课件：嗜热链球菌对酸奶发酵的影响及其应用前景.ppt

嗜热链球菌对酸奶发酵的影响及其应用前景,酸奶是新鲜牛奶经发酵剂发酵乳糖产生乳酸而制成的乳制品。酸奶发酵剂在酸奶生产过程中的作用非常重要，是影响酸奶制品的营养 、感官品质 、风味等的基础和原因，酸奶质量的好坏主要取决于酸奶发酵剂的品质类型及活力，嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌是酸奶及发酵乳制品产生中制备发酵剂的常用乳酸菌。嗜热链球菌作为一种益生菌，在发酵酸乳的过程中具有重要作用，并日益成为乳品科学研究的热点 。,目录,嗜热链球菌概况,1. 嗜热链球菌概况,嗜热链球菌为原核微生物中的链球菌属，可以把乳糖发酵产生乳酸的兼性厌氧的革兰氏阳性细菌 ，是一种对人体健康有益的乳酸菌，主要应用于发酵工业 。,1.1 嗜热链球菌的形态特征,嗜热链球菌单菌形态为圆形或椭圆形，直径0.7m0.9m，呈对或链状排列，无芽孢和鞭毛，无运动性 。 在不同的培养温度和培养环境下嗜热链球菌形态有较大区别： （1） 15 的原乳中不能生长； （2） 45 的原乳中形成链状； （3） 30 原乳中多数菌株形成双球菌； （4）高酸度乳中变成长链 。 嗜热链球菌在 MRS固体培养基中生长的菌落形态为底部略带微黄色，表面多为乳白色，边缘不整齐，表面较光滑 、湿润，中间凸起，菌落较适中 。,1.2 嗜热链球菌的保健功能,嗜热链球菌与人类的关系密切 。用嗜热链球菌和保加利亚乳酸杆菌混合培养发酵的酸奶制品能补充人体肠道内的有益菌，维持肠道的微生态平衡，且含有易于吸收的营养素，具有抑制腐败菌、提高消化率、防癌及预防一些传染病等功效，并能提供芳香风味，使食品拥有良好的品质 。嗜热链球菌的益生作用主要体现在被人体吸收后，定植在人体的肠道中 ，可调节肠道菌群平衡，提高机体免疫力，对机体的健康有较重要的影响 。,嗜热链球菌的保健作用,2 .嗜热链球菌在酸奶加工过程中的影响,嗜热链球菌作为益生菌中的重要菌株，目前已广泛应用于食品医药等诸多领域；广泛地应用于各种酸乳制品的生产中 。嗜热链球菌主要进行厌氧同型乳酸发酵，利用乳中的乳糖生产 L-乳酸 。 传统的酸奶发酵剂主要是保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的混合菌株， 两菌株虽然都可以发酵乳糖产生乳酸，但其在酸奶中的作用有较大区别，在酸奶的不同发酵阶段具有不同的影响 。,2.1 嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌的共生作用,嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的混合培养物对乳进行发酵时，两种菌具有共生关系 ，这种关系已得到广泛研究，混合培养过程将促进两者维持更好的生长 。 研究表明保加利亚乳杆菌发酵乳产生的氨基酸可以促进嗜热链球菌的生长。在低氧或无氧的情况下，嗜热链球菌的存在以促进保加利亚乳杆菌的酸化活力。嗜热链球菌在发酵乳中产生的有机酸也能刺激保加利亚乳杆菌的生长。嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的共生作用可以分成两个阶段：培养初期，保加利亚乳杆菌可以产生蛋白质分解酶，在这种酶的作用下，乳中的酪蛋白分解为氨基酸，在这些氨基酸刺激作用下，嗜热链球菌首先快速生长；随着嗜热链球菌的大量产生，乳中大量的氧气被除去，又产生了有机酸 、CO2和甲酸盐，保加利亚乳杆菌在嗜热链球菌产生的各种成分的刺激作用下，开始大量增殖，进而使发酵乳的酸度大幅提高，增强酸奶制品的营养价值。,2.2 嗜热链球菌对酸奶产酸性能的影响,嗜热链球菌的产酸性能主要表现在发酵初期，发酵初期原料乳pH值较高，有益于嗜热链球菌的生长 。此阶段嗜热链球菌控制了发酵过程，酸奶在此期间酸度的下降主要是嗜热链球菌发酵乳糖产酸的结果 。随着产酸量的增加，酸奶的pH值不断下降，嗜热链球菌的产酸性能逐渐降低，当pH值降至4.2时，嗜热链球菌基本停止产酸 。总之，嗜热链球菌在酸奶发酵中不是主要的产酸菌，在混菌发酵中，其产酸能力明显低于保加利亚乳杆菌 。但嗜热链球菌在发酵初期，主要起到了产酸作用 ，并且还可以产生少量的甲酸和丙酸，促进保加利亚乳杆菌的快速生长 。,2.3 嗜热链球菌对酸奶风味的影响,酸奶的风味物质除原料乳中自带的滋味和香味成分外，主要是在发酵乳生产过程中产生的 。牛乳经加工产生香气的主要机理包括微生物作用 、 酶催化反应 、 加热反应及乳自动氧化等 。 