
一、引言
即食型乳酸菌产品凭借调节肠道菌群、增强免疫力等健康功效,以及食用便捷的特点,在食品市场中占据重要地位 。然而,其生产过程中发酵环节的不稳定、后处理技术的不完善以及保存条件不当,易导致乳酸菌活菌数下降、产品变质等问题。优化生产工艺,建立标准化流程,是保障产品质量与稳定性的关键。
二、发酵控制优化
2.1 优质菌种选育与活化
优质乳酸菌菌种是发酵的基础。应选择耐酸性强、产酸能力适中、益生特性显著的菌种,如植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌等 。菌种活化时,需严格控制培养基成分与培养条件。以 MRS 培养基为例,活化温度应保持在 37℃,活化时间控制在 18 - 24 小时,进行 2 - 3 代连续活化,确保菌种活力与代谢性能达到最佳状态。
2.2 发酵参数精准调控
发酵温度、pH 值和时间是影响乳酸菌生长的核心参数。多数乳酸菌最适发酵温度为 35 - 40℃,在此区间内,酶活性较高,菌体生长迅速。pH 值对乳酸菌代谢影响显著,当发酵液 pH 降至 4.0 - 4.5 时,乳酸菌生长进入稳定期,产酸速率减缓 。发酵时间需根据菌种特性与产品需求确定,一般液态发酵控制在 12 - 24 小时,固态发酵则为 24 - 48 小时。通过在线监测设备实时监控发酵参数,及时调整,保证发酵过程稳定。
2.3 发酵方式创新应用
传统批次发酵存在效率低、稳定性差的问题。采用连续发酵或补料分批发酵技术,可显著提升生产效率与产品质量。连续发酵能保持稳定的发酵环境,延长菌体对数生长期,提高乳酸菌产量;补料分批发酵通过适时补充营养物质,避免底物抑制,维持较高的活菌密度 。此外,采用高密度发酵技术,结合合适的发酵罐与搅拌方式,可使乳酸菌活菌数提高 2 - 3 倍。
三、后处理技术改进
3.1 菌体分离与浓缩
发酵结束后,需对乳酸菌进行分离与浓缩。常用离心分离法,选择合适的离心转速与时间,如 4000 - 6000r/min 离心 10 - 15 分钟,可有效分离菌体与发酵液 。对于热敏性乳酸菌,可采用膜过滤浓缩技术,通过超滤膜截留菌体,既能保持乳酸菌活性,又能提高菌体浓度,为后续干燥工序做准备。
3.2 干燥工艺优化
干燥是影响乳酸菌活菌存活率的关键环节。喷雾干燥具有干燥速度快、效率高的特点,但高温易损伤菌体。可通过降低进风温度至 80 - 90℃,调整雾化参数,使雾滴粒径均匀,缩短乳酸菌在高温环境中的停留时间 。冷冻干燥虽成本较高,但能最大程度保留乳酸菌活性,适用于高端即食型乳酸菌产品生产。在冷冻干燥过程中,预冻温度控制在 - 40℃以下,真空度维持在 10 - 30Pa,可使活菌存活率达到 90% 以上。
3.3 包埋技术应用
为提高乳酸菌在胃肠道中的耐受性,需采用包埋技术。常用的包埋材料有海藻酸钠、壳聚糖、β - 环糊精等。以海藻酸钠 - 氯化钙包埋法为例,将乳酸菌悬浮液与海藻酸钠溶液混合后,滴入氯化钙溶液中,形成凝胶珠,可有效保护乳酸菌免受胃酸与胆盐的破坏 。多层包埋技术通过复合多种包埋材料,进一步增强保护效果,使乳酸菌在胃肠道中的存活率提高 30% - 50%。
四、成品保存标准化流程
4.1 包装材料选择
包装材料需具备良好的阻隔性、密封性与安全性。铝箔复合膜具有优异的防潮、阻氧性能,能有效延缓乳酸菌氧化与水分散失,延长产品货架期 。对于液态即食型乳酸菌产品,可选用 PET 塑料瓶或玻璃瓶,确保密封性的同时,便于消费者携带与饮用。此外,包装材料应符合食品卫生标准,避免有害物质迁移影响产品质量。
4.2 包装环境控制
包装过程需在洁净环境中进行,控制车间温湿度与微生物含量。温度保持在 20 - 25℃,相对湿度控制在 40% - 60%,防止乳酸菌吸湿或受潮变质 。采用紫外线杀菌或臭氧消毒等方式对包装车间与设备进行定期消毒,降低微生物污染风险。同时,在包装过程中尽量减少乳酸菌与空气的接触时间,采用真空包装或充入氮气等惰性气体,营造无氧环境,抑制需氧菌生长。
4.3 储存与运输管理
即食型乳酸菌产品应储存在阴凉干燥处,温度控制在 2 - 10℃。对于部分对温度敏感的产品,需采用冷链运输,确保运输过程中温度波动不超过 ±2℃ 。定期对储存产品进行抽样检测,监测活菌数、pH 值等指标变化,及时发现质量问题并采取措施。同时,建立完善的追溯体系,记录产品生产、包装、储存与运输的各个环节信息,便于质量管控与问题追溯。
五、质量控制体系建立
5.1 原料质量检测
对菌种、培养基原料、包装材料等进行严格检测。菌种需检测其纯度、活力与益生特性;培养基原料应符合食品安全标准,检测其营养成分含量;包装材料需进行密封性、阻隔性与卫生指标检测,确保原料质量达标 。
5.2 过程质量监控
在发酵、后处理与包装环节设置关键控制点(CCP)。如发酵过程中监控温度、pH 值与活菌数;干燥环节检测菌体含水量与活菌存活率;包装环节检查密封性与包装完整性 。通过定期抽样检测与在线监测,及时发现并纠正生产过程中的质量偏差。
5.3 成品质量检验
成品需进行全面质量检验,包括感官指标(色泽、气味、滋味)、理化指标(pH 值、水分含量)与微生物指标(乳酸菌活菌数、杂菌数)检测 。其中,乳酸菌活菌数是衡量产品质量的关键指标,即食型乳酸菌产品活菌数应不低于 1×10⁶ CFU/g(mL)。只有各项指标均符合标准的产品,方可出厂销售。
六、结论
即食型乳酸菌生产工艺优化需从发酵控制、后处理技术到成品保存各环节协同发力,建立标准化流程。通过优质菌种选育、精准发酵参数调控、创新后处理技术以及严格的保存管理,结合完善的质量控制体系,可有效提升产品质量,保障乳酸菌活菌数与货架期稳定性。未来,随着生物技术与食品加工技术的发展,即食型乳酸菌生产工艺将进一步向智能化、绿色化方向演进,推动产业高质量发展。