绝大多数产品均未“低糖化”。

目前市场上在售的众多产品,哪款含糖量最低?含钙量最高?

2015年11月,《消费者报道》对11品牌15款活菌型酸奶、乳酸菌饮料的总糖、钙和柠檬酸含量进行了检测。

检测结果显示,7款产品糖含量较高,摄入超过200mL就超过卫生组织推荐摄入量。乳酸菌饮料含糖量明显高于酸奶,儿童、减肥群体以及糖尿病患者等特殊人群应谨慎选用。

达能碧悠钙含量则最高,达到了125mg/100g。

乳酸菌饮料含糖量堪比可乐

酸奶和乳酸菌饮料的酸甜口感让不少消费者爱不释手。但在留恋美味的同时,不能忽视产品中大量的糖。

“酸奶和乳酸菌饮料因为是乳酸菌发酵的产品,在发酵的过程中会产生大量的乳酸,使产品变得很酸不能直接食用。企业为了迎合消费者的胃口往往会添加一定量的糖来调节口味。”华南理工大学轻工与食品学院副教授刘冬梅接受《消费者报道》记者采访时说。

“选择酸奶和乳酸菌饮料的消费者一般是想从产品中获得蛋白质、钙、维生素等营养成分。但是,部分奶制品本来的能量就不低,做成酸奶再添加精制糖的话,喝多了会有肥胖的风险。”国家一级营养师焦通说。

2015年4月,世界卫生组织(WHO)了《成人和儿童糖摄入量指南》,这份最新的指南建议,成人和儿童应将其每天的游离糖摄入量由目前的占总能量10%降至5%,大约每天为25克。

根据这份指南的建议,当糖的摄入量过高时会引发儿童房的超重、肥胖和蛀牙的风险。

那么,本刊此次送检的15款酸奶和乳酸菌饮料它们的总糖含量是多少呢?

检测结果显示,酸奶总体总糖含量略低于乳酸菌饮料。15款产品中只有伊利每益添达到了低糖的要求,为4.9g/100g;多牧多北京风味酸奶总糖含量为9.5g/100g,其余的13款酸奶和乳酸菌饮料均达到了10g/100g以上。

其中,含量最高的是益力多,其总糖含量达到了17.6g/100mL,是伊利每益添的3.6倍。如果饮用相同容量的产品,益力多将为体内带入更多的糖。(如图7)

即便每天只食用一杯酸奶(180g),糖的摄入量也已非常接近25g,伴随着其他食物所带入体内的糖,那么普通消费者将会很难控制在推荐值以下。(如图8)

本刊乳酸菌饮料调查问卷结果显示,141名消费者中有40%的人群每天饮用一次或多次乳酸菌饮料,有32%的消费者则是“任性”地想喝就喝。

如果以每天饮用一瓶乳酸菌饮料(350mL)为例的话,只有伊利每益添的总糖含量较低,其余5款乳酸菌饮料的糖含量都超过世卫组织的推荐值25g。其中蒙牛优益C、燕塘健菌多、味全、光明和益力多的总糖含量远超推荐值的2倍多。(如图9)

“酸奶和乳酸菌饮料中的糖含量一般都比较高,甚至高于普通的碳酸饮料。特殊人群一定要谨慎选择,如儿童、肥胖患者和糖尿病人。”原中国奶业协会常务理事王丁棉说。

达能、风行含钙较多

作为钙的优质来源,酸奶补钙的作用不容小视。

国家一级营养师焦通指出,奶制品中含有丰富的钙,是人体补钙的最佳来源之一。牛奶中适当的蛋白质、乳糖比例使钙易被人体吸收,而酸奶中的钙比牛奶中的更易被吸收,是因为乳酸菌发酵过程中产生的乳酸,进一步促进钙被人体所吸收。

本刊此次送检的9款酸奶其含钙量有一定差别,钙离子含量最高的是达能碧悠和风行乐悠,含钙量最低的是光明畅优。考虑到酸奶中同时含有较高的糖分,通过酸奶来补钙并不是一个明智的选择。(如图10)

“虽然奶制品是良好的优质蛋白和钙的来源,但是我们仍然要保证我们的食物多样化;对于素食者来说,豆腐也是良好的钙源,所以食物多样化会保证我们人体对于全营养素的均衡吸收。”焦通建议。

此外,在6款乳酸菌饮料中,均检出了微量的柠檬酸,不过这并不能够证明是企业自己添加还是乳酸菌发酵过程中产生的。

“消费者在购买产品的时候要分辨清楚乳酸菌饮料和乳酸饮料。前者是通过微生物发酵产生的酸味,后者则是通过柠檬酸等添加剂调制而成,未经发酵。”高级乳品分析师宋亮告诉本刊记者。

达能、蒙牛酸奶综合评分较优

本刊检测结果显示,乳酸菌饮料蛋白质约为酸奶的一半,但含糖量却普遍高于酸奶,综合来看,酸奶的营养价值高于乳酸菌饮料。

乳酸菌饮料和酸奶,因其相似的功能使部分消费者难以区分,到底谁的营养价值更高?

2015年11月,《消费者报道》通过蛋白质、脂肪、总糖、钙离子、乳糖、柠檬酸、乳酸菌开盖与模拟人体乳酸菌存活数等指标的对比测试,告诉消费者哪款酸奶品质更优。

总体评价,9款酸奶中,包括达能碧悠和蒙牛冠益乳在内的两个品牌达到了优良的推荐。6品牌乳酸菌饮料的总体得分并不高,伊利每益添总体性能较优。值得注意的是,因乳酸菌饮料的总糖含量太高,对于特殊人群如儿童、肥胖患者和糖尿病人应谨慎选购。

酸奶系列达能、蒙牛综合性能较优

本刊此次送检的9款原味酸奶中,达能在蛋白质与脂肪这两项指标中表现较好,蒙牛和卡士在初开盖的乳酸菌含量领先于其它品牌,想要补钙的消费者则可以选购风行与达能产品。

除达能和蒙牛两款产品评级达到“优良”之外,其他品牌评级为“好”,多牧多垫底。

值得注意的是,9款酸奶产品中的糖含量较高,不宜过量食用。

“如果只考虑营养价值,风味发酵乳和乳酸菌饮品的蛋白质含量低于发酵乳,如果对营养要求高的消费者,建议购买发酵乳类的产品。当然追求口味的,可能会选择风味发酵乳。”华南理工大学轻工与食品学院副教授刘冬梅说。

乳酸菌系列伊利、蒙牛综合排名较优

在本刊此次送检的6款乳酸菌饮料中,伊利和蒙牛综合排名是仅有的两款达到“好”级别的推荐。而传统的乳酸菌饮料巨头光明和益力多表现并不理想,排名倒数前两名。

“活菌”、“有益菌”一直都是乳酸菌饮料广告的主打卖点,尽管所有的产品初开盖活菌数表现不俗,远超国家规定。但在模拟胃酸实验中,全军覆没。

乳酸菌饮料的蛋白质含量较低,如想通过此类产品代替日常食用的牛奶和酸奶,仍需谨慎。

在总糖含量方面,乳酸菌饮料整体高于酸奶且普通糖水差异不大。5款产片饮用一瓶(以350mL计)将会超过世界卫生组织(WHO)糖推荐摄入量的一倍。

酸奶营养价值高于乳酸菌饮料

本刊检测结果显示,乳酸菌饮料蛋白质约为酸奶的一半,但含糖量却普遍高于酸奶,综合来看,酸奶的营养价值高于乳酸菌饮料。

“消费者在购买时务必要分清楚发酵乳和风味发酵乳,按照需求购买自己喜欢的产品。”一位食品行业专家告诉本刊记者。

乳酸菌在食品工业中的应用范文第6篇

关键词:乳酸菌 发酵乳制品加工 研究

中图分类号: Q939.11+7 文献标识码: A 文章编号:

早在上个世纪之初,诺贝尔奖获得者俄国著名的生物学家梅契尼柯夫就明确指出乳酸菌能够定植在人体内,并且能有效的抑制有害菌群的生长,减少肠道毒素对整个机体的影响和毒害。随着时代的进步和生物科学技术的发展,乳酸菌已经被大量应用于食品加工领域,尤其是乳制品的生产加工,利用乳酸菌生产的健康食品已经成为世界关注的焦点。

一、乳酸菌的内涵与种类

目前,人类对于乳酸菌的认识已经很成熟了,并且应经广泛应用于食品加工领域,尤其是乳制品加工。那么什么事乳酸菌呢,乳酸菌就是由一类能发酵利用的糖类物质而产生的大量乳酸的细菌,是对人体有益的菌群。

经过科学研究发现,乳酸菌大体可分为两大类:

(一)动物源乳酸菌

动物源乳酸菌是指以动物来源的材料(鸡、鼠、兔肠道内容物及胃内)培养和分离出来的菌种。因动物源乳酸菌取自动物,常处于相对不稳定状态,其生物功效的发挥发挥也较不稳定,而且当人体大量摄入时还会出现排斥现象,导致人体动物蛋白过敏,所以在使用动物源乳酸菌时一定要注意。另外,大多数动物源乳酸菌的耐酸能力都很弱,在被人体摄入后,绝大部分的乳酸菌会被胃酸和胆汁杀死,不能发挥其应有的功效,只有少数乳酸菌能够到达肠道发挥作用。

植物源乳酸菌是指以植物来源为材料培养和分离出来的菌种。植物源乳酸菌因其取自植物,所以更易被人体消化吸收,不论摄入多大的量,人体都不会产生排斥反应。并且植物源乳酸菌比动物源乳酸菌更具有活力,实验证明,在人工胃液中浸泡3小时,植物乳酸菌的存活率达到90%以上,所以其发挥的功效更强大更稳定。

二、乳酸菌的生理功能

(一)抑制有害菌的生长,调节肠道功能

胃肠道系统由于其独特的内环境,为众多微生物的生存提供了有利的条件。其中,在肠道中起主导作用的菌群约占总量的90%,主要由双歧杆菌和乳酸杆菌组成。当然这里的微生物有的是对人体有益的而有的则是对人体有害的。在健康的机体内,乳酸菌作为优势菌群,保持着数量和功能上的优势,通过抑菌物质的释放,来抑制有害菌的生长和过渡繁殖。如果人体的乳酸菌数量下降,有害菌群生长的速度势必加快,这样会造成内环境系统的失衡,也就是说人体可能要出现胃肠道疾病了,所以说,乳酸菌有益于调节胃肠道功能。

(二)改善免疫能力

乳酸菌作为机体的有益菌群,对于由致病菌或细菌之间的拮抗所引起的机体感染,可以通过刺激免疫系统做出迅速应答来抑制有害菌或致病菌在肠道内的定植。

(三)抗菌能力

实验研究表明,乳酸菌对一些有害菌,如腐败菌或者是低温细菌,有较好的抑制作用。乳酸菌可以有效的防治腹泻、下痢、肠炎、便秘和由于胃肠道功能紊乱所引起的各种疾病。

(四)抗机体衰老的作用

现代医学研究发现,人体的衰老是由于机体内的自由基累积所引起的。而乳酸菌能够清除人体内所产生的自由基,降低机体内自由基含量,从而达到延缓细胞衰老的作用。

三、乳酸菌发酵在乳制品加工中的应用

由于乳酸菌对人体的众多益处,乳酸菌被应用于各个领域,尤其在乳制品加工领域应用更为广泛。

(一)酸奶的生产

酸奶的生产是以鲜牛奶或奶粉为主要原料,然后再经过乳酸菌发酵而制成的。其生产过程如下:

首先把原料乳加热杀菌30分钟,温度在9O℃,再进行均质。其次,等到原料乳的温度降到适宜温度后,添加糖和稳定剂并进行搅拌,注意要搅拌均匀,然后开始接种乳酸菌发酵剂,让其在适宜的温度下发酵。最后,在乳酸菌发酵完毕后,将牛奶置于4℃左右的冷库内冷却成熟,即得成品酸乳。

应用于酸乳生产的乳酸菌主要属于乳秆菌属、链球菌属,此外还有双歧杆菌属。生产中常用的有保加利亚乳秆菌、嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌、乳链球菌。两歧双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌等。可单菌种发酵,但一般两种或两种以上菌种混合使用。保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的混合菌种纯培养发酵剂在生产中很常用。

(二)奶油的生产

奶油是我们生活中经常能够品尝到的一种食品,它又称为黄油,是以乳经离心分离后所得的稀奶油为主要原料,经杀菌、冷却、成熟、乳酸菌发酵、搅拌、压炼而制成的乳制品。奶油按发酵方法不同,分为天然发酵奶油和人工发酵奶油两类。天然发酵奶油以乳中原有的微生物为发酵剂,让其自然发酵而成。人工发酵奶油,系将稀奶油杀菌后,再添加纯培养的发酵剂,使其发酵而制成。

应用于奶油生产的乳酸菌有以下儿种:乳酸链球菌、乳油链球菌、噬柠檬酸链球菌、副噬柠檬酸链球菌、丁二酮乳链球菌等。

(三)干酪的生产

干酪是指原料乳经杀菌、冷却后,加入适量的乳酸菌发酵剂发酵,使蛋白质(主要是酪蛋白)凝固后,排除乳清,将凝块压成块状而制成的产品。

用于生产干酪的乳酸发酵剂,随干酪种类而异。常用的菌种有乳酸链球菌、乳油链球菌、干酪杆菌,丁二酮链球菌,嗜酸乳杆菌、保加利亚乳秆菌以及噬柠檬酸明串珠菌等。生产中通常选取其中两种以上的乳酸菌混合使用。

