酸漿怎么做?酸漿商業配方工藝,酸漿制作技巧,酸漿做法

豆清發酵液（俗稱酸漿）是酸漿豆腐生產最核心的原料，是酸漿豆腐的靈魂，它決定酸漿豆制品的品質和食品安全，目前酸漿生產有自然發酵法和純種發酵法2種方法。酸漿自然發酵是傳統酸漿發酵方法，主要做法是：采用敞開的塑料容器或不銹鋼容器收集豆腐凝固時產生的豆清液，置于室內，自然接種發酵48~72小時，發酵終點和使用量根據經驗決定，技巧性強、技術性差，無法實現標準化和規模化生產。由于生產的環境不同，酸漿中微生物種類和數量均不確定，酸漿的質量受環境影響大，品質完全依賴于氣候條件、操作者的經驗和心情，不可控因素多，產品存在一定的質量風險和食品安全風險隱患。這也是酸漿豆腐在我國發展一直很慢的主要原因，盡管它品質好、營養健康。目前這個自然發酵法主要在國內的小作坊和小工廠采用。酸漿純種發酵是現代化生物發酵工藝的生產酸漿的方法，該法是指通過豆清液收集后經滅菌然后再接種純種微生物培養的方式，以生產能滿足酸漿豆腐生產要求的凝固劑的生產技術。由于微生物種類數量可控、發酵條件可控，其發酵終點和使用量均可精準控制，該法酸漿品質量穩定、安全風險可控，適合酸漿豆腐工業化生產、標準化生產。酸漿純種發酵屬于現代生物發酵工程技術領域，對生產技術、生產設備、技術團隊均有一定的要求，但其核心是有合適的菌種。這是酸漿豆腐工業化、產業化的核心技術，也是瓶頸技術。下面重點闡述純種發酵酸漿生產相關技術。一、酸漿發酵原料酸漿工業化生產源于實驗室研究但不同于實驗室研究，在保證技術先進性、可靠性的同時需綜合考慮微生物安全性，原料成本、原料來源以及生產裝備的配套性。與一般微生物工業發酵一樣，酸漿發酵原料選擇應考慮以下基本原則：①因地制宜，就地取材，便于運輸。②原料內碳水化合物含量高，蛋白質含量適宜，滿足微生物代謝需要。③原料資源豐富，容易收集。④原料貯藏性高，易于保存。⑤原料為食品級，無食品安全風險。⑥原料性價比高，生產成本低。酸漿工業化生產的主要原料是豆腐加工的副產物豆清液和碳水化合物。（一）豆清液豆清液是豆腐點漿工序中蛋白質凝固時析出和豆腐壓榨時產生的大豆乳清液之總稱，是益生菌的良好培養基。1.豆清液的主要成分豆清液含有大豆乳清蛋白、不飽和脂肪、碳水化合物、維生素和β-胡蘿卜素等營養成分以及大豆異黃酮、大豆低聚糖等功能性成分。經檢測分析，豆清液含蛋白質4.08g/L、可溶性固形物含量14.7g/L，脂肪1.10g/L，總糖2.36g/L，還原糖0.53g/L，蔗糖1.83g/L，大豆異黃酮0.62g/L，還有維生素和微量元素。據統計，每1t大豆加工成豆腐，能產生4~7t豆清液。其蛋白質以大豆乳清蛋白（Wheysoyprotein）為重要蛋白成分，它由2S蛋白和7S蛋白組分組成，易溶于水。具體構成參見表1。表1大豆乳清蛋白主要組成成分的分子量和等電點組分成分相對分子量等電點2SKunitz抑制劑215004.5Bowman-Birk抑制劑79854.2細胞色素C120009.8~10.17S血球凝集素1200005.81脂肪氧化酶102005.68β-淀粉酶617005.85大豆中的糖類由蔗糖、毛蕊花糖、水蘇糖、棉籽糖和阿拉伯半乳聚糖構成。它們易溶于水，在豆腐加工過程中，溶解在水中，成為豆清液成分之一。其中毛蕊花糖、棉籽糖、水蘇糖稱之為大豆低聚糖（SoyOligosaccharide），其含量約占大豆總碳水化合物的50%，而大豆低聚糖不能被一般微生物利用，卻能被乳酸菌等益生菌利用，是微生物繁殖的良好碳源，這正是豆清液微生物繁殖的理論基礎之一，所以，豆清液是益生菌的良好培養基。此外，大豆中的大豆異黃酮和大豆中維生素也容易溶于水，進入豆清液中，從而使豆清液具有較好保健作用。