应用于酸奶加工的发酵剂主要是嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌 。 经研究表明，嗜热链球菌对酸奶的风味影响较大，是主要的风味物质产生菌 。,2.4 嗜热链球菌可以缩短酸奶的凝乳时间,嗜热链球菌应用于发酵酸奶中可以大大缩短酸奶的凝乳时间 。非嗜热链球菌的发酵酸奶的凝乳时间为6h8h；而添加了嗜热链球菌的发酵酸奶凝乳时间可以控制为 5h之内 。降低了酸奶的发酵时间，节约了成本，且可提高产量，有利于大量的工业化生产 。关于嗜热链球菌缩短凝乳时间的机理，因为其分解酪蛋白的能力较低，使酸奶中残留较多的酪蛋白有利于凝乳的形成 。,2.5 嗜热链球菌对酸奶黏度的影响,优质的酸奶应该具有柔和的口感 、良好的组织质地和稳定性 。 近些年，科研工作者经过对酸奶发酵剂的研究发现，在酸奶加工过程中用嗜热链球菌发酵剂可以增加酸奶制品的黏度，改善酸奶的质地，消除了添加稳定剂对酸奶造成的不良影响 。嗜热链球菌对酸奶制品黏度的影响主要体现在嗜热链球菌在发酵过程中可以大量的产生胞外多糖（EPS），胞外多糖多聚物作为增稠剂 、胶凝剂增加了发酵乳的黏度并改善了酸奶的品质 。胞外多糖具有改善肠道微环境 、抗癌 、增强人体免疫力等生理作用，提高了产品的营养保健功能 。,2.6 嗜热链球菌对酸奶后酸化过程中的影响,酸奶的后酸化即酸奶在完成正常的发酵过程后，在产品贮藏 、运输 、销售过程中，酸奶的 pH值继续下降，使酸奶过酸以及感官品质降低。引起这种现象的主要原因是酸奶是含活菌制剂的乳制品，在发酵完成后，发酵剂还会对乳糖进行分解产酸，因而引起后酸化现象 。 嗜热链球菌的产酸能力较保加利亚乳杆菌低，并且受酸性环境的影响较为明显，随着酸奶 pH值的降低，嗜热链球菌的产酸能力呈降低趋势 。其pH值降低到一定程度时，产酸特性受到抑制而停止产酸 。而保加利亚乳杆菌的产酸性能受 pH值的影响较小 ，故使用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌作为发酵剂时其后酸化现象得到了较大的改善 。并且随着嗜热链球菌在混合发酵剂中的比例增加，其后酸化的影响将会尽一步降低 。,2.7 嗜热链球菌对酸奶自身保健功能的影响,嗜热链球菌除了自身的益生菌特性对人体健康有促进作用外，其在酸奶的生产过程中，通过新陈代谢作用可以产生某些对人体健康有益的物质，增强酸奶的保健功能和利用价值 。某些嗜热链球菌在发酵过程中可以产生谷氨酸脱羧酶，这种酶类可以分解酸奶发酵过程中产生的谷氨酸，生成对人体有益的氨基丁酸。氨基丁酸具有降低血压 、镇痛安神 、改善脑机能 、增强脑活力 、 促进长期记忆 、 利尿 、 营养神经细胞 、 改善更年期综合症等重要的生理作用 。,2.8 嗜热链球菌对酸奶感官品质的影响,酸奶的感官品质最终影响酸奶的品质和 销售量，未添加嗜热链球菌的发酵酸奶其色泽略带微黄色，质地较差，无黏稠状，口感较单一，过酸，较难被消费者接受；添加嗜热链球菌的发酵酸奶色泽为乳白色，质地均匀，呈糊状，较黏稠，具有诱人的滋气味 、 酸奶特有香气，口感较好，酸度适中 。,3. 嗜热链球菌发展前景,通过对嗜热链球菌在酸奶加工过程中的作用和对酸奶品质的影响进行研究和探讨，嗜热链球菌作为益生菌制剂越来越多的应用于发酵工业中。 美国科学家曾预言，在今后 2030年间，嗜热链球菌制品的开发研究及应用将具有强大的诱惑力 。 随着科学技术的不断进步，嗜热链球菌通过基因改良和选育将更加有益于人类的应用研究 。,3.1 嗜热链球菌应用于发酵领域,近几年随着发酵工业的蓬勃发展，嗜热链球菌作为发酵剂更加广泛地应用于各个发酵领域，除被广泛应用于发酵乳工业外，还逐渐向饲料工业 、农业 、医疗保健及环境改良等方面发展 。 嗜热链球菌作为发酵剂除了被应用在乳制品发酵工业外，还被大量应用于酱油 、食醋等的发酵生产中 。在医疗保健方面，嗜热链球菌被大量制成菌粉及胶囊而生产保健药品 。,3.2 嗜热链球菌用于检测抗生素残留,嗜热链球菌除作为发酵剂对人类较大益处外，也是微生物法检测抗生素残留的常用指示菌种。,3.3 嗜热链球菌的富硒研究,硒是人体必需的微量元素之一，对人体的健康有着较重要的作用 。我国有近 70%的地区严重缺硒，天然食物中硒的含量较少，因此必需人为的增加硒的吸收量。研究显示，有机硒的吸收率高，可在体内贮存。经研究表明，嗜热链球菌有较强的富硒功能，通过嗜热链球菌的富硒作用，可以把无机硒转化为有机硒更好的被人类吸收利用 。,4 小结,嗜热链球菌的应用范围较为广泛，有较为开阔的应用前景和研究价值 。随着细胞工程和基因工程的日趋成熟，对嗜热链球菌进行基因改造和选育，将会使其更有利于人类的应用 。,The end,thank you!