(四)酸豆奶的生产

算豆奶的加工工艺比酸牛奶稍微复杂一些。首先是把大豆磨成豆浆,然后再在豆浆中加入适量的奶粉、蔗糖等辅料,经高温杀菌均质后,待其冷却到适宜温度,开始接种乳酸菌进行发酵。发酵结束后放人4℃的冷库中冷却并进行后发酵,即得酸豆奶。

用于酸豆乳生产的乳酸菌主要属于乳杆菌属、链球菌属,此外还有明串珠菌属。生产中常用德氏乳杆菌、保加利亚乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌,嗜热链球菌、豆乳链球菌、肠膜明串珠菌等,常用两种或两种以上菌株混菌发酵。

(五)花生乳酸发酵酸奶的生产

花生酸奶的生产工艺是将花生烘炒、去皮、浸泡后磨浆,同时要注意还需要仔细过滤,因为花生磨浆会产生许多渣滓,必须进行必要的除渣,然后才能获取花生奶。同样加入牛奶、蔗糖等辅料,静高温杀菌均质后,待降到适宜温度时进行乳酸菌接种进行发酵,然后进行低温后熟,即得产品。用于花生乳酸发酵酸奶生产的乳酸菌与发酵酸豆乳相同。

参考文献:

乳酸菌在食品工业中的应用范文第7篇

1、现代生物技术在改善乳制品质量的应用

1.1基因工程增加乳制品中某种必需乳蛋白

基因工程技术是分子遗传学和工程技术相结合的产物,是生物技术中的核心技术。它采用类似工程设计的方法,按照人类的需要将具有遗传信息的基因,再离开生物体的情况下进行剪切、组合、拼装,然后把这种人工组装的基因转入宿主细胞内进行大量复制,使遗传信息在新的宿主细胞内或个体中高速繁殖,以创造新的生物。基因工程主要包括重组DNA、基因缺失、基因加倍、导入外源基因及改变基因位置等分子生物学技术手段,它为定向改变生物性状提供了理论和技术支持。将这项技术应用于动植物上即生产基因工程食品。基因工程应用于乳制品具有很多优点:第一点,提高乳制品营养品质,如基因重组的牛生长激素可提高牛的产奶量,减少脂肪的含量,营养更丰富,风味更佳;第二点,提高乳制品的蛋白质含量,通过基因工程可增加乳制品中必需氨基酸(如甲硫氨酸、赖氨酸)的含量,还能提高乳制品的功能特性,拓宽植物蛋白的使用;第三点,增加乳制品的碳水化合物的含量;第四点,基因工程,尤其是克隆技术,可提高畜牧含量满足乳制食品的需求。转基因动物不仅使产奶量增加,而且还可以得到具有特殊功能的奶制品,例如去如糖牛奶、低脂牛奶、低脂固醇、低脂肪乳制食品;第五点,通过转基因技术不仅可以改变乳制品中脂肪酸的结构,而且还能促使其中脂肪结构本身的生物协同作用,利用基因工程可以有计划有目的地设计出许多新的脂肪和油脂,以满足许多功能性乳制品生产的需求。

1.2酶工程通过促进物质转化来提高乳制品的质量

酶工程利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能或对酶进行修饰改造,并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的技术。主要包括酶的固定化技术、细胞固定化技术、酶的修饰改造技术及酶反应器的设计技术等。生产出人们所需产品的技术。对于婴幼儿来说母乳是最好营养素最全面的食物,但是也有一些婴儿缺少或者得不到母乳喂养,他们就需要一种营养素全面并接近母乳的乳制品来成长。现代生物技术广泛的应用在工业化酶制剂的品质改良和新品种的开发,并取得了巨大的成果。例如过氧化氢酶主要用于清除乳制品中多余的过氧化氢,从而利用双氧水杀死致病菌;超氧化酶用于乳清脱色等;巯基氧化酶用于去除乳制品因超高温杀菌而产生的糊味;脂肪酶用于乳制品增香;另外利用凝乳酶可制作干酪;用乳糖酶处理乳汁品,防止乳糖结晶析出;真菌或酵母乳糖酶可用于全奶、奶酪和冰淇淋中,是乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,从而防止制品粗糙,提高口感。酶工程也能修饰乳脂肪,通过脂肪酶的转脂作用对乳中甘油三酯进行修饰,改善乳脂肪的性质,特别是改善脂肪的融化性、乳化性,并使乳制品保持原有的良好风味和纯度,有利于乳脂肪在产品中的稳定性,从而保证乳制品的质量。

1.3现酵工程能形成高品质的乳制品生物反应器

发酵工程又称微生物工程,是传统的发酵技术与DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等技结合并发展起来的现酵技术。它是在人工控制的条件下,利用微生物的特定性状,通过现代化生物技术生产有用物质或直接应用于工业化生产,术是主要利用菌株的生理生化代谢机制用于菌体生产和代谢产物的发酵来生产工业原料或工现酵工程主要包括微生物资源的开发利用;微生物菌种的选育、培养;固定化细胞技术;生物反应器设计;发酵条件的利用及自动化控制;产品的分离提纯技术。例如生产酸奶和奶酪。发酵工程凭借其自身投资少、见效时间短、污染较小的优点应用在工业上生产上。开展发酵工程对乳制品的生产是有很大好处的。实现了乳制品生产上的一个重大突破。新生产出的酸奶发酵剂的活性强,不需要大面积培养,可直接使用,酸奶厂家可以根据实际情况随意选择,这不仅仅增加了酸奶产品的样式,同时也省去了菌种车间的占地面积,减少了工作人员的数量,大尺度的简化了酸奶的生产工艺。

1.4新型杀菌技术保持长时间的高品质乳制品质量

温度过高会影响乳制品的质量,不仅会降低食品中功能性成分的生理活性,还有可能影响色、香、味以及其营养成分。冷杀菌技术作为一门新兴的杀菌技术,对杀菌的温度要求较低,很好的解决了上述问题。乳制品用射线辐照处理时,射线可以穿过包装和冷冻层,杀死乳制品表面和内部的微生物、害虫和寄生虫,而且在辐照过程中,温度几乎没有升高,有“高效冷杀菌”之称;处理得当的辐照乳制品和新鲜乳制品在外观形态、组织结构及色香味品质方面很难加以区别,具有良好的保鲜效果;此外辐射处理所消耗的能源少。还有一种乳制品超高压处理杀菌技术,“所谓高压食品”与加热杀菌同样是将乳制品密封于弹性容器或无菌泵系统中,以水或其他流体作为传递压力的媒介物,在高压下和在常温或低温度下作用一段时间,以达到加工保藏的目的,而食物味道、风味和营养价值不受或很少受影响的一种加工办法,即以加压取代加热而成。

2、应用现代生物技术实现高质量的乳品检测中

在乳制品中绝大多数都是牛乳制品,所以以下就以牛乳为例,说明生物传感器如何检验乳制品的新鲜度。生物传感器实际上是一个菌数测定仪,而牛乳新鲜度传感器最早由高桥福辛发明的,其原理是测定的电流值与试样中的细菌总数成正比关系,电流值越大表明细菌菌数越多,说明牛乳越不新鲜。要想检验乳制品的新鲜程度就要从长时间放置乳制品过程中发生变化的成分入手,我们可以发现受细菌的污染作用产生乳酸,因此,乳酸含量也可表示牛乳的鲜度。

乳酸菌在食品工业中的应用范文第8篇

      的开发研究     

学    院  生物与化学工程学院  

专    业    食品科学与工程    

班    级     2003级食品A2班 

学    号       103041045      

学生姓名        马  杰        

指导教师        袁海娜        

发放日期      2007年3月5日  

一、主要任务与目标:

研究聚赖氨酸对金黄色葡萄球菌和黑曲霉的抑菌效果;

研究聚赖氨酸+乳酸链球菌素复配后的防腐效果;

研究聚赖氨酸+纳他霉素复配后的防腐效果;

开发高效、安全的复合防腐剂。

二、主要内容与基本要求:

以滤纸片法、光电比浊法等方法研究聚赖氨酸对各腐败菌的最小抑制浓度,考察聚赖氨酸的防腐效果,本论文由于条件所限拟选用(金黄色葡萄球菌和黑曲霉为供试菌)。

以聚赖氨酸为主剂结合乳酸链球菌素、纳他霉素等生物防腐剂,通过不同比例复配,开发高效的复合生物抑菌剂。

三、计划进度:

07.03.05 – 07.03.16   动员,下达任务书,开题报告撰写

07.03.16 – 07.03.24   开题报告上交

07.03.25 – 07.05.15  研究聚赖氨酸对金黄色葡萄球菌和黑曲霉的抑菌效果;研究聚赖氨酸+乳酸链球菌素复配后的防腐效果;研究聚赖氨酸+纳他霉素复配后的防腐效果。开发高效、安全的复合防腐剂。实验数据处理、分析、总结,并开始撰写毕业论文。

07.05.16 – 07.06.17   完成毕业论文的编写、修改,准备毕业论文答辩。

07.06.18 – 07.06.19   论文上交

07.06.23 – 07.06.24   论文答辩。

07年6月底前           成绩评定、评优

四、主要参考文献:

[1]刘钟栋.食品添加剂原理及应用技术(第二版)[M].北京:中国轻工业出版社,2004:267-292。

[2]于雪骊,刘长江,杨玉红. -聚赖氨酸研究现状及应用前景[J],粮食与油脂, 2006,9: 23-28

[3] 唐洁,车振明.天然微生物抗菌防腐剂及其在食品工业上的应用 [J],四川通信科技.2005,7:37-42

[4]孙艳辉,董英. -聚赖氨酸聚赖氨酸的研究进展[J],粮油加工与食品机械,2004,7: 68-69

[5]施庆珊,陈仪本,欧阳友生. -聚赖氨酸的抑菌特性及应用前景[J],食品与发酵工业,2005, 31(6): 76-79

[6]藤井正强等.多聚赖氨酸在食品中的应用[J],食品研究与开发,1993,28 (11):26-27

[7]魂宝东,孟宪军.天然生物性食品防腐剂纳他霉素的特性及其应用[J],辽宁农业科学,2004,2:24-26

[8]李科德,韩木兰,柏建玲.乳酸链球菌素的研究和应用[J],微生物学通报,2002, 29(4):91-100

[9] Fujii,Masahito.Food preservatives containing protamlne and PoIy一lystne[J], Jpn•Kokai tokkyo koho, 1988:63-112

[10] Ezaki,Mitsuo.Manufacture otsalads and meat products usiing preservatives[J], Japan.Kokal Tokkyo koho, 1993(4):304-840

指导教师                年   月   日   

 

系 主 任                年   月   日

聚赖氨酸复合防腐剂的开发研究

学生姓名:马杰          指导老师:袁海娜

(浙江科技学院生物与化学工程学院)

摘 要:聚赖氨酸(PL)是一种含有25~30个赖氨酸残基的同型单体聚合物。由赖氨酸残基通过 -羧基和 -氨基形成的酰胺键连接而成,具有广谱抑菌性。乳酸链球菌素(Nisin)称乳酸链球菌肽或乳链菌素,是由34个氨基酸组成能抑制大部分革兰氏阳性菌及其芽孢的生长和繁殖的抗菌素。纳他霉素(Natamyein)也称游链霉素(Pimaricin),是一种能够专性抑制酵母菌和霉菌的多烯类抗菌素。三种抗菌素均为安全、高效的生物抗菌剂,具有广泛的开发前景。

本实验以Staphylococcus aureus和Aspergillus niger为供试菌,通过滤纸片法、光电比浊法等方法分别研究了聚赖氨酸对各腐败菌的抑菌效果,基本确定了最小抑菌浓度;通过将聚赖氨酸分别与乳酸链球菌素、纳他霉素以不同比例复合,研究开发新型安全、营养的复合防腐剂。实验结果表明:聚赖氨酸、乳酸链球菌素和纳他霉素有很好的抑菌性能,通过复合可以在降低使用成本的同时提高抑菌效果。

Study on PL Compound Preservative

Student’ s name:Majie         Advisor:Yuanhaina

(School of Biological and Chemical Engineering Zhejiang University of Science and Technology)

Abstract: PL is a kind of monomer polymer including 25 ~ 30 lysine units which are linked by the bond formed by carboxyl group and amino. PLhas the broad spectrum bacteriostasis ability.  Nisin is composed of 34 amino acids which can inhibit growth and reproduction of Gram-positive bacteria and its spore. The natamycin also called Pimaricin, is a kind of polyalkene antibiotic. It can specially inhibit yeast and the mold. Three antibiotics are all safe, and efficient biological antibacterial agent which deserve to develop.

In this paper, Staphylococcus aureus, and Aspergillus niger  were use as subject. By filter sheet and colorimetric method, the inhibition ability of poly-L-lysine, to the above subjects were experimented. The minimum inhibitory concentration was determined. The inhibition action of compound with poly-L-lysine, natamycin, nisin by different molar ratio was studied too. The results showed that poly-L-lysine, natamycin and nisin deserved to be developed with remarkable inhibition activity, specially for the compounds.

