酸漿怎么做?酸漿商業(yè)配方工藝,酸漿制作技巧,酸漿做法

豆清發(fā)酵液（俗稱酸漿）是酸漿豆腐生產(chǎn)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(zhì)和食品安全，目前酸漿生產(chǎn)有自然發(fā)酵法和純種發(fā)酵法2種方法。酸漿自然發(fā)酵是傳統(tǒng)酸漿發(fā)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(shí)產(chǎn)生的豆清液，置于室內(nèi)，自然接種發(fā)酵48~72小時(shí)，發(fā)酵終點(diǎn)和使用量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)決定，技巧性強(qiáng)、技術(shù)性差，無法實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)模化生產(chǎn)。由于生產(chǎn)的環(huán)境不同，酸漿中微生物種類和數(shù)量均不確定，酸漿的質(zhì)量受環(huán)境影響大，品質(zhì)完全依賴于氣候條件、操作者的經(jīng)驗(yàn)和心情，不可控因素多，產(chǎn)品存在一定的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和食品安全風(fēng)險(xiǎn)隱患。這也是酸漿豆腐在我國發(fā)展一直很慢的主要原因，盡管它品質(zhì)好、營養(yǎng)健康。目前這個(gè)自然發(fā)酵法主要在國內(nèi)的小作坊和小工廠采用。酸漿純種發(fā)酵是現(xiàn)代化生物發(fā)酵工藝的生產(chǎn)酸漿的方法，該法是指通過豆清液收集后經(jīng)滅菌然后再接種純種微生物培養(yǎng)的方式，以生產(chǎn)能滿足酸漿豆腐生產(chǎn)要求的凝固劑的生產(chǎn)技術(shù)。由于微生物種類數(shù)量可控、發(fā)酵條件可控，其發(fā)酵終點(diǎn)和使用量均可精準(zhǔn)控制，該法酸漿品質(zhì)量穩(wěn)定、安全風(fēng)險(xiǎn)可控，適合酸漿豆腐工業(yè)化生產(chǎn)、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。酸漿純種發(fā)酵屬于現(xiàn)代生物發(fā)酵工程技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備、技術(shù)團(tuán)隊(duì)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(yè)化、產(chǎn)業(yè)化的核心技術(shù)，也是瓶頸技術(shù)。下面重點(diǎn)闡述純種發(fā)酵酸漿生產(chǎn)相關(guān)技術(shù)。一、酸漿發(fā)酵原料酸漿工業(yè)化生產(chǎn)源于實(shí)驗(yàn)室研究但不同于實(shí)驗(yàn)室研究，在保證技術(shù)先進(jìn)性、可靠性的同時(shí)需綜合考慮微生物安全性，原料成本、原料來源以及生產(chǎn)裝備的配套性。與一般微生物工業(yè)發(fā)酵一樣，酸漿發(fā)酵原料選擇應(yīng)考慮以下基本原則：①因地制宜，就地取材，便于運(yùn)輸。②原料內(nèi)碳水化合物含量高，蛋白質(zhì)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(jí)，無食品安全風(fēng)險(xiǎn)。⑥原料性價(jià)比高，生產(chǎn)成本低。酸漿工業(yè)化生產(chǎn)的主要原料是豆腐加工的副產(chǎn)物豆清液和碳水化合物。（一）豆清液豆清液是豆腐點(diǎn)漿工序中蛋白質(zhì)凝固時(shí)析出和豆腐壓榨時(shí)產(chǎn)生的大豆乳清液之總稱，是益生菌的良好培養(yǎng)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(yǎng)成分以及大豆異黃酮、大豆低聚糖等功能性成分。經(jīng)檢測(cè)分析，豆清液含蛋白質(zhì)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(jù)統(tǒng)計(jì)，每1t大豆加工成豆腐，能產(chǎn)生4~7t豆清液。其蛋白質(zhì)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(gòu)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(diǎn)組分成分相對(duì)分子量等電點(diǎn)2SKunitz抑制劑215004.5Bowman-Birk抑制劑79854.2細(xì)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(gòu)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(chǔ)之一，所以，豆清液是益生菌的良好培養(yǎng)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(jìn)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(guān)。