一种使用乳清水生产酸乳清的方法与流程

本发明属于食品生物技术领域，具体涉及一种酸乳清的发酵生产方法。

背景技术：

目前，传统酸乳清的生产没有具体的制作步骤及工艺参数，并随着人们对民族特色产业的重视，酸乳清作为云南传统乳制品的重要辅料，其食用的安全性也被提出了质疑。传统酸乳清是乳扇及乳饼制作后的乳清经自然发酵而成，由于是自然发酵，乳清被放在开口的缸中，每次使用时直接舀取，极易被杂菌或致病菌污染，从而会影响乳扇及乳饼的食用安全性问题。另外，传统的酸乳清没有具体的发酵条件，因此气温的变化也会影响酸乳清的发酵时间等问题，在冬季经常会由于酸乳清过长的发酵时间而影响乳扇及乳饼的产量。许多学者试图从乳扇、乳饼、酸乳清中提取并筛选出了大量的乳酸菌：植物乳杆菌、发酵乳杆菌、双歧杆菌、嗜热链球菌等，但未见有关酸水标准化生产方法的后续研究。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种使用乳清水生产酸乳清的方法，将可食用乳酸菌接种于乳清水中，缩短酸乳清的发酵时间，得到安全性更高的酸乳清。

一种使用乳清水生产酸乳清的方法包括以下操作步骤：

1、菌种活化

将酸乳清发酵菌种接种到mrs培养基中，接种量为mrs培养基的10％，活化至第3代，活化温度为35～37℃，每1代活化时间为22～24h，共活化70～72h。其中mrs培养基购自：sigma公司。所述酸乳清发酵菌种为发酵乳杆菌(lactobacillusfermentum)和保加利亚乳杆菌(lactobacillusbulgaricus)：两种酸乳清发酵菌种分别活化。

发酵乳杆菌(lactobacillusfermentum)和保加利亚乳杆菌(lactobacillusbulgaricus)分别购自云南皇氏来思尔乳业有限公司。

2、乳清水制备

将乳扇或乳饼制作后剩余的乳清进行灭菌处理，具体操作为将乳清煮沸5-8min，过滤，放入消毒处理的发酵罐(1)中冷却至室温。所述发酵罐(1)为密闭罐，上端设置一个进料管(2)，下端设置一个出料管(3)，进料管(2)和出料管(3)上各设置一个阀门，用于控制乳清水的进出，以及保持发酵罐(1)的密闭性。

3、接种

将步骤1所得的活化发酵乳杆菌、保加利亚乳杆菌，按照发酵乳杆菌：保加利亚乳杆菌为1:2的比例，总量为4％(v/v)接种于步骤2得到的冷却后的乳清水中。

4、发酵

将步骤3得到的接种液在发酵罐(1)中封闭发酵，得到酸乳清，发酵条件为35～37℃下，发酵4d，至酸乳清的ph＜3.20时结束发酵。

5、备用

发酵结束后的酸乳清在使用期间应从出料管(3)接取相应用量的酸乳清进行使用，防止发酵罐(1)中酸乳清被污染杂菌。

6、酸乳清再发酵

当发酵罐(1)中的酸乳清剩余1/3～1/4时，无需活化新的菌种，按照步骤2的方法制备新的乳清水，将乳清水灭菌、过滤、冷却后通过入料管接入发酵罐(1)剩余的酸乳清中，发酵条件为35～37℃，发酵4～5d，至酸乳清的ph＜3.20时结束发酵。

在乳扇及乳饼制作过程中，原料乳经酸凝乳后会产生大量的酸乳清，酸乳清又叫酸水、酸浆或乳清，是制作乳扇及乳饼等传统乳制品的天然酸凝乳剂，排除的乳清被自然放置。酸乳清由乳酸菌、霉菌等微生物将其利用后产生酸性物质，当乳清的ph值到达一定程度后就成了乳扇及乳饼生产的重要原料酸乳清。

在酸奶的发酵过程中，保加利亚乳杆菌对蛋白质有一定降解作用，产生撷氨酸、甘氨酸和组氨酸等，这些成分能刺激嗜热链球菌的生长，由此推断乳清中保加利亚乳杆菌能刺激发酵乳杆菌的生长，当二者共存时，发酵速度明显加快。

传统酸乳清由于是自然发酵，乳清被放在开口的缸中，每次使用时直接舀取，极易被空气中的杂菌或致病菌污染，使其气味难闻，漂浮着混浊的东西，不仅影响酸乳清感官品质，还可能对乳扇及乳饼的食用安全性造成影响，同时，各种微生物在乳清中恶性竞争，不利于乳酸菌产酸，ph值下降缓慢；