关键词:聚赖氨酸;纳他霉素;乳酸链球菌素;复合防腐剂

Keywords: PL; Nisin; Natamycin; Compound preservative

 

目  录

中文摘要 I

英文摘要 II

目录 III

1  绪论 1

1.1  我国食品防腐剂的发展现状 1

1.2   生物防腐剂 1

1.2.1  生物防腐剂的研究进展 1

1.2.2  复合防腐剂的抑菌效果 2

1.3  本实验的研究目的和意义 2

1.4  本实验的研究内容和预期结果 3

1.4.1  研究聚赖氨酸对各腐败菌的抑菌效果 3

1.4.2  开发聚赖氨酸复合防腐剂 3

1.5  本章小结 3

2  实验部分 4

2.1  材料与仪器 4

2.1.1  主要材料 4

2.1.2  主要仪器 4

     2.2  实验方法 5

         2.2.1  菌悬液的制备 5

         2.2.2  菌悬液浓度确定 5

         2.2.3  抑菌实验(滤纸片法) 6

     2.3  复合防腐剂的抑菌效果测定 6

         2.3.1  聚赖氨酸抑菌效果的测定 6

         2.3.2  聚赖氨酸和乳酸链球菌素复合的抑菌效果的测定 6

         2.3.3  聚赖氨酸与纳他霉素复合的抑菌效 果的测定 7

     2.4  本章小结 7

3  结果与讨论 8

3.1  聚赖氨酸抑菌效果 8

3.2  聚赖氨酸和乳酸链球菌素复合抑菌效果 9

3.3  聚赖氨酸与纳他霉素复合抑菌效果 11

3.4  本章小结 11

4. 总结与展望 12

致谢 13

参考文献 14

 

1  绪论

1.1我国食品防腐剂的发展现状

食品的腐败变质主要是指由于微生物的作用而导致食品质量下降或失去食用价值的一切变化,它直接影响食品的品质和消费者的健康。我国允许使用的食品防腐剂约18种,主要品种有:苯甲酸钠、山梨酸及其钾盐、丙酸钙等,生物防腐剂的开发和应用尚处于起步阶段。苯甲酸系列、山梨酸系列、丙酸盐等这些防腐剂均为化学合成的防腐剂,化学防腐剂如果在规定剂量内使用,是不会对人体产生毒副作用,但如果超剂量使用会产生累积毒性,而且有的化学防腐剂还有致癌作用[1-2]。近年来,我国屡次发生的防腐剂超量添加引起的食品安全事故引起了社会各界的广泛关注。因此,安全、高效的天然食品防腐剂的开发和生产成为食品防腐领域发展的趋势和要求。

1.2生物防腐剂

生物食品防腐剂是天然防腐剂中的一大类,是指通过微生物发酵的方法,从发酵液中提取分离得到有抑菌作用的物质,主要为多肽类物质。目前,国外一些发达国家批准使用的微生物食品防腐剂有乳酸链球菌素(Nisin)、纳他霉素(Natamycin)和聚赖氨酸(poly-L-lysine)。我国分别于1990年和1996年批准上述前两种微生物防腐剂用于食品防腐保鲜。后者,也是一种抑菌效果明显的微生物食品防腐剂,其在日本应用广泛,在我国的研究才刚刚起步。由于这三种微生物防腐剂安全无毒、抑菌作用强,因此具有广阔的应用前景[3]。

1.2.1三种生物防腐剂的研究进展

聚赖氨酸的化学合成是在1947年完成的。1977年日本学者从放线菌培养过滤液中提取出一种含有25~30个赖氨酸残基的同型单体聚合物。这种赖氨酸聚合物是赖氨酸残基通过 -羧基和 -氨基形成的酰胺键连接而成。故称为聚赖氨酸(PL),其分子式为[4]:

 

图1   一PL结构图

聚赖氨酸具有广谱抑菌性,对革兰氏阳性和阴性菌如大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌、乳酸菌、金黄色葡萄糖球菌等的繁殖有抑制作用,而对霉菌的抑制作用较小。作为保鲜剂聚赖氨酸具有安全性高、在水中的溶解性极强、热稳定性好、使用范围广和不影响食品风味等优点。在中性和微酸性环境条件下均有较强的抑菌性。由于对热稳定,故加入后可热处理,因此还能抑制一些耐热性芽孢杆菌等。另外,聚赖氨酸对一些呈蝌蚪状的非收缩性长尾噬菌体也有抑制作用。值得注意的是,具有高抑菌活性的聚赖氨酸至少必须有10个以上赖氨酸单体,而且利用微生物合成的聚赖氨酸其抗菌活性高于化学合成的聚赖氨酸(含有50个赖氨酸单体)[5]。实践中发现聚赖氨酸可与食品中的蛋白质或酸性多糖发生相互作用,导致抗菌能力的丢失,并且聚赖氨酸有弱的乳化能力。因此聚赖氨酸被限制于淀粉质食品[6]。

    纳他霉素(Natamyein)也称游链霉素(Pimaricin),是一种多烯大环内酯类抗真菌剂,也称游链霉素。纳他霉素是近白色至奶油黄色结晶粉末,几乎无臭无味。其抑菌机理是纳他霉素分子的疏水部分即大环内酯的双键部分以范德华力和真菌细胞质膜上的甾醇分子结合,形成抗生素---甾醇复合物,破坏细胞质膜的渗透性;分子的亲水部分即大环内酯的多醇部分则在膜上形成水孔,损伤膜的通透性,从而引起菌内氨基酸、电解质等重要物质渗出而死亡。但有些微生物如细菌的细胞壁及细胞质膜不存在这些类甾醇化合物,所以纳他霉素对细菌没有作用[7]。

乳酸链球菌素(Nisin)称乳酸链球菌肽或乳链菌素,是从乳酸链球菌发酵产物中提制的一种多肽抗菌素类物质,是一种世界公认的安全的天然生物性食品防腐剂和抗菌剂。由34个氨基酸组成,分子式为C143H228N42O37S7。Nisin是一种白色粉末,使用时需溶于水或液体中[8]。Nisin能抑制大部分革兰氏阳性菌及其芽孢的生长和繁殖,如葡萄球菌属、链球菌属、乳酸杆球菌属以及梭状芽孢杆菌属和芽孢杆菌属的细菌,特别是对金黄色葡萄球菌、溶血链球菌、肉毒杆菌作用明显[9]。

1.2.2 复合防腐剂的抑菌效果

单一防腐保鲜剂允许使用量内很难达到防腐效果的问题,容易发生超标,且易受环境因素影响,一般抑菌谱较窄。例如:单独使用聚赖氨酸对枯草芽胞杆菌、黑曲霉抑制不明显,然而采用聚赖氨酸与醋酸复合作用对枯草杆菌等耐热性较强芽胞菌抑制增强,即聚赖氨酸与醋酸双重作用比单独使用时抑菌范围更广泛[10]。

1.3 本实验的研究目的和意义

为了保持食品的品质以及延长食品的保存期需要,防腐剂广泛地应用于食品的生产中。我国常用的食品防腐剂有许多种类,由于这些防腐剂均为化学合成的防腐剂对人体健康有一定影响,随着人们生活水平的提高日益需要更安全的防腐剂。日本开始使用聚赖氨酸、Nisin等以微生物发酵法生产的防腐剂替代传统的化学合成的防腐剂,这些生物防腐剂的安全性越来越引起人们的重视。

聚赖氨酸由于其抗菌性和安全性已广泛应用到食品工业的各个领域,如用于面包点心、奶制品、肉制品、冷藏食品和袋装食品等。聚赖氨酸作为一种生物防腐剂,并且是人体必须氨基酸—— 赖氨酸的聚合物。对于多聚赖氨的研究、生产和应用尚处于初级阶段,所以需加快发展运用高新技术提高其质量、档次,以进一步推动我国食品工业的发展,适应日益增长的食品市场的需求[11]。

单一防腐保鲜剂允许使用量内很难达到防腐效果的问题,容易发生超标,且易受环境因素影响,一般抑菌谱较窄,而-聚赖氨酸复合防腐剂就可以提高防腐的高效性,并保证各种成分单体远低于国家卫生标准,大大提高产品安全性。还可以提供更加宽松的环境要求和更广的抑菌谱,使用更加安全。聚赖氨酸复合防腐剂更加经济、适用,由于利用了单种防腐剂的各自优点,避开缺点,同时发挥之间的协同增效作用,使产品在尽可能低用量发挥最大的效能[12]。

1.4 本实验的研究内容和预期结果

1.4.1研究聚赖氨酸对各腐败菌的抑菌效果

以滤纸片法、光电比浊法等方法研究聚赖氨酸对各腐败菌的最小抑制浓度,考察聚赖氨酸的防腐效果,本论文由于条件所限拟选用(金黄色葡萄球菌和黑曲霉为供试菌)。

1.4.2开发聚赖氨酸复合防腐剂

以聚赖氨酸为主剂结合乳酸链球菌素、纳他霉素等生物防腐剂,通过不同比例复配,开发高效的复合生物抑菌剂。

1.5本章小结

本章 通过对食品防腐剂现状的描述,揭示出食品防腐剂目前存在的安全问题,进而提出开发新型生物防腐剂,针对目前防腐剂使用超标,严重影响食品安全的情况,提出通过生物复合防腐剂的研究开发,解决食品防腐剂的安全问题。

 

2  实验部分

2.1材料与仪器

2.1.1主要材料

菌种:金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、黑曲霉(Aspergillus niger),由我院实验室提供。

培养基:牛肉膏蛋白胨固体培养基:

牛肉膏      0.3g

蛋白胨      1.0g

NaCl        0.5g

水          100ml

pH          7.6

琼脂        2%

121℃灭菌20min

马铃薯培养基(PDA):

马铃薯汁(20%)     100ml

葡萄糖              5.0g

琼脂                1.5-2.0g

pH                  7.6

121℃灭菌20min

液体培养基:

牛肉膏      0.3g

蛋白胨      1.0g

NaCl        0.5g

水          100ml

pH          7.6

121℃灭菌20min[12]

2.1.2主要仪器

AB204-N电子分析天平                梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司

BP-2型托盘天平                     上海医用激光一起厂

XW-80A型旋涡混合器                 上海医用仪器厂

YXQ-LS-50S1型立式压力蒸汽灭菌器    上海博迅实业有限公司医疗设备厂

SW-CJ-1B型单人单面净化工作台       苏州净化设备有限公司

SPX-100B-2型生化培养箱             上海博迅实业有限公司医疗设备厂

MJX-250B-Z霉菌培养箱               上海博迅实业有限公司医疗设备厂

2.2实验方法

2.2.1 菌悬液的制备

把各种菌进行活化,细菌用牛肉膏蛋白胨固体培养基,37℃培养,真菌用马铃薯培养基(PDA)28℃培养。用无菌生理盐水配制菌悬液备用。其中黑曲霉配成菌悬液后用4层擦镜纸过滤,取孢子悬液备用。

2.2.2 菌悬液浓度确定

因为我们实验中需要多次对菌悬液的浓度进行测定,所以简便准确的测定方法对实验的效率很重要。因此我们根据方法的简易程度依次进行了显微镜直接计数、光电比浊计数和平板菌落计数。具体方法如下:

方法一:显微镜直接计数法

(A) 菌悬液配制:用无菌生理盐水配制菌悬液。

(B) 检血球计数板:在加样品前,先镜检血球计数板,若有污物,则清洗干净,吹干后再进行计数。

(C) 加样品:将清洁干燥的血球计数板盖上盖玻片,再用无菌毛细管将摇匀的菌液由盖玻片一端滴一小滴,让菌液自动流入计数室,并充满小室。

(D) 显微镜计数:加样静止5min后,用显微镜计数。本实验采用25中格,每中格16小格的血球计数板。计数时只需数4个角和中间的5个中格中的菌数,再乘以5即为一计数室内的菌数。一计数室体积为0.1mm3。

(E) 清洗血球计数板:此法简便,但结果活菌与死菌的和,有一定误差。

方法二:光电比浊计数法

(A)菌液标准曲线的制作:无菌液体培养基为空白在560nm处测定各梯度的菌液OD值并绘制标准曲线。

(B)将各梯度进行平板菌落计数,结果与上述OD值对照,确定菌液浓度与OD值的关系。

方法三:平板菌落计数法

无菌操作将原菌液进行10倍梯度稀释,再依次从各试管中取0.2ml菌液在琼脂平板上涂布,最后放入恒温培养箱中培养至长出单菌落,再计数,乘以相应的梯度即为原菌液的浓度。使用之前再根据需要将原菌液用无菌生理盐水稀释。此法可准确测量活菌数,但需要时间长(至少1天)[13]。

2.2.3 抑菌实验(滤纸片法)

选择吸水性强的滤纸,打孔器制作直径为6mm的圆形滤纸片,经灭菌后,浸在抑菌剂中保持5min,制备滤纸片。分别用和空白做对照。具体方法如下:

用无菌吸管吸取0.2ml的菌悬液,放入灭菌琼脂培养皿中,涂布均匀,做成含菌平板,用灭菌镊子夹出含有抑菌剂滤纸片放在培养基上,每皿做3份平行。细菌类置入37℃恒温培养箱,真菌类置入28℃恒温培养箱中培养至长出菌落,观察抑菌效果。

2.3 复合防腐剂的抑菌效果测定

2.3.1 聚赖氨酸的抑菌效果测定

各取2ml聚赖氨酸(1.5%、1.0%、0.5%、0.2%、0.15%、0.1%、0.05%、0.025%)、2ml二倍浓度的牛肉膏蛋白胨液体培养基、0.1ml的菌悬液加入试管,金黄色葡萄球菌在37℃培养箱中培养24h,黑曲霉在28℃培养箱中培养48h,比浊法测定抑菌效果。金黄色葡萄球菌做三组平行实验,黑曲霉做两组平行。

各组的空白为2ml无菌水,2ml二倍浓度的牛肉膏蛋白胨液体培养基然后加入0.1ml的菌悬液,于冰箱中保存,备用。(注:用加菌的空白,可以测出加抑菌剂的试管中的菌浓度在培养后的变化。)