研究表明，主要有以下幾個(gè)因素影響豆清液成分。2.影響豆清液品質(zhì)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(chǎn)地、生產(chǎn)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(shí)，獲得豆清液的質(zhì)量相對(duì)較好，主要表現(xiàn)在色澤和風(fēng)味方面。豆清液顏色淡黃色，較清亮，比較合適用于酸漿發(fā)酵。（2）豆制品加工用水目前豆制品企業(yè)的加工用水大多數(shù)采用自來水或地表水。自來水各地差異較大，同時(shí)各地自來水管理水平不同，導(dǎo)致自來水的硬度和余氯均不統(tǒng)一，從而影響豆清液的成分和品質(zhì)。按照國家生活飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，GB5749的要求：總硬度低于450mg/L（以CaCO3計(jì)），研究表明：若自來水的硬度高于300mg/L（以CaCO3計(jì)），則豆清液中Ca2+離子濃度將超過50mg/L。從而導(dǎo)致豆清液在中蛋白質(zhì)與Ca2+結(jié)合形成沉淀，導(dǎo)致豆清液中蛋白質(zhì)含量下降，影響豆清液的發(fā)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(jì)），以消除加工用水對(duì)豆清液品質(zhì)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(jīng)檢測(cè)，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(duì)豆清液成分的影響成分總固形物（g/L）總糖（g/L）蛋白質(zhì)（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(chǎn)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(dá)2.36g/L。豆清液的總糖和蛋白質(zhì)能為微生物發(fā)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(yǎng)基。（4）凝固劑種類目前國內(nèi)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(fā)酵液）。采用石膏（硫酸鈣）和氯化鎂作為豆腐的凝固劑時(shí)，Ca2+和Mg2+離子將進(jìn)入豆清液中，導(dǎo)致豆清液中Ca2+和Mg2+離子濃度超過50mg/L，Ca2+和Mg2+離子一是對(duì)微生物代謝有抑制，二是發(fā)酵過程中，可與豆清液中的蛋白質(zhì)形成沉淀。酸漿（豆清發(fā)酵液）豆腐生產(chǎn)所產(chǎn)生的豆清液不含Ca2+和Mg2+離子，是酸漿發(fā)酵適合的培養(yǎng)基。（5）加工設(shè)備豆制品加工設(shè)備的自動(dòng)化程度、設(shè)備清洗系統(tǒng)和豆清液收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平，直接影響豆清液收集的數(shù)量和質(zhì)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(yǎng)基，因此，豆清液的收集，需要高效、快捷和衛(wèi)生。目前，國內(nèi)豆制品設(shè)備基本上沒有設(shè)計(jì)豆清液回收系統(tǒng)和CIP清洗系統(tǒng)，不利于豆清液的清潔收集。因此，從豆制品加工設(shè)備的角度考慮，點(diǎn)漿凝固和壓榨工序應(yīng)增加豆清液的回收系統(tǒng)和CIP自動(dòng)清洗系統(tǒng)，收集豆腐凝固、壓榨過程產(chǎn)生的豆清液。這樣才能保證豆清液清潔充分收集。同時(shí)，豆制品設(shè)備CIP清洗，可有效保證生產(chǎn)設(shè)備衛(wèi)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(shí)之內(nèi)，將豆清液收集并滅菌，可確保豆清液發(fā)酵安全。目前，豆制品加工與安全控制湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合北京康得利智能科技有限公司推出酸漿自動(dòng)化生產(chǎn)線，比較完善考慮豆清液的收集和清洗，達(dá)到豆清液自動(dòng)收集，設(shè)備自動(dòng)清洗。該設(shè)備在浙江莫干山食業(yè)有限公司、良食坊（山東）食品有限公司和鎮(zhèn)遠(yuǎn)樂豆坊食品有限公司開始應(yīng)用。（6）生產(chǎn)環(huán)境豆清液為豆制品加工的副產(chǎn)物，其質(zhì)量的穩(wěn)定性與生產(chǎn)環(huán)境有密切的關(guān)系，車間溫度、濕度、空氣中微生物數(shù)量和種類，均可影響豆清液的質(zhì)量。