廣州普正：益生菌加工生產工藝研究

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益生菌（Probiotics）是一類對宿主有益的活性微生物，是定植于人體腸道、生殖系統內，能產生確切健康功效從而改善宿主微生態平衡、發揮有益作用的活性有益微生物的總稱。人體、動物體內有益的細菌或真菌主要有∶酪酸梭菌、乳酸菌、雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、放線菌、酵母菌等。目前世界上研究的功能最強大的產品主要是以上各類微生物組成的復合活性益生菌，其廣泛應用于生物工程、工農業、食品安全以及生命健康領域。

一、益生菌簡介

自90年代初以來，形形色色的“益生菌”類保健品風靡了整個世界。與此同時，“益生菌”的研究業已成為國際上的熱門研究課題。

何謂益生菌？國際營養學界普遍認可的定義是：益生菌系一種對動物有益的細菌，它們可直接作為食品添加劑服用，以維持腸道菌叢的平衡。

在國外已開發出數以百計的益生菌保健產品，其中包括：含益生菌的酸牛奶、酸乳酪、酸豆奶以及含多種益生菌的口服液、片劑、膠囊、粉末劑、抑菌噴劑等等。針對人研究的不多，國內對益生菌的認知度還不是很強，這使得益生菌的產品線應用還不是很廣泛，因為存活率就是-大技術難題。

迄今為止，科學家已發現的益生菌大體上可分成三大類，其中包括：①乳桿菌類（如嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、詹氏乳桿菌、拉曼乳桿菌等）；②雙歧桿菌類（如長雙歧桿菌、短雙歧桿菌、卵形雙歧桿菌、嗜熱雙歧桿菌等）；③革蘭氏陽性球菌〈如糞鏈球菌、乳球菌、中介鏈球菌等）。此外，還有一些酵母菌與酶亦可歸入益生菌的范疇。當人體住滿足夠的益生菌時，人就會處于健康的狀態，但是一旦體內菌群失去平衡，比如菌種間比例發生大幅變化或者超出正常數值時，那么腹瀉、過敏、胃口不佳、疲倦、免疫力低等一系列病癥就會隨之而來，人體的健康就會亮紅燈，而這時適當添加益生菌，協助體內菌群平衡，才能讓人重現健康狀態。

二、益生菌的生產工藝流程

益生菌生產工藝流程可分為以下幾個階段：

1、前處理：菌種接種培養。

2、種子罐培養。

3、生產罐培養：如是芽孢桿菌類，應檢驗待80%以上繁殖體轉變為空形芽孢時，停止通氣和攪拌。

4、排放培養液加入適星載體。

5、干燥：冷凍、冷藏暫存、干燥。

6、后處理：粉碎、過篩、質量檢驗。

三、益生菌生產工藝研究

目前益生菌的生產工藝主要有兩種：固體表面發酵法和大罐液體發酵法。

（1）固體表面發酵法：

該法是把固體表面培養的菌泥與載體按比例混合經干燥制成的。此法產量低，勞動強度大，易受雜菌污

染，不適于工業化生產，但投資少。

（2）大罐液體發酵法：

大罐液體發酵法一般生產工藝流程為：菌種接種培養→種子罐培養→生產罐培養（如是芽孢桿菌類，應

檢驗待80%以上繁殖體轉變為空形芽孢時，停止通氣和攪拌）一排放培養液加入適量載體→干燥→粉碎→過篩→質量檢驗→益生菌產品。此法適于工業化生產，便于無菌操作，但投資多。

無論是固體表面發酵工藝還是大罐液體發酵工藝，其整體工藝過程都需要在無菌的環境下操作，每個環節的衛生條件都要求十分嚴格。

四、大罐液體發酵法的核心設備

大罐液體發酵法的核心設備為發酵罐和種子罐。

（1）發酵罐

發酵罐是-種對物料進行機械攪拌與發酵的設備。該設備采用內循環方式，用攪拌槳分散和打碎氣泡，它溶氧速率高，混合效果好。罐體采用SUS304或316L進口不銹鋼，罐內配有自動噴淋清洗機頭，確保生產過程符合GMP要求。

按照微生物的生長代謝需要，分為好氣型發酵罐和厭氣型發酵灌。用于厭氣發酵（如生產酒精、溶劑）的發酵罐結構可以較簡單。用于好氣發酵（如生產抗生素、氨基酸、有機酸、維生素等）的發酵罐因需向罐中連續通入大量無菌空氣，并為考慮通入空氣的利用率，故在發酵罐結構上較為復雜，常用的有機械攪拌式發酵罐、鼓泡式發酵罐和氣升式發酵罐。

乳制品、酒類發酵過程是一個無菌、無污染的過程，發酵罐采用了無菌系統，避免和防止了空氣中微生物的污染，大大延長了產品的保質期和產品的純正，罐體上特別設計安裝了無菌呼吸氣孔或無菌正壓發酵系統。罐體上設有米洛板或迷宮式夾套，可通入加熱或冷卻介質來進行循環加熱或冷卻。發酵罐的容量由300-15000L多種不同規格。發酵罐按使用范圍可分為生物發酵罐、啤酒發酵罐、葡萄酒發酵罐等。

（2）種子罐

適用于酸奶及乳酸菌飲料母液發酵、釀造、佐料、制藥、化工及真菌培植，其作用可加熱、保溫及冷卻，為全封閉衛生型發酵專用設備。材料均采用進口304、1cr18Ni9Ti組成。本設備具有節能、消聲、耐腐蝕、生產力強，清洗和操作方便等優點。種子罐有碳鋼制種子罐、不銹鋼制種子罐兩種。冷卻加熱形式有夾套式、內盤管式，外環管式，供用戶選用。

五、加工處理技術

芽孢桿菌、乳酸菌、酵母菌等不同菌種對環境因素的耐受力不同，但其作為益生菌產品中的活性成分，效能各有特色，難以取舍。人們已研究一些保護方法，如包埋、微囊化等等，取得了令人滿意的結果。但成本增高，生產過程也復雜。

美國內布斯加大學的一項研究表明，日糧中添加油脂可在一定程度上保護酵母菌免遭制粒的破壞。隨基因工程的發展，將芽孢菌中的芽孢移植到無芽孢的乳酸菌屬上，使之變成耐高溫的菌種，或者從菌種的組合和篩選方面考慮以芽孢桿菌屬替代乳酸菌屬，便可以從根本上解決制粒過程中微生物受到破壞的問題。

目前，市應用較多、效果較好的是以芽孢桿菌為主的復合型益生菌。即使制粒過程中象乳酸菌、酵母菌等活菌大部分損失，但培養物中的乳酸、維生素B族及優質蛋白仍可與芽孢桿菌一起發揮良好的功效。所以，篩選耐受性更好，功能更強的菌株，一直是益生菌使用技術領域重要課題。

廣州普正生物科技有限公司是一家致力于研究、開發、和生產美味健康食品的高新技術企業。公司承接益生菌OEM代工業務，歡迎各貼牌商前來咨詢合作！

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