2.3.2 聚赖氨酸和乳酸链球菌素复合后的抑菌效果测定

实验所用菌种为金黄色葡萄球菌,菌悬液浓度为106cfu/ml。

取三组抑菌效果好的聚赖氨酸浓度(0.1%、0.075%、0.05%),乳酸链球菌素浓度(3.0%、2.5%、2.0%、1.5%、1.0%、0.5%)进行复配。由于乳酸链球菌素的抑菌浓度偏高,超过万分之五的残留量,所以分别进行高浓度组(3.0%、2.5%、2.0%)和低浓度组(1.5%、1.0%、0.5%)实验。

具体方法:取1ml聚赖氨酸,1ml乳酸链球菌素,0.1ml菌悬液于试管中,放入37℃培养箱中培养24h。取0.1ml培养后的菌涂平板。

2.3.3聚赖氨酸和纳他霉素复合的抑菌效果测定

实验所用菌为黑曲霉,菌浓度106,

聚赖氨酸选用(0.75、0.5、0.25),纳他霉素选用(1.0、0.5、0.25)

实验方法:方法同上

2.4本章小结

本章阐述了用显微镜直接计数法、光电比浊计数法、平板菌落计数法测定菌悬液浓度的实验方法,同时研究了聚赖氨酸、聚赖氨酸与乳酸链球菌素复合、聚赖氨酸和纳他霉素复合抑菌效果测定的方法。

3  结果与讨论

3.1聚赖氨酸抑菌效果

表1、图2为采用比浊法测定PL对金黄色葡萄球菌的结果。图2显示:一定浓度的PL对金黄色葡萄球菌有抑菌效果。且在此过程中,随着PL浓度的增加,抑菌效果增强。当PL的浓度从0.025%增加到0.15%时,达到了最佳的抑菌效果。但当浓度继续增加时,金黄色葡萄球菌又出现了生长情况,而且此后随着PL浓度的继续增加,金黄色葡萄球菌继续生长。这可能是由于PL在抑制金黄色葡萄球菌生长的同时,又可以作为金黄色葡萄球菌的N源营养素。

表1 聚赖氨酸对金黄色葡萄球菌和黑曲霉的抑菌效果

PL 金黄色葡萄球菌 黑曲霉

1.5% 0.2104 0.0422

1% 0.1842 0.0445

0.5% 0.1265 0.1354

0.2% 0.1039 

0.15% 0.0828 

0.1% 0.0943 

0.05% 0.1222 

0.025% 0.2313 

 

图2  PL对金黄色葡萄球菌的抑菌效果

 

图3  PL对黑曲霉的抑菌效果

图3为PL对黑曲霉的抑菌实验结果。实验中数据有一定的波动。

表2  聚赖氨酸对金黄色葡萄球菌、黑曲霉的抑菌效果

PL 黑曲霉 金黄色葡萄球菌

0.25% +++ -

0.5% +++ -

0.75% - -

注:+++为菌落非常多,++为菌落比较多, +为有菌落,-为没有菌落。

表2为采用平板菌落计数法测定的PL对金黄色葡萄球菌、黑曲霉的抑菌实验结果。上表数据表明,聚赖氨酸在0.75%的时对黑曲霉有一定的抑菌效果,而低于此浓度没有抑菌作用。这与图3中比浊法的结果基本一致。同时对金黄色葡萄球菌的平板菌落计数发现PL对其有较强的抑菌效果。

3.2 聚赖氨酸与乳酸链球菌复合抑菌效果

表3数据表明,0.0375%的聚赖氨酸与不同浓度的乳酸链球菌复合,其中聚赖氨酸0.0375%+乳酸链球菌素0.5625%复合的抑菌效果最好。

表3  0.0375%聚赖氨酸与乳酸链球菌复合的抑菌效果

复配比例 长菌个数

聚赖氨酸0.0375%+乳酸链球菌素0.1875% ++

聚赖氨酸0.0375%+乳酸链球菌素0.375% +++

聚赖氨酸0.0375%+乳酸链球菌素0.5625% +++

聚赖氨酸0.0375%+乳酸链球菌素0.75% -

聚赖氨酸0.0375%+乳酸链球菌素0.9375% +

聚赖氨酸0.0375%+乳酸链球菌素1.125% +

注:+++为菌落非常多,++为菌落比较多,+为有菌落,-为没有菌落。

表3数据表明,0.05625%的聚赖氨酸与不同浓度的乳酸链球菌复合,其中聚赖氨酸0.05625%+乳酸链球菌素0.0375%复合的抑菌效果最好。

表4  0.05625%聚赖氨酸与乳酸链球菌复合的抑菌效果

复配比例 长菌个数

聚赖氨酸0.05625%+乳酸链球菌素0.1875% +++

聚赖氨酸0.05625%+乳酸链球菌素0.375% -

聚赖氨酸0.05625%+乳酸链球菌素0.5625% +

聚赖氨酸0.05625%+乳酸链球菌素0.75% +

聚赖氨酸0.05625%+乳酸链球菌素0.9375% +

聚赖氨酸0.05625%+乳酸链球菌素1.125% +

注:+++为菌落非常多,++为菌落比较多,+为有菌落,-为没有菌落。

表4数据表明,当聚赖氨酸的浓度达到0.075%时,无论与何种浓度的乳酸链球菌复合,其抑菌效果明显,且当聚赖氨酸0.075%+乳酸链球菌素0.375%复合的抑菌效果最好。

表5  0.075%聚赖氨酸与乳酸链球菌复合的抑菌效果

复配比例 长菌个数

聚赖氨酸0.075%+乳酸链球菌素0.1875% +

聚赖氨酸0.075%+乳酸链球菌素0.375% -

聚赖氨酸0.075%+乳酸链球菌素0.5625% +

聚赖氨酸0.075%+乳酸链球菌素0.75% +

聚赖氨酸0.075%+乳酸链球菌素0.9375% +

聚赖氨酸0.075%+乳酸链球菌素1.125% +

注:+++为菌落非常多,++为菌落比较多,+为有菌落,-为没有菌落。

3.3 聚赖氨酸与乳酸链球菌复合抑菌效果

表6数据表明,当聚赖氨酸的浓度达到0.1875%时,聚赖氨酸0.1875%+纳他霉素0.3750%复合的抑菌效果最好;当聚赖氨酸的浓度达到0.3750%时,聚赖氨酸0.3750%+纳他霉素0.3750%复合的抑菌效果最好;当聚赖氨酸的浓度达到0.5625%时,聚赖氨酸0.5625%+纳他霉素0.3750%复合的抑菌效果最好。

表6  聚赖氨酸和纳他霉素复合的抑菌情况

复配 长菌个数

聚赖氨酸0.1875%+纳他霉素0.3750% +

聚赖氨酸0.1875%+纳他霉素0.1875% ++

聚赖氨酸0.1875%+纳他霉素0.0938% ++

聚赖氨酸0.3750%+纳他霉素0.3750% +

聚赖氨酸0.3750%+纳他霉素0.1875% +++

聚赖氨酸0.3750%+纳他霉素0.0938% +++

聚赖氨酸0.5625%+纳他霉素0.3750% +

聚赖氨酸0.5625%+纳他霉素0.1875% ++

聚赖氨酸0.5625%+纳他霉素0.0938% ++

注:+++为菌落非常多,++为菌落比较多,+为有菌落,-为没有菌落。

3.4本章小结

本章通过对聚赖氨酸、聚赖氨酸与乳酸链球菌素复合、聚赖氨酸和纳他霉素复合的抑菌效果的测定,得出其最佳抑菌浓度,阐明复合防腐剂确实能解决单一防腐保鲜剂允许使用量内很难达到防腐效果,容易发生超标,且易受环境因素影响,抑菌谱较窄的问题,而复合防腐剂就可以提高防腐的高效性并保证各种成分单体远低于国家卫生标准,大大提高产品安全性。

4  总结与展望

多聚赖氨酸复合防腐剂在食品中可用于肉制品、高盐食品、快餐、色拉、蛋糕等食品的保鲜,而且保鲜效果较好。多聚赖氨酸复合防腐剂由于可以抑制酵母菌的增殖,并在中性和微酸性的PH值范围内,还能够很好地抑制其它微生物的生长,使其越来越多地用来改善食品的保存期。多聚赖氨酸复合防腐剂可以提高食品的保鲜效果,同时降低单一防腐剂的用量。聚赖氨酸作为一种生物防腐剂,并且是人体必须氨基酸—— 赖氨酸的聚合物随着进一步的研究,其应用领域在不断增加。多聚赖氨酸复合防腐剂作为一种天然防腐剂,它添加于食品中仅需微量就能奏效,且不会影响食品口味感,因安全健康而符合现代人对健康的要求,在生产应用上以其低成本、高效而提高市场竞争力。

随着国民经济的不断发展,人民生活水平的不断提高,人们对食品要求也更高了:更多样化、更新鲜、更有营养、更健康。所以对食品的添加剂和防腐剂也要求越来越高。目前,日本对于营养型天然食品防腐剂聚赖氨酸已经批量生产,而我国的食品防腐剂多年来一直以化学防腐剂为主,天然食品防腐剂只有少数的几种,对于聚赖氨酸的研究、生产和应用尚处于初级阶段,所以需加快发展运用高新技术提高其质量、档次,以进一步推动我国食品工业的发展,适应日益增长的食品市场的需求。

致谢

本课题是在我的指导老师袁海娜的亲切关怀和悉心指导下完成的。她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,袁老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。大学四年来,袁老师不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,在此谨向袁老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

感谢班主任袁秋萍老师以及食品专业的每位老师,有你们的悉心教导,才让我掌握过硬的专业知识,才有我今天的毕业。

感谢生化学院的各位老师,各位领导,在人生路上指引我前进。

感谢我的实验搭档刘颖等同学,有他们的密切配合,才能得出完整的实验数据,向科学靠近。

感谢我的室友们,大学四年让我们培养了真挚的兄弟情意,成为我今后宝贵的财富。

最后,我要特别感谢我的家人,没有你们的支持,就没有今天的我。

愿把我的幸福和快乐都送给关心和支持过我的人,也愿他们一切如意。

参考文献

[1]刘钟栋.食品添加剂原理及应用技术(第二版)[M].北京:中国轻工业出版社,2004:267-292。

[2]于雪骊,刘长江,杨玉红. -聚赖氨酸研究现状及应用前景[J],粮食与油脂, 2006,9: 23-28

[3] 唐洁,车振明.天然微生物抗菌防腐剂及其在食品工业上的应用[J],四川通信科技.2005,7:37-42

[4]孙艳辉,董英. -聚赖氨酸聚赖 氨酸的研究进展[J],粮油加工与食品机械,2004,7:68-69

[5]施庆珊,陈仪本,欧阳友生.  -聚赖氨酸的抑菌特性及应用前景[J],食品与发酵工业,2005,31(6):76-79

[6]藤井正强等.多聚赖氨酸在食品中的应用[J],食品研究与开发,1993,28 (11):26-27

[7]魂宝东,孟宪军.天然生物性食品防腐剂纳他霉素的特性及其应用[J],辽宁农业科学,2004(2):24-26

[8]李科德,韩木兰,柏建玲.乳酸链球菌素的研究和应用[J],微生物学通报,2002,29(4):91-100

[9] Fujii,Masahito.Food preservatives containing protamlne and PoIy一lystne[J], Jpn•Kokai tokkyo koho, 1988:63-112

[10] Ezaki,Mitsuo.Manufacture otsalads and meat products usiing preservatives[J], Japan.Kokal Tokkyo koho, 1993(4):304-840

[11]张东荣,王正刚,毛忠贵.聚赖氨酸的研究进展[J].氨基酸和生物资源,2005,27(2):48-51

[12] J. Delves-Broughton, P. Blackburn, R. J. Evans & J. Hugenholtz 1.Applications of the bacteriocin, nisin[J] Antonie van Leeuwenhoek 1996(69):193-202,

[13]沈萍,范秀容,李广武.微生物学实验(第三版)[M].高等教育出版社,1999:90-100

乳酸链球菌的应用

关键词:细菌,乳酸链球菌,食品防腐剂,溃疡治疗,乳腺炎

摘要:大约30年前,乳酸链球菌作为食品防腐剂首次引入英国。最初乳酸链球菌是作为乳酪产品生产加工过程的防腐剂,而后也同样大量用于其他食品和饮料产品的防腐。目前大约有50个国家都认为乳酸链球菌是安全的食品防腐剂。我们将简要的回顾一下乳酸链球菌在加工奶酪,各种奶类乳制品和蔬菜罐头的保存中作为防腐剂的应用。乳酸链球菌最近更多的是应用于在高湿度条件下作为烘焙制品和奶类液体蛋制品的防腐剂。最让人感兴趣的是其天然乳酪制品生产中的防腐应用。现今对乳酸链球菌的防腐性能的大量研究工作已展开。利用乳酸链球菌来控制啤酒,葡萄酒,酒精和低PH值的食品如沙拉酱中腐烂乳酸菌的繁殖。乳酸链球菌的发展前景是利用其与其他链球菌和其他细菌的协同效应形成螯合剂,并且在新型食品加工技术,如高压消毒,电弧消毒中作为辅料。生产高纯度的乳酸链球菌,并加入其他的螯合剂以增强链球菌在人类溃疡治疗和牛的乳房炎的治疗正为人们所关注。