從上述可知，豆清液的成分與大豆直接相關。研究表明，主要有以下幾個因素影響豆清液成分。2.影響豆清液品質的因素（1）大豆品種大豆品種繁多，大豆成分含量受大豆品種、產地、生產年份、氣候等因素影響。從地域看，安徽和湖北等生長在黃淮流域的大豆品種，加工豆制品時，獲得豆清液的質量相對較好，主要表現在色澤和風味方面。豆清液顏色淡黃色，較清亮，比較合適用于酸漿發酵。（2）豆制品加工用水目前豆制品企業的加工用水大多數采用自來水或地表水。自來水各地差異較大，同時各地自來水管理水平不同，導致自來水的硬度和余氯均不統一，從而影響豆清液的成分和品質。按照國家生活飲用水的標準，GB5749的要求：總硬度低于450mg/L（以CaCO3計），研究表明：若自來水的硬度高于300mg/L（以CaCO3計），則豆清液中Ca2+離子濃度將超過50mg/L。從而導致豆清液在中蛋白質與Ca2+結合形成沉淀，導致豆清液中蛋白質含量下降，影響豆清液的發酵。適合酸漿工藝的豆制品用水，最佳的方式是采用去離子水或反滲透水，水的硬度低于300mg/L（以CaCO3計），以消除加工用水對豆清液品質的影響。（3）豆制品制漿工藝豆制品制漿工藝可分為生漿工藝和熟漿工藝，熟漿法又分為一次漿渣共熟、二次漿渣共熟和熱水淘漿。不同的制漿工藝，豆清液的成分不同，經檢測，不同工藝獲得豆清液的成分如表1所示。表2不同制漿工藝對豆清液成分的影響成分總固形物（g/L）總糖（g/L）蛋白質（g/L）脂肪（g/L）異黃酮（g/L）還原糖（g/L）生漿工藝8.50.934.791.30.540.24一次漿渣共熟工藝10.62.084.241.20.580.43二次漿渣共熟工藝14.72.364.081.10.620.53熱水淘漿工藝9.31.764.471.20.580.38從表1可以看出，熟漿工藝產生的豆清液總固形物含量和總糖的含量大于生漿工藝，其中二次漿渣共熟工藝，獲得的豆清液總糖可達2.36g/L。豆清液的總糖和蛋白質能為微生物發酵提供較好的碳源和氮源，所以，豆清液是微生物生長繁殖適宜培養基。（4）凝固劑種類目前國內外主要使用的豆腐凝固劑是石膏（硫酸鈣）、氯化鎂和酸漿（豆清液發酵液）。采用石膏（硫酸鈣）和氯化鎂作為豆腐的凝固劑時，Ca2+和Mg2+離子將進入豆清液中，導致豆清液中Ca2+和Mg2+離子濃度超過50mg/L，Ca2+和Mg2+離子一是對微生物代謝有抑制，二是發酵過程中，可與豆清液中的蛋白質形成沉淀。酸漿（豆清發酵液）豆腐生產所產生的豆清液不含Ca2+和Mg2+離子，是酸漿發酵適合的培養基。（5）加工設備豆制品加工設備的自動化程度、設備清洗系統和豆清液收集系統的設計水平，直接影響豆清液收集的數量和質量。從豆清液的成分可知，豆清液是非常適合微生物生長繁殖的培養基，因此，豆清液的收集，需要高效、快捷和衛生。目前，國內豆制品設備基本上沒有設計豆清液回收系統和CIP清洗系統，不利于豆清液的清潔收集。因此，從豆制品加工設備的角度考慮，點漿凝固和壓榨工序應增加豆清液的回收系統和CIP自動清洗系統，收集豆腐凝固、壓榨過程產生的豆清液。這樣才能保證豆清液清潔充分收集。同時，豆制品設備CIP清洗，可有效保證生產設備衛生狀況，控制收集過程中豆清液中微生物繁殖。一般情況下，在2~4小時之內，將豆清液收集并滅菌，可確保豆清液發酵安全。目前，豆制品加工與安全控制湖南省重點實驗室聯合北京康得利智能科技有限公司推出酸漿自動化生產線，比較完善考慮豆清液的收集和清洗，達到豆清液自動收集，設備自動清洗。該設備在浙江莫干山食業有限公司、良食坊（山東）食品有限公司和鎮遠樂豆坊食品有限公司開始應用。