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乳酸菌在食品工業(yè)中的應用范文第1篇

1.1微生物發(fā)酵

以醬糟(30%)、木薯渣(10%)、玉米黃漿(30%)和玉米噴漿纖維(30%)食品工業(yè)廢渣為發(fā)酵底物，添加乳酸菌、枯草芽孢桿菌和酵母菌進行固態(tài)發(fā)酵。接種用乳酸菌冰干粉為西南民族大學生命科學與技術學院動物科學實驗室從牦牛消化道中分離篩選的優(yōu)良菌株———嗜酸乳桿菌LAg12－7，該菌株已送中國典型培養(yǎng)物保藏中心———武漢大學保藏中心保藏，其保藏編號為CCTCCM2012305;枯草芽孢桿菌和酵母菌干菌粉購于北京華辰興業(yè)科技有限公司。將乳酸菌、枯草芽孢桿菌和酵母菌的凍干粉按40.0%、30.0%和30.0%的比例制成混合發(fā)酵菌劑。取復合發(fā)酵菌劑1.0份，加紅糖5.0、維生素C0.4、尿素3.1、磷酸二氫鉀0.5和清潔水90.0份，30℃活化72h，制成混合發(fā)酵菌液。在發(fā)酵底物中按3%的比例加入活化后的混合發(fā)酵菌液。參考閆征等、王秋菊等和劉新星等方法，在30℃培養(yǎng)箱發(fā)酵5d。發(fā)酵期間適當補水，水分含量控制在30%左右，每24h翻動1次。發(fā)酵前1d和發(fā)酵后(第5天)的物料各取100g裝于自封口塑料袋中，立即置于－20℃冰箱中保藏。以上微生物發(fā)酵飼料試驗重復進行3次，即得3個批次的發(fā)酵飼料。

1.2樣品處理

取適量發(fā)酵前和發(fā)酵后飼料鮮樣－4℃保藏，用于活菌計數和pH測定。將發(fā)酵前和發(fā)酵后飼料樣品置于90℃烘箱中烘30min以滅酶活，而后65℃烘6h，室溫自然放置6h得到風干樣品。將風干樣品分2份粉碎，并過20目篩(用于纖維測定)和40目篩(用于粗蛋白和小肽測定)。

1.3指標測定

1.3.1活菌數的測定

乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢桿菌分別梯度培養(yǎng)計數，培養(yǎng)基的配制參考楊雪峰等和劉惠知等的方法，計數方法依照GB/T13093－2006。

1.3.2pH的測定

pH的測定方法參照王旭明并有所改進，對樣品10倍稀釋混勻后采用Beckman離心機8000r/min離心，取上清液測定。

1.3.3常規(guī)營養(yǎng)成分的測定

中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)采用VELP纖維素測定儀;粗蛋白(CP)采用FOSS蛋白測定儀。測定方法參照張麗英飼料中常規(guī)成分分析一章。

1.3.4蛋白酶和纖維素酶活性的測定

以40目風干樣品為原料測定酶活力，蛋白酶活力的測定參考張寒俊等方法，纖維素酶活力的測定采用二硝基水楊酸法(DNS)法。

1.3.5小肽含量的測定

小肽含量的測定參照郭玉東等方法，并對其進行聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS－PAGE)，定性說明小肽含量變化。

1.4統(tǒng)計分析

對3批次發(fā)酵飼料分別采樣并測定相應指標，試驗結果用平均值±標準差表示，發(fā)酵前后的差異性采用SPSS18.0統(tǒng)計軟件中的t檢驗。

2結果與方法

2.1活菌數及pH

發(fā)酵后食品工業(yè)廢渣中3種有益菌活菌數均極顯著提高(P＜0.01)，乳酸菌和酵母菌達到108數量級。與發(fā)酵前相比，乳酸菌數增加454.90%，枯草桿菌數增加282.35%，酵母菌數增加403.70%。發(fā)酵5d后，由于微生物尤其是乳酸菌的新陳代謝，導致食品工業(yè)廢渣的pH明顯下降，由5.80降至3.91，降幅達32.59%，P為0.0041。

2.2常規(guī)營養(yǎng)成分

發(fā)酵后食品工業(yè)廢渣CP含量極顯著增加(P＜0.01)，增幅達21.68%;NDF和ADF含量均顯著下降(P＜0.05)，其中NDF下降10.61%，ADF下降9.23%。

2.3活性成分

發(fā)酵過程中由于微生物不斷分泌代謝產物，使得食品工業(yè)廢渣的蛋白酶和纖維素酶活力均提高2倍以上，蛋白酶活力增幅達138.45%，纖維素酶活力增幅達143.20%。小肽含量顯著提高，由0.87%增至3.20%，增幅達267.81%。發(fā)酵5d時，66200～97400的肽段含量較之發(fā)酵前1d時降低，而66200以下肽段含量增加，說明食品工業(yè)廢渣經過發(fā)酵，部分大分子蛋白得以降解，并轉化為低分子肽。

