黃良昌 呂曉玲 邢曉惠
（天津輕工業(yè)學(xué)院食品工程系）
天津輕工業(yè)學(xué)院230# 300222

摘要　酸奶發(fā)酵劑系指為制做酸奶和乳酸菌飲料而調制的特定微生物的培養物。酸奶發(fā)酵劑的優(yōu)劣與產(chǎn)品質(zhì)量的好壞有極為密切的關(guān)系。酸奶發(fā)酵劑一般由兩種乳酸菌組成：嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌。本論文簡(jiǎn)單介紹了國內外發(fā)酵劑的研究概況、研究水平、未來(lái)發(fā)展趨勢,酸奶發(fā)酵劑的種類(lèi)：從酸奶發(fā)酵劑的起源到目前酸奶發(fā)酵劑在發(fā)酵乳制品方面的應用情況，可將發(fā)酵劑分為3種類(lèi)型（或3個(gè)階段），即天然發(fā)酵劑、普通發(fā)酵劑和濃縮發(fā)酵劑；國際上根據酸奶發(fā)酵劑的產(chǎn)品性能將其分為3種類(lèi)型：YO- Flex酸奶發(fā)酵劑、生物酸奶發(fā)酵劑－AB發(fā)酵劑和NU-Trish發(fā)酵劑，制備干酸奶發(fā)酵劑的工藝流程： 乳酸菌的培養 乳酸菌菌體的收集濃縮 乳酸菌干劑制備（噴霧干燥和真空冷凍干燥）。

關(guān)鍵詞：酸奶發(fā)酵劑 乳酸菌 制備

ABSTRACT
　　Yoghurt starter consists of two kinds of lactobacillus —Streptococcus thermophilus and lactobacillus bulgaricus. In this paper, we simply introduce the research outline, research level, develop trend, category and preparation of yoghurt starter.

Keyword：yoghurt starter lactic acid bacteria preparation

1.國內外研究概況、研究水平及發(fā)展趨勢

　　所謂發(fā)酵劑系指為制做酸奶和乳酸菌飲料而調制的特定微生物的培養物[1]。在制做酸奶和乳酸菌飲料前，必須首先調制發(fā)酵劑。人類(lèi)制作發(fā)酵乳的歷史可追溯到數千年以前，最早的發(fā)酵可能是游民偶然做成的。據史料記載，公元前2000年，印度、埃及和古希臘人已掌握了發(fā)酵乳的手工制作方法；1008年法國開(kāi)始建廠(chǎng)生產(chǎn)酸奶。我國制作酸奶的歷史也很悠久，后魏賈思勰編著(zhù)的《齊民要術(shù)》中記載了酸奶的制作方法。

　　十九世紀末至二十世紀初，西方一些科學(xué)家便開(kāi)始了超濃縮酸奶發(fā)酵劑的研究，商業(yè)化超濃縮酸奶發(fā)酵劑的生產(chǎn)始于1963年，70年代初期開(kāi)始研制真空冷凍干燥發(fā)酵劑，目前已形成一定的商業(yè)化生產(chǎn)規模。1988年丹麥漢森中心實(shí)驗室研制成功超濃縮酸奶發(fā)酵劑系列產(chǎn)品，1994年丹麥漢森公司將其超濃縮酸奶發(fā)酵劑系列產(chǎn)品推向中國市場(chǎng)。目前，在市場(chǎng)上還能見(jiàn)到法國、德國和日本等國生產(chǎn)的超濃縮酸奶發(fā)酵劑。

　　迄今為止，國內已有實(shí)驗室制備超濃縮酸奶發(fā)酵劑技術(shù)的報道。1991年內蒙古輕工研究所高松柏等首次發(fā)表了高效嗜酸乳桿菌發(fā)酵劑的研究報告，作者利用緩沖鹽進(jìn)行了嗜酸乳桿菌的培養，使培養液中的細胞數達到6.5×109個(gè)/ml，然后經(jīng)離心，加保護劑，真空冷凍干燥后，細胞總數達8.3×1010個(gè)/克。1995年，黑龍江應用微生物研究所劉宇峰等利用碳酸鈣作為緩沖劑的脫脂乳培養酸奶發(fā)酵劑，菌體濃度可達5.69×109個(gè)/ml，然后高速冷凍離心得菌體，真空凍干后，活菌數達4.2×1010個(gè)/克[2]。另外，無(wú)錫輕工業(yè)大學(xué)的呂兵等研制出了具有不同粘度、風(fēng)味和保健功能的新型酸奶發(fā)酵劑，同時(shí)還對凍干過(guò)程乳酸菌保護劑的作用機理進(jìn)行了研究，為篩選高效保護劑提供了很好的理論基礎[3]。目前，超濃縮酸奶發(fā)酵劑的制備技術(shù)還不很完善，細胞存活率低，保存時(shí)間短，特別是工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)還未開(kāi)發(fā)出來(lái)，商業(yè)化超濃酸奶發(fā)酵劑國內還沒(méi)有廠(chǎng)家生產(chǎn)[4]。

