乳酸菌在食品工业中的应用

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乳酸菌在食品工业中的应用范文第1篇

1.1微生物发酵

以酱糟(30%)、木薯渣(10%)、玉米黄浆(30%)和玉米喷浆纤维(30%)食品工业废渣为发酵底物，添加乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌进行固态发酵。接种用乳酸菌冰干粉为西南民族大学生命科学与技术学院动物科学实验室从牦牛消化道中分离筛选的优良菌株———嗜酸乳杆菌LAg12－7，该菌株已送中国典型培养物保藏中心———武汉大学保藏中心保藏，其保藏编号为CCTCCM2012305;枯草芽孢杆菌和酵母菌干菌粉购于北京华辰兴业科技有限公司。将乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌的冻干粉按40.0%、30.0%和30.0%的比例制成混合发酵菌剂。取复合发酵菌剂1.0份，加红糖5.0、维生素C0.4、尿素3.1、磷酸二氢钾0.5和清洁水90.0份，30℃活化72h，制成混合发酵菌液。在发酵底物中按3%的比例加入活化后的混合发酵菌液。参考闫征等、王秋菊等和刘新星等方法，在30℃培养箱发酵5d。发酵期间适当补水，水分含量控制在30%左右，每24h翻动1次。发酵前1d和发酵后(第5天)的物料各取100g装于自封口塑料袋中，立即置于－20℃冰箱中保藏。以上微生物发酵饲料试验重复进行3次，即得3个批次的发酵饲料。

1.2样品处理

取适量发酵前和发酵后饲料鲜样－4℃保藏，用于活菌计数和pH测定。将发酵前和发酵后饲料样品置于90℃烘箱中烘30min以灭酶活，而后65℃烘6h，室温自然放置6h得到风干样品。将风干样品分2份粉碎，并过20目筛(用于纤维测定)和40目筛(用于粗蛋白和小肽测定)。

1.3指标测定

1.3.1活菌数的测定

乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌分别梯度培养计数，培养基的配制参考杨雪峰等和刘惠知等的方法，计数方法依照GB/T13093－2006。

1.3.2pH的测定

pH的测定方法参照王旭明并有所改进，对样品10倍稀释混匀后采用Beckman离心机8000r/min离心，取上清液测定。

1.3.3常规营养成分的测定

中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)采用VELP纤维素测定仪;粗蛋白(CP)采用FOSS蛋白测定仪。测定方法参照张丽英饲料中常规成分分析一章。

1.3.4蛋白酶和纤维素酶活性的测定

以40目风干样品为原料测定酶活力，蛋白酶活力的测定参考张寒俊等方法，纤维素酶活力的测定采用二硝基水杨酸法(DNS)法。

1.3.5小肽含量的测定

小肽含量的测定参照郭玉东等方法，并对其进行聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS－PAGE)，定性说明小肽含量变化。

1.4统计分析

对3批次发酵饲料分别采样并测定相应指标，试验结果用平均值±标准差表示，发酵前后的差异性采用SPSS18.0统计软件中的t检验。

2结果与方法

2.1活菌数及pH

发酵后食品工业废渣中3种有益菌活菌数均极显著提高(P＜0.01)，乳酸菌和酵母菌达到108数量级。与发酵前相比，乳酸菌数增加454.90%，枯草杆菌数增加282.35%，酵母菌数增加403.70%。发酵5d后，由于微生物尤其是乳酸菌的新陈代谢，导致食品工业废渣的pH明显下降，由5.80降至3.91，降幅达32.59%，P为0.0041。

2.2常规营养成分

发酵后食品工业废渣CP含量极显著增加(P＜0.01)，增幅达21.68%;NDF和ADF含量均显著下降(P＜0.05)，其中NDF下降10.61%，ADF下降9.23%。

2.3活性成分

发酵过程中由于微生物不断分泌代谢产物，使得食品工业废渣的蛋白酶和纤维素酶活力均提高2倍以上，蛋白酶活力增幅达138.45%，纤维素酶活力增幅达143.20%。小肽含量显著提高，由0.87%增至3.20%，增幅达267.81%。发酵5d时，66200～97400的肽段含量较之发酵前1d时降低，而66200以下肽段含量增加，说明食品工业废渣经过发酵，部分大分子蛋白得以降解，并转化为低分子肽。

3讨论

3.1微生物发酵对活菌数和pH的影响

发酵过程中，益生菌和发酵底物中原有微生物利用饲料中的糖分等营养物质逐渐大量增殖，发酵后乳酸菌和酵母菌枯草杆菌活菌数分别达到2.83、1.36和0.65亿CFU/g。王旭明等用玉米－豆粕型日粮添加益生菌发酵，4d后乳酸杆菌数量达到最大值9.5亿CFU/g，2d后酵母菌数达到最大值4.1万/g，同时大肠菌群和腐败菌被抑制。魏爱彬等利用干酪乳杆菌和植物乳杆菌发酵全价饲料，2种菌的单一发酵组和组合发酵组的乳酸菌数量分别在发酵6、4和6d达到最大，分别为994、983和984亿CFU/g，而酵母菌在发酵过程中数量逐渐降低，发酵10d时2种菌的单一发酵组和复合菌种发酵组中的酵母菌活菌数分别为374、365和372亿CFU/g。任佐华利用枯草杆菌、黑曲霉和产朊假丝酵母发酵水稻秸秆，最佳条件下总活菌数可达118亿CFU/g。试验乳酸杆菌活菌数变化趋势与王旭明等相符，魏爱彬等和佐华活菌数较高可能因为发酵底物、发酵时间和菌种组合不同所致。微生物尤其是乳酸菌增殖过程中分泌酸性物质，降低了发酵饲料的pH，发酵后pH降至3.91，可提高发酵饲料的适口性，而酸性环境又可抑制许多有害菌的繁殖，从而可以延长发酵饲料的保藏时间。吴天祥对芭蕉芋酒糟接种嗜酸乳杆菌发酵，7d后pH降至3.8。王旭明等对玉米－豆粕型日粮添加微生物原液固态发酵，pH第4天即降至4以下。试验pH变化趋势与以上试验相符。