3討論

3.1微生物發(fā)酵對活菌數和pH的影響

發(fā)酵過程中，益生菌和發(fā)酵底物中原有微生物利用飼料中的糖分等營養(yǎng)物質逐漸大量增殖，發(fā)酵后乳酸菌和酵母菌枯草桿菌活菌數分別達到2.83、1.36和0.65億CFU/g。王旭明等用玉米－豆粕型日糧添加益生菌發(fā)酵，4d后乳酸桿菌數量達到最大值9.5億CFU/g，2d后酵母菌數達到最大值4.1萬/g，同時大腸菌群和腐敗菌被抑制。魏愛彬等利用干酪乳桿菌和植物乳桿菌發(fā)酵全價飼料，2種菌的單一發(fā)酵組和組合發(fā)酵組的乳酸菌數量分別在發(fā)酵6、4和6d達到最大，分別為994、983和984億CFU/g，而酵母菌在發(fā)酵過程中數量逐漸降低，發(fā)酵10d時2種菌的單一發(fā)酵組和復合菌種發(fā)酵組中的酵母菌活菌數分別為374、365和372億CFU/g。任佐華利用枯草桿菌、黑曲霉和產朊假絲酵母發(fā)酵水稻秸稈，最佳條件下總活菌數可達118億CFU/g。試驗乳酸桿菌活菌數變化趨勢與王旭明等相符，魏愛彬等和佐華活菌數較高可能因為發(fā)酵底物、發(fā)酵時間和菌種組合不同所致。微生物尤其是乳酸菌增殖過程中分泌酸性物質，降低了發(fā)酵飼料的pH，發(fā)酵后pH降至3.91，可提高發(fā)酵飼料的適口性，而酸性環(huán)境又可抑制許多有害菌的繁殖，從而可以延長發(fā)酵飼料的保藏時間。吳天祥對芭蕉芋酒糟接種嗜酸乳桿菌發(fā)酵，7d后pH降至3.8。王旭明等對玉米－豆粕型日糧添加微生物原液固態(tài)發(fā)酵，pH第4天即降至4以下。試驗pH變化趨勢與以上試驗相符。

3.2常規(guī)營養(yǎng)成分的變化

通過益生菌的發(fā)酵作用，可使發(fā)酵底物中的粗纖維和粗淀粉降解，產生菌體蛋白，提高CP的含量，從而改善食品工業(yè)廢渣的利用效率。試驗中，發(fā)酵后CP含量由14.16%增至17.23%。張鑫利用釀酒酵母、白地霉、熱帶假絲酵母和植物乳桿菌混菌固態(tài)發(fā)酵馬鈴薯渣，根據響應面數據得出在最適條件下CP含量可達到36.96%，比發(fā)酵前提高了10.22%。試驗CP變化趨勢與其相符。發(fā)酵后，NDF和ADF含量分別降至46.83%和33.62%。NDF是植物細胞壁的成分，反映飼料容積，可用來衡量動物的飽腹度，與家畜采食量呈負相關。日糧中NDF高時，瘤胃容積限制干物質采食量;ADF的木質素比例較高，木質素為不可消化纖維，故ADF適于作為反芻動物飼料消化率指標，與家畜消化率呈負相關。故NDF含量的下降意味著動物采食量的增加，ADF含量的下降則可說明動物消化率的提高。院江等利用乳酸菌和酵母菌等組成的復合菌發(fā)酵棉籽殼，10d后測得NDF和ADF含量分別降至(63.10±4.55)%和(49.09±5.26)%。付敏等采用枯草芽孢桿菌、黑曲霉和白地霉對菜籽餅混合固態(tài)發(fā)酵，5d后測得NDF含量下降了38.70%，ADF含量下降了27.88%。試驗NDF和ADF變化趨勢與以上試驗相近，院江等和付敏等試驗結果降幅較大可能因為試驗條件差別所致。

3.3活性成分的變化

動物自身分泌的消化酶很難消化植物性細胞壁及細胞壁內的營養(yǎng)物質。飼料工業(yè)中一般都會應用粉碎技術來破壞植物細胞壁，但很難將植物細胞壁完全破壞。纖維素酶可協同降解細胞壁，釋放單糖等易被畜禽吸收利用的物質，從而明顯改善飼料的營養(yǎng)價值。發(fā)酵過程中，在混合益生菌的作用下，飼料中纖維素酶活力增至411.8U/g，可有效降解發(fā)酵底物中的纖維素成分;經過發(fā)酵，蛋白酶活力增至172.4U/g，酶活力的提高可改善發(fā)酵飼料的營養(yǎng)價值。任雅萍用益生菌28℃下發(fā)酵蘋果渣和馬鈴薯渣72h，自然發(fā)酵時:對于蘋果渣，在酵母菌和黑曲霉組合，并添加氮素和油渣的條件下，蛋白酶活性最高可達168.50U/g，發(fā)酵增率為380.1%;纖維素酶活性最高達3829.63U/g，發(fā)酵增率為949.6%;對于馬鈴薯渣，在米曲霉單菌，并添加氮素和油渣的條件下，蛋白酶活性最高可達478.08U/g，發(fā)酵增率為657.0%;纖維素酶活性最高可達564.90U/g，發(fā)酵增率為794.5%。試驗與以上試驗酶活力均增加明顯，變化趨勢相近，增幅差異可能由于發(fā)酵條件不同所致。利用乳酸菌和芽孢桿菌等能分泌蛋白酶的菌種，可在合適微環(huán)境下酶解蛋白質底物產生小肽蛋白。同時，也能較大程度地降低植物蛋白中的抗營養(yǎng)成分，如胰蛋白酶抑制劑、脲酶和血凝素等，可有效消除大分子蛋白的抗原性，有利于動物的生長發(fā)育和腸道對肽類蛋白的吸收利用。小肽可提高機體蛋白質合成、消除游離氨基酸吸收競爭、增加動物生產性能并能增強礦物元素的吸收利用，對動物營養(yǎng)產業(yè)具有重要意義。試驗發(fā)酵后，小肽含量增幅達267.81%，這可提升微生態(tài)飼料的附加值，并可改善動物的生產性能。馬文強等利用枯草芽孢桿菌、釀酒酵母菌和乳酸菌發(fā)酵豆粕，結果表明:發(fā)酵后低分子蛋白質含量提高2.25倍。試驗小肽含量變化趨勢與以上試驗相符。

4結論

乳酸菌在食品工業(yè)中的應用范文第2篇

關鍵詞：生物防腐劑，乳酸鏈球菌肽，曲酸，應用，發(fā)展趨勢

前言：

在食品工業(yè)中，各種食品的防腐保鮮是一個非常重要的問題。據估計，全世界每年約10％～20%的食品由于腐敗而廢棄，造成巨大的資源浪費和經濟損失。過去人們常常利用加入化學防腐劑的方法來延長食品的保藏期，但化學防腐劑添加過量可能會致癌，對人體健康和生態(tài)環(huán)境都會產生不利的影響。隨著人們生活水平的提高，健康食品、綠色食品越來越受到歡迎。利用安全的、高效的生物防腐劑代替化學防腐劑已成為一種趨勢。

