乳酸菌粉發(fā)酵工藝和設(shè)備
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1) 優(yōu)良菌種的選育和保藏。生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的商品化發(fā)酵劑關(guān)鍵在于使用優(yōu)良菌種。國外已經(jīng)專門成立了酸奶發(fā)酵劑生產(chǎn)與研究中心，對發(fā)酵劑菌種的功能要求已經(jīng)基本形成標(biāo)準(zhǔn)。乳酸菌的篩選方向主要有：① 篩選抗冷凍、抗干燥、抗剪切力等抗逆性強的菌株，因為凍干、深度凍藏、噴霧干燥是當(dāng)前制備商品化發(fā)酵劑的主要方法；② 篩選乳糖和半乳糖利用率高的陽性菌株，以多產(chǎn)乳酸；③ 篩選粘性菌種以高產(chǎn)胞外多糖等粘性物質(zhì)，從而增加產(chǎn)品粘度，提高產(chǎn)品的濃厚質(zhì)地，并減少凝膠斷裂及乳清析出等質(zhì)量缺陷的發(fā)生；④ 酸奶發(fā)酵過程中會經(jīng)常由于噬菌體的污染而導(dǎo)致發(fā)酵遲緩甚至發(fā)酵失敗，但是還缺乏有效的防治措施，因此每個酸奶廠都要求有相應(yīng)的抗噬菌體菌株以備輪換；⑤ 檸檬酸能夠被分解成為二乙酰等酸奶特有風(fēng)味物質(zhì)，檸檬酸利用菌能夠增強酸奶的特有風(fēng)味；⑥ 篩選雙歧桿菌和嗜酸乳桿菌等益生菌時，菌株好來自于人體，而且能耐受人的膽汁酸鹽和酸性環(huán)境，以增強其有效性。
篩選得到的純培養(yǎng)物置于超低溫冰箱或液氮罐中長期保藏，以保持其活性和穩(wěn)定性。
2) 菌種的移植。在進行發(fā)酵劑的工廠化生產(chǎn)以前，先在實驗室和菌種車間進行菌種的活化和移植，并進行種子液的擴大培養(yǎng)。
3) 培養(yǎng)基的配制和滅菌。制備直投式酸奶發(fā)酵劑，首先要對乳酸菌進行高濃度培養(yǎng)。在選擇好基礎(chǔ)培養(yǎng)基(一般為脫脂奶粉培養(yǎng)基)后，要找到合適的增強因子對培養(yǎng)基進行強化，得到優(yōu)化培養(yǎng)基，以使乳酸菌的繁殖量達到大。
4) 接種培養(yǎng)。乳酸菌的高濃度培養(yǎng)方法有幾種：① 恒定pH值培養(yǎng)法：乳酸菌在發(fā)酵過程中，代謝產(chǎn)生的乳酸、醋酸等物質(zhì)對其生長具有反饋抑制作用。發(fā)酵罐中培養(yǎng)液的pH值維持在5.8 - 6.0，以解除乳酸等物質(zhì)對菌體生長的抑制作用，延長培養(yǎng)時間，制備出含活菌數(shù)高的發(fā)酵液。培養(yǎng)過程中，使用化學(xué)中和法或緩沖鹽法維持培養(yǎng)液pH值的穩(wěn)定。② 膜滲析法：利用膜的選擇性將培養(yǎng)液與營養(yǎng)液進行成分交換，使培養(yǎng)液中的乳酸部分滲出，營養(yǎng)液中的成分滲入培養(yǎng)液中，以維持乳酸菌正常的生長繁殖。
5) 細胞濃縮。對數(shù)期后期至穩(wěn)定期前期是乳酸菌細胞收獲的佳時期，因為此時收獲的菌體細胞的存活率和抗凍、抗干燥能力強。這時就可以將乳酸菌培養(yǎng)液進行離心分離，收集菌體細胞，使菌液濃度得到濃縮。也可以選擇膜分離。濃縮倍數(shù)在20 - 50倍以上，操作過程應(yīng)盡量柔和，盡量降低剪切力和空氣的影響。
6) 冷凍干燥。將乳酸菌冷凍后，在減壓環(huán)境下利用升華現(xiàn)象除去水分。當(dāng)菌體中的大部分水分被去除后，細胞的生理活動就會停止，從而達到了長期保藏的目的。冷凍過程中產(chǎn)生的冰晶體會損壞細胞膜，導(dǎo)致細胞大量死亡，所以在冷凍干燥前需加抗冷凍保護劑，以減少細胞的損害程度。
7) 包裝。一般采用袋裝、無菌包裝，便于貯存、運輸。乳酸菌凍干粉