3.2常规营养成分的变化

通过益生菌的发酵作用，可使发酵底物中的粗纤维和粗淀粉降解，产生菌体蛋白，提高CP的含量，从而改善食品工业废渣的利用效率。试验中，发酵后CP含量由14.16%增至17.23%。张鑫利用酿酒酵母、白地霉、热带假丝酵母和植物乳杆菌混菌固态发酵马铃薯渣，根据响应面数据得出在最适条件下CP含量可达到36.96%，比发酵前提高了10.22%。试验CP变化趋势与其相符。发酵后，NDF和ADF含量分别降至46.83%和33.62%。NDF是植物细胞壁的成分，反映饲料容积，可用来衡量动物的饱腹度，与家畜采食量呈负相关。日粮中NDF高时，瘤胃容积限制干物质采食量;ADF的木质素比例较高，木质素为不可消化纤维，故ADF适于作为反刍动物饲料消化率指标，与家畜消化率呈负相关。故NDF含量的下降意味着动物采食量的增加，ADF含量的下降则可说明动物消化率的提高。院江等利用乳酸菌和酵母菌等组成的复合菌发酵棉籽壳，10d后测得NDF和ADF含量分别降至(63.10±4.55)%和(49.09±5.26)%。付敏等采用枯草芽孢杆菌、黑曲霉和白地霉对菜籽饼混合固态发酵，5d后测得NDF含量下降了38.70%，ADF含量下降了27.88%。试验NDF和ADF变化趋势与以上试验相近，院江等和付敏等试验结果降幅较大可能因为试验条件差别所致。

3.3活性成分的变化

动物自身分泌的消化酶很难消化植物性细胞壁及细胞壁内的营养物质。饲料工业中一般都会应用粉碎技术来破坏植物细胞壁，但很难将植物细胞壁完全破坏。纤维素酶可协同降解细胞壁，释放单糖等易被畜禽吸收利用的物质，从而明显改善饲料的营养价值。发酵过程中，在混合益生菌的作用下，饲料中纤维素酶活力增至411.8U/g，可有效降解发酵底物中的纤维素成分;经过发酵，蛋白酶活力增至172.4U/g，酶活力的提高可改善发酵饲料的营养价值。任雅萍用益生菌28℃下发酵苹果渣和马铃薯渣72h，自然发酵时:对于苹果渣，在酵母菌和黑曲霉组合，并添加氮素和油渣的条件下，蛋白酶活性最高可达168.50U/g，发酵增率为380.1%;纤维素酶活性最高达3829.63U/g，发酵增率为949.6%;对于马铃薯渣，在米曲霉单菌，并添加氮素和油渣的条件下，蛋白酶活性最高可达478.08U/g，发酵增率为657.0%;纤维素酶活性最高可达564.90U/g，发酵增率为794.5%。试验与以上试验酶活力均增加明显，变化趋势相近，增幅差异可能由于发酵条件不同所致。利用乳酸菌和芽孢杆菌等能分泌蛋白酶的菌种，可在合适微环境下酶解蛋白质底物产生小肽蛋白。同时，也能较大程度地降低植物蛋白中的抗营养成分，如胰蛋白酶抑制剂、脲酶和血凝素等，可有效消除大分子蛋白的抗原性，有利于动物的生长发育和肠道对肽类蛋白的吸收利用。小肽可提高机体蛋白质合成、消除游离氨基酸吸收竞争、增加动物生产性能并能增强矿物元素的吸收利用，对动物营养产业具有重要意义。试验发酵后，小肽含量增幅达267.81%，这可提升微生态饲料的附加值，并可改善动物的生产性能。马文强等利用枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌和乳酸菌发酵豆粕，结果表明:发酵后低分子蛋白质含量提高2.25倍。试验小肽含量变化趋势与以上试验相符。

4结论

乳酸菌在食品工业中的应用范文第2篇

关键词：生物防腐剂，乳酸链球菌肽，曲酸，应用，发展趋势

前言：

在食品工业中，各种食品的防腐保鲜是一个非常重要的问题。据估计，全世界每年约10％～20%的食品由于腐败而废弃，造成巨大的资源浪费和经济损失。过去人们常常利用加入化学防腐剂的方法来延长食品的保藏期，但化学防腐剂添加过量可能会致癌，对人体健康和生态环境都会产生不利的影响。随着人们生活水平的提高，健康食品、绿色食品越来越受到欢迎。利用安全的、高效的生物防腐剂代替化学防腐剂已成为一种趋势。