引言

    乳酸链球菌肽是一种低分子量的抗菌蛋白或有益菌,可以由Lactococcus lactis合成。Lactis(以下称为L lactis).它被用于食品防腐剂已经有30年了。纯乳酸链球菌肽的制备的最新发展导致了它在兽医和制药上的应用。乳酸链球菌肽在20年代末30年代初首先发现的,那时它被认为是牛奶中有毒物质,这对乳酪生产起了不良影响(Rogers & Whittier 1928; Whitehead 1933)。乳酸链球菌肽发展的分界线是作为食品防腐剂的特性,由英国谢菲尔德乳制品研究国家学院于1947年发现的。1951年,Hirsch首先发现它可以最为食品防腐剂,并在1952年对它在乳酪生产中的防腐剂做了研究。乳酸链球菌肽商业上的发展是有Aplin & Barrett在1957进行的。1962年许多工作证实乳酸链球菌肽没有毒性。1971年建立起乳酸链球菌肽分子结构。1969年JECFA对乳酸链球菌肽商业上按纯度规定,并在1970年由WHO建立了乳酸链球菌肽国际参考标准。乳酸链球菌肽作为食品防腐剂在50个国家获得认可,包括EEC(乳酸链球菌肽的食品添加剂号位E234)和USA(1990)。

   商业上的乳酸链球菌肽包含21/2%的乳酸链球菌肽A,平衡物是使用食盐和由改良的牛奶媒介发酵的乳化固体,这种乳化固体是由乳酸链球菌肽的L lactis链形成的。产品的浓度是每加仑1百万个国际单位。Aplin &Barrett Ltd,运用了微生物技术制备出了高产量的乳酸链球菌,大约有400000国际单位/毫克。另一种乳酸链球菌Nisin Z,现被称之为His 的替代品。这份报告所有提及的乳酸链球菌的浓度均是指纯的乳酸链球菌的含量。

抗菌谱

实验表明,乳酸链球菌对革兰式阳性菌有很强的抑制作用,而对革兰式阴性菌和酵母菌,霉菌却表现出很弱甚至没有抑制作用。革兰式阳性菌的芽孢对乳酸链球菌尤为敏感。正因为乳酸链球均有如此广的抗菌谱而被用做产品的防腐剂。同时也表明乳酸链球菌也有很强的抵制活性。像这样适合在低PH的条件下繁殖生长的细菌,乳酸链球菌就能对在生产加工过程中没有进行热处理的低PH的食物,例如沙拉酱和酒精饮料中,起到很好的防腐作用。酵母菌对乳酸链球菌的不敏感性正表明两者可一起应用于抑制乳酸菌的生长。L. monocytogenes是适合低温下生长的一种恶性病原体,小孩,老人,孕妇,和免疫系统能力低下的人感染率都非常的高,一旦感染会引起严重的疾病,甚至有很高的死亡率。乳酸链球菌对L. monocytogenes有很强的抑制的作用。实验中已经用乳酸链球菌来杀灭多种食物中的L. monocytogenes。

乳酸链球菌对植物细胞的作用

乳酸链球菌的使用浓度是依据乳酸链球菌的数量和需要抑制的植物的细胞和芽孢的数量来确定的。它主要是通过对植物细胞膜的去极化作用来破坏植物的细胞壁从而对植物细胞产生破坏。Henning 和他的合作者用事实证明了乳酸链球菌的抗微生物作用是由于乳酸链球菌和细胞膜的磷脂相互作用而引起的,乳酸链球菌和磷脂形成复杂的链球菌—磷脂化合无。他们发现只要分离出细胞膜就可阻止乳酸链球菌对植物细胞的作用。

乳酸链球菌对植物细胞的作用机制可以是灭菌机理也可以是抑菌机理,这些都取决于链球菌的浓度,细菌的浓度,当前的环境条件以及植物的生理状态。当周围环境符合细菌的最适宜生长条件时,例如,最适宜的温度,PH,营养供能充足等等,乳酸链球菌更多的是表现出杀菌的作用机制。相反,当周围条件不是细菌的最适宜生长条件,或有其他的抑菌剂在起作用时,链球菌此时表现出的确是抑菌机制。事实上,运用不同的条件使防腐剂对食品中的微生物是杀灭还是抑制应该给予足够的重视。

乳酸菌在食品工业中的应用范文第9篇

1.1益生菌含义

目前来说,全世界对益生菌的概念并不统一,直到2002年,欧洲食品与饲料菌种协会对益生菌群给出了新的定义:益生菌是活的微生物,摄入充足的数量后,对宿主产生一种或多种特殊且经论证的健康益处[2]。通俗来讲,益生菌就是一种健康的菌类,对宿主的健康有着积极的作用。

1.2益生菌群生存条件分析

益生菌群作为一个群体,对宿主有着十分巨大的作用。然而,选择何种细菌作为益生菌群的部分,则要考虑菌株的安全性、有效性和可控性能。据笔者调查研究发现,益生菌群应具备的条件如下[3]:第一,对宿主有益且无毒性作用、无致病作用;第二,能在消化道存活,且能在消化道表面定植;第三,能适应胃酸和胆盐,并能够产生对人体有益的物质,如酶类等;第四,具有良好的感官特性,在加工过程、储存过程中,可以保持益生菌活性的持续性。

2益生菌对人体的重要作用

2.1益生菌群对人体肠道有显著作用

益生菌群能够有效抑制人体肠道中病原菌群的生长,促进人体对营养物质的代谢和利用。益生菌群在生长过程中会分泌一些抗菌物质,这些抗菌物质对抑制病原菌的生长有着积极的作用。在促进人体对营养物质代谢和利用上,益生菌群的表现为:益生菌群通过在人体内进行生长繁殖,会产生利于人体新陈代谢的营养物质,如维生素、氨基酸等,利于人体消化与吸收的营养物质,如淀粉酶、蛋白酶等,这些物质的存在,大大促进了人体对于营养物质的代谢与吸收。

2.2益生菌群够提高人体免疫功能,具有抗衰老之重要功用

益生菌群通过在人体内大量生长与繁殖,会产生一些刺激肠道产生免疫应答、激活巨噬细胞、增强NK细胞活性等的活性因子,这些活性因子的存在,能极大地增强人体的免疫功能。益生菌群在生长繁殖过程中,会削弱或阻止人体在新陈代谢过程中产生氨氮、等有害的腐败物质,合成对人体有用的营养物质,延缓人体衰老,具有良好的美容保健功能。

2.3益生菌群对抑制乳糖不耐症有显著功效

乳糖不耐症主要是由于某些人群体内缺乏乳糖分解酶,身体中的乳糖得不到有效的分解而出现的一种症状。这种症状的存在,对人体的健康十分不利。益生菌群中的乳酸菌、酵母菌等可以有效的发酵牛奶中的多数乳糖,将乳糖转化成人体可以利用的单糖,促进人体健康。

3益生菌在食品工业中的广泛应用

益生菌对人体的重要作用被人们逐渐的重视,食品工业领域相关专家学者也对益生菌的重要作用颇为关注。目前,益生菌群应用于食品领域主要在乳制品行业,并逐渐向各种功能食品的的应用开发。

3.1益生菌在酸奶中的应用

益生菌在酸奶中有着广泛的应用,综合各类情况,大致有以下以下三种较为集中的应用方式:

(1)将单一的益生菌或复合的益生菌群作为单一发酵菌种;

(2)在嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌传统菌种基础上,添加一种或几种益生菌进行发酵;

(3)一些传统古老乳制品,这些乳制品具有明显的历史性和民族性。

3.2益生菌在其他食品中的应用

益生菌具有特殊的保健功能,这一特性在功能食品领域越来越受到大家的关注,应用于这一领域的常见益生菌有双歧杆菌和乳杆菌两类。

3.2.1益生菌在功能性食品中被广泛应用为添加剂添加剂是目前众多食品中必不可少的材料,益生菌因为有某些特殊的芳香味道,比如保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌等,与食品有机结合在一起,可以有效提高产品的风味,使产品更趋于天然,更易于被消费者接受。

3.2.2益生菌应用于开发功能性酸奶将益生菌添加到木糖醇中进行开发,得到一种新型功能性酸奶——无糖酸奶。一方面,选用木糖醇而不是蔗糖和单糖作为原料,人体吸收后能够避免血糖水平提高;另一方面,益生菌对于人体的吸收和代谢功能,也被积极的应用与功能性酸奶的开发,有效帮助人体进行消化、防止人体产生便秘,同时降低人体对胆固醇的吸收。

4结语

乳酸菌在食品工业中的应用范文第10篇

关键词:生物技术;基因工程;细胞工程

现代生物技术的迅猛发展,成就非凡,推动着科学的进步,促进着经济的发展,改变着人类的生活与思维,影响着人类社会的发展进程。现代生物技术的成果越来越广泛地应用于医药、食品、能源、化工、轻工和环境保护等诸多领域。生物技术是21世纪高新技术革命的核心内容,具有巨大的经济效益及潜在的生产力。专家预测,到2010~2020年,生物技术产业将逐步成为世界经济体系的支柱产业之一。生物技术是以生命科学为基础,利用生物机体、生物系统创造新物种,并与工程原理相结合加工生产生物制品的综合性科学技术。现代生物技术则包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等领域。在我国的食品工业中,生物技术工业化产品占有相当大的比重;近年,酒类和新型发酵产品以及酿造产品的产值占食品工业总产值的17%。现代生物技术在食品发酵领域中有广阔市场和发展前景,本文主要阐述现代生物技术在食品发酵生产中的应用。

一、基因工程技术在食品发酵生产中的应用

基因工程技术是现代生物技术的核心内容,采用类似工程设计的方法,按照人类的特殊需要将具有遗传性的目的基因在离体条件下进行剪切、组合、拼接,再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞,进行无性繁殖,并使目的基因在受体细胞中高速表达,产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。

发酵工业的关键是优良菌株的获取,除选用常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外,还可与基因工程结合,进行改造生产菌种。

(一)改良面包酵母菌的性能

面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。将优良酶基因转入面包酵母菌中后,其含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖的含量比普通面包酵母显著提高,面包加工中产生二氧化碳气体量提高,应用改良后的酵母菌种可生产出膨润松软的面包。

(二)改良酿酒酵母菌的性能

利用基因工程技术培育出新的酿酒酵母菌株,用以改进传统的酿酒工艺,并使之多样化。采用基因工程技术将大麦中的淀粉酶基因转入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉发酵,使生产流程缩短,工序简化,革新啤酒生产工艺。目前,已成功地选育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜杀啤酒酵母菌株,提高生香物质含量的啤酒酵母菌株。

(三) 改良乳酸菌发酵剂的性能

乳酸菌是一类能代谢产生乳酸,降低发酵产品pH值的一类微生物。乳酸菌基因表达系统分为组成型表达和受控表达两种类型,其中受控表达系统包括糖诱导系统、Nisin诱导系统、pH 诱导系统和噬菌体衍生系统。相对于乳酸乳球菌和嗜热链球菌而言,德氏乳杆菌的基因研究比较缺乏,但是已经发现质粒pN42和PJBL2用于构建德氏乳杆菌的克隆载体。有研究发现乳酸菌基因突变有2种方法:第一种方法涉及(同源或异源的)可独立复制的转座子,第二种方法是依赖于克隆的基因组DNA 片断和染色体上的同源部位的重组整合而获得。通过基因工程得到的乳酸菌发酵剂具有优良的发酵性能,产双乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的稳定形成能力、抗杂菌和病原菌的能力较强。

二、细胞工程技术在食品发酵生产中的应用

细胞工程是生物工程主要组成之一,出现于20世纪70年代末至80 年代初,是在细胞水平上改变细胞的遗传特性或通过大规模细胞培养以获得人们所需物质的技术过程。细胞工程主要有细胞培养、细胞融合及细胞代谢物的生产等。细胞融合是在外力(诱导剂或促融剂)作用下,使两个或两个以上的异源(种、属间) 细胞或原生质体相互接触,从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。细胞融合技术是一种改良微生物发酵菌种的有效方法,主要用于改良微生物菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新产物等。与基因工程技术结合,使对遗传物质进一步修饰提供了多样的可能性。例如日本味之素公司应用细胞融合技术使产生氨基酸的短杆菌杂交,获得比原产量高3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交,分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良的高性能谢利酵母来酿制西班牙谢利白葡萄酒获得了成功。目前,微生物细胞融合的对象已扩展到酵母、霉菌、细菌、放线菌等多种微生物的种间以至属间,不断培育出用于各种领域的新菌种。

三、酶工程技术在食品发酵生产中的应用

酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊生物催化剂。酶工程是现代生物技术的一个重要组成部分,酶工程又称酶反应技术,是在一定的生物反应器内,利用生物酶作为催化剂,使某些物质定向转化的工艺技术,包括酶的研制与生产,酶和细胞或细胞器的固定化技术,酶分子的修饰改造,以及生物传感器等。酶工程技术在发酵生产中主要用于两个方面,一是用酶技术处理发酵原料,有利于发酵过程的进行。如啤酒酿制过程,主要原料麦芽的质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时,会造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纤维素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白质降解不足,从而减慢发酵速度,影响啤酒的风味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制剂,可补充麦芽中酶活力不足的缺陷,提高麦汁的可发酵度和麦汁糖化的组分,缩短糖化时间,减少麦皮中色素、单宁等不良杂质在糖化过程中浸出,从而降低麦汁色泽。二是用酶来处理发酵菌种的代谢产物,缩短发酵过程,促进发酵风味的形成。啤酒中的双乙酰是影响啤酒风味的主要因素,是判断啤酒成熟的主要指标。当啤酒中双乙酰的浓度超过阈值时,就会产生一种不愉快的馊酸味。双乙酰是由酵母繁殖时生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羟基丁酸氧化脱羧而成的,一般在啤酒发酵后期还原双乙酰需要约5~10d 的时间。崔进梅等报道,发酵罐中加入α-乙酰乳酸脱羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可缩短发酵周期,减少双乙酰含量。

四、小结

在食品发酵生产中应用生物技术可以提高发酵剂的性能,缩短发酵周期,丰富发酵制品的种类。不仅提高了产品档次和附加值,生产出符合不同消费者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加工业的发展。随着生化技术的日益发展,相信会开发出更多物美价廉的发酵制品,使生物加工技术在食品发酵工业中的应用更加广泛。

参考文献

[1]赵志华,岳田利等.现代生物技术在乳品工业中的应用研究[J].生物技术通报.2006,04:78-80.