1.目前常用的生物防腐劑及其應用

1.1 溶菌酶類（lytic enzymes）

溶菌酶又稱胞壁質酶或N-乙酰胞質聚糖水解酶，廣泛存在于哺乳動物乳汁、體液、禽類的蛋白及部分植物、微生物體內。溶菌酶是一種堿性球蛋白，易溶于水，不溶于丙酮、乙醚，作用的最適溫度為45~50℃。溶菌酶可分為以下幾類：（1）葡聚糖型：可降解酵母、霉菌細胞壁組成物質葡聚糖，常用于澄清啤酒、酵母、白酒；（2）殼多糖型：分解霉菌細胞壁成分；（3）甘露聚糖型：分解酵母細胞壁。溶菌酶具有較廣的抗菌譜，對革蘭氏陽性菌、真菌具有較好的抑制效果，對革蘭氏陰性菌的抑制作用相對較差。溶菌酶具有分解細菌細胞壁中肽聚糖的特殊作用，溶菌酶水解球菌細胞壁的作用點是N-乙配胞壁酸(NAM)與N-乙酰葡萄糖胺(NAG)之間的糖鍵，重新構成一種多糖。這種多糖是細菌細胞壁的主要成分，它經過溶菌酶的作用后，使細胞因滲透壓不平衡引起破裂，從而導致菌體細胞溶解，起到殺滅作用[2]。溶菌酶是一種無毒蛋白質，能選擇性地分解微生物的細胞壁，抑制微生物的繁殖，作為天然防腐劑用于低度酒、香腸、奶油、糕點、干酪等食品中。有研究表明，添加20mg/kg于低度酒中，可防止產酸菌的生長。

1.2 乳酸鏈球菌肽(Nisin)

Nisin對許多革蘭氏陽性菌，特別是對產孢子的革蘭氏陽性菌有很強的抑制作用，且對人體安全無毒，因此在食品工業(yè)中的應用前景看好

Nisin分子的物理化學性質及它的毒理代謝和生理功能不僅使它適合用作食品防腐劑，而且在口腔保健、獸醫(yī)和藥用領域具有潛力。以Nisin為主要成分的口腔漱口液能有效的抑制引起口腔疾病的乳酸菌，可以預防牙齒炎。Nisin在醫(yī)藥方面可用來治療胃潰瘍，其病原菌為幽門螺桿菌，這種細菌對Nisin的敏感，因此可用來有效地治療胃潰瘍，而且可被消化道中的酶降解，避免對腸道微生物帶來有害的作用和獲得抗藥性的危險。

Nisin在乳品業(yè)、釀造業(yè)、制藥業(yè)等工業(yè)中的應用已充分展示了其作為生物防腐劑的作用。我國是乳酸菌資源豐富的國家，但對Nisin的研究還是處于初級階段，這也正是給予生產研發(fā)工作者的機遇和挑戰(zhàn)，大力進行乳酸菌素的基礎研究和開發(fā)應用，利用當今先進的生物技術（如蛋白質工程、基因工程、細胞工程等）開發(fā)新的優(yōu)良工程菌株。通過對Nisin的性質以及作用機理的進一步研究，加之與食品高新技術的結合，使其作為天然生物防腐劑的應用更加廣泛。

1.3 酸（Kojid acid）

曲酸的發(fā)酵和生理生化研究從20世紀30年代開始，但對其研究進展一直比較緩慢。 90年代以來，曲酸的應用研究取得越來越多的成績，特別是發(fā)現曲酸能有效抑制多酚氧化酶的活力，可用于化妝品增白因子和果蔬食品防腐保鮮等，因此曲酸產品重新引起人們的興趣。

在應用方面，日本的三省公司已將曲酸大量用于消炎與止痛劑的生產中，國內有廠家利用日本進口曲酸生產頭孢類抗生素?，F在國外體系大型的生物技術公司已將曲酸曲霉的應用瞄向有較大使用量的食品添加劑方面，例如防止蝦蟹等外殼變黑，切花保鮮，肉食制品護色等。據報道，日本政府已經批準曲酸與其它有機酸如檸檬酸、抗壞血酸混合用于控制多酚氧化酶所引起的食品酶促褐變，國內一些學者也正在進行曲酸在果蔬保鮮方面的研究。

1.4 納它霉素（Natamycin）

納它霉素（Natamycin）也稱游鏈霉素（Pimaricin），是一種重要的多烯類抗菌素，該抗菌素是一種很強的抗真菌試劑，能有效地抑制酵母菌和霉菌的生長，阻止絲狀真菌中黃曲霉毒素的形成。由于它溶解度低，只能停留在食品表面，因而特別適合用于表面處理，納它霉素不會干擾其它食品組分，也不會帶來異味，可應用于干酪皮、肉制品及焙烤食品表面及飲料、水果、調味醬等。而且，由于納它霉素對細菌沒有作用，因而不會影響干酪和干酪制品的熟化。

1.5 紅曲

紅曲是以大米為主要原料，經紅曲霉(Monascus)發(fā)酵而制成的一種紫紅色米曲。紅曲在我國食品及藥物上的應用已有近千年，它是祖國寶貴的科學遺產。紅曲色素對肉毒梭狀芽孢桿菌的營養(yǎng)體細胞壁產生裂痕，使細胞破裂。1600g/Kg的紅曲色素在抑制肉毒梭狀芽孢桿菌上生長能代替110g/kg亞硝酸鈉，用于火腿腸生產的發(fā)色工藝中，不僅能達到用亞硝酸鈉制作的顏色，對肉毒梭狀芽孢桿菌還有抑制作用。還有學者就紅曲色素對微生物的抑菌作用進行研究，結果發(fā)現紅曲色素對枯草芽胞桿菌、金黃色葡萄球菌具有較強的抑制作用。以上試驗證明紅曲霉在其生長代謝過程中能產生具有廣譜殺菌和抑菌作用的生理活性物質。

