功能性食品第八章乳酸菌及其發(fā)酵制品

1、功能性食品課件第八章乳酸菌及其發(fā)酵制品第1頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一科學(xué)研究并利用乳酸菌始于19世紀(jì)中葉，法國(guó)巴斯德在研究酒變酸的原因時(shí)首先發(fā)現(xiàn)了它。在這之后，先后發(fā)現(xiàn)了乳鏈球菌、乳桿菌和雙歧桿菌。近年來(lái)，確認(rèn)了乳酸菌尤其是雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌等腸道有益菌的許多重要生理功能，各種乳酸菌發(fā)酵制品由此風(fēng)靡全世界。第2頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一第一節(jié) 乳酸菌一、乳酸菌的分類二、乳酸菌的繁殖與生長(zhǎng)過(guò)程三、乳酸菌的代謝四、乳酸菌的生理功能第3頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一一、乳酸菌的分類乳酸菌是一類可發(fā)酵利用碳水

2、化合物而產(chǎn)生大量乳酸的細(xì)菌，也因此而得名乳酸菌。但大多數(shù)細(xì)菌都能產(chǎn)生或多或少的乳酸，不能認(rèn)為凡是產(chǎn)乳酸的細(xì)菌都是乳酸菌。乳酸菌分為乳桿菌屬、鏈球菌屬、明串珠菌屬、雙歧桿菌屬和片球菌屬5個(gè)屬，每個(gè)屬中又有很多菌種，一些菌種還包括數(shù)個(gè)亞種。 第4頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一用于發(fā)酵生產(chǎn)的常用乳酸菌乳酸菌適宜溫度凝固時(shí)間酸度/乳酸%應(yīng)用乳酸鏈球菌乳酪鏈球菌3012h0.70.9酸奶、酸性酪乳、酸性稀奶油、干酪等嗜熱鏈球菌404512h0.70.9酸奶、乳酸菌飲料等保加利亞乳桿菌干酪乳桿菌374312h1.51.7酸奶、馬奶酒、干酪、乳酸菌飲料高加索乳桿菌202512h0

3、.70.9酸牛奶酒嗜酸乳桿菌兩歧雙歧桿菌37401418h0.31.90.11.4酸奶、嗜酸菌乳AB-乳香氣菌2025不凝結(jié)幾乎不產(chǎn)酸風(fēng)味酸奶、酸性酪乳第5頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一二、乳酸菌的繁殖與生長(zhǎng)過(guò)程以細(xì)胞分裂形式進(jìn)行繁殖，一個(gè)發(fā)育成熟的細(xì)胞分裂成兩個(gè)獨(dú)立的菌體。經(jīng)歷四個(gè)不同的階段，即緩慢期、對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期、穩(wěn)定期和衰亡期。對(duì)數(shù)期是乳酸菌發(fā)酵的黃金時(shí)期，實(shí)際生產(chǎn)中，將處于對(duì)數(shù)期的發(fā)酵劑菌種進(jìn)行擴(kuò)大生產(chǎn)，并采取措施來(lái)延長(zhǎng)對(duì)數(shù)期，以提高發(fā)酵生產(chǎn)力。生產(chǎn)中控制發(fā)酵終點(diǎn)在生長(zhǎng)穩(wěn)定期是較妥當(dāng)?shù)?。在發(fā)酵乳成品保存時(shí)，采用低溫冷藏以控制發(fā)酵乳中活菌的死亡率。第6頁(yè)，共21

4、頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一三、乳酸菌的代謝乳酸菌最重要的代謝作用，就是在厭氧條件下，能發(fā)酵利用葡萄糖或其他碳水化合物，使之轉(zhuǎn)變成乳酸。同型乳酸發(fā)酵，是乳酸菌發(fā)酵過(guò)程中只產(chǎn)生唯一的產(chǎn)物乳酸，如鏈球菌、片球菌及常見(jiàn)乳桿菌等。異型乳酸發(fā)酵，在發(fā)酵過(guò)程中除產(chǎn)生乳酸外，同時(shí)還產(chǎn)生醋酸、乙醇和CO2等代謝物。如雙歧桿菌、明串珠菌和部分乳桿菌等。第7頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一乳酸菌對(duì)發(fā)酵制品的影響隨著乳酸發(fā)酵的進(jìn)行，蛋白酶作用加劇，提高了對(duì)蛋白質(zhì)的分解能力。蛋白水解產(chǎn)物對(duì)乳酸菌是必需的；能改善制品質(zhì)構(gòu)；一些氨基酸還是許多風(fēng)味物質(zhì)的前體，如甘氨酸、乙醛等。