1.目前常用的生物防腐剂及其应用

1.1 溶菌酶类（lytic enzymes）

溶菌酶又称胞壁质酶或N-乙酰胞质聚糖水解酶，广泛存在于哺乳动物乳汁、体液、禽类的蛋白及部分植物、微生物体内。溶菌酶是一种碱性球蛋白，易溶于水，不溶于丙酮、乙醚，作用的最适温度为45~50℃。溶菌酶可分为以下几类：（1）葡聚糖型：可降解酵母、霉菌细胞壁组成物质葡聚糖，常用于澄清啤酒、酵母、白酒；（2）壳多糖型：分解霉菌细胞壁成分；（3）甘露聚糖型：分解酵母细胞壁。溶菌酶具有较广的抗菌谱，对革兰氏阳性菌、真菌具有较好的抑制效果，对革兰氏阴性菌的抑制作用相对较差。溶菌酶具有分解细菌细胞壁中肽聚糖的特殊作用，溶菌酶水解球菌细胞壁的作用点是N-乙配胞壁酸(NAM)与N-乙酰葡萄糖胺(NAG)之间的糖键，重新构成一种多糖。这种多糖是细菌细胞壁的主要成分，它经过溶菌酶的作用后，使细胞因渗透压不平衡引起破裂，从而导致菌体细胞溶解，起到杀灭作用[2]。溶菌酶是一种无毒蛋白质，能选择性地分解微生物的细胞壁，抑制微生物的繁殖，作为天然防腐剂用于低度酒、香肠、奶油、糕点、干酪等食品中。有研究表明，添加20mg/kg于低度酒中，可防止产酸菌的生长。

1.2 乳酸链球菌肽(Nisin)

Nisin对许多革兰氏阳性菌，特别是对产孢子的革兰氏阳性菌有很强的抑制作用，且对人体安全无毒，因此在食品工业中的应用前景看好

Nisin分子的物理化学性质及它的毒理代谢和生理功能不仅使它适合用作食品防腐剂，而且在口腔保健、兽医和药用领域具有潜力。以Nisin为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，可以预防牙齿炎。Nisin在医药方面可用来治疗胃溃疡，其病原菌为幽门螺杆菌，这种细菌对Nisin的敏感，因此可用来有效地治疗胃溃疡，而且可被消化道中的酶降解，避免对肠道微生物带来有害的作用和获得抗药性的危险。

Nisin在乳品业、酿造业、制药业等工业中的应用已充分展示了其作为生物防腐剂的作用。我国是乳酸菌资源丰富的国家，但对Nisin的研究还是处于初级阶段，这也正是给予生产研发工作者的机遇和挑战，大力进行乳酸菌素的基础研究和开发应用，利用当今先进的生物技术（如蛋白质工程、基因工程、细胞工程等）开发新的优良工程菌株。通过对Nisin的性质以及作用机理的进一步研究，加之与食品高新技术的结合，使其作为天然生物防腐剂的应用更加广泛。

1.3 酸（Kojid acid）

曲酸的发酵和生理生化研究从20世纪30年代开始，但对其研究进展一直比较缓慢。 90年代以来，曲酸的应用研究取得越来越多的成绩，特别是发现曲酸能有效抑制多酚氧化酶的活力，可用于化妆品增白因子和果蔬食品防腐保鲜等，因此曲酸产品重新引起人们的兴趣。

在应用方面，日本的三省公司已将曲酸大量用于消炎与止痛剂的生产中，国内有厂家利用日本进口曲酸生产头孢类抗生素。现在国外体系大型的生物技术公司已将曲酸曲霉的应用瞄向有较大使用量的食品添加剂方面，例如防止虾蟹等外壳变黑，切花保鲜，肉食制品护色等。据报道，日本政府已经批准曲酸与其它有机酸如柠檬酸、抗坏血酸混合用于控制多酚氧化酶所引起的食品酶促褐变，国内一些学者也正在进行曲酸在果蔬保鲜方面的研究。

1.4 纳它霉素（Natamycin）

纳它霉素（Natamycin）也称游链霉素（Pimaricin），是一种重要的多烯类抗菌素，该抗菌素是一种很强的抗真菌试剂，能有效地抑制酵母菌和霉菌的生长，阻止丝状真菌中黄曲霉毒素的形成。由于它溶解度低，只能停留在食品表面，因而特别适合用于表面处理，纳它霉素不会干扰其它食品组分，也不会带来异味，可应用于干酪皮、肉制品及焙烤食品表面及饮料、水果、调味酱等。而且，由于纳它霉素对细菌没有作用，因而不会影响干酪和干酪制品的熟化。

1.5 红曲

红曲是以大米为主要原料，经红曲霉(Monascus)发酵而制成的一种紫红色米曲。红曲在我国食品及药物上的应用已有近千年，它是祖国宝贵的科学遗产。红曲色素对肉毒梭状芽孢杆菌的营养体细胞壁产生裂痕，使细胞破裂。1600g/Kg的红曲色素在抑制肉毒梭状芽孢杆菌上生长能代替110g/kg亚硝酸钠，用于火腿肠生产的发色工艺中，不仅能达到用亚硝酸钠制作的颜色，对肉毒梭状芽孢杆菌还有抑制作用。还有学者就红曲色素对微生物的抑菌作用进行研究，结果发现红曲色素对枯草芽胞杆菌、金黄色葡萄球菌具有较强的抑制作用。以上试验证明红曲霉在其生长代谢过程中能产生具有广谱杀菌和抑菌作用的生理活性物质。