而本发明标准化的酸乳清首先需要对乳清进行灭菌，接入产酸产香能力强的乳酸菌，使之发酵速度快，得到的酸乳清很清澈，闻上去有淡淡的奶香味；利用控制各发酵条件的酸乳清作为继代发酵剂，不需要再进行菌种活化、接菌，可以减少发酵周期，节约成本、提高乳扇等的产量；本发明充分利用的副产物乳清，这是一个很好的资源再利用，既经济又环保。

本发明的优点在于：1、本发明的菌种为可食用性乳酸菌，有利于其安全性与商业化发展；2、选取从乳清中筛选的乳酸菌易适应在乳清中生长繁殖；3、本发明大大缩短了乳清变酸的时间，发酵稳定且利于工业化生产；4、选取制作乳扇或乳饼后的产物乳清水方便快捷。5、发酵乳杆菌和保加利亚乳杆菌对乳清的发酵有一定的协同作用。

附图说明

图1为本发明流程示意图；

图2为发酵罐结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

实施例1

1、菌种活化

将酸乳清发酵菌种接种到mrs培养基中，接种量为mrs培养基的10％，活化至第3代，活化温度为35℃，第一代活化22h，第二代活化24小时，第三代活化24小时，共活化70h。其中mrs培养基购自：sigma公司。所述酸乳清发酵菌种为发酵乳杆菌(lactobacillusfermentum)和保加利亚乳杆菌(lactobacillusbulgaricus)：两种酸乳清发酵菌种分别活化。

发酵乳杆菌(lactobacillusfermentum)和保加利亚乳杆菌(lactobacillusbulgaricus)分别购自云南皇氏来思尔乳业有限公司。

2、乳清水制备

将乳扇或乳饼制作后剩余的乳清进行灭菌处理，具体操作为将乳清煮沸5min，过滤，放入消毒处理的发酵罐1中冷却至室温。所述发酵罐1为密闭罐，上端设置一个进料管(2)，下端设置一个出料管(3)，进料管(2)和出料管(3)上各设置一个阀门，用于控制乳清水的进出，以及保持发酵罐1的密闭性。

3、接种

将步骤1所得的活化乳酸片球菌、保加利亚乳杆菌，按照发酵乳杆菌：保加利亚乳杆菌为1:2的比例，总量为4％(v/v)接种于步骤2得到的冷却后的乳清水中。

4、发酵

将步骤3得到的接种液在发酵罐1中封闭发酵，得到酸乳清，发酵条件为35℃下，发酵4d，此时酸乳清的ph为3.12，结束发酵。

5、备用

发酵结束后的酸乳清在使用期间应从出料口接取相应用量的酸乳清进行使用，防止发酵罐1中酸乳清被污染杂菌。

6、酸乳清再发酵

当发酵罐1中的酸乳清剩余1/3时，无需活化新的菌种，按照步骤2的方法制备新的乳清水，将乳清水灭菌、过滤、冷却后通过入料管接入发酵罐1剩余的酸乳清中，发酵条件为37℃，发酵4d，此时酸乳清的ph为3.10，结束发酵。

酸乳清的发酵菌种与生产标准变得尤为重要，本发明方法既能控制其杂菌与治病菌的生长，提升传统乳制品的安全性；又能有具体的发酵时间与周期，从而提升乳扇等传统乳制品的产量，并且对副产物乳清的再利用，使得乳酸菌以适应其成长环境又降低成本。

实施例2

1、菌种活化

将酸乳清发酵菌种接种到mrs培养基中，接种量为mrs培养基的10％，活化至第3代，活化温度为37℃，第一代活化24h，第二代活化24h，第三代活化24h，共活化72h。其中mrs培养基购自：sigma公司。所述酸乳清发酵菌种为发酵乳杆菌(lactobacillusfermentum)和保加利亚乳杆菌(lactobacillusbulgaricus)分别购自云南皇氏来思尔乳业有限公司，两种酸乳清发酵菌种分别活化。

2、乳清水制备

将乳扇或乳饼制作后剩余的乳清进行灭菌处理，具体操作为将乳清煮沸8min，过滤，放入消毒处理的发酵罐1中冷却至室温。所述发酵罐1为密闭罐，上端设置一个进料管(2)，下端设置一个出料管(3)，进料管(2)和出料管(3)上各设置一个阀门，用于控制乳清水的进出，以及保持发酵罐1的密闭性。