（6）生產環境豆清液為豆制品加工的副產物，其質量的穩定性與生產環境有密切的關系，車間溫度、濕度、空氣中微生物數量和種類，均可影響豆清液的質量。①溫度溫度影響豆清液品質主要表現在兩個方面，一是溫度的升高會加快豆清液中各生物化學反應速率，使得豆清液腐敗變質速度加快，溫度每升高10℃，豆清液化學反應的速率增加1倍以上。二是溫度升高，微生物的代謝速度度加快，導致豆清液原始酸度上升。研究顯示，25-55℃范圍內豆清液中微生物生長速度與溫度成正相關，超過55℃，或低于25℃微生物生長速度下降。點漿凝固工序產生的豆清液溫度在65℃以上，理論上不利于微生物生長，壓榨工序產生的豆清液平均溫度在65℃以下，且溫度隨壓榨時間而降低，適合微生物生長，因此豆清液收集貯藏的時間不宜太長，防止豆清液溫度低于55℃。②濕度生產車間空氣中的相對濕度影響微生物種類和數量，濕度越高，微生物數量越大，落入豆清液中的微生物增多，豆清液質量下降。回收豆清液車間的相對濕度最好控制在75%以下。③空氣中微生物空氣微生物是指存在于空氣中的微生物。空氣微生物是主要的空氣浮游生物，是對較干燥環境和紫外線具有抗性的種類，主要有附著于塵埃上從地面飛起的球菌屬（包括八疊球菌屬在內的好氧菌），形成孢子的好氧性桿菌（如枯草芽孢桿菌），色串孢屬等野生酵母，青霉等霉菌孢子。來源于人、動植物體、車間生產設備以及土壤中的微生物均能通過飛沫或塵埃等散布于空氣中，以氣溶膠的形式存在，使空氣中含有一定種類和數量的微生物。為確保豆清液的品質，豆制品生產工具、設備需要及時清理，保持清潔，并定期對生產環境進行消毒處理。消毒的方法，可采用在停產期間，車間開紫外線燈。也可在車間安裝臭氧發生器，在車間無人時，定時開啟。進入生產車間的人和物料也均應保持清潔。（二）碳水化合物碳水化合物是微生物生長繁殖不可缺少的營養物質之一，俗稱碳源。它既能構成菌體細胞，又能提供微生物生命活動中所需能量。碳是微生物細胞需求量最大的元素，占細胞干重的50%，能為微生物生存提供營養的碳（元）素或碳架的營養物質被稱為碳源，種類極其廣泛。簡單的無機含碳化合物、比較復雜的有機物、復雜的有機大分子、天然含碳物質（牛肉膏、蛋白胨、花生餅粉、糖蜜、石油等），都屬于能被不同的微生物利用的碳源。豆清液含有微生物代謝所需的碳源和氮源，按照微生物培養基配方設計要求，碳（C）：氮（N）=100:0.2~2，所以，豆清液的營養成分中的碳源略顯不足，需要適當補充。用于酸漿生產的微生物屬于異養型，碳源以糖類為主，其中單糖優于多糖，己糖優于戊糖，因此葡萄糖、果糖、蔗糖、糖蜜、乳糖等均可用于酸漿發酵，以葡萄糖的效果最好。葡萄糖補充的量根據酸漿發酵最終要求的總酸和發酵時間來確定。二、酸漿發酵機理（一）酸漿微生物代謝途徑和發酵類型酸漿發酵的主要微生物是乳酸菌，根據乳酸菌糖代謝發酵途徑的不同，可以把乳酸菌微生物分為同型乳酸發酵和異型乳酸發酵2大類。乳酸菌的糖代謝途徑包括在厭氧條件下的糖酵解途徑（EMP）和有氧條件下的磷酸轉酮醇酶途徑，1乳酸菌糖代謝途徑（1）同型發酵。在糖酵解途徑中，由1mol葡萄糖可得到2mol乳酸，并凈得2molATP。這種只產生單一的一種乳酸分子而不產其他有機酸（雜酸）的發酵就是同型乳酸發酵。事實上，葡萄糖100%轉化為乳酸只是理論值。由于微生物的生長及其生理活動會消耗部分葡萄糖，不會完全達到100%轉化率的程度。（2）異型發酵。在有氧條件下，乳酸菌利用磷酸己糖途徑（磷酸轉酮醇酶途徑）進行異型乳酸發酵。由葡萄糖產生等量的乳酸、CO2和乙醇或乙酸。乳酸菌屬中的短桿菌（L.brevis）、發酵乳桿菌（L.fermentum）、植物乳桿菌（L.plantarum）、腸膜明串珠菌（Leuconostocmesenteroides）為異型發酵菌。