[2]王春荣,王兴国等.现代生物技术与食品工业[J].山东食品科技.2004,07:31.

乳酸菌在食品工业中的应用范文第11篇

关键词:乳酸菌;发酵乳饮料;风味

一、前言

发酵乳饮料作为一种口感独特的乳酸菌饮料,以乳、乳制品为原料,经乳酸菌发酵制得的奶液中加入白砂糖、甜味剂、酸味剂、果汁等一种或几种调配而成的饮料。由于其制作工艺的特殊性,使其既具有乳制品营养成分丰富、易消化吸收、对人体的胃肠功能有促进作用的优点,又具有良好的独特风味,同时满足了消费者对食品营养和口感的双重要求,顺理成章地成为了乳制品与饮料市场的宠儿,并且仍然具有广阔的发展前景。

二、食品风味形成的原理分析

食品中通常含有多种易挥发物质,当这些物质挥发时,便产生了我们通常所说的气味。[1]然而,我们至今仍然没能彻底搞清形成这类物质的具体反应与途径。众多途径共同作用从而决定了食品的风味,其中生物合成、高温分解、氧化分解与促酶作用是典型代表。

三、发酵乳饮品风味形成的原理分析

发酵乳饮品原料中含有的风味物质,发酵过程中原料中的某些物质经微生物代谢而生成的风味成分,以及加工流程各环节中发生反应所产生的物质共同作用,形成了我们所闻到的发酵乳饮料的气味。发酵作为生产发酵乳饮品中最为重要的一道工序,其对所用微生物的选取极为严格,除了乳酸菌之外,霉菌与酵母菌也是常用的微生物。对发酵乳饮品风味影响最为明显的微生物是乳酸菌。乳酸菌种类众多,主要有嗜热链球菌、乳酯链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌等,其中嗜热链球菌与保加利亚杆菌经常被一起作为混合发酵剂使用。

1.乳脂肪源风味物质的形成

对发酵乳饮品风味而言,乳脂肪就如同一把双刃剑,既是重要的风味物质前体,也能形成异味。通过水解作用,乳脂肪便可产生多种风味物质;而某些新生成的风味物质又能再次发生反应形成另外的风味物质。干酪对发酵乳饮品风味的影响十分重大,其主要的风味物质是甲基酮和内酯,前者通过?-氧化生成,后者则是在干酪成熟的过程中通过酯化、酯交等途径生成,重要的发酵剂保加利亚杆菌也是从干酪中分离出来的,且能与其它微生物继续酯化。[3]通过大量研究发现,尽管能够产生风味物质的途径与反应众多,但是绝大多数的反应都依赖于酶的催化,因此,发酵剂对发酵乳制品风味的影响是决定性的。

2.乳糖及柠檬酸源风味物质的形成

乳糖及柠檬酸由乳酸菌代谢而来,代谢作用又是形成乳糖和柠檬酸风味物质的主要途径;一定情况下,乳糖和柠檬酸还能够一起发生代谢,此时柠檬酸又刺激着乳糖的消耗。在大多数反应中柠檬酸起着催化反应发生的作用,但却不能作为反应能量的来源。在研究糖的代谢时,引入了核磁共振光谱的方法且取得了巨大成功,此技术已经成为研究乳酸菌糖类代谢的有效方法。

3.氨基酸源风味物质的形成

氨基酸是由乳酸乳球菌通过转氨作用和转氨酶催化作用而产生的。其中,精氨酸可被乳酸乳球菌亚种与发酵乳杆菌代谢,而丝氨酸能被同型的类干酪乳杆菌亚种代谢。氨基酸源风味物质的主要味道有麦芽味、水果味和黄油风味等。

四、乳酸菌调控和影响风味形成的途径

1.乳酸菌发酵条件的改善

(1)采用不同的乳酸菌,不同的乳酸菌组合,甚至是不同比例的同种乳酸菌组合进行发酵时,都会产生不同的代谢物。因此这些因素都会影响发酵的效果,进而影响发酵乳饮品风味的形成。为了更好地通过乳酸菌调控发酵乳饮品风味,甚至开发出更多风味的产品,就必须在发酵时,严格选择乳酸菌,精确控制所用菌种和菌体的量,从而达到调控发酵乳饮品风味的目的。

(2)对于不同菌种、菌体或是他们的不同组合而言,最适宜的发酵温度也不相同;同时,发酵时间的长短,发酵温度的高低,以及发酵环境的PH值和是否存在氧气等都会影响到发酵的程度,也会造成发酵乳饮品风味的变化。通过调节乳酸菌发酵环境的温度和酸碱度,制定合理的发酵时间均可使得发酵乳饮品的风味多种多样,从而适应不同消费者的需要。

(3)除了菌种、菌体和发酵环境的不同以外,发酵前对于乳酸菌的处理手段与净化流程同样影响着发酵乳饮品的风味。例如是否对乳酸菌进行净化脱气,加热杀菌并使其均匀混合等操作,都会严重影响后续的发酵过程,最终导致发酵乳饮品风味的千差万别。净化脱气与加热杀菌能够脱去乳酸菌中含有异味的气体,除去不利于乳酸菌发酵过程的各种微生物,从而达到改善风味和提高口感的目的;使乳酸菌均匀分布则有利于保证发酵过程的同步进行,避免出现局部发酵程度过高,局部发酵程度不够的现象,防止所生产的发酵乳饮品风味出现偏差。

(4)影响乳酸菌发酵效果与程度的条件众多,不同发酵效果或不同发酵程度则会造成发酵乳饮料口味的千差万别。为了更好地通过改善乳酸菌发酵条件来调控发酵乳饮料的口味,不仅仅需要了解控制乳酸菌发酵程度的途径,还需要掌握发酵程度对于发酵乳饮料口味的影响程度,以确保在生产发酵乳饮料口味过程中能够及时实施有效调控。

(5)由于通过改善乳酸菌发酵条件调控发酵乳饮料口味与食品质量安全息息相关,因此在实际用于大规模生产前务必进行足够的实验,确保所采用的新工艺技术对发酵乳饮料质量没有不良影响,更不会对人体健康不利。此外,通过改善乳酸菌发酵条件调控发酵乳饮料口味的技术比较复杂,不易掌握。为了有效避免在乳酸菌饮料的生产过程中发生没有预期到,甚至无法控制的突况,也需要增加实验次数,以取得较为可靠的全面的数据,使得对调控技术的掌握更加深入,更能保证对发酵乳饮料口味的调控效果。

2.推行基因工程

乳酸菌具有维持肠道菌群平衡,增加人体免疫力,促进人体对营养物质的吸收,延缓人体衰老以及抗癌等多方面的作用。目前常用于发酵乳饮品生产的乳酸菌主要有保加利亚杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌以及乳链球菌,这些都是在长期实际应用中得到好评的菌种,具有丰富的营养价值和极高的可靠性。近年来随着基因工程的火爆,业界萌发了利用基因技术培养新菌种,并以此研制具有新风味的发酵乳饮品的想法,目前此想法已经被投入了实际应用。业界对于双乙酰基因调控的研究已取得了突破性的进展,实验表明双乙酰基因可增强丙酮酸向α-乙酰乳酸代谢支路,失活α-乙酰乳酸脱羧酶以便切断α-乙酰乳酸至乙偶姻的代谢支路和抑制双乙酰还原酶的活性,以及这些策略的综合。[1]尽管基因工程对于调控和改善发酵乳饮品风味具有积极的作用,但是仍然要谨慎对待在发酵乳饮品制造过程中引入新菌种的问题,毕竟食品安全是关系着千家万户的大事,来不得半点马虎。只有通过大量实验证明对人体健康无害的新菌种,才能被用于发酵乳饮品的生产,从而改善产品风味。

五、结语

(1)所用乳酸菌菌种的不同,菌株的不同,配比的不同,发酵温度的不同,发酵时间长短不同等都会影响发酵乳饮料的风味。

(2)应该不断深入研究乳酸菌对发酵乳制品风味形成的影响,开发新产品以吸引消费者目光,大力开拓市场。

(3)尽可能做到对发酵乳制品风味和营养的兼顾,以全面满足消费者对食品的要求。

(4)可探索利用各种前沿科学和先进技术,例如基因工程等,来改善发酵乳饮品的风味,但切记保证产品质量安全。

(5)依靠乳酸菌发酵控制乳饮料的风味口感是一项技术性极强的工作,相关企业厂商需要配用、培养专业人员从事此项工作,才能保证产品风味的调控效果。

参考文献:

[1]李良,马莺.乳酸菌对发酵乳制品风味形成的影响[j].中国乳品工业.2012

乳酸菌在食品工业中的应用范文第12篇

关键词:胡萝卜汁;发酵饮料

中图分类号:TS275.5文献标识码:A文章编号:1672-979X(2007)04-0035-03

Study on Carrot Juice Beverage Fermented

GUO Li1, 2, JIANG Yan 2, HUANG Ming-fa 2

(1. Citrus Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Chongqing 400712, China; 2. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400716, China)

Abstract:The carrot juice beverage fermented has not only profuse nutrition, but special flavor, fine taste, so they are adored by many people. This paper reviews the research situation of carrot juice beverage fermented with lactic acid bacteria or Bacillus bifidus.

Key words:carrot juice; fermented beverage

胡萝卜原产欧洲及西亚,属伞形科两年生草本植物,肉质根供食用和药用。胡萝卜营养丰富,对婴儿消化不良、成人血管硬化有很好的疗效,并可降低胆固醇,辅助治疗糖尿病、贫血症、代谢障碍、视力减弱及防止头发脱落等。1982年美国科学学会将胡萝卜列为预防癌症的代表食物,1994年将其列为化疗患者的首选辅助食物。

胡萝卜汁发酵饮料风味独特,口感好,与其他果蔬混合发酵的产品能满足不同人群的口味,受到消费者的青睐。现对乳酸菌、双歧杆菌等胡萝卜汁发酵饮料的研究进展作一综述。

1胡萝卜汁

胡萝卜汁是一种功效显著的保健食品。2000年德国胡萝卜汁产量比1995年增长了80%,2003年年产超过4 200万升[1]。我国对胡萝卜汁的需求也在逐年增加。其制取工艺为:胡萝卜清洗去皮切片预煮打浆酶处理榨汁过滤灭菌冷却。目前市场上已有ACE型、高钙型、果肉型、低聚糖型等多种胡萝卜汁产品。

2胡萝卜汁发酵饮料

胡萝卜汁生产多采用蒸煮软化法,营养成分损失严重,而且加入调味剂影响了风味天然性[2]。经乳酸菌或双歧杆菌发酵生产胡萝卜汁既保持了胡萝卜的营养成分,又有发酵产生的独特风味和生理功效,是理想的保健饮料。胡萝卜汁发酵关键在于菌种,目前主要选用双歧杆菌、乳酸杆菌等益生菌及链球菌、肠球菌、拟杆菌中的某些菌株。这些菌株可改善肠道菌群平衡,有益于宿主健康。

2.1乳酸菌发酵

乳酸菌发酵利用糖类物质,产生大量乳酸,具有抑制腐败菌、提高消化率、防癌等功效,并为食品提供芳香风味和良好质地[3]。

2.1.1发酵工艺流程发酵菌液制备[4]:菌种活化扩大培养单菌株产酸曲线测定(将培养的各供试菌分别按1%接种量接种于基础胡萝卜汁培养基,37 ℃培养48 h,每4 h测1次产酸量)多菌株产酸曲线测定(将筛选出的菌种以等量的种间比按1%接种量接种于基础胡萝卜汁培养基,37 ℃培养48 h,每4 h测1次产酸量)发酵剂。

整体工艺[5,6]:胡萝卜筛选清洗碱处理、切片榨汁过滤灭菌接种发酵后熟调配分装检验成品。接种量2%,37 ℃发酵,pH 3.5、总酸0.5%~0.6%时以冷藏或灭菌方式终止发酵。可用0.1 mol/L氢氧化钠滴定酸度,也可用HPLC分析发酵产品的有机酸含量[7]。

2.1.2发酵对营养及风味成分的影响以胡萝卜等果蔬汁为原料发酵生产的乳酸饮料是一种新型的保健饮料,其保健功效不仅源自果蔬汁本身的营养,而且乳酸菌可定殖于肠道,产生有机酸、乙酰胆碱、乳酸胆碱、酒精和二氧化碳等,抑制腐败菌和致病菌生长,刺激肠壁蠕动[8]。

乳酸发酵后的胡萝卜汁增加了新的风味成分,见表1,与原有风味成分混合形成了独特的风味[9]。Aukrust等[10]在研究油炸胡萝卜时发现乳酸发酵处理可使色泽、滋味更适合人的口味。