3、接种

将步骤1所得的活化乳酸片球菌、保加利亚乳杆菌，按照发酵乳杆菌：保加利亚乳杆菌为1:2的比例，总量为4％(v/v)接种于步骤2得到的冷却后的乳清水中。

4、发酵

将步骤3得到的接种液在发酵罐1中封闭发酵，得到酸乳清，发酵条件为37℃下，发酵4d，此时酸乳清的ph为3.01，结束发酵。

5、备用

发酵结束后的酸乳清在使用期间应从出料口接取相应用量的酸乳清进行使用，防止发酵罐1中酸乳清被污染杂菌。

6、酸乳清再发酵

当发酵罐1中的酸乳清剩余1/4时，无需活化新的菌种，按照步骤2的方法制备新的乳清水，将乳清灭菌、过滤、冷却后通过入料管接入发酵罐1剩余的酸乳清中，发酵条件为35℃，发酵5d，此时酸乳清的ph为3.08，结束发酵。

综上所述：(1)酸乳清是制作乳制品(乳扇、乳饼)不可或缺的酸凝剂，需求量大；(2)传统酸乳清作坊式加工，无标准工艺，乳清水中杂菌多，发酵时间及安全性难以把控；(3)酸乳清的发酵菌种的筛选与标准化生产工艺至关重要，相关研究较少。(4)使用本申请发酵剂发酵乳清获得酸水安全、方便快捷。

实验例3

1、菌种活化

将酸乳清发酵菌种接种到mrs培养基中，接种量为mrs培养基的10％，活化至第3代，活化温度为36℃，第一代活化23h，第二代活化24h，第三代活化24h，共活化71h。其中mrs培养基购自：sigma公司。所述酸乳清发酵菌种为发酵乳杆菌(lactobacillusfermentum)和保加利亚乳杆菌(lactobacillusbulgaricus)：两种酸乳清发酵菌种分别活化。

发酵乳杆菌(lactobacillusfermentum)和保加利亚乳杆菌(lactobacillusbulgaricus)分别购自云南皇氏来思尔乳业有限公司。

2、乳清水制备

将乳扇或乳饼制作后剩余的乳清进行灭菌处理，具体操作为将乳清煮沸6min，过滤，放入消毒处理的发酵罐1中冷却至室温。所述发酵罐1为密闭罐，上端设置一个进料管(2)，下端设置一个出料管(3)，进料管(2)和出料管(3)上各设置一个阀门，用于控制乳清水的进出，以及保持发酵罐1的密闭性。

3、接种

将步骤1所得的活化乳酸片球菌、保加利亚乳杆菌，按照发酵乳杆菌：保加利亚乳杆菌为1:2的比例，总量为4％(v/v)接种于步骤2得到的冷却后的乳清水中。

4、发酵

将步骤3得到的接种液在发酵罐1中封闭发酵，得到酸乳清，发酵条件为36℃下，发酵4d，此时酸乳清的ph为3.00，结束发酵。

5、备用

发酵结束后的酸乳清在使用期间应从出料口接取相应用量的酸乳清进行使用，防止发酵罐1中酸乳清被污染杂菌。

6、酸乳清再发酵

当发酵罐1中的酸乳清剩余1/4时，无需活化新的菌种，按照步骤2的方法制备新的乳清水，将乳清水灭菌、过滤、冷却后通过消毒管道接入发酵罐1剩余的酸乳清中，发酵条件为36℃，发酵5d，此时酸乳清的ph为3.01，结束发酵。

本申请酸乳清的制作方法工艺独特，加之云南自然环境的多样性，使得酸乳清中蕴含着极其丰富的乳酸菌资源，同时其独特的乳酸菌也为乳扇、乳饼等传统食品乳制品贡献出独特的风味物质。

对比例1

传统自然发酵：

1、乳清水制备

将乳扇或乳饼制作后剩余的乳清水进行灭菌处理，具体操作为将乳清煮沸5min，过滤，放入开口发酵罐中冷却至室温。

2、发酵

将步骤1制得的乳清水放置屋外(温度18-25℃)，利用空气中的乳酸菌等进行自然发酵，发酵15d，酸乳清ph值为3.18，结束发酵。

3、酸乳清再发酵

当开口发酵罐中的酸乳清剩余1/3时，无需活化新的菌种，按照步骤1的方法制备新的乳清水，将乳清灭菌、过滤、冷却后通过直接倒入开口发酵罐剩余的酸乳清中，自然环境发酵(温度18-25℃)，发酵11d，酸乳清的ph为3.14，结束发酵。