其發酵總反應式為：C6H12O6+ADP+Pi→CH3CHOHCOOH+CH3CH2OH+CO2+ATP此過程1mol己糖生成1mol乙醇、1molCO2和1mol乳酸。乳酸菌對糖的轉化率只有50%。（3）混合酸發酵。除上述2種代謝途徑外，同型發酵乳酸還在下述情況下進行混合酸發酵，混合發酵代謝途徑。當培養基中葡萄糖的量受到限制，或碳源是葡萄糖以外的糖時，如乳酸乳球菌（L.lactis）以麥芽糖、乳糖和半乳糖為碳源的乳酸發酵，或者改變發酵環境條件，如提高pH、降低溫度時的發酵，在這些條件下除形成乳酸外，還生成乙醇、乙酸和甲酸。實際上，該菌先進行同型乳酸發酵，代謝至丙酮酸時，一部分生成乳酸，另一部分由丙酮酸甲酸裂合酶（PFL）催化，形成甲酸和乙酰CoA。在有氧條件下，丙酮酸甲酸裂合酶失活，代之以丙酮酸脫氫酶PDH活化，產生CO2和NADH2。乳酸菌的混合酸發酵途徑從乳酸菌的糖代謝途徑可知，豆清液發酵成酸漿，乳酸菌的糖代謝途徑為異型發酵和混合酸發酵途徑。酸漿有機酸種類以乳酸為主，同時還要乙酸、甲酸和檸檬酸。乳酸菌在早期繁殖階段，乳酸菌的增值過程，乳酸菌的代謝途徑是三羧酸循環，三羧酸循環的途徑可知，生物在代謝過程中會產生檸檬酸。此外，酸漿中活性酶主要來源于真菌發酵產生。酶的活性雖然不高，但其作用非常重要。（二）酸漿發酵動力學發酵動力是研究生物反應過程中菌體生產、底物消耗、產物合成之間的動態平衡規律及其定量關系的科學。以化學熱動力學（研究反應的方向）和化學動力學（研究反應速度）為基礎，針對微生物發酵的表觀動力學，通過研究微生物群體的生長、代謝，定量反映細胞群體酶促反應體系的宏觀變化速率。通過對微生物生長率、培養基質和氧消耗率、產物合成率的動態研究，實現發酵條件參數的在線監測，掌握發酵過程的規律，確定發酵動力學模型；優化發酵工藝條件，確定最優發酵參數，如基質的濃度、溫度、pH、溶氧等，提高發酵產量、效率和轉化率，以發酵動力學模型作為依據，利用計算機進行程序設計、模擬最合適的工藝流程和發酵工藝參數，從而使生產控制達到最優化，實現發酵過程控制的智能化和數字化。酸漿發酵是兼性厭氧發酵過程，發酵過程較為簡單，同時豆清液發酵主要考慮產物合成的狀態，所以，在此，我們重點研究產物合成的動力學。產物的合成(指除細胞以外的生成物)，與基質的消耗有關，且產物的形成是微生物代謝活動的結果，因此微生物生長和產物形成都與營養基質的利用密切相關，并且取決于微生物的自身代謝調節作用。根據培養過程中菌體的生長，發酵參數(培養基、培養條件等)和產物形成速率三者間的關系，將發酵過程劃分為不同的類型:I型生長關聯型、II型部分生長關聯型及Ⅲ型非生長關聯型。分批發酵的分類對發酵實踐具有指導意義:如果生產的產品是生長關聯型(如菌體與初級代謝產物)，宜采用有利于細胞生長的培養條件，延長與產物合成有關的對數生長期;如果產品是非生長關聯型，則宜縮短對數生長期，并迅速獲得足夠量的菌體細胞后延長平衡期，以提高產量。三、酸漿生產及其品質管理（一）酸漿生產工藝酸漿的主要成分是有機酸和生物活性酶。酸漿發酵的微生物主要是乳酸菌，從乳酸菌的糖代謝途徑可知，酸漿發酵是異型發酵和混合發酵的代謝途徑。目前酸漿存在兩種生產模式：自然發酵和純種發酵生產。自然發酵，主要豆清液收集后靜置，自然條件下完成發酵，是非控溫，粗放式的發酵模式，這種模式，簡單，經濟，但不適合工業化生產。純種發酵工藝，是在發酵罐內精準控制發酵進程，這種酸漿生產模式是本文重點討論的工藝。結合酸漿發酵的特點和原料的狀況，酸漿生產主要采用深層液態發酵法工藝。1.工藝流程（間歇式滅菌法）酸漿液態深層發酵一般采用不銹鋼機械攪式兼性厭氧發酵罐，發酵罐的容積為1000L-10000L，發酵罐的頂部設計呼吸器、進料管、攪拌軸、電機。