1.6 其它

目前已有相关报道的生物防腐剂还有枯草菌素（Subtilin）、泰乐菌素（Tylosin）等，枯草菌素由枯草芽孢杆菌的一些菌株在合适的条件下产生，对革兰氏阳性菌有较高的抑菌效果，对酸稳定耐热性强，可耐121℃，30～60min的加热条件，而且生产比Nisin容易，可以用淀粉作为营养源，有很强的抗不良环境的能力，因此在食品上具有较好的应用前景，但目前在国内尚无生产，也无使用及相关规定。泰乐菌素对革兰氏阳性菌有强烈的抗菌效果，但在安全性方面还有一定的问题，目前只有用于罐头食品的报道，但还需进一步的研究。

2.展望

乳酸菌在食品工业中的应用范文第3篇

关键词：假肠膜明串珠菌（Pseudomesenteroides leuconostoc）；生长特性；D-乳酸

中图分类号：Q935 文献标识码：A 文章编号：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

乳酸菌是一类产乳酸的革兰氏阳性细菌的总称[1]，是对人体具有保健功能的微生态类益生菌。乳酸菌可改善食品风味，提高食品的营养价值、保藏性和附加值[2]。近年来，乳酸菌的生理活性和营养功能正日益引起人们的重视[3]，其中肠膜明串珠菌广泛存在于各种泡菜、牛奶、葡萄和蔬菜中的异型乳酸发酵细菌[4]。假肠膜明串珠菌又称风味菌、香气菌和产香菌[5]，具有改善人体肠道环境、抑制某些病原菌等功能[6-8]，但随着细菌的耐药性问题的不断凸显，食品中乳酸菌的耐药性问题也开始不断被报道[9-12]。

本试验所研究的假肠膜明串珠菌（Pseudomesenteroides leuconostoc）为革兰氏阳性菌，可高效发酵葡萄糖产D（-）乳酸，低浓度的乙醇不抑制其生长。由于其对生长环境、营养条件要求比较严格，不容易培养，给后续生产应用带来困难。因此，本试验研究了假肠膜明串珠菌在不同条件的生长情况，从而筛选出适合其生长的最佳环境，为后续产D（-）乳酸条件摸索、菌种保藏和生产应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

试验菌株：假肠膜明串珠菌，购自中国工业微生物菌种保藏中心。

MRS培养基：1%蛋白胨、1%牛肉膏、1%酵母膏、2%葡萄糖、0.2%磷酸氢二钾、0.5%乙酸钠、0.2%柠檬酸三铵、0.058%硫酸镁（MgSO4・7H2O）、0.025%硫酸锰（MnSO4・4H2O）、100 mL水，pH 6.2～6.4。

MRS液体-CaCO3培养基：MRS培养基中添加8%碳酸钙。

1.2 方法

1.2.1 不同温度下生长曲线的测定 以6%的接种量接种假肠膜明串珠菌于MRS液体培养基中，分别于15、25、35、45 ℃下摇瓶培养0、4、8、12、16、20、24、28、32、36、40 h，于600 nm波长下测定其OD值。

1.2.2 pH对假肠膜明串珠菌生长的影响 以6%的接种量接种假肠膜明串珠菌于pH 4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0的MRS液体-CaCO3培养基中，于600 nm波长下测其定OD值。

1.2.3 产酸量单因素试验

1）接种量对产酸量的影响。分别以2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%的接种量，将假肠膜明串珠菌接种至MRS液体-CaCO3培养基，采用EDTA定钙法测定不同接种量的产酸量。

2）初始葡萄糖浓度对产酸量的影响。初始葡萄糖浓度分别调整为2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%，采用EDTA定钙法测定不同初始葡萄糖浓度对假肠膜明串珠菌产酸量的影响。

3）温度对产酸量的影响。按6%的接种量接种于MRS液体-CaCO3培养基中，分别于15、25、35、45 ℃培养箱中静止培养，采用EDTA定钙法测定不同温度对假肠膜明串珠菌产酸的影响。

1.2.4 不同温度条件下培养基中还原糖的剩余量 配制不同浓度的葡萄糖标准溶液，于540 nm波长下测定其吸光度，绘制葡萄糖标准曲线，得到的方程为y=0.539 3x，R2=0.999 5。

取不同温度下的发酵液适量，5 000 r/min离心10 min，取上清液0.5 mL于50 mL容量瓶中定容。再取上述液体2 mL于25 mL刻度试管中，加入DNS试剂1.5 mL沸水浴5 min，冷水冷却后定容至25 mL并摇匀。以空白对照在540 nm波长下测定吸光度，从标准曲线上查得葡萄糖的值。

2 结果与分析

2.1 温度对假肠膜明串珠菌生长的影响

图1为假肠膜明串珠菌在不同温度下的生长情况。由图1可以看出，假肠膜明串珠菌在15、25、35 ℃条件下，活菌数增长趋势基本一致。但15、25 ℃下，该菌株生长周期较长，菌株进入对数期、稳定期的时间较晚，不适合工业发酵使用。45 ℃条件下，菌株繁殖速度减慢，因此假肠膜明串珠菌的最适生长温度为35 ℃。

2.2 pH对假肠膜明串珠菌生长的影响

图2为假肠膜明串珠菌在不同pH条件下的生长情况。由图2可以看出，pH 4.0、4.5、5.0条件下明显抑制了假肠膜明串珠菌的生长。pH 5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0条件下菌体的生长状况良好，其中pH 6.5条件下假肠膜明串珠菌到达稳定期的时间较短，而且稳定期时间持续较长，因此，假肠膜明串珠菌生长的最适pH为6.5。