对比例2

1、菌种活化

将酸乳清发酵菌种接种到mrs培养基中，接种量为mrs培养基的10％，活化至第3代，活化温度为37℃，第一代活化23h，第二代活化24h，第三代活化24h，共活化71h。其中mrs培养基购自：sigma公司。所述酸乳清发酵菌种为发酵乳杆菌(lactobacillusfermentum)，购自云南皇氏来思尔乳业有限公司。

2、乳清水制备

将乳扇或乳饼制作后剩余的乳清进行灭菌处理，具体操作为将乳清煮沸5min，过滤，放入消毒处理的发酵罐1中冷却至室温。

3、接种

将步骤1所得的活化发酵乳杆菌，按照4％(v/v)的接种量接种于步骤2得到的冷却后的乳清水中。

4、发酵

将步骤3得到的接种液在发酵罐1中封闭发酵，得到酸乳清，发酵条件为35℃下，发酵7d，酸乳清的ph为3.18，结束发酵。

5、备用

发酵结束后的酸乳清在使用期间应从出料口接取相应用量的酸乳清进行使用，防止发酵罐1中酸乳清被污染杂菌。

6、酸乳清再发酵

当发酵罐1中的酸乳清剩余1/3时，无需活化新的菌种，按照步骤2的方法制备新的乳清水，将乳清灭菌、过滤、冷却后通过消毒管道接入发酵罐1剩余的酸乳清中，发酵条件为37℃，发酵7d，酸乳清的ph为3.13，结束发酵。

对比例3

1、菌种活化

将酸乳清发酵菌种接种到mrs培养基中，接种量为mrs培养基的10％，活化至第3代，活化温度为37℃，第一代活化23h，第二代活化24h，第三代活化24h，共活化71h。其中mrs培养基购自：sigma公司。所述酸乳清发酵菌种为保加利亚乳杆菌(lactobacillusbulgaricus)，购自云南皇氏来思尔乳业有限公司。

2、乳清水制备

将乳扇或乳饼制作后剩余的乳清进行灭菌处理，具体操作为将乳清煮沸5min，过滤，放入消毒处理的发酵罐1中冷却至室温。

3、接种

将步骤1所得的活化保加利亚乳杆菌，按照4％(v/v)的接种量接种于步骤2得到的冷却后的乳清水中。

4、发酵

将步骤3得到的接种液在发酵罐1中封闭发酵，得到酸乳清，发酵条件为35℃下，发酵6d，酸乳清的ph为3.17，结束发酵。

5、备用

发酵结束后的酸乳清在使用期间应从出料口接取相应用量的酸乳清进行使用，防止发酵罐1中酸乳清被污染杂菌。

6、酸乳清再发酵

当发酵罐1中的酸乳清剩余1/3时，无需活化新的菌种，按照步骤2的方法制备新的乳清水，将乳清灭菌、过滤、冷却后通过消毒管道接入发酵罐1剩余的酸乳清中，发酵条件为37℃，发酵6d，酸乳清的ph为3.11，结束发酵。

对比例4

1、菌种活化

将酸乳清发酵菌种接种到mrs培养基中，接种量为mrs培养基的10％，活化至第3代，活化温度为35℃，第一代活化22h，第二代活化24小时，第三代活化24小时，共活化70h。其中mrs培养基购自：sigma公司。所述酸乳清发酵菌种为乳酸片球菌(pediococcusacidilactici)和保加利亚乳杆菌(lactobacillusbulgaricus)。

乳酸片球菌(pediococcusacidilactici)和保加利亚乳杆菌(lactobacillusbulgaricus)分别购自云南皇氏来思尔乳业有限公司。。

步骤2-4与实施例1相同，在此不再赘述。

发酵6d，此时酸乳清的ph为3.2，结束发酵。

对比例5

1、菌种活化

将酸乳清发酵菌种接种到mrs培养基中，接种量为mrs培养基的10％，活化至第3代，活化温度为35℃，第一代活化22h，第二代活化24小时，第三代活化24小时，共活化70h。其中mrs培养基购自：sigma公司。所述酸乳清发酵菌种为乳酸片球菌(pediococcusacidilactici)和发酵乳杆菌(lactobacillusfermentum)，两种酸乳清发酵菌种分别活化。

乳酸片球菌(pediococcusacidilactici)和发酵乳杆菌(lactobacillusfermentum)分别购自云南皇氏来思尔乳业有限公司。

步骤2-4与实施例1相同，在此不再赘述。

发酵6d，此时酸乳清的ph为3.18，结束发酵。

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