耐热乳酸菌的筛选及乳扇生产工艺条件的研究

论文摘要

乳扇、乳饼等是云南大理的民族传统乳制品,有着悠久的历史,蕴含了丰富的乳酸菌资源;因其较高的营养价值和独特的风味,深受人们喜爱;一直以来采用传统手工作坊式生产,未能实现标准工业化。本项研究对从云南采集的民族传统乳制品中筛选分离的耐热乳酸菌,在对其相关特性进行研究基础上,应用于乳扇的加工,并对乳扇加工工艺进行研究,为乳扇的工业化生产打下基础。对采集样品中乳酸菌的种类及优势菌群的分布情况进行了研究。从采集的8份样品中共分离获得73株乳酸菌,经研究分属于7个属的13个种。对乳酸菌优势菌群分析,分离到的杆菌以同型发酵乳杆菌为主,球菌中以肠球菌和乳酸乳球菌为主。对分离菌株的耐热特性进行了研究。通过耐热能力比较,筛选获得在60℃/ 10min和65℃/ 5min处理条件下具有相对高活菌数量的耐热乳酸菌6株。采用API和16S rRNA进一步鉴定,菌株NRq28、NRq21和NRq30为屎肠球菌(Enterococcus faecium);NRg11,NRg19和NRg20为瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)。对筛选获得的耐热菌株的耐热特性和热致死动力学进行了研究。通过对6株耐热菌株60℃和65℃热处理条件下的存活情况和D值比较,E.faeciumNRq28的耐热能力最强,D60为6.45,D65为1.32,与其它菌株有显著差异。基于Linear model、Weibull model以及Logistic model方程进行拟合,比较拟合曲线的相关系数,Weibull model适合描述菌株在60℃的热处理条件下的热存活,而Logistic model更适合描述菌株在65℃热处理条件下的存活情况。对耐热菌株的部分加工特性进行了研究。通过研究表明,在脱脂乳培养基中E.faeciumNRq21与L. helveticus NRg19具有较快的产酸速度,L. helveticus NRg19的产酸能力最高为112oT,各菌株在发酵结束后活菌数达到109cfu/mL。对耐热菌株的水解蛋白酶能力进行比较,发现不同乳酸菌水解蛋白酶能力有较大差异,L. helveticusNRg11具有较强的水解酪蛋白的能力。对耐热菌株在乳扇生产中的应用进行了研究。用筛选出的耐热菌株以不同比例混合发酵酸浆,综合比较混合菌株的发酵产酸能力和活菌数量,选择乳酸菌混合比例为1:1:1的发酵剂为酸浆发酵剂,用于乳扇加工。研究不同工艺对乳扇凝团质地影响,确定乳扇的最佳加工工艺为,采用72℃/15~20s的杀菌工艺,冷却至60℃,加入pH3.30酸浆使蛋白质胶凝,并控制点浆凝乳后乳清pH4.6,搓揉成团,同时用pH4.6的酸浆洗涤,控制洗涤温度65℃,洗涤时间4 min。对乳扇成品的理化指标进行了分析。蛋白质含量为38.44%,脂肪含量为39.13%,灰分为4.64%,校正出品率达6.46%,总蛋白利用率为72.61%,脂肪利用率为71.74%。乳扇成品中活菌数达到5.2×10~6 cfu/g,比用传统酸浆生产的产品活菌数高100倍。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 我国传统乳制品的概况
• 1.1.1 各民族传统乳制品的种类及特点
• 1.1.2 我国传统乳制品的研究现状
• 1.2 乳扇
• 1.2.1 乳扇的历史
• 1.2.2 乳扇的传统加工工艺及特点
• 1.2.2.1 乳扇的传统加工工艺
• 1.2.2.2 乳扇与相关干酪的比较
• 1.2.2.3 影响乳扇及相关干酪品质的因素
• 1.2.2.4 乳扇的营养价值
• 1.2.3 乳扇的研究现状
• 1.3 乳酸菌
• 1.3.1 乳酸菌概念及分布
• 1.3.2 乳酸菌分类
• 1.3.3 乳酸菌的生理功能
• 1.3.4 乳酸菌在乳制品中的应用
• 1.3.5 耐热乳酸菌及其作用
• 1.3.5.1 耐热乳酸菌定义和种类
• 1.3.5.2 耐热乳酸菌的研究现状
• 1.4 论文研究背景及意义
• 1.5 本论文主要研究内容
• 2 乳扇及酸浆中乳酸菌的分离及菌群分析
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 样品
• 2.1.2 试剂
• 2.1.3 主要仪器设备
• 2.1.4 乳酸菌分离培养基
• 2.1.5 乳酸菌的分离与纯化
• 2.1.6 乳酸菌生物学特性研究
• 2.1.7 乳酸菌保存
