活性菌类及其加工技术

第七章 活性菌类及其加工技术,了解双歧杆菌和乳酸杆菌等益生菌的概念、种类、微生态机体调节功能。了解保健食品加工中常用双歧杆菌和乳酸杆菌等益生菌的分离、纯化、鉴定和发酵剂制备工艺技术。掌握两歧双歧杆菌和保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌的特性、菌种扩大培养技术以相应功能性食品的生产工艺。,第一节 人体正常肠道菌群,人体肠道菌群与健康的关系人体肠道内细菌分类致病菌（假产气菌、变形杆菌、葡萄球菌、梭状芽孢杆菌等） 能致病又能产毒素，腹泻、便秘、肠道感染、肝损伤、癌症和脑炎。,机会性病原微生物（肠球菌、大肠杆菌、链球菌等）抵抗能力减弱时可致病，产生毒素，产生致癌因子和在肠内起腐败作用；但健康时又能抑制外来有害菌的生长，刺激免疫功能的产生，合成某些维生素。,有益菌（乳酸菌、双歧杆菌和一些真菌 ） 抑制外来有害菌生长，调节机体免疫功能，帮助人体结肠中残余食物的消化吸收，以及合成某些维生素。肠道有益菌的产生和变化益生菌 人类或某些哺乳动物的有益生理细菌。,双歧杆菌和乳杆菌在肠道内不能以形成菌落的形式定殖繁殖；必须通过外源性因素如直接补充有益菌或补充能使有益菌增殖的因子，才可获得期望的由有益菌占主导地位的肠道菌群组成。,有益乳酸菌的性质及安全性作为食品功能因子时应具备的性质功能有效性对人体有保健作用并保持其有效性；对酸和胆汁稳定，能在肠道存活。食用安全性有精确的菌属、种、品系的鉴定方法；不同产品中应用的最小有效剂量有确切的数据积累；具备食品安全性和临床安全性。,加工稳定性 上述性质和功能在食品加工、贮存过程中保持稳定。乳酸菌的安全性（食品中乳酸菌的安全性原则）食品生产者有提供安全性食品的义务和责任；有益菌食品和其他食品同样应具有安全性；,有益菌食品是一种新食品，必须具备适当的法定许可；作为发酵菌株也是安全，生产的食品不被视为新型食品；该菌有长期的有据可查的消费历史，某一菌株属于无病原菌的种，有长期的安全食用历史，是安全的，不构成新食品。,菌属是无病原性的种，无长的安全食用历史，应用不一定安全，生产的新型食品需安全性测试；新菌株已知属于病原性的种，适当处理用作生产食品，其产品被认为是新型食品；带有传递性抗菌素抗性基因的菌株，不能产生市场化的产品；,没有适当分类学描述的菌株不能市场化。基因改性乳酸菌的安全性基因改性微生物用于食品生产，产品被认为是新产品，应进行安全评估；表现型和遗传型特征，在食品的应用数据和以前的应用历史等；遗传改性对寄生生物体性质的影响；,遗传改性微生物的遗传稳定性；新遗传物质表达的专一性；遗传改性微生物中遗传物质的传递和遗传改性微生物在肠道的生存和定殖能力。,第二节 双歧杆菌,双歧杆菌的种类和特性双歧杆菌常见菌种 寄生于人体肠道有9种，主要为两歧双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌和青春双歧杆菌等。双歧杆菌特性,属革兰氏阳性专性厌氧菌；最适培养温度3638；对热耐性差；生长初期最适pH为6.57.0，但总体抗酸性弱。能发酵葡萄糖、果糖、乳糖和半乳糖 除两歧双歧杆菌缓慢利用蔗糖外，短双歧杆菌、长双歧杆菌和婴儿双歧杆菌等均能发酵蔗糖。