2.3 产酸量单因素试验

2.3.1 接种量对产酸量的影响 图3是接种量对假肠膜明串珠菌产酸量的影响。由图3可以看出，当接种量为4%、6%、8%时假肠膜明串珠菌产酸量相对较高。接种量为2%时产酸量较低，可能的原因是菌种数量未达到产酸的要求。当接种量分别为10%、12%、14%时，产酸量没有随之增加，可能是培养基中消耗了大量的糖用于长菌，而不是产酸。综合考虑，6%的接种量为假肠膜明串珠菌产酸最适接种量。

2.3.2 初始葡萄糖浓度对产酸量的影响 图4是初始葡萄糖浓度对假肠膜明串珠菌产酸量的影响。由图4可以看出，4%的初始葡萄糖浓度为假肠膜明串珠菌最适产酸浓度。葡萄糖为菌体生长和产酸的碳源来源，当含量低时产酸量低，而葡萄糖浓度过高，会增加溶液的渗透压，对菌体的生长产生抑制作用，不利于菌体产酸。因此，选择4%的初始葡萄糖浓度，通过流加的办法，有助于产酸。

2.3.3 温度对假肠膜明串珠菌产酸量的影响 图5是温度对假肠膜明串珠菌产酸量的影响。由图5可以看出，温度过高或过低都不利于菌株产酸。25 ℃条件下较35 ℃条件下假肠膜明串珠菌提前产酸，可能因为适当温度有助于诱导菌株次级代谢产酸，然而却不利于菌株数量上的繁殖，所以产酸量较35 ℃低。结果表明，菌体生长期可以适当提高温度，发酵产酸期可以适当降低温度，有助于菌株发酵代谢产酸。

2.4 耗糖间的关系

根据糖标准曲线绘制出不同温度条件下假肠膜明串珠菌培养基中还原糖的剩余量，如图6所示。由图6可以看出，15～35 ℃之间，温度与假肠膜明串珠菌培养基中还原糖剩余量成正比，当温度升高至45 ℃，菌体生长利用的葡萄糖较少。25 ℃培养条件下，反应起始阶段对还原糖的利用较35 ℃培养条件下高，但25 ℃的培养条件不利于菌株的繁殖，35 ℃培养条件下菌株对还原糖的利用速率较快。

3 小结

对假肠膜明串珠菌在不同条件下的生长特性进行了研究，结果表明假肠膜明串珠菌最适生长温度为35 ℃，最适pH为6.5。4%初始葡萄糖浓度，6%的接种量，35 ℃有助于假肠膜明串珠菌发酵产酸，35 ℃耗糖速度最快。

参考文献：

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[4] 张 寅，干苏灵，张柏林.肠膜明串珠菌6055生产低聚葡萄糖的研究[J].食品工业科技，2014（9）：150-155.

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乳酸菌在食品工业中的应用范文第4篇

1.1微胶囊技术的基本概念

微胶囊技术（Microencapsulationtechnology）是指将分散的固体颗粒、液滴甚至气体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胶囊的技术。所得到的微小粒子叫做微胶囊（microcapsule），其内部所包裹的物料称为芯材或囊芯，芯材可以是固体、液体或者气体，也可以是他们的混合体；外部的囊膜称为壁材或囊壁，通常是单层结构，也可由多层结构包埋。微胶囊粒径一般为1μm～1000μm，小于1μm的微胶囊称为纳米微囊。微胶囊的囊壁可以在加压、加热或者辐射的条件下破裂，从而释放包裹的芯材，达到所需要的应用效果；也可以不破坏囊壁，通过选择成膜材料或改变膜囊厚度等方法调节芯材透过囊壁向外界释放的时间和速度。微胶囊技术可以改变物质存在的状态、保护敏感成分、隔离物料间的相互作用、降低挥发性、控制释放、混合不相溶成分并降低某些化学添加剂毒性、延长贮存时间等，微胶囊技术所具有的这些独特优点，正是该技术倍受人们关注的原因，如今，微胶囊技术已成功应用于食品、化工、医学、农药、生物技术等诸多领域。

1.2微胶囊技术的发展简史

微胶囊技术的研究始于20世纪30年代，美国大西洋海岸渔业公司（AtlanticCoastFishers）于1936年提出在液体石蜡中，以明胶为壁材制备鱼肝油—明胶微胶囊的方法，这是最早的微胶囊专利。20世纪40年代末，微胶囊技术开始取得重大成果，美国的Wurster采用空气悬浮法制备微胶囊，并成功用于药物包衣，是利用机械方法制备微胶囊的先驱者，空气悬浮法也因此被称为Wurster法。20世纪50年代，美国NCR公司的Green从当时制药业的胶囊制剂中受到启发，首次利用物理化学原理制备微胶囊，发明了第一代无碳复写纸，开创了以相分离为基础的物理化学制备微胶囊的新时代。50年代末到60年代，界面聚合法制备微胶囊的成功推动了微胶囊技术的发展。20世纪70年代后，微胶囊制备工艺日臻成熟，应用范围逐步扩大，开发出了粒径在纳米范围的微胶囊。20世纪80年代，微胶囊技术引入我国并得到了迅猛发展。