1.6 其它

目前已有相關報道的生物防腐劑還有枯草菌素（Subtilin）、泰樂菌素（Tylosin）等，枯草菌素由枯草芽孢桿菌的一些菌株在合適的條件下產生，對革蘭氏陽性菌有較高的抑菌效果，對酸穩(wěn)定耐熱性強，可耐121℃，30～60min的加熱條件，而且生產比Nisin容易，可以用淀粉作為營養(yǎng)源，有很強的抗不良環(huán)境的能力，因此在食品上具有較好的應用前景，但目前在國內尚無生產，也無使用及相關規(guī)定。泰樂菌素對革蘭氏陽性菌有強烈的抗菌效果，但在安全性方面還有一定的問題，目前只有用于罐頭食品的報道，但還需進一步的研究。

2.展望

乳酸菌在食品工業(yè)中的應用范文第3篇

關鍵詞：假腸膜明串珠菌（Pseudomesenteroides leuconostoc）；生長特性；D-乳酸

中圖分類號：Q935 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）05-1239-03

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.05.038

Analysis of Growth Characteristic of Pseudomesenteroides

leuconostoc Strain Producing D-lactic Acid

WANG Gang1，LIU Juan1，CHEN Guang1，GUO Ming-zhu2

（1.School of life Science，Jilin Agricultural University，Changchun 130118，China； 2.Changchun Vocational Institute of Technology，

Changchun 130118，China）

Abstract： The growth characteristic of Pseudomesenteroides leuconostoc strain was analysed under the different culture conditions. The results indicated that the optimum temperatue and pH were 35 ℃ and 6.5， respectively. The optimal fermentation conditions of D-lactic acid which produced by Pseudomesenteroides leuconostoc were 4% initial concentration of glucose，6% inoculation volume，35 ℃ cultural temperature.

Key words： Pseudomesenteroides leuconostoc； growth characteristic； D-lactic acid

乳酸菌是一類產乳酸的革蘭氏陽性細菌的總稱[1]，是對人體具有保健功能的微生態(tài)類益生菌。乳酸菌可改善食品風味，提高食品的營養(yǎng)價值、保藏性和附加值[2]。近年來，乳酸菌的生理活性和營養(yǎng)功能正日益引起人們的重視[3]，其中腸膜明串珠菌廣泛存在于各種泡菜、牛奶、葡萄和蔬菜中的異型乳酸發(fā)酵細菌[4]。假腸膜明串珠菌又稱風味菌、香氣菌和產香菌[5]，具有改善人體腸道環(huán)境、抑制某些病原菌等功能[6-8]，但隨著細菌的耐藥性問題的不斷凸顯，食品中乳酸菌的耐藥性問題也開始不斷被報道[9-12]。

本試驗所研究的假腸膜明串珠菌（Pseudomesenteroides leuconostoc）為革蘭氏陽性菌，可高效發(fā)酵葡萄糖產D（-）乳酸，低濃度的乙醇不抑制其生長。由于其對生長環(huán)境、營養(yǎng)條件要求比較嚴格，不容易培養(yǎng)，給后續(xù)生產應用帶來困難。因此，本試驗研究了假腸膜明串珠菌在不同條件的生長情況，從而篩選出適合其生長的最佳環(huán)境，為后續(xù)產D（-）乳酸條件摸索、菌種保藏和生產應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗菌株：假腸膜明串珠菌，購自中國工業(yè)微生物菌種保藏中心。

MRS培養(yǎng)基：1%蛋白胨、1%牛肉膏、1%酵母膏、2%葡萄糖、0.2%磷酸氫二鉀、0.5%乙酸鈉、0.2%檸檬酸三銨、0.058%硫酸鎂（MgSO4?7H2O）、0.025%硫酸錳（MnSO4?4H2O）、100 mL水，pH 6.2～6.4。

MRS液體-CaCO3培養(yǎng)基：MRS培養(yǎng)基中添加8%碳酸鈣。

1.2 方法

1.2.1 不同溫度下生長曲線的測定 以6%的接種量接種假腸膜明串珠菌于MRS液體培養(yǎng)基中，分別于15、25、35、45 ℃下搖瓶培養(yǎng)0、4、8、12、16、20、24、28、32、36、40 h，于600 nm波長下測定其OD值。

1.2.2 pH對假腸膜明串珠菌生長的影響 以6%的接種量接種假腸膜明串珠菌于pH 4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0的MRS液體-CaCO3培養(yǎng)基中，于600 nm波長下測其定OD值。

1.2.3 產酸量單因素試驗

1）接種量對產酸量的影響。分別以2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%的接種量，將假腸膜明串珠菌接種至MRS液體-CaCO3培養(yǎng)基，采用EDTA定鈣法測定不同接種量的產酸量。

2）初始葡萄糖濃度對產酸量的影響。初始葡萄糖濃度分別調整為2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%，采用EDTA定鈣法測定不同初始葡萄糖濃度對假腸膜明串珠菌產酸量的影響。

3）溫度對產酸量的影響。按6%的接種量接種于MRS液體-CaCO3培養(yǎng)基中，分別于15、25、35、45 ℃培養(yǎng)箱中靜止培養(yǎng)，采用EDTA定鈣法測定不同溫度對假腸膜明串珠菌產酸的影響。

1.2.4 不同溫度條件下培養(yǎng)基中還原糖的剩余量 配制不同濃度的葡萄糖標準溶液，于540 nm波長下測定其吸光度，繪制葡萄糖標準曲線，得到的方程為y=0.539 3x，R2=0.999 5。

取不同溫度下的發(fā)酵液適量，5 000 r/min離心10 min，取上清液0.5 mL于50 mL容量瓶中定容。再取上述液體2 mL于25 mL刻度試管中，加入DNS試劑1.5 mL沸水浴5 min，冷水冷卻后定容至25 mL并搖勻。以空白對照在540 nm波長下測定吸光度，從標準曲線上查得葡萄糖的值。