,分解葡萄糖时代谢产物为乙酸和乳酸产品中存在双歧杆菌，乙酸、乳酸的比值大于1；产品中不存在双歧杆菌，存在乳酸时，其比值小于1。蛋白分解力微弱 双岐杆菌蛋白分解力微弱，对抗菌素敏感。,细胞形状多样 不同菌种，不同培养条件，有棍棒状、勺状、V字形、弯曲状、球杆菌状和Y字形等。对营养要求复杂 许多菌株用胺盐作氮源，其他菌株用有机氮作氮源。,双歧杆菌的生理功能对肠道菌群的调节作用在代谢过程中具有防御外来病原菌在肠道内定殖生长；通过与外来菌在肠道内竞争营养源（糖）以及产生短链脂肪酸，增加肠道酸度，使环境变成酸性；起到对抗病原菌的作用。,免疫调节作用细胞中的成分含有免疫调节剂，可产生免疫物质；抑制恶性肿瘤，能帮助人体抵抗病原菌的侵袭。降血脂作用,降低血中胆固醇的水平；清除体内过多的自由基，对机体抗氧化，延长寿命起一定作用。产生维生素等活性物质的作用能产生B族维生素如叶酸、尼克酸等；能产生酪蛋白磷酸酶和溶菌酶等；在食物消化、增强肠道抵抗力等方面起促进作用。,双歧杆菌的培养、分离与鉴定培养基制备的原则对营养和生长物质的要求控制低氧化还原电位在培养基中添加还原性物质以降低其氧化还原电位，有利双歧杆菌的厌氧培养；深度琼脂培养或液态培养均需采用厌氧培养。,在生长过程中的pH控制和缓冲容量 产酸微生物在生长过程中保持一定的pH非常重要。控制培养基中最终pH 培养基灭菌前，培养基的pH调至6.67.2，在培养基灭菌后添加pH调整物质，要测定其最终的pH。,培养基的制备非选择性培养基 非选择性培养基常用TPY培养基，用于从人类、牛胃和蜜蜂肠道等来源的双歧杆菌的最初穿刺培养。双歧杆菌最适生长培养基双歧杆菌选择性培养基 双歧杆菌为专性厌氧菌，在有氧下不能生长于平皿或试管斜面上。,糖分解试验用基础培养基液体培养基样品计数稀释液,双歧杆菌的培养、分离和鉴定样品的收集样品的制备和稀释接种培养菌种鉴定,双歧杆菌的发酵工艺发酵菌种 为提高酸度和风味成分含量，用混合菌种（双歧杆菌、嗜酸乳杆菌和嗜热链球菌，称为BAT）。菌种和母发酵剂的提供和保存 由高校研究所提供，或从适合物质提取分离。,双歧杆菌的应用直接利用双歧杆菌生产活性双歧杆菌制剂及健康食品；生产双歧杆菌生长因子保健食品或经双歧杆菌发酵但不带活菌的功能食品。,微生态制剂 称微生态调节剂，在微生态学原理指导下制得的含有大量有益菌的制剂。有的微生态制剂还含有这些微生物的代谢产物、能促进有益菌生长的促进因子。微生态制剂具有维持宿主的微生态平衡，调整其微生态失调，提高其健康水平的功能。,益生菌：一种或几种有益菌（从肠道相应部位分离出的正常菌群），将其培养增殖，浓缩干燥制成菌剂；益生素：不被宿主消化吸收却又能有选择性地促进其体内有益菌的代谢和增殖。合生剂：制剂中有益生菌和益生素二部分的制剂。,双歧杆菌酸奶双歧杆菌果蔬汁发酵饮料双歧杆菌酵母共生发酵乳AB-乳高蛋白双歧杆菌酸奶双歧杆菌奶粉,第三节 乳酸杆菌,乳酸杆菌的种类及特性乳酸杆菌的种类保加利亚乳酸杆菌，常和嗜热链球菌利用共生作用而配合使用；有利于生成酸、乙醛和双乙酰等风味成分，构成饮料的主要发酵风味。乳酸杆菌的特性,细胞形态多种多样营养要求复杂生长温度2553，最适温度3040。耐酸，最适pH为5.56.2，在pH5或更低情况下可生长，在中性或初始碱性条件下生长速度降低。糖发酵时分为同型乳酸发酵和异型乳酸发酵。,乳酸杆菌的生理功能调节肠道菌群平衡、纠正肠道功能紊乱；