目前酸漿發酵采用3株以上的乳酸菌作為菌種，進行發酵。下面介紹源于湖南君益福食品有限公司的酸漿發酵工藝，酸漿發酵工藝流程圖2.操作要點（1）豆清液：色澤金黃或淡黃，可溶性固形物含量為≥0.8Brix，總酸≤1.2g/L(以乳酸計)，經60~120目過濾，暫存收集罐中，室溫暫存時間≤4h；若暫存時間超過4h，則收集的豆清液需降溫至10℃以下或升溫60℃以上保存。最長暫存時間不超過12小時。（2）收集罐空消：①首次使用或停產超過72小時后使用或連續生產超過144小時，打開蒸汽閥罐內通蒸汽，待溫度達100℃時，打開排氣閥排氣3min再關閉，待收集罐溫度達121℃保溫10~15min，再關閉蒸汽閥，打開底閥排盡蒸汽。②連續生產時，打開蒸汽閥罐內通蒸汽，待溫度達100℃時，打開排氣閥排氣3min再關閉，溫度到達105℃，并維持5-10min，待收集罐內溫度下降到40℃以下，并打開無菌空氣管，向罐內通無菌空氣，然后打開罐底閥，排除冷凝水。③異常情況處理：若在空消殺菌過程中出現停電、停水或蒸汽壓力不足等情形，故障導致的停止時間低于2小時，重復殺菌過程，若超過2小時，則重新打開排氣閥，通蒸汽至100℃，打開排氣閥排氣3min再關閉，待收集罐溫度達105℃保溫10~15min，再關閉蒸汽閥，打開底閥排盡蒸汽。（3）發酵罐空消：打開蒸汽閥、取樣口蒸汽小閥，待溫度達100℃時，打開排氣閥和接種閥排氣5min再關閉，待發酵罐溫度達105℃保溫10~15min，再關閉所有蒸汽閥，打開底閥排盡蒸汽。①首次使用或停產超過72小時后使用或連續生產超過144小時，打開蒸汽閥罐內通蒸汽，待溫度達100℃時，打開排氣閥排氣5min再關閉，待發酵罐溫度達121℃保溫10~15min，再關閉蒸汽閥，打開底閥排盡蒸汽。②連續生產時，打開蒸汽閥罐內通蒸汽，待溫度達100℃時，打開排氣閥排氣3min再關閉，同時維持5-10min，然后打開罐底閥，排除冷凝水。③異常情況處理：若在空消殺菌過程中出現停電、停水或蒸汽壓力不足等情形，故障導致的停止時間低于2小時，重復殺菌過程，若超過2小時，則重新打開排氣閥，通蒸汽至100℃，打開排氣閥排氣3min再關閉，待發酵罐溫度達105℃保溫10~15min，再關閉蒸汽閥，打開底閥排盡蒸汽。（4）豆清液標準化：按照豆清液的營養成分，基于乳酸菌發酵的特點，需要補充碳源，添加1%~2%的食品級葡萄糖，由人孔添加到發酵罐，攪拌轉速為30~40rpm，直至完全溶解。（5）滅菌、冷卻：①加入標準化完成的豆清液后，打開發酵罐的蒸汽閥罐內通蒸汽，待溫度達100℃時，輕開排氣閥和接種閥排氣3~5min再關閉，待發酵罐溫度達121℃保溫10~15min；打開冷卻水閥，冷卻至38±2℃，冷卻時需往罐內通無菌空氣，保證壓力表示數不低于0.1MPa，避免冷卻時罐體因罐內負壓變形。②異常情況處理：若在豆清液殺菌過程中出現停電、停水或蒸汽壓力不足等情形，首先取樣檢測豆清液的總酸和可溶性固形物含量，然后，故障導致的停止時間低于2小時，若殺菌時間超過規定時間的1/2時，則補足相應的殺菌時間，若殺菌時間小于規定時間的1/2時，則將剩余的殺菌時間延長1.5倍，作為相應的殺菌時間，若超過2小時，則取樣檢測豆清液的總酸和可溶性固形物含量，總酸和可溶性固形物含量變化絕對值小于0.2時，則將殺菌時間為規定時間1.5倍，若總酸和可溶性固形物含量變化絕對值超過0.2時，則排出豆清液。