1.3微胶囊的制备方法

制备微胶囊的新工艺、新方法一直是许多科研工作者的主要研究方向之一，现有的微胶囊的制备技术已超过200种，根据微胶囊性质、成囊条件和囊壁形成原理可分为物理法、化学法、物理化学法等3大类20余种方法。其中物理方法可分为空气悬浮法、喷雾干燥法、喷雾冷冻法、分子包埋法、挤压法、静电沉积法和气相沉积法等；化学法可分为聚合法、乳化法、锐孔法和辐射化学法等；物理化学法有相分离法、界面沉积法和干燥浴法等。目前在食品工业中应用较成熟的方法有喷雾干燥法、空气悬浮法、喷雾冻凝法、分子包埋法、物理吸附法、凝聚法、挤压法等。不同的制备方法有着不同的特点和适用范围。喷雾干燥法处理量大，速度快、物料温度不会高于气流温度，适合热敏性、疏水性、亲水性及与水反应的材料的微胶囊化；空气悬浮法是将悬浮的芯材固体在有囊壁成膜液的流化床中表面形成胶囊，壁材层厚度均匀适中，适于固体芯材；挤压法是一种低温微胶囊化产品的技术，可防止风味物质的挥发，适用于热敏性物质的包埋，如各种风味剂、香料和色素等；界面聚合法的包封率高，可以很好的保护活性物，因此适合活性物质的包埋；锐孔法的操作简单，不使用有机溶剂，无需高速搅拌且所得胶囊机械强度大、粒径小，适于对紫外光敏感的生物活性体的包囊；单凝聚法工艺简单，易控制，包埋率较高，可制成粒径不同的微胶囊，适于油脂和精油的包埋；复凝聚法对非水溶性芯材具有高效、高产的特点，适于非水溶性的固体粉末或液体的包埋。

1.4纳米微胶囊

纳米胶囊的概念最早是由Narty等在20世纪70年代末提出，其直径在1nm～1μm，是一种多相功能材料，由于其粒度小，易于分散和悬浮在水中形成胶体溶液，外观上清澈透明，具有与传统微胶囊不同的独特性质，因此在许多领域得到新的应用，特别是在药物纳米胶囊的研究中，发现其靶向性和缓释效果更加明显，精确控制释放性能不仅是纳米微胶囊的一项附加的技术指标，更是一个无与伦比的全新属性。纳米微胶囊的制备技术主要包括乳液聚合法、界面聚合法、干燥浴法、单凝聚法和纳米自组装技术等。随着微胶囊技术的纵深发展，纳米微胶囊技术的理论也会越来越完善，应用更加广泛。

2微胶囊技术在食品工业中的应用

食品的微胶囊技术是当今国内外重点研究的一种食品加工技术，该技术最早应用于食品工业是在20世纪50年代末，Andeson等人研究了桔油的微胶囊化，在很长一段时间内，由于微胶囊化产品的成本较高，使微胶囊技术在食品中的应用受到了限制，但有关的研究工作从未停止，许多传统工艺中无法解决的难题依赖微胶囊技术迎刃而解，极大地促进了微胶囊技术在食品领域中的发展，使得微胶囊技术在食品中的应用越来越广泛，主要集中于某些食品添加剂或配料、保健食品或益生菌等的微胶囊化。

2.1营养素

氨基酸、维生素和矿物质等是食品中需要强化的主要营养素，这些物质在加工或贮藏过程中，外界因素的影响容易使其丧失营养价值或致使制品变色变味，将营养素包裹制成微胶囊制剂后，具有了更强的稳定性和实用性。如面粉或培烤制品用粉中所用到的硫酸亚铁会催化氧化酸败的进行，但将硫酸亚铁制成微胶囊后，不仅防止了其对氧敏感成分的接触，又掩蔽了硫酸亚铁的铁腥味。普通Vc加热3h～4h左右就会被完全破坏，采用挤压法将Vc制成微胶囊加入到食品中，经高温长时间加热Vc仍能保持一定的活性，证明微胶囊提高了Vc的使用性能，对Vc具有很好的保护作用，特别适合添加在需高温加热的食品中。

2.2香精和风味剂

食品加工中经常使用的香精是由许多易挥发、对环境敏感的化合物组成，当受到光、温度、湿度、氧等的影响时，香精的香味就会发生改变，从而影响了食品的风味。微胶囊香精已越来越受到世界各香料工业企业以及食品生产企业的重视，成为香精发展的一个方向。微胶囊化香料和风味剂，应用于食品工业的许多方面。焙烤制品中使用微胶囊化的香精，可以减少在焙烤中由于水分的蒸发而带走部分香料的呈味成分，避免香料在高温和高pH值的环境下遭破坏或挥发；固体饮料的生产中选用微胶囊香精，既可以避免添加液体香精所产生的黏结现象，又能避免饮料中的其他成分对香精的破坏，从而保持产品风味；应用于汤料食品中，可以避免香味物质在生产和贮运过程中变质与挥发，延长保质期，也可以掩盖如洋葱、大蒜之类的强烈气味。

2.3食品防腐剂

微胶囊化防腐剂可以延长防腐时间并减少毒性，目前食品防腐剂的微胶囊化有两种类型，一种是低醇类杀菌防腐剂的微胶囊化，即将乙醇制成微胶囊粉末制品，使其在密封包装的容器中缓慢气化放出的乙醇蒸气，从而达到杀菌的目的；另一种是对现有的食品防腐剂进行包埋，制成长效制剂，使其在食品中缓慢释放，从而减少添加量。

