背景
酸奶又稱發(fā)酵乳,是以牛羊鮮乳或制品為主要原料,進行發(fā)酵后所得的呈凝集狀或液體狀的具有特殊風(fēng)味的乳飲料。酸奶發(fā)酵主要是利用乳酸菌將奶中的乳糖等營養(yǎng)成分進行分解,產(chǎn)生多種有機酸和酶類物質(zhì),導(dǎo)致牛羊鮮乳或制品pH降低,蛋白質(zhì)發(fā)生凝固,呈現(xiàn)出粘性膠狀結(jié)構(gòu)。酸奶發(fā)酵工藝優(yōu)化對生產(chǎn)效益和產(chǎn)品質(zhì)量保證都具有重要意義。但是,由于發(fā)酵過程整個體系將發(fā)生一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)變化,傳統(tǒng)光學(xué)、電化學(xué)、質(zhì)譜學(xué)、色譜學(xué)分析技術(shù)很難實時在線監(jiān)測整個過程,諸如液-質(zhì)、氣-質(zhì)連用等技術(shù)存在操作繁瑣、成本高的問題。
電子微生物生長傳感器方法和結(jié)果
將接種有乳酸菌的牛奶裝入一次性檢測管中(圖1),插入電子微生物生長分析儀中,實時在線測定細菌時間分辨率為1 min的生長動力學(xué)曲線。結(jié)束后,點擊“速率曲線”功能鍵,獲得生長速率曲線。圖2展示了分別接種102 CFU/mL、103 CFU/mL、104 CFU/mL、105 CFU/mL和106 CFU/mL德氏乳桿菌保加利亞亞種(L. bulgaricus)的牛奶發(fā)酵曲線(三平行),整個過程呈現(xiàn)出清晰的調(diào)整期、加速期、指數(shù)期、減速期和穩(wěn)定期。各接種濃度的細菌都能使發(fā)酵在33小時內(nèi)達到相同的一個最大穩(wěn)定值(即達到穩(wěn)定期)。樣品發(fā)酵過程達到最大減速期所需的時間與接種濃度呈線性的負相關(guān)(圖3)。這就意味著可以通過增加接種濃度來實現(xiàn)縮短發(fā)酵時間的目的。
(圖1)