2 結果與分析

2.1 溫度對假腸膜明串珠菌生長的影響

圖1為假腸膜明串珠菌在不同溫度下的生長情況。由圖1可以看出，假腸膜明串珠菌在15、25、35 ℃條件下，活菌數增長趨勢基本一致。但15、25 ℃下，該菌株生長周期較長，菌株進入對數期、穩(wěn)定期的時間較晚，不適合工業(yè)發(fā)酵使用。45 ℃條件下，菌株繁殖速度減慢，因此假腸膜明串珠菌的最適生長溫度為35 ℃。

2.2 pH對假腸膜明串珠菌生長的影響

圖2為假腸膜明串珠菌在不同pH條件下的生長情況。由圖2可以看出，pH 4.0、4.5、5.0條件下明顯抑制了假腸膜明串珠菌的生長。pH 5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0條件下菌體的生長狀況良好，其中pH 6.5條件下假腸膜明串珠菌到達穩(wěn)定期的時間較短，而且穩(wěn)定期時間持續(xù)較長，因此，假腸膜明串珠菌生長的最適pH為6.5。

2.3 產酸量單因素試驗

2.3.1 接種量對產酸量的影響 圖3是接種量對假腸膜明串珠菌產酸量的影響。由圖3可以看出，當接種量為4%、6%、8%時假腸膜明串珠菌產酸量相對較高。接種量為2%時產酸量較低，可能的原因是菌種數量未達到產酸的要求。當接種量分別為10%、12%、14%時，產酸量沒有隨之增加，可能是培養(yǎng)基中消耗了大量的糖用于長菌，而不是產酸。綜合考慮，6%的接種量為假腸膜明串珠菌產酸最適接種量。

2.3.2 初始葡萄糖濃度對產酸量的影響 圖4是初始葡萄糖濃度對假腸膜明串珠菌產酸量的影響。由圖4可以看出，4%的初始葡萄糖濃度為假腸膜明串珠菌最適產酸濃度。葡萄糖為菌體生長和產酸的碳源來源，當含量低時產酸量低，而葡萄糖濃度過高，會增加溶液的滲透壓，對菌體的生長產生抑制作用，不利于菌體產酸。因此，選擇4%的初始葡萄糖濃度，通過流加的辦法，有助于產酸。

2.3.3 溫度對假腸膜明串珠菌產酸量的影響 圖5是溫度對假腸膜明串珠菌產酸量的影響。由圖5可以看出，溫度過高或過低都不利于菌株產酸。25 ℃條件下較35 ℃條件下假腸膜明串珠菌提前產酸，可能因為適當溫度有助于誘導菌株次級代謝產酸，然而卻不利于菌株數量上的繁殖，所以產酸量較35 ℃低。結果表明，菌體生長期可以適當提高溫度，發(fā)酵產酸期可以適當降低溫度，有助于菌株發(fā)酵代謝產酸。

2.4 耗糖間的關系

根據糖標準曲線繪制出不同溫度條件下假腸膜明串珠菌培養(yǎng)基中還原糖的剩余量，如圖6所示。由圖6可以看出，15～35 ℃之間，溫度與假腸膜明串珠菌培養(yǎng)基中還原糖剩余量成正比，當溫度升高至45 ℃，菌體生長利用的葡萄糖較少。25 ℃培養(yǎng)條件下，反應起始階段對還原糖的利用較35 ℃培養(yǎng)條件下高，但25 ℃的培養(yǎng)條件不利于菌株的繁殖，35 ℃培養(yǎng)條件下菌株對還原糖的利用速率較快。

3 小結

對假腸膜明串珠菌在不同條件下的生長特性進行了研究，結果表明假腸膜明串珠菌最適生長溫度為35 ℃，最適pH為6.5。4%初始葡萄糖濃度，6%的接種量，35 ℃有助于假腸膜明串珠菌發(fā)酵產酸，35 ℃耗糖速度最快。

參考文獻：

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乳酸菌在食品工業(yè)中的應用范文第4篇

1.1微膠囊技術的基本概念

微膠囊技術（Microencapsulationtechnology）是指將分散的固體顆粒、液滴甚至氣體用天然或合成的高分子材料包裹成微小的、具有半透性或密封囊膜的微型膠囊的技術。所得到的微小粒子叫做微膠囊（microcapsule），其內部所包裹的物料稱為芯材或囊芯，芯材可以是固體、液體或者氣體，也可以是他們的混合體；外部的囊膜稱為壁材或囊壁，通常是單層結構，也可由多層結構包埋。微膠囊粒徑一般為1μm～1000μm，小于1μm的微膠囊稱為納米微囊。微膠囊的囊壁可以在加壓、加熱或者輻射的條件下破裂，從而釋放包裹的芯材，達到所需要的應用效果；也可以不破壞囊壁，通過選擇成膜材料或改變膜囊厚度等方法調節(jié)芯材透過囊壁向外界釋放的時間和速度。微膠囊技術可以改變物質存在的狀態(tài)、保護敏感成分、隔離物料間的相互作用、降低揮發(fā)性、控制釋放、混合不相溶成分并降低某些化學添加劑毒性、延長貯存時間等，微膠囊技術所具有的這些獨特優(yōu)點，正是該技術倍受人們關注的原因，如今，微膠囊技術已成功應用于食品、化工、醫(yī)學、農藥、生物技術等諸多領域。

1.2微膠囊技術的發(fā)展簡史

微膠囊技術的研究始于20世紀30年代，美國大西洋海岸漁業(yè)公司（AtlanticCoastFishers）于1936年提出在液體石蠟中，以明膠為壁材制備魚肝油—明膠微膠囊的方法，這是最早的微膠囊專利。20世紀40年代末，微膠囊技術開始取得重大成果，美國的Wurster采用空氣懸浮法制備微膠囊，并成功用于藥物包衣，是利用機械方法制備微膠囊的先驅者，空氣懸浮法也因此被稱為Wurster法。20世紀50年代，美國NCR公司的Green從當時制藥業(yè)的膠囊制劑中受到啟發(fā)，首次利用物理化學原理制備微膠囊，發(fā)明了第一代無碳復寫紙，開創(chuàng)了以相分離為基礎的物理化學制備微膠囊的新時代。50年代末到60年代，界面聚合法制備微膠囊的成功推動了微膠囊技術的發(fā)展。20世紀70年代后，微膠囊制備工藝日臻成熟，應用范圍逐步擴大，開發(fā)出了粒徑在納米范圍的微膠囊。20世紀80年代，微膠囊技術引入我國并得到了迅猛發(fā)展。