5、乳酸菌對(duì)蛋白質(zhì)的水解能力雖然較弱，但蛋白質(zhì)的水解對(duì)發(fā)酵制品的成熟度、質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味具有有利的影響。第8頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一四、乳酸菌的生理功能營(yíng)養(yǎng)成分的“預(yù)消化”，如乳糖轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗?，蛋白質(zhì)的水解，同時(shí)還增加了可溶性鈣、磷及某些B族維生素。進(jìn)入人體后即在腸道內(nèi)繁殖，使腸道菌群發(fā)生相應(yīng)的變化，抑制了病原菌和有害人體健康細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖。乳酸菌及其代謝產(chǎn)物能促進(jìn)宿主消化酶的分泌和腸道的蠕動(dòng)，促進(jìn)食物的消化吸收并預(yù)防便秘的產(chǎn)生。乳酸菌能降低血清膽固醇水平，可預(yù)防由冠狀動(dòng)脈硬化引起的心臟病。第9頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一1、乳酸菌的防癌、抗

6、癌關(guān)于乳酸菌的防癌、抗癌作用，起因于兩個(gè)方面的原因。首先是乳酸菌在腸道內(nèi)繁殖可以改善腸道菌群的組成，抑制致癌物質(zhì)的產(chǎn)生及其促癌作用，例如乳桿菌和雙歧桿菌能分解致癌物N-亞硝酸銨。其次是乳酸菌及其代謝產(chǎn)物能通過(guò)誘導(dǎo)產(chǎn)生干擾素和促細(xì)胞分裂劑，活化NK細(xì)胞并促使免疫球蛋白的產(chǎn)生，從而活化巨噬細(xì)胞的功能，提高了人體免疫力，增強(qiáng)了對(duì)癌癥的抵抗能力。代謝產(chǎn)物乳酸和醋酸具有殺菌作用，對(duì)致病菌有拮抗作用。 第10頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一2、雙歧桿菌的功能是人體腸道內(nèi)典型的有益細(xì)菌，生長(zhǎng)繁殖貫穿在人的整個(gè)生命歷程中。有分析表明，母乳喂養(yǎng)的嬰兒腸道中雙歧桿菌數(shù)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而人工喂

7、養(yǎng)嬰兒腸道中雖然雙歧桿菌也占優(yōu)勢(shì)，但數(shù)量要比前者少得多，且其他腸道菌數(shù)明顯增多，這就是母乳喂養(yǎng)嬰兒比人工喂養(yǎng)嬰兒抵抗力強(qiáng)不易患病的原因之一。腸道中雙歧桿菌數(shù)量的多少可作為衡量人體（特別是嬰幼兒）健康的標(biāo)準(zhǔn)。第11頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一第二節(jié) 乳酸菌發(fā)酵制品一、酸奶二、乳酸菌飲料三、酸性酪乳四、雙歧桿菌發(fā)酵制品五、嗜酸乳桿菌發(fā)酵制品第12頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一一、酸奶以新鮮乳、脫脂乳、全脂乳粉、脫脂乳粉或煉乳等乳制品為原料制備的發(fā)酵酸乳，具有特殊“生鮮”的酸的風(fēng)味，以乙醛作為主要特征風(fēng)味，有靜止型和攪拌型兩種不同工藝產(chǎn)品，是

8、我國(guó)市場(chǎng)最常見(jiàn)的發(fā)酵乳制品。靜止型酸奶的制造原理是，乳酸菌生長(zhǎng)繁殖發(fā)酵乳糖產(chǎn)生乳酸，使乳的pH下降。由于酪蛋白在等電點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生沉淀凝膠作用，即乳酸促進(jìn)了凝乳的形成，在包裝容器中形成凍膠狀的凝膠產(chǎn)品，故又稱酸凝乳。第13頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一1、靜止性酸奶的生產(chǎn)工藝原料乳標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)配預(yù)熱均質(zhì)殺菌冷卻接種罐裝發(fā)酵冷卻冷藏成品發(fā)酵劑的制備 （反復(fù)接種保存活力）原料的檢驗(yàn) （感官、理化、微生物指標(biāo)）原料的標(biāo)準(zhǔn)化與調(diào)制 （非脂乳固體，脂肪含量）均質(zhì)、殺菌和冷卻 （脂肪球變小，滅菌，蛋白變性）接種、裝瓶與發(fā)酵 （接種量，溫度，時(shí)間）第14頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日

