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混料设计在功能性多糖酸奶发酵剂配方设计中的应用【字数:9028】

2022-11-28 19:04编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要寻求功能性多糖酸奶发酵剂中各菌种的最佳组合。以木耳多糖为原料,通过单因素实验确定最佳接种量和多糖浓度,采用混料设计研究发酵剂中5种菌种的不同组合对发酵酸奶风味、酸度、硬度、粘度等的影响,利用Design-Expert 6.0.5对搭配比例进行优化。最终得到复合发酵剂得最优比例为保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌(1:1)占81.2%,干酪乳杆菌18.8%,总接种量为4%,多糖添加量为0.1%。对该最优比例进行验证实验,得到的结果与预测基本一致。混料设计可用于混合发酵剂中多组分和多目标的参数的优化,从而获得最佳复合发酵剂组合。
目录
1引言 1
2材料与方法 3
2.1实验材料 3
2.1.1菌种及真菌多糖 3
2.1.2实验仪器 3
2.1.3 试剂 3
2.2实验方法 3
2.2.1实验菌种的分装 3
2.2.2接种量的选择 3
2.2.3多糖浓度选择 5
2.2.4混料设计 5
3结果与分析 7
3.1接种量的选择 7
3.2真菌多糖浓度的选择 8
3.2.1研究目的与意义 8
3.2.2酸奶的制作与感官评价及酸度测定方法 8
3.2.3感官评价与酸度测量结果 8
3.3 混料设计 9
3.3.1模型建构 9
3.3.2不同菌种配比对酸奶感官评价的影响 12
3.3.3不同菌种配比对酸奶酸度的影响 13
3.3.4不同菌种配比对酸奶硬度的影响 14
3.3.5结果验证 15
4讨论 17
5结论 17
参考文献 18
致谢 20
1引言
酸奶一般指酸牛奶,它是以新鲜的牛奶为原料,经过巴氏杀菌后再向牛奶中添加有益菌(发酵剂),经发酵后,再冷却灌装的一种牛奶制品。截至目前,市场上酸奶制品多以凝固型、搅拌型和添加各种果汁果酱等辅料的果味型为多。酸奶不但保留了牛奶的所有优点,而且某些方面经加工过程还扬长避短,成为更加适合于人类的营养保健品。面粉经发酵制成馒 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072
头就容易消化吸收,牛奶发酵制成酸奶也有同样效果,发酵过程使奶中糖、蛋白质有20%左右被分解成为小的分子(如半乳糖和乳酸、小的肽链和氨基酸等)。奶中脂肪含量一般是35%。经发酵后,乳中的脂肪酸可比原料奶增加2倍。这些变化使酸奶更易消化和吸收,各种营养素的利用率得以提高。酸奶由纯牛奶发酵而成,除保留了鲜牛奶的全部营养成分外,在发酵过程中乳酸菌还可产生人体营养所必须的多种维生素[1],如VB1、VB2、VB6、VB12等。特别是对乳糖消化不良的人群,吃酸奶也不会发生腹胀、气多或腹泻现象[2]。鲜奶中钙含量丰富,经发酵后,钙等矿物质都不发生变化,但发酵后产生的乳酸,可有效地提高钙、磷在人体中的利用率,所以酸奶中的钙磷更容易被人体吸收。虽然说酸奶的营养成分取决于原料奶的来源和成分,但是一般说,酸奶比原料奶的成分都有所提高,一方面因为原料质量的要求高,另一方面因为有些酸奶制作中加入少量奶粉。所以一般来讲,饮用一杯150克的酸奶,可以满足10岁以下儿童所需的钙量的1/3、成人钙量的1/5。
功能性酸奶[4]是在普通酸奶的基础上,添加功能因子,保留酸奶优点的同时,增强酸奶的功能性,为人体提供更好的营养,功能性酸奶比一般酸奶的营养价值和研究价值更高。除了具有营养补充的功能外,还具有一种或几种功能活性,可以明显改善人体的生理机能。由于选用菌株和生产工艺的差别,功能性酸奶具有丰富的口味和保健功能,因此市场前景广阔。在国外,特别是发达国家,功能性酸奶种类已经超过 3000种,成为当地乳制品行业中的龙头产品,销售量仅次于鲜牛奶[5]。在我们国内,功能性酸奶的发展刚刚起步,在2000年才出现第一个功能性酸奶产品,该产品具有美容养颜和延缓衰老[3]的功效,一经上市深得消费者的喜爱。从此功能性酸奶的产业化进入发展阶段,但速度仍然较慢,直至2009年某乳业集团推出酸奶产品,通过媒体的大力宣传,使消费者了解到其多种功效,真正的将功能性酸奶的发展推上新的高度。到2015年,多家新兴的乳品企业,推出多种含有生物活性物质的功能性酸奶,极大的丰富了产品市场。
目前,国内外研发机构围绕改善人体的微生态平衡、优化肠道菌群、提高免疫等方面开发出多种不同类型的酸奶。他们将灵芝[6]、菊粉[7]、枸杞[8]、黑木耳[9]、五谷[10]、山药[11]、椰子[12]等应用于酸奶中,开发出多种风味、具有多种保健功能的酸奶。有些研究人员还将滑菇多糖[13]、凝胶多糖[14]、人参多糖[15]、桑叶多糖[16]、松茸多糖[17]及红枣多糖[18]等应用到酸奶的研发中,开发出多糖酸奶。研究发现将多糖加入酸奶,能够促进乳酸菌的发酵、降低酸奶在贮藏期间的乳清分离、提高酸奶的稳定性、延长酸奶的保质期等,还能保持多糖原有的功效。
酸奶作为发酵型产品,乳酸菌发酵剂在很大程度上决定了酸奶的品质,酸奶发酵工艺技术也是影响产品品质的重要因素。目前,混料设计已经被广泛应用于食品[19]、 药品[20]化工[21]、农药[22]的配方试验中,如西瓜包膜控释尿素配比等的成功构建。由于其优越性,混料试验逐渐被应用到微生物的组合中,周剑忠[23] 等应用混料设计进行藏灵菇奶纯培养发酵配方优化,得到了乳酸乳球菌等五种菌的优化配方。何秋实(2013) [24]应用混料设计进行多株菌发酵有效制备大豆凝胶蛋白。刘睿[25]等应用混料设计制备秸秆复合降解菌剂,得到了可以共同培养的五株木质纤维素降解菌的配比,并通过分析发酵产品得到适用于不同发酵目的的菌剂Lamia Ayed [26] 等应用混料设计确定3株细菌的最优比例,来消除偶氨染料的毒性。
目前,国内大多数企业缺乏对酸奶产品的微生物学研究,因此本课题针对酸奶发酵剂来源不足等问题,从酸奶的制作工艺出发,以木耳多糖为原料,对短双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、干酪乳杆菌等常用发酵菌种进行混料设计[2728],对菌种进行多目标优化,探讨混合发酵剂组合优化的新方法。运用多种菌进行混合发酵来提高酸奶的口感、营养,开发新的酸奶发酵剂,通过测定酸奶的感官品质、酸度、硬度等[29],来探索混料菌种的最佳配比,为高品质的功能性酸奶的开发提供理论和技术依据。
2材料与方法
2.1实验材料
2.1.1菌种及真菌多糖
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