酸奶發酵

菌種

能夠用於酸奶製造的乳酸細菌主要有嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌、雙岐桿菌等。

溫度、時間

酸奶發酵控制的溫度和時間隨菌種而異。 中溫性鏈球菌用 30℃ 左右，嗜熱鏈球菌和大多數乳桿菌用 40℃ 左右。 發酵時間爲幾小時至 48 h. 保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌混合發酵，控制的發酵溫度爲 42-44℃ 發酵時間爲 2-3 h 即可成熟。

冷藏後熟

冷藏的溫度一般在 2-7℃ ， 除達到終止發酵的目的以外， 還有促進香味物質產生、 改善酸奶硬度的作用。 香味物質的高峯期一般是在發酵終止後的 4 h，有人研究的結果則更長， 特別是形成酸奶的特徵風味是多種風味物質相互平衡的結果，一般是 12-24 h 完成，這段時間爲後熟期。

糖濃度

較低的糖濃度可維持較高的細胞生長速率，但過低的糖濃度最終導致菌體濃度下降，從而導致乳酸生產效率下降。 較高的糖濃度能獲得較高的菌體濃度，但過高的糖濃度則導致細胞生長速率下降和乳酸生產速率下降。 通過補料可以使不同發酵階段糖濃度處於最適水平， 因此發酵宜採用葡萄糖流加策略。

溫度

隨着溫度的升高，發酵初期乳酸菌合成代謝迅速， 但隨着發酵的進行，較高的溫度使乳酸菌細胞提早進入穩定期，造成細胞的後繼產酸能力不足。 相對而言，較低溫度下發酵初期細胞生長和產酸的延遲期較長，而發酵後期細胞可以維持較強的產酸能力。

最佳策略是控制溫度進行分批發酵：

• 發酵初期適當提高溫度，可縮短乳酸菌生長延遲期，提高乳酸菌細胞生長速率和乳酸合成速率。也有利於盡早形成酸脅迫，增強乳酸菌與其他雜菌生存競爭的能力。
• 中期逐步降低發酵溫度，可繼續維持較高的細胞生長速率和乳酸合成速率。
• 後期維持較低溫度，可以提高乳酸菌催化產酸的能力。

產物抑制動力學

細胞的一些代謝產物有時會影響細胞的生長，乳酸菌產生的乳酸會抑制乳酸菌的生長。

References

• Wei G, Li Y, Du G, Chen J. Application of a two-stage temperature control startegy for enhanced glutathione production in the batch fermentation by Candida utilis. Biotechnology Letters, 2003, 25(11): 887-890
• 許慶龍, 劉立明, 堵國成, 陳堅. 基於動力學參數的丙酮酸分批發酵溫度控制策略. 化工學報, 2008, 59(8): 2066-2070