（6）接種：接種前先將硅膠管高溫高壓滅菌，同時觀察壓力表，若為負壓需事先通無菌空氣，防止內部形成負壓吸入外界雜菌；若為正壓，開排氣閥待壓力為零，再將硅膠管與無菌空氣和菌液瓶蓋的快接皮管接頭連接喉箍卡緊，再往接種環內添加75%酒精置于接種口，點火，再將菌液瓶蓋的另一端不銹鋼管置于火焰上方15s，最后往菌液桶內通入一定無菌空氣將菌液打入發酵罐內，接種口滅菌，蓋緊。同時打開接種區域的蒸汽閥，在接種區域形成局部無菌，接種量為2~3%。（7）發酵：設定培養溫度為38±2℃、轉速為160rpm，其中前4h通入無菌空氣，通過溶氧電極，檢測發酵液的溶氧量2~3mg/L，而后停止通氣恒溫培養12~20h。（8）發酵終止：當發酵液的總酸為4.2±0.2g/L(以乳酸計)時，終止發酵，經150-200目過濾，并將豆清發酵液經板式換熱器升溫至55±1℃，再由泵打入酸漿凝固劑罐待用。（9）暫存：豆清液發酵原則是當班使用完畢。若72小時內使用完，則須降溫至25℃以下密閉保存，但使用前須升溫至55℃。4.注意事項4.1培養基的滅菌酸漿發酵屬于生物發酵領域，而生物發酵的關鍵是培養基的滅菌，培養基的滅菌效果決定發酵是否成功的關鍵，根據發酵工藝，培養基的滅菌可分為間歇式滅菌和連續滅菌。目前二種方法國內都有企業采用。（1）間歇滅菌（分批滅菌法）在培養基滅菌之前，通常應先將與罐相連的分空氣過濾器用蒸汽滅菌并用空氣吹干。分批滅菌時，先將輸料管路內的污水排凈，然后將配置好的豆清液培養基用泵送至發酵罐內，同時開啟攪拌器進行滅菌。滅菌前先將各排氣閥打開，將蒸汽引入夾層或蛇管進行加熱，當罐溫升至80~90℃，將排氣閥逐漸關小。這段預熱時間為了使物料溶脹和受熱均勻，預熱后再將蒸汽直接通入到豆清液培養基中，這樣可以減少冷凝水量。當溫度升至滅菌溫度121℃，罐壓為1×105Pa（表壓）時，打開接種、補料、消泡劑、酸、堿等管道閥門進行排汽，并調節好各進汽和排汽閥門的排汽量，使罐壓和溫度保持在一定的水平上進行保溫。生產中通常采用的保溫時間為30~60min。在保溫過程中應注意凡在培養基液面下的各種管道都通入蒸汽，即“三路進汽”，蒸汽沖通風口、取樣口和出料口進入罐內直接加熱；而在培養基液面以上的管道口則應排放蒸汽，即“四路出汽”，蒸汽從排氣、接種、進料和消泡劑管道排汽，這樣才能做到不留滅菌死角。保溫結束時，先關閉排汽閥門，再關閉進汽閥門，待罐內壓力低于無菌空氣壓力后，立即向罐內通入無菌空氣，以維持罐壓。在夾層或蛇管中通冷水進行快速冷卻，使培養基的溫度降至所需溫度。（2）連續滅菌。在豆清液培養基滅菌過程中，高溫條件下，除了微生物死亡外，還伴隨著培養基營養成分的破壞，而間歇滅菌由于升溫和降溫時間長，所以，對培養基營養成分破壞較大，而以高溫、快速為特點的連續滅菌，可以在一定程度上解決培養基營養破壞的問題。連續滅菌時，培養基可在短時間內加熱到保持溫度，并且能快速冷卻，升溫時間短，有利于減少培養基中營養物質的破壞。連續滅菌時將豆清液培養基通過高溫瞬時滅菌機（UHT），進行連續流動滅菌后，進入預先滅菌的發酵罐中的滅菌方式，也稱之為連消。連續滅菌時在短時間加熱是物料溫度達到滅菌溫度126~132℃，并在保持管中一定的時間，通常30~60秒，快速冷卻后進入已滅菌的發酵罐。4.2影響培養基滅菌效果的因素（1）培養基的成分豆清液培養基中的糖類、蛋白質和脂肪影響微生物的耐熱性，使微生物的受熱死亡速率變慢，這主要是有機物會在微生物細胞外形成一層薄膜，影響熱的傳遞。另外豆清液中含有少量碎豆花，也會影響滅菌效果。所以，豆清液收集后必須需要過濾除去豆花。（2）培養基的pHpH對微生物的耐熱性影響很大。微生物一般在pH6.0~8.0時最耐熱，pH<6.0，氫離子易滲入微生物細胞內，從而改變細胞的生理反應促使其死亡。培養基的pH越低，滅菌所需溫度越低，時間越短。通常情況下，pH低于4.6，則可選擇滅菌溫度100℃滅菌。