7-第七章乳酸发酵.pptVIP

第十章 乳制品及乳酸发酵 本章提要 乳酸菌及其发酵类型 乳酸的工业发酵生产 发酵乳制品 (一)酸奶 (二)干酪 其它乳酸发酵食品 (一)发酵香肠 (二)发酵蔬菜及蔬菜汁 乳酸及其构型 乳酸是重要的一元羟基酸，因其存在于变酸乳汁中而得名。另也存在于如泡菜、酸菜、青贮饲料等产品中，动物肌肉呈疲乏状态时也含有大量乳酸。 乳酸的来源大多是用糖质原料经乳酸菌发酵而得到的。 乳酸菌发酵糖质原料生成的乳酸，其构型有D-型，L-型和DL-型三类。 作为食品和食品添加剂以及医药用的乳酸，以L-型最好，因为人体仅吸收L-型，若过多服用D-或DL-型乳酸，将导致血液中积累乳酸、尿液酸度增高，引起代谢紊乱。 WHO：人体摄入D-乳酸量不能超过100mg／kg体重·d；3个月以下婴儿食品中不宜加入D-、DL-乳酸，而对L-乳酸则无限制。 一、乳酸菌及其发酵类型 （一）乳酸细菌 乳酸菌是一群能利用碳水化合物（以葡萄糖为主）发酵产生乳酸的细菌的通称。 至少有23个属：乳杆菌属、链球菌属、双歧杆菌属、肠球菌属、乳球菌属、明串珠菌属、片球菌属、肉食杆菌属、漫游球菌属、李斯特氏菌属、芽孢乳杆菌属中的少数种、环丝菌属、丹毒丝素菌属、孪生菌属、糖球菌属等。 乳酸发酵工业、食品、饲料发酵中常见和常用的乳酸菌： ①乳杆菌属 ②乳球菌属 ③链球菌属 ④双歧杆菌属 ⑤明串珠菌属 ⑥片球菌属 ⑦芽孢乳杆菌属 ⑧肠球菌属 （二）乳酸发酵类型 乳酸菌属于兼性厌氧和厌氧菌，它们只能通过发酵作用进行糖代谢。 同型发酵（homofermentation）途径 异型发酵（heterofermentaiton）途径 双歧途径（bifidum pathway）： 也属于 异型发酵类型。 二、乳酸的工业发酵生产 （一）乳酸工业生产菌种 1．菌种选择 （1）同型发酵菌，代谢产物主要是乳酸，副产物少，便于分离提纯和有较高的回收率； （2）对营养要求不高，有利于降低成本和保证生产原料的供应； （3）产酸迅速，能耐高温，有利于减少和避免杂菌污染，耐高温也可节约冷却用水。 2．生产中常用的菌种 德氏乳杆菌（Lactobacillus delbruckii） 保加利亚乳杆菌（L.bulgaricus） 植物乳杆菌（L.plantarum） 莱氏乳杆菌（L.leichmanni） 干酪乳杆菌（L.casei）等。 生产中最常用：德氏乳杆菌、保加利亚乳杆菌 从食品和医药角度考虑，最好是采用生产L-型乳酸的菌种。 有的厂家采用根霉生产，但存在一些缺点： （1）根霉的L-乳酸是异型发酵产物； （2）糖转化率低； （3）发酵过程中必须进行通气和搅拌，增加设备复杂性且能耗高。 筛选产生L-乳酸的细菌发酵菌种。日本、德国等国家已采用干酪乳杆菌、凝结芽孢杆菌（B. coagulans）和嗜热脂肪芽孢杆菌（B. stearothemophilus）及相应的新工艺生产L-乳酸。中科院微生物所已筛选出一株干酪乳杆菌（L. casei subsp. casei）。 （二）乳酸发酵生产的原料 有主料和辅料，主料提供氮源、碳源和能源，辅料主要是矿物元素，生长因子和少量的有机氮。 1．糖蜜 含糖50%左右，还有丰富的生物素。还含有较多的灰分及其他杂质，不能直接使用，需经过稀释、酸化澄清等处理。也不宜单独使用。 2．淀粉质原料 大米、玉米、甘薯干等 ，首先水解成糖，乳酸菌才能利用。 3．亚硫酸盐纸浆废液 约含20%～35%可发酵性糖，但戊糖比例较大，还含较多二氧化硫、亚硫酸根和木质素等杂质，需经处理才能用于发酵生产，一般用戊糖乳杆菌作菌种。 其中：二氧化硫是主要有害物质，消除的方法主要是蒸汽法结合石灰乳沉淀。蒸汽使游离二氧化硫蒸发，再用石灰乳处理，沉淀除去处于结合态的二氧化硫。处理完毕通入二氧化碳使pH恢复至中性即可用于乳酸发酵。 4．其他可利用原料 菊芋：将菊芋块茎洗净破碎，加2倍水，用硫酸调pH 2.0，加热至95℃保温60min，水解液主要含果糖等，稀释约12倍作辅助原料使用。 麦根：制造麦芽时副产品，含丰富的氮，其中50%左右为可溶性氮，氨基酸组成比较齐全，还含多种维生素，只需将麦根在45℃温水中浸8～12h后过滤得到乳浊液即可。 （三）传统乳酸生产工艺 方式有： 分批发酵 糖