2.4甜味剂

食品生产中使用的甜味剂通常是各种天然产物的糖类，温度、湿度对这些甜味剂的性能影响很大，将甜味剂微胶囊化后可降低其吸湿性，同时微胶囊的缓释作用可使甜味持久。人造甜味剂阿斯巴甜，其甜度是蔗糖甜度的150倍～200倍，热量远低于同等量的糖，这种甜味剂在可乐、汽水等酸性食品中不稳定，通过微胶囊技术，可克服阿斯巴甜在酸性环境不稳定的缺点，因此他在食品工业中的应用十分广泛。美国专利中介绍了阿斯巴甜胶囊化的方法：将阿斯巴甜与凝聚剂加水混合润湿，经真空干燥、筛分后得到直径小于0.43mm的胶囊。这种胶囊单位时间的释放量与颗粒的半径有关，微小颗料在其中所占的比例越大，释放的速度越快，同时，不同水溶性的凝聚剂也会影响阿斯巴甜的释放速度。

2.5酸味剂

很多酸味剂的酸味有刺激性，有的酸味剂还会促进食品的氧化、改变配料系统的pH等，如直接添加到食品配料中会与果胶、淀粉、蛋白质等对酸敏感的成分作用而影响食品品质，而添加了微胶囊化的酸味剂后，酸味剂与敏感成分的接触大大减少，食品品质得以保障，并延长了食品的贮存期，通过控制释放，还可以增进风味。目前，微胶囊化苹果酸、柠檬酸、抗坏血酸等已广泛用于布丁粉、点心粉、馅饼填充物及肉类的加工业中。

2.6抗氧化剂

食品抗氧化剂作为一种添加剂掺入食品，主要用于防止或减慢食品发生氧化作用，他先于食品与氧气发生反应，从而有效防止食品中脂类物质的氧化，避免了食品品质劣变。如天然维生素E作为一种抗氧化剂，能够全面有效地保护机体细胞膜及生物大分子对抗氧自由基的侵犯，在增强机体活力、延缓细胞衰老、提高免疫力、降低血胆固醇和抗肿瘤方面具有良好的效果。维生素E是一种溶于酒精和脂肪溶剂的黏性油，不溶于水，难以均匀地添加于食品、药品中，若将维生素E制成微胶囊型，则既能保持维生素E的固有特性，又能弥补其易氧化和不易用于水溶性产品等的不足。有实验研究证明，微胶囊型天然维生素E在水溶性、流动性、分散性及稳定性等方面上均有很大的改善。

2.7生理活性物质

保健品是具有机能性的生理活性物质，这些物质具有增强人体免疫力、抗衰老、防疾病等功能，如DHA、EPA、亚麻酸、膳食纤维、多不饱和脂肪酸、活性肽和活性蛋白等，这些物质大多不稳定，易与其他配料发生相互作用或受光、热、氧等因素生成各种氧化和分解产物，所以可用微胶囊化处理以提高他们在功能性食品中的可用性。螺旋藻含有多种生理活性成分，因其营养均衡、全面而成为最佳的健康保养食品，但由于其具有特殊的藻腥味，很难被所有的消费者所接受，其细胞壁的特殊结构也在一定程度上影响了人体的充分消化，降低了营养价值，而微胶囊化的螺旋藻不仅具有了良好的水溶性，也大大降低了藻腥味，同时提高了螺旋藻贮藏的稳定性。

2.8益生菌

乳酸菌是一类有益微生物，其重要生理功能是调节消化道的微生态平衡、增强机体的免疫力、降低胆固醇等，而乳酸菌制品在从生产到运输、销售、再经消化道到达肠道的过程中，需经受一系列不利环境，最后到达肠道的活菌数大量减少，限制了乳酸菌生理作用的发挥，而微胶囊技术是解决这一问题的有效方法，采用微胶囊技术包裹乳酸菌，能增强菌体对外界环境的抵抗力，显著提高菌体在到达肠道后的存活率，使乳酸菌更好地发挥益生作用。双歧杆菌是人体肠道正常菌群的优势菌，可改善维生素代谢、降低胆固醇、提高人体免疫机能、具有抗癌抗衰老作用。但是由于双歧杆菌受外界因素的影响，对营养要求高，不耐氧、不耐胃酸、不耐胆汁和不耐高温，常温下货架期短，经口服到达肠道时活性菌量极少，使这类产品的开发和利用受到了很大限制。惠永华等采用双层包裹法，用棕榈油作内层壁材，大分子明胶溶液作外层壁材将双歧杆菌包裹，微胶囊化的双歧杆菌活菌数高、保存性好，使尽可能多的菌体到达人体肠道，发挥相应的生理功能，真正起到益生作用。

乳酸菌在食品工业中的应用范文第5篇

关键词：食品检测 阻抗法 微生物 发展趋势

中图分类号：TS207 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2015）02-0024-01

所谓的阻抗是指，当交流电在传导的过程中遇到类似于生长培养基的传导材料时，受到的一种阻力。在阻抗控制技术的基础上面发展的阻抗微生物学是通过电阻来检测食品中微生物的一种方法。微生物在进行生长繁殖的过程中，会把培养基里面存在的大分子蛋白质、碳水化合物等营养物质分解，然后转变成自己可以利用的小分子氨基酸、乳酸等，再进行利用。阻抗法就是利用了微生物的这一特点，在发生上述过程的化学变化时，细菌培养基中的离子浓度会产生变化，阻抗随之改变，然后通过相关的仪器来进行测定，就能较为快速地检测出食品中微生物的存在，并且能够进行定量地分析。