4.3微生物性質和數量各種微生物對熱的抵抗力相差較大，細菌的營養體、酵母、霉菌的菌絲體對熱較為敏感，而放線菌和霉菌孢子、芽孢等對熱的抵抗力較強。處于不同生長階段的微生物，所需滅菌的溫度與時間也不同。繁殖期的微生物對高溫的抵抗力要比衰老期抵抗力小得多，這與衰老期微生物細胞中蛋白質的含水量低有關。同一溫度下，微生物的數量越大，則所需的滅菌時間越長，因為微生物在數量較多時，其中耐熱個體出現的機會也越多。所以，為保證豆清液滅菌的效果，一般需要控制收集的豆清液的微生物含量水平。4.4冷空氣排除情況高壓蒸汽滅菌的關鍵問題是為熱的傳導提供良好條件，而其中最重要是使冷空氣從滅菌器中順利排出。因為冷空氣導熱性差，阻礙蒸汽的熱傳導，而且還可能減低蒸汽分壓使之不能達到應有的溫度，容易形成冷點。當發酵罐冷空氣排除不徹底，壓力表所顯示的壓力不單是罐內蒸汽壓力，還有空氣的分壓，所以罐內的實際溫度低于壓力表所對應的溫度，造成滅菌溫度不夠（表3）。為了確保滅菌時發酵罐空氣排除度，可采用滅菌發酵罐上同時安裝壓力表和溫度計。空氣排除程度與溫度的關系表注：1atm=1.01×105Pa（二）酸漿品質管理酸漿是微生物發酵產品，而微生物發酵過程是一個非常復雜的動態過程，涉及微生物細胞生長，繁殖、產酶，以及酶催化的生化反應過程。發酵水平高低不僅取決于生產菌種本身的性能，而且要賦予其合適的條件，才能使它的生產能力充分表達出來。所以，酸漿的品質與接種量、培養溫度、pH、培養基組成，以及溶解氧因素有關，為了獲得穩定的酸漿，必須掌握發酵過程中微生物代謝的基本變化規律，并通過各種監測手段和傳感器以監測并記錄整個發酵過程中與代謝變化有關的各個參數，并根據各個參數的變化情況，結合代謝調控的基礎理論，有效地控制發酵過程，達到酸漿預期的生產水平和品質狀況。1.發酵過程需要監控的參數發酵過程中需要監測的參數很多，根據這些參數的性質，可區分為物理參數、化學參數和生物參數三類，主要控制參數及控制方法見表4表4控制參數及控制方法一覽表微生物發酵是在一定條件下進行的，其代謝變化是通過各種檢測參數反映出來的。特別是菌體生長代謝過程中pH的變化，它是菌體生長和代謝的綜合表現。一般發酵過程主要控制參數：（1）pH。發酵液的pH是發酵過程中各種生化反應的綜合結果，它是發酵工藝控制的重要參數之一。pH的高低與菌體生長和產物生成有著重要的關系。（2）溫度。指發酵整個過程或不同階段中所組維持的溫度。它的高低與發酵中的酶反應速率、氧在培養液中的溶解度和傳遞速率、菌體生長速率以及產物生成速率等有密切關系。不同菌種、不同產品，發酵不同階段所維持的溫度亦不同，（3）溶解氧濃度。乳酸菌是兼性厭氧菌，因此，在前期微生物增殖過程，是好氧過程，溶氧的變化，可了解產生菌對氧利用的規律，反映發酵的異常情況，也可作為發酵中間控制參數及設備供氧能力的指標。溶氧一般用絕對含量(mg/L)來表示，也可用氧在培養液中飽和度的百分數（%）表示。（4）基質濃度。是發酵液中碳、氮、磷等重要營養物質的濃度。它們的變化對產生菌的生長和產物的合成有著重要的影響，也是提高代謝產物產量的重要控制手段。因此，在發酵過程中，必須定時測定碳（總糖和還原糖）、氮（氨基氮或銨氮）等基質的濃度。（5）通氣量。指每分鐘內每單位體積發酵液通人空氣的體積，也可叫通風比，也是好氧發酵的控制參數。它的大小與氧的傳遞和其他控制參數有關，一般控制在0.5~1.0L/min（L·min-1）。（6）罐壓。指發酵過程中發酵罐維持的壓力。罐內維持正壓可以防止外界空氣中的雜菌侵入而避免污染，以保證純種的培養。同時罐壓的高低還與氧和二氧化碳在培養液中的溶解度有關，間接影響菌體代謝。罐壓一般維持在0.02~0.05MPa。