1.3微膠囊的制備方法

制備微膠囊的新工藝、新方法一直是許多科研工作者的主要研究方向之一，現有的微膠囊的制備技術已超過200種，根據微膠囊性質、成囊條件和囊壁形成原理可分為物理法、化學法、物理化學法等3大類20余種方法。其中物理方法可分為空氣懸浮法、噴霧干燥法、噴霧冷凍法、分子包埋法、擠壓法、靜電沉積法和氣相沉積法等；化學法可分為聚合法、乳化法、銳孔法和輻射化學法等；物理化學法有相分離法、界面沉積法和干燥浴法等。目前在食品工業(yè)中應用較成熟的方法有噴霧干燥法、空氣懸浮法、噴霧凍凝法、分子包埋法、物理吸附法、凝聚法、擠壓法等。不同的制備方法有著不同的特點和適用范圍。噴霧干燥法處理量大，速度快、物料溫度不會高于氣流溫度，適合熱敏性、疏水性、親水性及與水反應的材料的微膠囊化；空氣懸浮法是將懸浮的芯材固體在有囊壁成膜液的流化床中表面形成膠囊，壁材層厚度均勻適中，適于固體芯材；擠壓法是一種低溫微膠囊化產品的技術，可防止風味物質的揮發(fā)，適用于熱敏性物質的包埋，如各種風味劑、香料和色素等；界面聚合法的包封率高，可以很好的保護活性物，因此適合活性物質的包埋；銳孔法的操作簡單，不使用有機溶劑，無需高速攪拌且所得膠囊機械強度大、粒徑小，適于對紫外光敏感的生物活性體的包囊；單凝聚法工藝簡單，易控制，包埋率較高，可制成粒徑不同的微膠囊，適于油脂和精油的包埋；復凝聚法對非水溶性芯材具有高效、高產的特點，適于非水溶性的固體粉末或液體的包埋。

1.4納米微膠囊

納米膠囊的概念最早是由Narty等在20世紀70年代末提出，其直徑在1nm～1μm，是一種多相功能材料，由于其粒度小，易于分散和懸浮在水中形成膠體溶液，外觀上清澈透明，具有與傳統(tǒng)微膠囊不同的獨特性質，因此在許多領域得到新的應用，特別是在藥物納米膠囊的研究中，發(fā)現其靶向性和緩釋效果更加明顯，精確控制釋放性能不僅是納米微膠囊的一項附加的技術指標，更是一個無與倫比的全新屬性。納米微膠囊的制備技術主要包括乳液聚合法、界面聚合法、干燥浴法、單凝聚法和納米自組裝技術等。隨著微膠囊技術的縱深發(fā)展，納米微膠囊技術的理論也會越來越完善，應用更加廣泛。

2微膠囊技術在食品工業(yè)中的應用

食品的微膠囊技術是當今國內外重點研究的一種食品加工技術，該技術最早應用于食品工業(yè)是在20世紀50年代末，Andeson等人研究了桔油的微膠囊化，在很長一段時間內，由于微膠囊化產品的成本較高，使微膠囊技術在食品中的應用受到了限制，但有關的研究工作從未停止，許多傳統(tǒng)工藝中無法解決的難題依賴微膠囊技術迎刃而解，極大地促進了微膠囊技術在食品領域中的發(fā)展，使得微膠囊技術在食品中的應用越來越廣泛，主要集中于某些食品添加劑或配料、保健食品或益生菌等的微膠囊化。

2.1營養(yǎng)素

氨基酸、維生素和礦物質等是食品中需要強化的主要營養(yǎng)素，這些物質在加工或貯藏過程中，外界因素的影響容易使其喪失營養(yǎng)價值或致使制品變色變味，將營養(yǎng)素包裹制成微膠囊制劑后，具有了更強的穩(wěn)定性和實用性。如面粉或培烤制品用粉中所用到的硫酸亞鐵會催化氧化酸敗的進行，但將硫酸亞鐵制成微膠囊后，不僅防止了其對氧敏感成分的接觸，又掩蔽了硫酸亞鐵的鐵腥味。普通Vc加熱3h～4h左右就會被完全破壞，采用擠壓法將Vc制成微膠囊加入到食品中，經高溫長時間加熱Vc仍能保持一定的活性，證明微膠囊提高了Vc的使用性能，對Vc具有很好的保護作用，特別適合添加在需高溫加熱的食品中。

2.2香精和風味劑

食品加工中經常使用的香精是由許多易揮發(fā)、對環(huán)境敏感的化合物組成，當受到光、溫度、濕度、氧等的影響時，香精的香味就會發(fā)生改變，從而影響了食品的風味。微膠囊香精已越來越受到世界各香料工業(yè)企業(yè)以及食品生產企業(yè)的重視，成為香精發(fā)展的一個方向。微膠囊化香料和風味劑，應用于食品工業(yè)的許多方面。焙烤制品中使用微膠囊化的香精，可以減少在焙烤中由于水分的蒸發(fā)而帶走部分香料的呈味成分，避免香料在高溫和高pH值的環(huán)境下遭破壞或揮發(fā)；固體飲料的生產中選用微膠囊香精，既可以避免添加液體香精所產生的黏結現象，又能避免飲料中的其他成分對香精的破壞，從而保持產品風味；應用于湯料食品中，可以避免香味物質在生產和貯運過程中變質與揮發(fā)，延長保質期，也可以掩蓋如洋蔥、大蒜之類的強烈氣味。