9、，14點(diǎn)45分，星期一2、攪拌型酸奶原料乳標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)配預(yù)熱均質(zhì)殺菌冷卻接種發(fā)酵凝乳破碎冷卻罐裝冷藏成品與靜止型的工藝基本一致，差別在于靜止型是罐裝后發(fā)酵，而攪拌型是發(fā)酵和凝乳破碎后罐裝。第15頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一3、酸奶的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)感官指標(biāo) 色澤：均一，乳白色或稍帶黃色。 滋味和氣味：酸奶特有的風(fēng)味，無(wú)不良?xì)馕丁?組織狀態(tài)：凝塊均勻，無(wú)汽泡。物化指標(biāo) 脂肪3.2%；非脂乳固體8.5%；總糖10% ； 鉛1mg/kg；砷0.5mg/kg；銅1mg/kg。微生物指標(biāo) 每mL乳酸菌1000萬(wàn)；大腸菌群數(shù) 30 ； 霉菌數(shù)30；酵母數(shù)50；無(wú)致病菌。第16頁(yè)，共21頁(yè)

10、，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一二、乳酸菌飲料乳酸菌飲料是以新鮮乳及乳制品經(jīng)乳酸菌發(fā)酵所得凝乳為主要原料，配以各種輔料而制成的直接飲用的液體飲料，要求其非脂乳固體3.6%。菌種仍可采用酸奶制造時(shí)典型的嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌混合菌。生產(chǎn)工藝上，前階段原料乳的發(fā)酵與酸奶的生產(chǎn)工藝基本相同，不同的是后階段添加各種輔料的調(diào)配工藝。根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，可分為兩類產(chǎn)品即活菌型乳酸菌飲料和殺菌型乳酸菌飲料。 第17頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一三、酸性酪乳以脫脂乳或部分脫脂乳為原料，接種一定比例的產(chǎn)酸菌和產(chǎn)香菌混合發(fā)酵劑制出的一種粘性的、具有悅?cè)四逃拖銡夂惋L(fēng)味的

11、酸性乳。用于酸性酪乳制造的乳酸菌是乳酸鏈球菌（或乳酪鏈球菌）與乳脂明串珠菌的混合菌種。后者是香氣菌，幾乎不發(fā)酵乳糖產(chǎn)生乳酸，能夠代謝檸檬酸產(chǎn)生風(fēng)味物質(zhì)丁二酮。在原料的調(diào)配過(guò)程中添加適量的檸檬酸及其鈉鹽，可以合成穩(wěn)定的高質(zhì)量的丁二酮。 第18頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一四、雙歧桿菌發(fā)酵制品1、耐氧菌株的選育雙歧桿菌是一種專性厭氧乳酸菌，對(duì)環(huán)境及營(yíng)養(yǎng)成分要求很高。在進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)過(guò)程中產(chǎn)酸能力低，凝乳時(shí)間長(zhǎng)，且屬于異型發(fā)酵產(chǎn)生醋酸和乳酸（3：2），影響產(chǎn)品的的風(fēng)味。目前用于發(fā)酵乳生產(chǎn)的雙歧桿菌共有5種，最常見(jiàn)的為兩歧雙歧桿菌。雙歧桿菌可以從嚴(yán)格厭氧到不十分敏感。利用兩歧

12、雙歧桿菌，接種于脫脂乳后，開(kāi)始在充滿氮?dú)獾膮捬鯒l件下培養(yǎng)，逐步增加其中的氧氣來(lái)培養(yǎng)菌株耐氧性，經(jīng)過(guò)多次繼代培養(yǎng)可以得到適應(yīng)生長(zhǎng)在一般條件下的菌株。 第19頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一2、雙歧桿菌酸奶雙歧桿菌發(fā)酵制品生產(chǎn)的技術(shù)難點(diǎn)是既要保證產(chǎn)品中含有一定數(shù)量的雙歧桿菌，又要使產(chǎn)品的口感和風(fēng)味被消費(fèi)者接受。生產(chǎn)工藝有兩種，混合發(fā)酵法和分自發(fā)酵法，區(qū)別在于接種，前者是將兩個(gè)菌種一起接種，然后發(fā)酵，而后者是兩者分別發(fā)酵，最后按照1：1的比例混合罐裝。冷藏期間，酸度會(huì)繼續(xù)上升，而雙歧桿菌數(shù)量會(huì)減少，成品的初始酸度對(duì)其冷藏過(guò)程中雙歧桿菌活菌數(shù)影響很大，所以在生產(chǎn)過(guò)程中要嚴(yán)格控制發(fā)酵溫度和發(fā)酵終點(diǎn)。 第20頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)45分，星期一3、雙歧桿菌酵母共生發(fā)酵乳該