复合菌制剂的设计放大——提升发酵食品品质、安全性、稳定性的“金钥匙”!

文摘   2025-01-05 09:35   北京  

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文丨Lisa

编丨Lisa

复合菌制剂是现代食品发酵领域的关键技术手段,在提升发酵食品品质方面发挥着重要作用。

一、复合菌制剂及其特点

复合菌制剂是将两种或以上有特定功能菌株混合制成的微生物制剂,所用微生物安全性高、代谢活性符合发酵需求。


与纯菌发酵剂相比,多菌复合能维持良好发酵环境,发挥菌种优势,提高综合功能,保存自然发酵产品风味多样性,提高产量,还能提高产品稳定性、安全性,延长货架期,节约生产成本。

二、复合菌制剂设计

(一)设计原则

了解微生物相互作用:明确自然发酵食品中微生物体系相互作用,有利于开发特色复合菌制剂,生产优质发酵食品。


遵循协同作用原则:选择混合菌种遵循少而精原则,且设计一般遵循互利共生和偏利共生等协同相互作用,即发酵中不同微生物相互促进生长代谢,或一种微生物促进另一种生长代谢而自身不受影响,以提高复合菌制剂综合功能。


(二)复合菌制剂制备

剂型选择:发酵剂有液态和粉剂两种,复合菌制剂一般以粉剂为主。粉剂体积小、易保存、不易染菌,生产时可直接投入,无需活化,缩短生产周期。


菌种选择方法有两种:一是利用传统发酵产品中分离的优势菌株复配,其能适应环境和加工条件,释放酶有助于生产特色发酵食品;二是将已知有益菌株复配用于食品发酵,以达商业目的。


现代生物学技术应用:现代生物学技术有助于认识发酵微生物形态、特性和代谢能力,为复合菌制剂复配提供保障。如基因组学为菌种选择提供理论依据,基因分析检测技术(如PLFA、PCR - DGGE等)可用于研究发酵食品微生物群落。



(三)复合菌制剂设计优化方法

传统优化方法:影响发酵产品品质因素多,优化发酵工艺条件非常重要。单因素法和正交试验常用于发酵产品工艺优化,可降低工作量、提高筛选效率,但无法得出最适因素和响应值间的回归方程。


计算机辅助优化方法:随着计算机技术发展,利用统计软件辅助优化筛选成为现实。常用优化方法有Plackett - Burman设计、最陡爬坡试验、响应面试验等,可准确高效得出优化结论。



三、复合菌制剂在食品加工中的应用

在酒饮料发酵中的应用:强化大曲与风味改善

复合菌制剂制备强化大曲可减少人工接种对大曲稳定性和协调性影响,提高其感官等级及糖化力、液化力、发酵力、酯化力等。


酿酒酵母与非酿酒酵母复合发酵可使酒饮料香味成分多样化,不同酵母复合还可改善酒制品口感、色泽,降低酒精度数。


在谷类制品发酵中的应用:风味与营养提升及品质改善

复合菌制剂发酵可赋予酸面团独特质地和风味,提高馒头等谷类制品风味物质含量,延缓淀粉老化,减少抗营养因子,延长保质期,提高营养价值,改善口感和香味,增加必需氨基酸含量。



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