2.3食品防腐劑

微膠囊化防腐劑可以延長防腐時間并減少毒性，目前食品防腐劑的微膠囊化有兩種類型，一種是低醇類殺菌防腐劑的微膠囊化，即將乙醇制成微膠囊粉末制品，使其在密封包裝的容器中緩慢氣化放出的乙醇蒸氣，從而達到殺菌的目的；另一種是對現有的食品防腐劑進行包埋，制成長效制劑，使其在食品中緩慢釋放，從而減少添加量。

2.4甜味劑

食品生產中使用的甜味劑通常是各種天然產物的糖類，溫度、濕度對這些甜味劑的性能影響很大，將甜味劑微膠囊化后可降低其吸濕性，同時微膠囊的緩釋作用可使甜味持久。人造甜味劑阿斯巴甜，其甜度是蔗糖甜度的150倍～200倍，熱量遠低于同等量的糖，這種甜味劑在可樂、汽水等酸性食品中不穩(wěn)定，通過微膠囊技術，可克服阿斯巴甜在酸性環(huán)境不穩(wěn)定的缺點，因此他在食品工業(yè)中的應用十分廣泛。美國專利中介紹了阿斯巴甜膠囊化的方法：將阿斯巴甜與凝聚劑加水混合潤濕，經真空干燥、篩分后得到直徑小于0.43mm的膠囊。這種膠囊單位時間的釋放量與顆粒的半徑有關，微小顆料在其中所占的比例越大，釋放的速度越快，同時，不同水溶性的凝聚劑也會影響阿斯巴甜的釋放速度。

2.5酸味劑

很多酸味劑的酸味有刺激性，有的酸味劑還會促進食品的氧化、改變配料系統(tǒng)的pH等，如直接添加到食品配料中會與果膠、淀粉、蛋白質等對酸敏感的成分作用而影響食品品質，而添加了微膠囊化的酸味劑后，酸味劑與敏感成分的接觸大大減少，食品品質得以保障，并延長了食品的貯存期，通過控制釋放，還可以增進風味。目前，微膠囊化蘋果酸、檸檬酸、抗壞血酸等已廣泛用于布丁粉、點心粉、餡餅填充物及肉類的加工業(yè)中。

2.6抗氧化劑

食品抗氧化劑作為一種添加劑摻入食品，主要用于防止或減慢食品發(fā)生氧化作用，他先于食品與氧氣發(fā)生反應，從而有效防止食品中脂類物質的氧化，避免了食品品質劣變。如天然維生素E作為一種抗氧化劑，能夠全面有效地保護機體細胞膜及生物大分子對抗氧自由基的侵犯，在增強機體活力、延緩細胞衰老、提高免疫力、降低血膽固醇和抗腫瘤方面具有良好的效果。維生素E是一種溶于酒精和脂肪溶劑的黏性油，不溶于水，難以均勻地添加于食品、藥品中，若將維生素E制成微膠囊型，則既能保持維生素E的固有特性，又能彌補其易氧化和不易用于水溶性產品等的不足。有實驗研究證明，微膠囊型天然維生素E在水溶性、流動性、分散性及穩(wěn)定性等方面上均有很大的改善。

2.7生理活性物質

保健品是具有機能性的生理活性物質，這些物質具有增強人體免疫力、抗衰老、防疾病等功能，如DHA、EPA、亞麻酸、膳食纖維、多不飽和脂肪酸、活性肽和活性蛋白等，這些物質大多不穩(wěn)定，易與其他配料發(fā)生相互作用或受光、熱、氧等因素生成各種氧化和分解產物，所以可用微膠囊化處理以提高他們在功能性食品中的可用性。螺旋藻含有多種生理活性成分，因其營養(yǎng)均衡、全面而成為最佳的健康保養(yǎng)食品，但由于其具有特殊的藻腥味，很難被所有的消費者所接受，其細胞壁的特殊結構也在一定程度上影響了人體的充分消化，降低了營養(yǎng)價值，而微膠囊化的螺旋藻不僅具有了良好的水溶性，也大大降低了藻腥味，同時提高了螺旋藻貯藏的穩(wěn)定性。

2.8益生菌

乳酸菌是一類有益微生物，其重要生理功能是調節(jié)消化道的微生態(tài)平衡、增強機體的免疫力、降低膽固醇等，而乳酸菌制品在從生產到運輸、銷售、再經消化道到達腸道的過程中，需經受一系列不利環(huán)境，最后到達腸道的活菌數大量減少，限制了乳酸菌生理作用的發(fā)揮，而微膠囊技術是解決這一問題的有效方法，采用微膠囊技術包裹乳酸菌，能增強菌體對外界環(huán)境的抵抗力，顯著提高菌體在到達腸道后的存活率，使乳酸菌更好地發(fā)揮益生作用。雙歧桿菌是人體腸道正常菌群的優(yōu)勢菌，可改善維生素代謝、降低膽固醇、提高人體免疫機能、具有抗癌抗衰老作用。但是由于雙歧桿菌受外界因素的影響，對營養(yǎng)要求高，不耐氧、不耐胃酸、不耐膽汁和不耐高溫，常溫下貨架期短，經口服到達腸道時活性菌量極少，使這類產品的開發(fā)和利用受到了很大限制?；萦廊A等采用雙層包裹法，用棕櫚油作內層壁材，大分子明膠溶液作外層壁材將雙歧桿菌包裹，微膠囊化的雙歧桿菌活菌數高、保存性好，使盡可能多的菌體到達人體腸道，發(fā)揮相應的生理功能，真正起到益生作用。

乳酸菌在食品工業(yè)中的應用范文第5篇

關鍵詞：食品檢測 阻抗法 微生物 發(fā)展趨勢

中圖分類號：TS207 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5336（2015）02-0024-01

所謂的阻抗是指，當交流電在傳導的過程中遇到類似于生長培養(yǎng)基的傳導材料時，受到的一種阻力。在阻抗控制技術的基礎上面發(fā)展的阻抗微生物學是通過電阻來檢測食品中微生物的一種方法。微生物在進行生長繁殖的過程中，會把培養(yǎng)基里面存在的大分子蛋白質、碳水化合物等營養(yǎng)物質分解，然后轉變成自己可以利用的小分子氨基酸、乳酸等，再進行利用。阻抗法就是利用了微生物的這一特點，在發(fā)生上述過程的化學變化時，細菌培養(yǎng)基中的離子濃度會產生變化，阻抗隨之改變，然后通過相關的儀器來進行測定，就能較為快速地檢測出食品中微生物的存在，并且能夠進行定量地分析。