（7）攪拌轉速。指攪拌器在發酵過程中的轉速（r/min）。對好氧性發酵，在發酵的不同階段控制發酵罐攪拌器不同的轉速，以調節培養基中的溶氧。它的大小與氧在發酵液中的傳遞速率和發酵液均勻性有關。（9）發酵液濁度。濁度是能及時反映單細胞生長狀況的參數，用于澄清培養液中低濃度非絲狀菌的測量，測得的OD值與細胞濃度呈線性關系。一般采用分光光度計在波長420~660nm測量。濁度對氨基酸、核苷酸等產品的生產是極其重要的。（10）總酸含量。酸漿的主要成分是有機酸，有機酸是發酵產物，產量高低或代謝正常與否的重要參數，也是決定發酵周期長短的依據。（11）氧化還原電位。培養基的氧化還原電位是影響微生物生長及其生化活性的因素之一。對各種微生物而言，培養基最適宜的與所允許的最大電位值，與微生物本身的種類和生理狀態有關。氧化還原電位常作為控制發酵過程的參數之一，特別是厭氧發酵和某些氨基酸發酵是在有限氧條件下進行的，溶氧電極已不能精確使用，這時用氧化還原電位參數控制則較為理想。2.溫度對發酵的影響及控制由于微生物的種類不同，微生物繁殖的溫度和代謝產物合成的溫度也不同，因此所要求的發酵溫度也不同。還有些微生物在生長、繁殖和產物合成等各個階段的最適溫度是不同的。因此，要想獲得最高的發酵產量，在發酵的各個階段都應該對發酵溫度進行適當的調整。如處于發酵延遲期的菌體對溫度十分敏感，最好在其最適生長溫度范圍內對其進行培養。這樣可以縮短延遲期和孢子萌發時間。通常情況下，在最適溫度范圍內提高對數生長期的溫度，有利于菌體的生長。例如提高枯草芽孢桿菌發酵前期的最適溫度，對該菌的生長產生明顯的促進作用。總之，溫度對發酵的影響是多方面的，既會影響到微生物細胞的生長，也會影響發酵液黏度、細胞膜的通透性、生物酶的活性，以及菌體的代謝途徑和產物合成的方向等。因此在發酵過程中必領保證穩定而適宜的溫度環境。（1）溫度對微生物細胞生長的影響在達到最適溫度之前，溫度越高，反應速度越快，呼吸強度越強，必然導致細胞生長繁殖加快。同時隨著溫度的上升，酶的失活速度也在加快，菌體衰老提前，發酵周期縮短.對發酵后期生產尤其是產物生成可能帶來極為不利的影響。大多數微生物生長在20~40℃，嗜冷菌在20℃以下生長速率最大，嗜熱菌在40℃以上也能生長良好。（2）溫度對發酵液物理性質的影響隨著溫度的升高，發酵液粘度不斷下降，物質傳遞和物質交換速度加快，對發酵產生積極的影響。但同時由于溫度的升高，發酵液中溶解敘濃度不斷地下降，直接影響了細胞的呼吸代謝，從而影響到細胞代謝和產物的生物合成。（3）溫度對代謝途徑和產物合成的影響溫度能夠改變菌體代謝產物的合成方向。通常菌體的最適生長溫度和產物最適合成溫度并不相同。所以在整個發酵過程中，通常根據微生物生長曲線和糖代謝途徑，把發酵溫度控制在合適溫度范圍內。因此，對各種生產菌的培養，其各個發展階段適當溫度的選擇要從各方面因素綜合考慮，通過實驗和實際生產過程中研究其規律性，從而有效提高代謝產物的產量。（4）溫度的控制和最適溫度選擇為了使微生物的生長速率最快，代謝產物的產率最高，在發酵過程中必須根據菌種的性，嚴格選擇和控制最適合的溫度。由于菌種、培養條件、酶反應體系、所處的生長階段等的不同，菌體的最合適生長溫度均有所不同。酸漿發酵的主要微生物是乳酸菌，因此選擇發酵為溫度36~42℃。制作豆腐添加天喜復配食品添加劑豆功夫A型起到凝固結實、潔白細嫩、不易發酸、不發苦，美久亭B型可以有效抑制食品中微生物的繁殖，防止或延緩食品成分氧化、分解變質，防止食品腐敗變質，延長食品保存期，起到防腐保鮮作用。

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