2.酸奶發(fā)酵劑的種類(lèi)

　　伴隨著(zhù)酸奶制作技術(shù)的發(fā)展，酸奶發(fā)酵劑的制備方法也得到了發(fā)展與提高，從酸奶發(fā)酵劑的起源到目前酸奶發(fā)酵劑在發(fā)酵乳制品方面的應用情況，可將發(fā)酵劑分為3種類(lèi)型（或3個(gè)階段），即天然發(fā)酵劑、普通發(fā)酵劑和濃縮發(fā)酵劑[5]。

　　（1）天然發(fā)酵劑是利用原料乳自然發(fā)酵而制成的液體發(fā)酵產(chǎn)物。其特點(diǎn)是菌種成分復雜，除乳酸菌外，還有酵母菌等微生物，發(fā)酵產(chǎn)物成分較多。（2）普通發(fā)酵劑，首先由Lister從酸奶中分離出乳酸鏈球菌，并對其進(jìn)行研究，將分離提純的乳酸菌作為發(fā)酵劑來(lái)生產(chǎn)發(fā)酵乳制品，引起了人們的興趣。美國、丹麥和德國也曾發(fā)表了這方面的文章。普通乳酸菌發(fā)酵劑的特點(diǎn)是菌種純正，發(fā)酵性能穩定，發(fā)酵產(chǎn)物除了乳酸外，還有一定量的風(fēng)味物質(zhì)、維生素、抗菌物質(zhì)等。（3）冷凍濃縮發(fā)酵劑 在本世紀初開(kāi)始研究，目的在于提高發(fā)酵劑的含菌數，制備出一次性接種制備生產(chǎn)發(fā)酵劑或發(fā)酵乳制品的發(fā)酵劑，減少普通乳酸菌發(fā)酵劑繁重工序和傳代復壯次數，防止菌株變異及噬菌體的污染。該發(fā)酵劑的活菌數可達到109~1011個(gè)/克。但由于冷凍濃縮發(fā)酵劑在貯藏和運輸中比較麻煩，影響其推廣應用。

　　另外，國際上根據酸奶發(fā)酵劑的產(chǎn)品性能將其分為3種類(lèi)型[6]：YO- Flex酸奶發(fā)酵劑、AB發(fā)酵劑和NU-Trish發(fā)酵劑

　　（1）YO- Flex酸奶發(fā)酵劑 這是丹麥漢森中心實(shí)驗室經(jīng)過(guò)幾年努力，通過(guò)分離、篩選、馴化、培育，在1988年底研制出的一種新型酸奶發(fā)酵劑，商業(yè)名為YO- Flex。此發(fā)酵劑也是由嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌組成。現已生產(chǎn)出超濃縮的直接使用的YO- Flex發(fā)酵劑，在乳品廠(chǎng)不需作任何預培養，直接加入原料乳中進(jìn)行發(fā)酵，可極大減少噬菌體的污染危險，保證產(chǎn)品中兩種菌種的正常比列，從而使產(chǎn)品質(zhì)量穩定。（2）生物酸奶發(fā)酵劑－AB發(fā)酵劑 AB發(fā)酵劑中的A和B是嗜酸乳桿菌和雙歧桿菌英文名稱(chēng)的簡(jiǎn)寫(xiě)。現已公認嗜酸乳桿菌和雙歧桿菌能在人腸內定殖，前者在小腸內存活，后者寄居于大腸內。實(shí)驗表明：攝入含有這兩種活菌的乳食品對消化器官有好處。丹麥漢森公司在1985年對這一生物發(fā)酵劑開(kāi)始研究，他們與幾家乳品廠(chǎng)合作研制。后來(lái)法國也進(jìn)行了這項研制工作，并取得了較為顯著(zhù)的成績(jì)。目前，漢森實(shí)驗室已生產(chǎn)出超濃縮直接使用型“AB”發(fā)酵劑，并生產(chǎn)出一系列AB發(fā)酵乳和酸奶制品，成了一類(lèi)很受歡迎的營(yíng)養保健食品。（3）NU-Trish發(fā)酵劑 雖然“AB”發(fā)酵劑生產(chǎn)餓酸奶營(yíng)養保健作用很好，但這兩種乳酸菌發(fā)酵時(shí)只生成乳酸、醋酸、和少量甲酸、乙醇、琥珀酸、不產(chǎn)生其他芳香物質(zhì)，所以產(chǎn)品風(fēng)味差。丹麥專(zhuān)家在研究時(shí)用單菌種嗜熱鏈球菌與單菌種保加利亞乳桿菌分別培養成工作發(fā)酵劑，在接種這兩種工作發(fā)酵劑的同時(shí)，接種凍干直接使用型AB發(fā)酵劑。由于接種了普通酸奶發(fā)酵劑，酸奶菌種控制了發(fā)酵過(guò)程，縮短了發(fā)酵時(shí)間，產(chǎn)品具有純正的酸奶風(fēng)味。此類(lèi)發(fā)酵劑現有四種，是四種單菌種嗜熱鏈球菌與AB發(fā)酵劑菌種混合而成，也可稱(chēng)為ABT發(fā)酵劑。用此類(lèi)發(fā)酵劑生產(chǎn)出各種發(fā)酵乳、冰淇淋、冷凍酸奶等健身型發(fā)酵乳制品。