2.1.3工艺调配由于发酵后产品中的大部分糖被乳酸菌消耗,因此需用糖、酸调配,以获得更好的口感。在胡萝卜汁中加入1%食盐,2%蔗糖,7%豆浆,接种量1%,种间比(La:Ba)1:1,37 ℃下发酵24 h制备发酵剂,活菌总数可达1.2×109个/mL。以此发酵剂发酵胡萝卜汁,最佳发酵参数为接种量2%,砂糖4%,食盐0.3%,37 ℃16 h[4]。制得的产品色泽纯正、风味优良。

2.1.4评价乳酸发酵胡萝卜汁不需要添加任何防腐剂。乳酸菌增殖迅速,发酵过程不需通气,设备投资少、可靠性高,适于大规模生产,在安全性、生产效率、经济效益等方面都有较高的价值[11]。

2.2双歧杆菌发酵

双歧杆菌是厌氧革兰阳性杆菌,是人体肠道内重要的有益微生物菌群,可定殖在宿主肠黏膜上形成生物屏障,具有改善肠道微生态环境、拮抗致病菌、合成营养素、提高免疫力、抗衰老等多种生理功能。胡萝卜中含有丰富的类胡萝卜素等维生素,并含有促进双歧杆菌生长的双歧因子。

胡萝卜汁双歧杆菌发酵饮料色泽橙红,营养丰富、风味独特,所含活性双歧杆菌达1×107个/mL,有良好的保健作用[12]。其工艺流程为:乳糖、蔗糖等辅料胡萝卜汁调配均质煮沸灭菌冷却接种分装发酵冷藏检验成品。采用已耐氧驯化的两歧双歧杆菌与普通乳酸菌共同发酵制得发酵饮料。通过正交试验确定的最优发酵条件为温度39 ℃,时间9 h,胡萝卜汁浓度27%,乳糖添加量1%,双歧杆菌接种量7%,乳酸菌接种量1%。所得产品中双歧杆菌和乳酸菌活菌数分别达6.5×107个/mL和1.7×108个/mL,是色、香、味俱佳的天然营养保健制品[13]。

杜小兵等[14]研究认为,长双歧杆菌比两歧双歧杆菌更适宜发酵胡萝卜汁。在添加5%脱脂牛乳和4%~5%蔗糖的胡萝卜汁中接种5×106个/mL 的长双歧杆菌,发酵10~14 h,pH4.2时,可获得总菌数1×109个/mL、色泽鲜艳、口感良好、风味上佳的双歧杆菌发酵胡萝卜汁。其氨基酸和B族维生素含量均有增加,并保持原料中的胡萝卜素含量,产品4 ℃低温贮运保质期可达1周。

2.3混合菌发酵

选用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌以1:1组成混合发酵剂进行胡萝卜糯米糖化汁乳酸发酵,胡萝卜汁(固形物 6%)50%,糯米糖化汁(糖分15%)30%,脱脂奶粉 3%,接种量4%,温度40 ℃,发酵10 h,制成的乳酸饮料风味独特,成本低廉[15]。张亚雄等[16]研究也证实,用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵可使果蔬出汁率和风味有很大的提高。

3其他胡萝卜汁发酵产品

3.1胡萝卜与其他果蔬汁

申彤[17]以自筛菌株嗜酸乳杆菌S1(Lactobacillus acidophilus)为菌种,以胡萝卜、苹果复合汁为原料,发酵生成胡萝卜复合汁乳酸发酵饮料,分别置于室温和4 ℃贮藏,每月检测1次,考察其理化指标和风味的变化。结果表明,含活菌的乳酸发酵饮料在发酵完成后室温保存,其糖度随时间的延长下降,酸度增高,活菌数减少,风味恶化,保质期在1个月以内;冷藏保存则稳定性较好,各项检测指标下降幅度较小,经品尝酸甜比例仍较协调,且风味更好,活菌数1×107个/mL,保质期可延长至6个月。

曾献春等[18]的研究表明,番茄、胡萝卜混合汁乳酸菌发酵液的高、中剂量组均能明显的促进免疫功能低下小鼠巨噬细胞的吞噬功能。高剂量组可明显提高伴刀豆球蛋白A (concanavalin A, ConA)诱导的小鼠脾脏T淋巴细胞的转化功能及血清中IL-2水平,促进脾脏抗体的生成。

3.2胡萝卜汁酸奶

张丽等[19]用梯度稀释涂布法从市售酸奶中分离纯化并鉴定出嗜热链球菌和保加利亚杆菌,并以其进行乳发酵实验。工艺为:鲜乳调整固形物含量加糖预煮均质灭菌(95 ℃,5~10 min)冷却调配混匀接种培养冷藏成品。产品为含25%胡萝卜汁的酸凝乳,无胡萝卜味,具有纯乳酸发酵特有的滋味,且风味更柔和,色泽更鲜艳,成本更低廉。此酸奶中活菌数是普通酸奶的1.5倍,冷藏10 d还能保持较高的菌数,保健作用更为显著。

3.3其他

罗祖友等[20]以大豆、胡萝卜为原料,应用自行分离驯化的泡菜乳酸菌作发酵剂,研究胡萝卜浆酸豆奶的生产工艺。结果表明,豆乳与胡萝卜浆2∶1混合,加入0.15%卡拉胶、7%蔗糖、2%乳糖,按5%接种量接种,37 ℃发酵14 h,(0~5)℃ 后熟的产品风味品质较好。

4结语

目前饮料市场上的胡萝卜汁产品多是普通的果肉型胡萝卜汁,生产工艺简单,科技含量低。胡萝卜发酵饮料不仅提高了产量,降低了成本,提高了科技含量,增加了新的保健功能,而且风味独特,口感好。胡萝卜汁与其他果蔬混合发酵的产品更能满足多种人群的口味,市场潜力巨大。

参考文献

[1]Thomas S, Ute S, Andreas S,et al. Process for the recovery of a carotene-rich functional food ingredient from carrot pomace by enzymatic liquefaction [J]. Innovat Food Sci & Emerg Technol, 2003, 4(4): 415-423.

[2]邓随胜. 胡萝卜酸奶的生产工艺[J]. 食品工业科技,2001,22(2):67.

[3]杨洁彬,郭兴华,凌代运,等. 乳酸菌-生物学基础和应用[M]. 北京:中国轻工出版社,1996:135-146.

[4]王禾,解蕊,李剑虹,等. 乳酸发酵胡萝卜汁的研制[J]. 饮料工业,2002,5(增刊):29-32.

[5]林晓燕,麦维军,张毅,等. 乳酸发酵胡萝卜脯的研究[J]. 食品科技,2002,(1):26-28.

[6]Castro A, Rejano L, Sanchez A H, et al. Fermentation of lye-treated carrots by Lactobacillus plantarum [J]. J Food Sci, 1995, 60, (2): 316-319.

[7]Andersson R, Hedlund B. HPLC analysis of organic acids in lactic acid fermented vegetables [J]. Zeitschrift Fur Lebensmittel-Untersuchung Und -Forschung, 1983, 176(6): 440-443.

[8]余焕玲. 乳酸菌的生理功能及在食品中的应用[J]. 饮料工业,2000,(4):10-13.

[9]叶淑红,何连芳,张,等. 乳酸菌的发酵条件及其对发酵胡萝卜汁风味的影响[J]. 食品科学,2005,26(5):127-130.

[10] Aukrust T W, Blom H, Sandtorv B F. Interactions between starter culture and raw material in lactic acid fermentation of sliced carrot[J]. Lebensmittel Wissenschaft Technol. 1994, 27, (4): 337-341.

[11] Herbert J B. Selection criteria for lactic acid bacteria to be used as starter cultures for various food commodities [J]. FEMS Microbiol Rev, 1993, 12: 253-271.

[12] 李剑芳,顾宝维. 胡萝卜汁双歧杆菌饮料生产工艺及其稳定性研究[J]. 食品工业科技,1996,(4):46-48.

[13] 李剑芳,李明灯. 双歧杆菌发酵胡萝卜汁饮料的研制[J]. 中国食品学报,2003,3(2):41-46.

[14] 杜小兵,张篪,郑海涛. 胡萝卜汁双歧杆菌发酵饮料的研制[J]. 食品与发酵工业,2003,30(7):143-147.

[15] 褚维元. 胡萝卜糯米糖化汁复合乳酸菌发酵饮料的研制[J]. 四川食品与发酵,2001,(1):30-34.

[16] 张亚雄,李伟,胡滨,等. 果蔬发酵饮料的研制[J]. 中国乳品工业,2004,32(8):19-21.

[17] 申彤. 胡萝卜复合汁乳酸发酵饮料贮存稳定性的研究[J]. 中国酿造,2006,(1):24-25.

[18] 曾献春,,江岩. 番茄、胡萝卜混合汁乳酸菌发酵液对小鼠免疫功能的影响[J]. 预防医学杂志,2005,23(4):248-251.

乳酸菌在食品工业中的应用范文第13篇

关键词:细菌素;抑菌机理;食品工业

1细菌素与抗生素的区别

细菌素可以安全有效地控制食品中病原菌的生长,两者的区别主要基于它们合成、作用方式、抗菌谱及毒理、抗药性机制之间的不同。1981年Hurst指出,既然细菌素不用于医学,可以将其称为“生物学食品防腐剂”。

细菌素通常是通过核糖体来合成,是真正的蛋白质类物质;而抗生素是通过酶促反应将初级代谢物转变为结构性的二级代谢物,诸如短杆菌肽S等,通过酶促反应把氨基酸转变为结构复杂的化合物。细菌素与抗生素的根本差别是:大部分细菌素只对近缘关系的细菌有损害作用,而且无毒、无副作用、无残留、无抗药性,同时也不污染环境。因此,细菌素的使用,可以部分减少甚至取代抗生素的使用。

2细菌素的抑菌范围

细菌素通常由革兰氏阳性菌产生并可以抑制其它的革兰氏阳性菌,如乳球菌、葡萄杆菌、利斯特氏杆菌等,对大多数的革兰氏阴性菌、真菌等没有抑制作用。对于第一类细菌素可以抑制许多革兰氏阳性菌,如Nisin抑制葡萄球菌属、链球菌属、小球菌属和乳杆菌属的某些菌种,抑制大部分梭菌属和芽孢杆菌属的孢子;嗜酸乳杆菌和发酵乳杆菌产生的细菌素对乳杆菌、片球菌、明串球菌、乳球菌和嗜热链球菌有抑制作用。

3细菌素的应用

3.1细菌素在食品业的应用

细菌素由于无毒、无副作用、无残留、无抗药性,并可以抑制或杀死一些食物腐败菌,具有一定的热稳定性,易被人体消化道的部分蛋白酶降解,因此不会在体内积蓄引起不良反应,也不会影响抗生素的活性,在食品中易扩散,使用较方便,同时也不污染环境因而受到食品业的青睐。作为乳酸菌的产物,Nisin的使用已有了很长的一段历史。

部分细菌素已广泛用于肉类工业、奶制品工业、酿酒和粮食加工等。在西方,细菌素已用于奶制食品中,可以抗Clostridial和Listeria。例如,Nisin可以控制奶酪中ebotulinum的孢子生长,并已成为巴氏灭菌精制奶、糊状食品最有效的防腐剂。添加Nisin可防止牛乳和乳制品的腐败,延长货架期。由于Nisin在偏酸性下较稳定,且易溶解,所以在酸性罐头食品中添加比较合适,同时还可降低罐头的灭菌强度,提高罐头的品质。Nisin在酒精饮料中应用也比较广泛,由于Nisin对酵母菌没有抑制作用,所以对发酵没有任何影响,并可以很好地抑制革兰氏阳性菌,保证产品质量。目前Nisin在全世界范围内的各种食品中得到了应用。现在许多研究证明,产生细菌素的发酵剂在发酵过程中可以防止或抑制不良菌的污染,因而将产细菌素的乳酸菌加入到食品中比直接加细菌素更好。但细菌素抗菌谱有一定的范围,为扩大其抑菌范围,可将几种细菌素或将其与其它来自于动植物(如抗菌肽)等的天然食品防腐剂配合使用,利用它们的协同作用,增强抑菌范围及强度,或与部分化学防腐剂络合使用,既可增加抑菌范围又可减少化学防腐剂的使用。

3.2细菌素在饲料中的应用及展望

细菌素目前广泛使用于食品中,饲料中应用较少。细菌素在饲料中要广泛使用,必须具有安全性和有效性。Bhunia等(1991)用细菌素PediocinAcH对小鼠和兔分别进行皮下注射、静脉注射和腹腔注射,在免疫研究时发现,PediocinAcH没有产生任何不良反应和致死作用。细菌素在食品上的直接使用,也说明了细菌素对动物和人类是安全的。

细菌素在饲料中的应用可以有两个方面:1)防止饲料本身被沙门氏菌等致病菌污染;2)作为饲料添加剂,防止致病菌对动物肠道的危害。由于细菌素大多抗菌谱比较窄,因此选择恰当的细菌素既可以防止动物受某些肠道致病菌的危害,而又不至于影响动物肠道其他有益微生物。

产生细菌素的益生菌类乳酸菌,尤其乳杆菌是动物肠道中的优势菌,这些益生菌产生的细菌素可以对宿主动物胃肠道进行生态调节。随着益生菌在动物诸如猪、狗、牛胃肠疾病防治方面研究的深入,益生菌的作用,已被越来越多的人们所接受。目前美国饲料益生菌销售额己超过3000万美元,主要菌种为嗜酸乳杆菌和双歧杆菌。但是益生菌的作用效果,并不如预期的那样理想,这主要是对益生菌的作用机理还不太清楚,从而在选择菌种方面存在一定的盲目性。

因为决定肠道优势菌的因素,不仅取决于菌种的产酸能力,而且还与菌种是否产生细菌素等因素有关,尤其与菌种的宿主专一性有很大关系。研究肠道微生物类群与细菌素的关系,可以更有效地选择益生菌菌种,使它们能更好地定植于肠道系统中,发挥出更多的功效。我国于1994年批准使用的益生菌有6种:芽孢杆菌、乳酸杆菌、粪链球菌、酵母菌、黑曲菌、米曲菌。其中乳酸杆菌和粪链球菌为肠道正常微生物,芽孢仟菌具有较高的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性,可明显提高动物生长速度和饲料利用率,于是许多生产厂家将这些菌配合起来进行使用,但是配合以后菌体活性是否受影响却并没有作深入研究。据报道(Rogers,1928),乳酸杆菌产生的细菌素Nisin的抗菌谱中,就包括粪链球菌和芽孢杆菌中的一些种,特别是它抑制芽孢的形成,在乳酸杆菌与一些粪链球菌和芽抱杆菌联合使用时,极有可能产生颉抗作用。因此研究细菌素的作用机理,对研究益生菌之间的关系也很有帮助。细菌素不仅具有与抗生素饲料添加剂相似的有益作用,而且无毒、无副作用、无残留、无抗药性,同时也不污染环境,所以细菌素将会在饲料中得到广泛应用。

参考资料

乳酸菌在食品工业中的应用范文第14篇

Abstract: The development of modern biology and molecular biology plays an important impact on gene engineering, cell engineering, enzyme engineering, fermentation engineering projects of modern biotechnology, its application in food fermentation more and more widely. In this paper, genetic engineering, cell engineering, enzyme engineering and other modern biotechnology applications in food fermentation industry are described.