1 如何用阻抗法检测微生物

微生物在生长繁殖的过程中，会致使培养液中的电导特性产生变化，而阻抗法就是利用这一点进行检测的，这样可以快速地对食品样品中的微生物含量进行检测。在对微生物进行培养的过程中，培养基中电惰性的分子物质会因为微生物的新陈代谢转化成微弱电活性的小分子物质，这是一个把脂肪、蛋白质、碳水化合物大分子化合物转化成乳酸盐、氨基酸小分子然后吸收的过程。微生物不断地新陈代谢，培养基里面的电活性物质会得到一定的积攒，致使培养基的总体电阻性产生变化，电阻抗也会降低。现如今，阻抗检测法中已经开始应用免疫学原理了。我们利用阻抗法的特点，通过点击表面阻抗的变化，以及阻抗免疫传感器的特定技术，把微生物的抗体在电极的表面上进行固定，再通过抗原抗体的免疫反应来对微生物进行捕获。由于不同浓度的微生物相应的阻抗也不一样，所以我们可以实现病菌的定量判定。

2 在食品检测中使用阻抗法

2.1 测定细菌的总数

估测食品中细菌的总数是食品检测里面比较常见的阻抗法的应用。在进行阻抗法的定量之前，我们需要建立一定的标准曲线来作为衡量标准，然后建立一个标准法和阻抗法之间的参数关系。总体来看，基本上全部应用都可以作为标准曲线，所以说阻抗法可以在各种各样的食品细菌总数的检测中应用，其中鲜奶细菌总数的测定里阻抗法的应用最为广泛。

2.2 监测大肠菌群

食品中大肠菌群传统的测量方法是MNP法，这种方法的缺点在于耗时较长。到了二十世纪70年代末期，有科学家研究出了最早期的阻抗MPN技术测定法，用于肉类中大肠菌群的测定。测定时每个食品样品只需要12孔，耗时时间缩短到20个小时，之后随着科技的不断发展，更先进的阻抗法测量方法出现，在测量时样品的孔数得到缩短，并且监测的时间也随之变短。

2.3 检测乳酸菌

某公司通过对阻抗法进行研究，发明了一种液体的产品，可以用于测定乳酸菌的数目，这种方式跟传统的测定方法比较，我们可以明显看出，阻抗法的测定和传统平板测定使用的时间有很大的差距，随着样品浓度的提升，阻抗法测量使用的时间会随之变短，而传统的方式却没有这一性能。不过，因为建立的曲线样本过少，乳酸菌的菌数在高浓度范围内的测定结果还是存在一定的偏差。

3 阻抗法发展的新趋势

3.1 阻抗免疫传感器

现在我们所用的阻抗免疫传感器，是利用了IME对点击表面的阻抗变化的敏感程度高的优势，然后结合了免疫学原理以及阻抗法，在食品病原菌的检测中可以进行快速地检测。这项仪器的具体操作流程是，把相关的病原微生物的抗体固定在电极表面上，然后通过抗原的免疫特性来捕捉不同的微生物，由于不同微生物的阻抗不同，所以说我们就能够实现病原菌的定量分析工作。到目前为止，阻抗免疫传感器可以用来检测食品里面存在的沙门氏菌、李斯特菌以及大肠杆菌等。

3.2 阻抗检测中介电泳技术的应用

在进行阻抗法检测的过程里面，不单单是免疫学原理和阻抗法的相互结合，我们还可以把介电泳技术融入进来。在介电泳技术的作用下，被测微生物的电学特性会在仪器管道内部得到富集，然后利用IME进行相关的阻抗检测工作。整套装置里面是检测池和流动池组成的，通过这一技术，我们可以检测牛肉里面的病原性大肠杆菌的数目。在仪器的流动池内部，有带有磁性的大肠杆菌抗体存在，把样品注入到流动池中，就会在介电泳的作用下捕获其中的大肠杆菌，并且其中的杂质也会因为介电力的作用洗脱掉，从而完成了大肠杆菌的阻抗检测工作。

3.3 微电极体系

随着微加工技术的飞速进步，相互交叉的微电极体系开始受到广泛的关注，在阻抗微生物的检查工作中得到了应用。IME就是微加工技术的产品，它和普通的电极相差不大，也是由阳极和阴极组成的，但是其电极上还有指状的电极，通过这些电机的相互交叉，产生了多个电机对。IME的特殊构造致使其电流在电极的表面进行分布，导致电机对于阻抗的敏感度上升，从而增加了IME检测的灵敏度，在食品检测中结合阻抗法运用就可以达到快速检测的效果。

4 结语

综上所述，现代的食品检测中阻抗法是非常重要的一类快速检测方法，现在食品中类似于大肠杆菌、乳酸菌、沙门氏菌等微生物的检测方法都是利用阻抗法进行的，我们把实时监测的技术和阻抗法相互结合，就能实现微生物在线监测的功能。伴随着科学技术的不断进步，阻抗法开始对抗菌剂、防腐剂以及杀虫剂有了兼容性。在国外，阻抗法检测已经制造除了相应的仪器，在食品的工厂中得到了广泛的应用，但是我国国内还没有该类产品的制造公司，所以说，我国应该加强对阻抗法的进一步研究。

参考文献