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 乳酸菌的分离
• 2.2.2 乳酸菌生态学分析
• 2.2.3 不同样品中乳酸菌菌群的分析
• 2.3 结论与分析
• 3 耐热乳酸菌筛选及鉴定
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 乳酸菌
• 3.1.2 试剂
• 3.1.3 主要仪器设备
• 3.1.4 培养基
• 3.1.5 乳酸菌活菌数量测定
• 3.1.6 耐热乳酸菌的筛选
• 3.1.7 乳酸菌的鉴定
• 3.1.7.1 乳酸菌的 API 鉴定
• 3.1.7.2 乳酸菌的16S rDNA 鉴定
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 不同乳酸菌耐热特性比较
• 3.2.2 不同乳酸菌耐热特性分析
• 3.2.3 耐热乳酸菌鉴定
• 3.2.3.1 API 鉴定
• 3.2.3.2 16Sr DNA 鉴定
• 3.3 结论
• 4 耐热乳酸菌特性研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验菌株
• 4.1.2 试剂
• 4.1.3 主要仪器设备
• 4.1.4 培养基
• 4.1.5 乳酸菌耐热性能测定
• 4.1.6 蛋白酶活力测定
• 4.1.7 酸度的测定
• 4.1.8 乳酸菌活菌数量的测定
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 耐热乳酸菌菌株的在不同热处理条件下的存活情况
• 4.2.1.1 60℃热处理条件下的存活情况
• 4.2.1.2 65℃热处理条件下的存活情况
• 4.2.1.3 耐热乳酸菌菌株的耐热性比较
• 4.2.2 耐热乳酸菌产蛋白酶能力比较
• 4.2.3 产酸特性比较
• 4.2.4 发酵过程中乳酸菌活菌数量的变化
• 4.3 结论
• 5 耐热乳酸菌热致死动力学研究
• 5.1 不同动力学方程适用情况分析
• 5.1.1 Linear model
• 5.1.2 Weibull model
• 5.1.3 Logistic model
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 试验菌株
• 5.2.2 主要仪器设备
• 5.2.3 培养基
• 5.2.4 乳酸菌耐热性能测定
• 5.2.5 实验数据处理
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 60℃和65℃热处理条件下的存活情况
• 5.3.2 60℃热处理条件下E. faecium热致死方程拟合情况
• 5.3.3 60℃热处理条件下L. helveticus 热致死方程拟合情况
• 5.3.4 65℃热处理条件下Ef.aecium热致死方程拟合情况
• 5.3.5 65℃热处理条件下L. helveticus 热致死方程拟合情况
• 5.3.6 不同乳酸菌在60℃和65℃热处理温度下的动力学方程
• 5.4 结论
• 6 耐热乳酸菌在乳扇加工中的应用
• 6.1 材料与方法
• 6.1.1 原料
• 6.1.2 试验菌株
• 6.1.3 试剂
• 6.1.4 仪器
• 6.1.5 培养基
• 6.1.6 实验方法
• 6.1.6.1 乳酸菌的混合培养
• 6.1.6.2 酸度测定
• 6.1.6.3 活菌计数
• 6.1.6.4 乳扇制作工艺
• 6.1.6.5 凝团的 TPA 参数测定
• 6.1.6.6 水分含量测定
• 6.1.6.7 蛋白质含量测定
• 6.1.6.8 脂肪含量测定
• 6.1.6.9 灰分测定
• 6.1.6.10 乳扇出品率计算
• 6.1.7 数据处理
• 6.2 结果与分析
• 6.2.1 不同乳酸菌组合形式对发酵特性的影响
• 6.2.2 不同原料乳杀菌方法对凝团的质地影响
• 6.2.3 不同点浆及洗涤酸浆pH 对凝团的质地影
• 6.2.4 不同洗涤时间对凝团的质地影响
• 6.2.5 不同洗涤温度对凝团质地影响
• 6.2.6 最佳生产工艺条件的确定
• 6.2.7 乳扇感官指标
• 6.3 结论
• 6.4 讨论
• 7 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 1 乳酸菌16S rDNA 测定序列
• 2 测序图谱