关键词:生物技术;基因工程;细胞工程

Key words: biotechnology;genetic engineering;cell engineering

中图分类号:Q81文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)33-0327-01

1基因工程技术在食品发酵生产中的应用

基因工程技术是现代生物技术的核心内容,采用类似工程设计的方法,按照人类的特殊需要将具有遗传性的目的基因在离体条件下进行剪切、组合、拼接,再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞,进行无性繁殖,并使目的基因在受体细胞中高速表达,产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。

发酵工业的关键是优良菌株的获取,除选用常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外,还可与基因工程结合,进行改造生产菌种。

1.1 改良面包酵母菌的性能面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。将优良酶基因转入面包酵母菌中后,其含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖的含量比普通面包酵母显著提高,面包加工中产生二氧化碳气体量提高,应用改良后的酵母菌种可生产出膨润松软的面包。

1.2 改良酿酒酵母菌的性能利用基因工程技术培育出新的酿酒酵母菌株,用以改进传统的酿酒工艺,并使之多样化。采用基因工程技术将大麦中的淀粉酶基因转入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉发酵,使生产流程缩短,工序简化,革新啤酒生产工艺。目前,已成功地选育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜杀啤酒酵母菌株,提高生香物质含量的啤酒酵母菌株。

1.3 改良乳酸菌发酵剂的性能乳酸菌是一类能代谢产生乳酸,降低发酵产品pH值的一类微生物。乳酸菌基因表达系统分为组成型表达和受控表达两种类型,其中受控表达系统包括糖诱导系统、Nisin诱导系统、pH诱导系统和噬菌体衍生系统。相对于乳酸乳球菌和嗜热链球菌而言,德氏乳杆菌的基因研究比较缺乏,但是已经发现质粒pN42和PJBL2用于构建德氏乳杆菌的克隆载体。有研究发现乳酸菌基因突变有2种方法:第一种方法涉及(同源或异源的)可独立复制的转座子,第二种方法是依赖于克隆的基因组DNA 片断和染色体上的同源部位的重组整合而获得。通过基因工程得到的乳酸菌发酵剂具有优良的发酵性能,产双乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的稳定形成能力、抗杂菌和病原菌的能力较强。

2细胞工程技术在食品发酵生产中的应用

细胞工程是生物工程主要组成之一,出现于20世纪70年代末至80 年代初,是在细胞水平上改变细胞的遗传特性或通过大规模细胞培养以获得人们所需物质的技术过程。细胞工程主要有细胞培养、细胞融合及细胞代谢物的生产等。细胞融合是在外力(诱导剂或促融剂)作用下,使两个或两个以上的异源(种、属间)细胞或原生质体相互接触,从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。

细胞融合技术是一种改良微生物发酵菌种的有效方法,主要用于改良微生物菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新产物等。与基因工程技术结合,使对遗传物质进一步修饰提供了多样的可能性。例如日本味之素公司应用细胞融合技术使产生氨基酸的短杆菌杂交,获得比原产量高3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交,分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良的高性能谢利酵母来酿制西班牙谢利白葡萄酒获得了成功。目前,微生物细胞融合的对象已扩展到酵母、霉菌、细菌、放线菌等多种微生物的种间以至属间,不断培育出用于各种领域的新菌种。

3酶工程技术在食品发酵生产中的应用

酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊生物催化剂。酶工程是现代生物技术的一个重要组成部分,酶工程又称酶反应技术,是在一定的生物反应器内,利用生物酶作为催化剂,使某些物质定向转化的工艺技术,包括酶的研制与生产,酶和细胞或细胞器的固定化技术,酶分子的修饰改造,以及生物传感器等。酶工程技术在发酵生产中主要用于两个方面,一是用酶技术处理发酵原料,有利于发酵过程的进行。如啤酒酿制过程,主要原料麦芽的质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时,会造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纤维素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白质降解不足,从而减慢发酵速度,影响啤酒的风味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制剂,可补充麦芽中酶活力不足的缺陷,提高麦汁的可发酵度和麦汁糖化的组分,缩短糖化时间,减少麦皮中色素、单宁等不良杂质在糖化过程中浸出,从而降低麦汁色泽。二是用酶来处理发酵菌种的代谢产物,缩短发酵过程,促进发酵风味的形成。啤酒中的双乙酰是影响啤酒风味的主要因素,是判断啤酒成熟的主要指标。当啤酒中双乙酰的浓度超过阈值时,就会产生一种不愉快的馊酸味。双乙酰是由酵母繁殖时生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羟基丁酸氧化脱羧而成的,一般在啤酒发酵后期还原双乙酰需要约5~10d的时间。崔进梅等报道,发酵罐中加入α-乙酰乳酸脱羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可缩短发酵周期,减少双乙酰含量。

4小结

在食品发酵生产中应用生物技术可以提高发酵剂的性能,缩短发酵周期,丰富发酵制品的种类。不仅提高了产品档次和附加值,生产出符合不同消费者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加工业的发展。随着生化技术的日益发展,相信会开发出更多物美价廉的发酵制品,使生物加工技术在食品发酵工业中的应用更加广泛。

参考文献:

[1]赵志华,岳田利,等.现代生物技术在乳品工业中的应用研究[J].生物技术通报,2006,4:78-80.

[2]王春荣,王兴国,等.现代生物技术与食品工业[J].山东食品科技,2004,7:31.

[3]徐成勇,郭本恒,等.酸奶发酵剂和乳酸菌生物技术育种[J].中国生物工程,2004(7):27.

乳酸菌在食品工业中的应用范文第15篇

随着国内外微生态领域的不断研究和发现,益生菌对人体所产生的生物学效用逐渐被人们认可。

酸奶这种传统的益生菌饮品,具有丰富的营养价值和良好的保健效果。随着我国人民消费水平的提高和健康理念的增强,酸奶产量以年均25%的速度增长,已经成为我国第一大发酵乳制品。特别是添加其他“益生菌”的各类益生菌酸奶更加受到消费者的青睐,已成为酸奶市场的“新宠”!

根据研究显示,摄入一定定数量的有益微生物是改善肠道系统微生物菌群平衡和维持机体健康的重要途径。当摄入的益生菌数量大于106cfu/mL时,益生菌对人体健康具有明显的促进作用,主要包括调整肠道菌群结构,保持微生态平衡;双向调节便秘、腹泻,提高蛋白质的消化吸收率,促进钙、维生素等吸收,缓解乳糖不忍耐症;激活免疫系统,提高机体免疫功能,降低血清中胆固醇含量;降低肿瘤发生率等作用。

哈尔滨美华生物技术股份有限公司(以下简称哈美华生物)创建于2002年初,是一家大型中外合资企业,是目前国内具有一定规模化、专业化的益生菌生产企业。其主打产品益生菌冻干粉、直投式酸奶发酵剂广泛应用于乳品工业、保健食品工业、医药领域等。

优质的产品特点

哈美华生物拥有世界一流的益生茵冻干粉生产线,可提供德氏乳杆菌保加利亚亚种、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌。青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌,两歧双歧杆菌,动物双歧杆菌、鼠李糖乳杆菌、干酪乳杆菌的单一产品,也可根据客户配方要求复配成109、1010、1011cfu/g的益生菌原料产品,并与相应的酸奶菌种进行复配。其益生菌冻干粉运用包埋技术处理,使活菌能抗胃酸、耐胆汁,高活性定植于肠道,被国家科技部、商务部、质监局、环保局评定为“2006年国家重点新产品”。

酸奶质量的好坏主要取决于酸奶发酵剂的品质、类型及活力。公司研发生产的直投式酸奶发酵剂是将酸奶专用菌种一一嗜热链球菌和德氏乳杆菌保加利亚亚种进行增殖培养,经浓缩,真空冷冻干燥制得,主要用于生产凝固型,搅拌型酸奶及乳酸菌饮料的发酵。具有活菌数高、发酵风味柔和,产粘产酸适宜、后酸弱等特点。本产品可直接加入到热处理过的原料奶中进行发酵,而无须对其进行活化、扩培等其他预处理工作。由于其活力强,类型多,酸奶厂家可以根据需要任意选择,从而丰富了酸奶产品的品种,同时减少了工作人员、投资成本和生产空间,简化了生产工艺让酸奶产品最大限度地符合顾客和市场的需求,生产出个性化,温和可口、顺滑稠厚、有益健康的酸奶。

强大的技术专家队伍

哈美华生物拥有强大的技术专家队伍,其中生物工程等专业技术人员就有42人。公司还与中科院微生物研究所中国农大、东北农大、哈尔滨商大食品学院及北京林大生物工程学院等国内科研院校建立了技术合作平台,在生物工程、工艺技术领域密切合作、共同研发,为公司的微生物制品技术持续发展和不断升级奠定了雄厚基础。公司专门成立了生物工程技术研究所,从事微生态制品,功能性食品、乳制品、乳制品添加剂等生物技术产品的研发和技术更新,不断为中国自有微生物技术的发展和持续成长开拓创新。

公司的技术服务团队还可以通过设计,监督、讨论实验室和生产试用的结果,为客户的应用提供最佳的解决方案。

严格的产品质量生产体系

哈美华生物依据现代企业管理模式建立了完善的企业职能体系和管理制度。生产管理严格按质量体系认证标准规范运行,从而形成了内部质量保障体系,全面通过S09001-2000质量体系认证。GMP认证、进出口企业认证。2008年3月被中国食品工业协会评定为“AAA级信用等级企业”和“A级食品安全信用等级企业”,中国保健协会理事单位、黑龙江省营养协会理事单位和黑龙江省发酵工程学会常务理事单位;2010年又被国家发改委评定为“国家高技术产业化示范工程”;被黑龙江省卫生厅确定为“食品卫生等级-A级单位”。哈美华生物始终坚持“以人才为核心,技术为保障,提供高标准的优质产品和专业的解决方案,以满足客户发展为目标,造福人类健康为己任”的核心理念。

公司主打产品为活菌制剂冻干粉,属于微生物发酵领域,生产工艺较普通食品复杂很多,从原料进厂到成品出厂要经过十几道复杂的工序,工序之间环环相扣,在任何环节出现质量问题都要销毁。公司从硬件到软件都严格执行GMP保健食品良好生产规范和IS09001质量体系认证的所有规程。

在采购原料方面,要求原料供货商资质真实齐全;入库检验合格方可投入生产从源头杜绝隐患。

在生产工艺方面,培养基的灭菌:对液体培养基进行加热灭菌,消灭所有的细菌和孢子,保证整个发酵过程发绝对洁净;

培养基的配比针对不用菌株的营养需要特别筛选培养基的成份,混合后溶解;

菌株的储存分离的纯菌株储存在超低温下。液氮冷冻保存;

接种:发酵过程由分离的纯菌株的连续无菌接种过程开始;

发酵:灭菌的发酵罐必须在无菌条件下接种。保证发酵条件的最佳控制,以使菌种繁殖保持最佳状态。该过程监控严格,如质检不合格,要全部倒罐销毁;

菌种浓缩:菌种在整个过程中被浓缩20~50次,使菌体受到的剪切力最小化并防止冷空气进入;

菌种冷冻:经浓缩的菌种迅速被冷冻成小球状,或在不锈钢盘中被冷冻成块状;

冷冻和干燥:最后的浓缩菌种需要经过冷冻和干燥。过程参数根据菌种的不同来确定,以保障菌种的活菌数、活力和稳定性最佳。

在包装方面,采用药品专用无菌包装设备,在无菌包装车间完成。铝塑膜为药物专用膜,可直接接触内容物,整个过程严格监控,质检部检验合格后方可出厂

关注食品安全积极推动食品安全事业发展

哈美华生物非常关注食品安全,大力支持各种食品安全活动。在2011年,台湾出现“塑化剂”重大食品安全事件后,公司率先进行自检,在黑龙江省质量监督检查研究院检测了所有产品,检测项目为16种邻苯二甲酸脂类物质,结果为1 6项均未检出。所有产品全部符合甚至高于国家食品安全标准。