3.酸奶發(fā)酵劑的制備方法

　　制備干酸奶發(fā)酵劑需做以下工作[7,8]：（1） 乳酸菌的培養；（2） 乳酸菌菌體的收集濃縮；（3） 乳酸菌干劑制備。

3.1乳酸菌的培養

　　乳酸菌的培養，首先要選擇合適的基礎培養基，找到適合菌體生長(cháng)的增強因子進(jìn)行優(yōu)化，得到最佳培養基。

關(guān)于乳酸菌的培養，國內外一般采用如下幾種方法[9]：

　　(1)化學(xué)中和法。乳酸菌在生長(cháng)繁殖過(guò)程中，代謝乳糖產(chǎn)生乳酸。隨著(zhù)酸度的升高， pH值的降低，菌體生長(cháng)受到抑制，不同的菌種對培養基中乳酸的耐性不同。保加利亞乳桿菌在含乳酸1.7%以下的培養基中生長(cháng)，嗜熱鏈球菌可耐受0.8%的乳酸。為了解除乳酸菌的抑制，常用的中和劑有NaOH,NH3H2O,Ca(OH)2,NaCO3等。S.E.Gilliland等認為NH3H2O的效果最好，在中和培養過(guò)程中，乳酸銨或乳酸鈉等鹽濃度的不斷增加，達到一定水平時(shí)，仍會(huì )抑制菌體的生長(cháng)繁殖。

　　(2)緩沖鹽法。向培養基中添加緩沖鹽，調節培養液中的酸在一定范圍內變動(dòng)，不致酸度過(guò)高，可促進(jìn)菌體生長(cháng)及繁殖。關(guān)于緩沖劑，國際上有人利用乳本身蛋白質(zhì)和磷酸鹽。具體方法是用超濾濃縮脫脂乳，再添加無(wú)脂固型物到20%——29%，作為培養液，利用高濃度的蛋白質(zhì)和磷酸鹽達到緩沖效果。磷酸鹽不僅可起到緩沖作用，還可起到抗噬菌體的作用。常用的緩沖劑還有CaCO3，Ca2+對菌體冷凍干燥有保護。

　　(3)滲析法。也稱(chēng)過(guò)濾培養法。這種方法利用膜技術(shù)，選擇合適的膜孔徑來(lái)濃縮菌體。原理是向培養液中添加新的營(yíng)養液，乳酸菌代謝產(chǎn)物則通過(guò)膜除去，促使乳酸菌繁殖。此法培養的乳酸菌濃度可達到1011個(gè)/ml 。這種方法盡管達到了較高的菌體濃度，但設備投資大，對超濾膜材料的要求比較嚴格，同時(shí)在培養過(guò)程中易感染噬菌體，工業(yè)上應用并不廣泛。

　　(4)連續培養。法國B(niǎo).Bilil 等人曾對Streptococcus Gremoris 進(jìn)行了連續培養，指出菌的生長(cháng)情況受乳酸的抑制作用及營(yíng)養物提取的影響，菌體濃度達不到很高。成熟培養液中乳酸菌的收集多采用離心法。采用轉數（7000rpm，35min）