发酵剂的制备

取自 食品百科全书

发酵剂的制备是乳品厂中最困难也是最主要的工艺之一。因为现代化乳品厂加工量很大，发酵剂制作的失败会导致重大的经济损失. 因此，厂家必须慎重地选择发酵剂的生产工艺及设备。发酵剂的制备要求极高的卫生条件。要把可能传染的酵母菌、霉菌、噬菌体的污染危险降低到最低限度，母发酵剂应该在有正压和配备空气过滤器的单独房间中制备。对设备的清洗系统也必须仔细地设计，以防清洗剂和消毒剂的残留物与发酵剂接触而污染发酵剂。中间发酵剂和生产发酵剂可以在离生产近一点的地方或在制备母发酵剂的房间里制备，发酵剂的每一次转接最好在无菌条件下操作。工艺中的各个阶 中间发酵剂和生产发酵剂的制备工艺与母发酵剂和制备工艺基本相同。

它包括以下步聚：

● 培养基的热处理

● 冷却至接种温度

● 接种

●培养

● 冷却

● 贮存

制备发酵剂最常用的培养基是脱脂奶，但也可用特级脱脂奶粉按9-12%的干物质（DM）制成的再制脱脂奶替代。

用新鲜的或再制脱脂奶做培养基的原因是发酵剂风味方面的反常现象更易表现出来。某些乳品厂也使用精选的高质量鲜奶做培养基。用具有恒定成分的、无抗生素的再制脱脂奶作培养基比用普通脱脂奶做培养基更可靠。培养基也可以通过添加一些生长因子如Mn2+ 举例而言而加以强化，比如每升发酵剂添加0.2g MnSO4能促进噬柠檬酸明串珠菌的生长；抗噬菌体、培养基（PIM）也可用于生产单菌株或多菌珠发酵剂，这些培养基中含有磷酸盐、柠檬酸盐或其它螯合剂，它能使Ca2+成为不溶物，这样做的原因是因为大多数噬菌体的增殖需要Ca2+，从培养中去掉Ca2+，保护乳酸菌免遭噬菌体感染，可以避免发酵剂活力降低。加有PIM 的脱脂粉在市场上可以购得。

培养基的热处理

发酵剂制备的第一个阶段是培养基的热处理，即把培养基加热到90-95℃，并在此温度下保持30-45 分钟。热处理能改善培养基的一些特性：

● 破坏了噬菌体

● 消除了抑菌物质

● 蛋白质发生了一些分解

● 排除了溶解氧

● 杀死了原有的微生物 冷却至接种温度 加热后，培养基冷却至接种温度。接种温度根据使用的发酵剂类型而定。重要的一点是按照商品发酵剂生产商推荐的温度或是根据经验决定最适温度。

在培养多菌株发酵过程中，即使与最适温度有很小的偏差，也会对其中一种菌株的生长有益而对其他种不利，结果是使成品不能获的理想的典型特征。常见的接种温度范围：嗜温型发酵剂为20-30℃；嗜热型发酵剂为42-45接种 经过热处理的培养基，冷却至所需温度后，再加入定量的发酵剂，这就要求接种菌确保发酵剂的质量稳定，接种量、培养温度和培养时间在所有阶段－－母发酵剂、中间发酵剂和生产发酵剂中都必须保持不变。与温度一样，接种量的不同也能影响会产生乳酸和芳香物质的不同细菌的相对比例。因此接种量的变化也经常引起产品的变化。所以每个生产厂家必须找出最适合实际情况的特殊生产工艺。图1-1表示了发酵剂的接种量如何影响酸化过程。曲线各自表示0.5% 和2.5% 的接种量，接种温度皆为21℃。

培 养

当接种结束，发酵剂与培养基混合后，细菌就开始增殖——培养开始。培养时间是由发酵剂中的细菌类型，接种量等决定。发酵时间为3-20小时。最重要的一点是温度必须严格控制，不允许污染源与发酵剂接触。在培养中，细菌增殖很快，同时发酵乳糖成乳酸。如果该发酵剂含有产香菌，在培养期间还会产生芳香物质，如：丁二酮、醋酸和丙酸、各种酮和醛、乙醇、酯、脂肪酸、二氧化碳等。

嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌在共生中共存，共同形成酸奶的理想特性如pH值、风味、香味和稠度。大多数酸奶中球菌和杆菌的比例为1：1 或2：1，杆菌永远不允许占优势，否则酸度太强。乙醛被认为是酸奶中风味物质的主要部分（Pette和Lolkema,1950c;Schuetz和Hingst,1954）。而乙醛主要是由保加利亚乳杆菌产生，虽然每种菌株产乙醛能力各不相同。另外，嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌共同生长产生的乙醛比率比保加利亚乳杆菌单株生长时产生的乙醛要高的多(Bottazzi等人；1973)。因此这些菌种之间的共生关系影响着酸奶生产中的乙醛的产生。在酸奶生产过程中，只有当酸奶的酸度达到pH=5时，才有明显的乙醛的产生。在酸度为 pH4.2 时，乙醛含量最高，pH4.0 时，含量稳定（A.Y.Tamime 和R.R.Robinson，酸奶一科学与技术）。酸奶的香味和风味最佳时刻是乙醛含量为2 3 . 0 ~ 4 1 p p m 及pH4.40~pH4.00 时。

影响球菌和杆菌比率的因素之一是培养温度，在40℃时大约为4∶1，而45℃时它约为1：2，因此在酸奶生产中，以2.5-3%的接种量和2-3小时的培养时间，要达到球菌：杆菌=1：1 的比率，最适接种（和培养）温度为43℃。 在培养期间，制备发酵剂的人员要定时检查酸度发展情况，并随程序要求检查以获得最佳效果。

发酵乳生产中发酵剂的仔细处理是非常重要的，因此这一工作必须由技术熟练的人员去完成。

冷却发酵剂

当发酵剂达到预定的酸度时开始冷却，以阻止细菌的生长，保证发酵剂具有较高活力。当发酵剂在接着的6 小时之内使用时，经常把它冷却至10-20℃即可。如果贮存时间超过6 小时，建议把它冷却至5℃左右。在大规模生产或在一班以上的生产中，为方便起见，最好每隔一定时间，如4 小时，制备一次发酵剂，这样随时都有活力较强的发酵剂可用，也容易安排以后的工作，而且能始终保证高质量的成品。

发酵剂的保存

为了在贮存时保持发酵剂的活力，已经进行了大量的研究工作，以便找出处理发酵剂的最好办法。一种方法是冷冻，温度越低，保存的越好。用液氮冷冻到-160℃来保存发酵剂，效果很好。