1 如何用阻抗法檢測微生物

微生物在生長繁殖的過程中，會致使培養(yǎng)液中的電導特性產生變化，而阻抗法就是利用這一點進行檢測的，這樣可以快速地對食品樣品中的微生物含量進行檢測。在對微生物進行培養(yǎng)的過程中，培養(yǎng)基中電惰性的分子物質會因為微生物的新陳代謝轉化成微弱電活性的小分子物質，這是一個把脂肪、蛋白質、碳水化合物大分子化合物轉化成乳酸鹽、氨基酸小分子然后吸收的過程。微生物不斷地新陳代謝，培養(yǎng)基里面的電活性物質會得到一定的積攢，致使培養(yǎng)基的總體電阻性產生變化，電阻抗也會降低?，F如今，阻抗檢測法中已經開始應用免疫學原理了。我們利用阻抗法的特點，通過點擊表面阻抗的變化，以及阻抗免疫傳感器的特定技術，把微生物的抗體在電極的表面上進行固定，再通過抗原抗體的免疫反應來對微生物進行捕獲。由于不同濃度的微生物相應的阻抗也不一樣，所以我們可以實現病菌的定量判定。

2 在食品檢測中使用阻抗法

2.1 測定細菌的總數

估測食品中細菌的總數是食品檢測里面比較常見的阻抗法的應用。在進行阻抗法的定量之前，我們需要建立一定的標準曲線來作為衡量標準，然后建立一個標準法和阻抗法之間的參數關系?？傮w來看，基本上全部應用都可以作為標準曲線，所以說阻抗法可以在各種各樣的食品細菌總數的檢測中應用，其中鮮奶細菌總數的測定里阻抗法的應用最為廣泛。

2.2 監(jiān)測大腸菌群

食品中大腸菌群傳統(tǒng)的測量方法是MNP法，這種方法的缺點在于耗時較長。到了二十世紀70年代末期，有科學家研究出了最早期的阻抗MPN技術測定法，用于肉類中大腸菌群的測定。測定時每個食品樣品只需要12孔，耗時時間縮短到20個小時，之后隨著科技的不斷發(fā)展，更先進的阻抗法測量方法出現，在測量時樣品的孔數得到縮短，并且監(jiān)測的時間也隨之變短。

2.3 檢測乳酸菌

某公司通過對阻抗法進行研究，發(fā)明了一種液體的產品，可以用于測定乳酸菌的數目，這種方式跟傳統(tǒng)的測定方法比較，我們可以明顯看出，阻抗法的測定和傳統(tǒng)平板測定使用的時間有很大的差距，隨著樣品濃度的提升，阻抗法測量使用的時間會隨之變短，而傳統(tǒng)的方式卻沒有這一性能。不過，因為建立的曲線樣本過少，乳酸菌的菌數在高濃度范圍內的測定結果還是存在一定的偏差。

3 阻抗法發(fā)展的新趨勢

3.1 阻抗免疫傳感器

現在我們所用的阻抗免疫傳感器，是利用了IME對點擊表面的阻抗變化的敏感程度高的優(yōu)勢，然后結合了免疫學原理以及阻抗法，在食品病原菌的檢測中可以進行快速地檢測。這項儀器的具體操作流程是，把相關的病原微生物的抗體固定在電極表面上，然后通過抗原的免疫特性來捕捉不同的微生物，由于不同微生物的阻抗不同，所以說我們就能夠實現病原菌的定量分析工作。到目前為止，阻抗免疫傳感器可以用來檢測食品里面存在的沙門氏菌、李斯特菌以及大腸桿菌等。

3.2 阻抗檢測中介電泳技術的應用

在進行阻抗法檢測的過程里面，不單單是免疫學原理和阻抗法的相互結合，我們還可以把介電泳技術融入進來。在介電泳技術的作用下，被測微生物的電學特性會在儀器管道內部得到富集，然后利用IME進行相關的阻抗檢測工作。整套裝置里面是檢測池和流動池組成的，通過這一技術，我們可以檢測牛肉里面的病原性大腸桿菌的數目。在儀器的流動池內部，有帶有磁性的大腸桿菌抗體存在，把樣品注入到流動池中，就會在介電泳的作用下捕獲其中的大腸桿菌，并且其中的雜質也會因為介電力的作用洗脫掉，從而完成了大腸桿菌的阻抗檢測工作。

3.3 微電極體系

隨著微加工技術的飛速進步，相互交叉的微電極體系開始受到廣泛的關注，在阻抗微生物的檢查工作中得到了應用。IME就是微加工技術的產品，它和普通的電極相差不大，也是由陽極和陰極組成的，但是其電極上還有指狀的電極，通過這些電機的相互交叉，產生了多個電機對。IME的特殊構造致使其電流在電極的表面進行分布，導致電機對于阻抗的敏感度上升，從而增加了IME檢測的靈敏度，在食品檢測中結合阻抗法運用就可以達到快速檢測的效果。

4 結語

綜上所述，現代的食品檢測中阻抗法是非常重要的一類快速檢測方法，現在食品中類似于大腸桿菌、乳酸菌、沙門氏菌等微生物的檢測方法都是利用阻抗法進行的，我們把實時監(jiān)測的技術和阻抗法相互結合，就能實現微生物在線監(jiān)測的功能。伴隨著科學技術的不斷進步，阻抗法開始對抗菌劑、防腐劑以及殺蟲劑有了兼容性。在國外，阻抗法檢測已經制造除了相應的儀器，在食品的工廠中得到了廣泛的應用，但是我國國內還沒有該類產品的制造公司，所以說，我國應該加強對阻抗法的進一步研究。

參考文獻