发酵剂是活微生物的制剂,用于启动和控制食品生产中的发酵。培养物分为定义型(单个或多个已知菌株)或混合型(未定义的联合体,传统的手工产品)。它们以三种主要形式提供:冻干(冻干)、冷冻和液体。直接桶组 (DVS) 培养物是浓缩的冻干或冷冻制剂,直接添加到发酵桶中,无需预培养,提供便利、一致的性能并降低污染风险。
生产始于在优化条件下在分批或连续发酵罐中繁殖选定的菌株。分批发酵更简单、更灵活,而连续发酵为大规模生产提供更高的生产率。生长培养基的配制是为了最大限度地提高细胞产量并保持菌株特征,通常含有碳源(乳糖、葡萄糖)、氮源(酵母提取物、乳清蛋白水解物)、矿物质和生长因子。 pH值由内部或外部缓冲控制,并根据需要维持厌氧或微需氧条件。
通过离心或微滤来收获细胞,产生浓缩的细胞糊。在冷冻或冻干之前添加冷冻保护剂以保持活力。常见的冷冻保护剂包括甘油(用于冷冻培养物)、蔗糖、海藻糖、脱脂奶粉和味精。它们的机制包括降低玻璃化转变温度、防止冰晶损伤和稳定细胞膜完整性。冷冻干燥(冻干)通过在真空下升华去除水分,产生具有延长保质期的粉末。喷雾干燥是某些培养物的替代方法,但热应力会降低敏感菌株的活力。
生产过程中的质量控制包括活细胞计数(平板计数、流式细胞术)、活性测试(牛奶中的酸化活性)、噬菌体抗性监测和遗传稳定性检查(质粒分析、PFGE)。当储存在 -18°C 或以下时,冻干培养物的保质期目标通常为 12-18 个月,冷冻培养物的保质期目标为 6-12 个月。微囊化(海藻酸盐、壳聚糖、脂质涂层)和保护性干燥技术的创新正在扩展活力并实现室温分布。发酵剂对于发酵乳制品 至关重要,并且主要是乳酸菌。生产方法旨在最大限度地提高生存能力,类似于益生菌制造。