①溫度溫度影響豆清液品質(zhì)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是溫度的升高會(huì)加快豆清液中各生物化學(xué)反應(yīng)速率，使得豆清液腐敗變質(zhì)速度加快，溫度每升高10℃，豆清液化學(xué)反應(yīng)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(dǎo)致豆清液原始酸度上升。研究顯示，25-55℃范圍內(nèi)豆清液中微生物生長速度與溫度成正相關(guān)，超過55℃，或低于25℃微生物生長速度下降。點(diǎn)漿凝固工序產(chǎn)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(chǎn)生的豆清液平均溫度在65℃以下，且溫度隨壓榨時(shí)間而降低，適合微生物生長，因此豆清液收集貯藏的時(shí)間不宜太長，防止豆清液溫度低于55℃。②濕度生產(chǎn)車間空氣中的相對(duì)濕度影響微生物種類和數(shù)量，濕度越高，微生物數(shù)量越大，落入豆清液中的微生物增多，豆清液質(zhì)量下降。回收豆清液車間的相對(duì)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(duì)較干燥環(huán)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(nèi)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(dòng)植物體、車間生產(chǎn)設(shè)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(shù)量的微生物。為確保豆清液的品質(zhì)，豆制品生產(chǎn)工具、設(shè)備需要及時(shí)清理，保持清潔，并定期對(duì)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行消毒處理。消毒的方法，可采用在停產(chǎn)期間，車間開紫外線燈。也可在車間安裝臭氧發(fā)生器，在車間無人時(shí)，定時(shí)開啟。進(jìn)入生產(chǎn)車間的人和物料也均應(yīng)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(yǎng)物質(zhì)之一，俗稱碳源。它既能構(gòu)成菌體細(xì)胞，又能提供微生物生命活動(dòng)中所需能量。碳是微生物細(xì)胞需求量最大的元素，占細(xì)胞干重的50%，能為微生物生存提供營養(yǎng)的碳（元）素或碳架的營養(yǎng)物質(zhì)被稱為碳源，種類極其廣泛。簡單的無機(jī)含碳化合物、比較復(fù)雜的有機(jī)物、復(fù)雜的有機(jī)大分子、天然含碳物質(zhì)（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(yǎng)基配方設(shè)計(jì)要求，碳（C）：氮（N）=100:0.2~2，所以，豆清液的營養(yǎng)成分中的碳源略顯不足，需要適當(dāng)補(bǔ)充。用于酸漿生產(chǎn)的微生物屬于異養(yǎng)型，碳源以糖類為主，其中單糖優(yōu)于多糖，己糖優(yōu)于戊糖，因此葡萄糖、果糖、蔗糖、糖蜜、乳糖等均可用于酸漿發(fā)酵，以葡萄糖的效果最好。葡萄糖補(bǔ)充的量根據(jù)酸漿發(fā)酵最終要求的總酸和發(fā)酵時(shí)間來確定。二、酸漿發(fā)酵機(jī)理（一）酸漿微生物代謝途徑和發(fā)酵類型酸漿發(fā)酵的主要微生物是乳酸菌，根據(jù)乳酸菌糖代謝發(fā)酵途徑的不同，可以把乳酸菌微生物分為同型乳酸發(fā)酵和異型乳酸發(fā)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(zhuǎn)酮醇酶途徑，1乳酸菌糖代謝途徑（1）同型發(fā)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(chǎn)生單一的一種乳酸分子而不產(chǎn)其他有機(jī)酸（雜酸）的發(fā)酵就是同型乳酸發(fā)酵。事實(shí)上，葡萄糖100%轉(zhuǎn)化為乳酸只是理論值。由于微生物的生長及其生理活動(dòng)會(huì)消耗部分葡萄糖，不會(huì)完全達(dá)到100%轉(zhuǎn)化率的程度。（2）異型發(fā)酵。在有氧條件下，乳酸菌利用磷酸己糖途徑（磷酸轉(zhuǎn)酮醇酶途徑）進(jìn)行異型乳酸發(fā)酵。由葡萄糖產(chǎn)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(fā)酵乳桿菌（L.fermentum）、植物乳桿菌（L.plantarum）、腸膜明串珠菌（Leuconostocmesenteroides）為異型發(fā)酵菌。其發(fā)酵總反應(yīng)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(duì)糖的轉(zhuǎn)化率只有50%。（3）混合酸發(fā)酵。除上述2種代謝途徑外，同型發(fā)酵乳酸還在下述情況下進(jìn)行混合酸發(fā)酵，混合發(fā)酵代謝途徑。當(dāng)培養(yǎng)基中葡萄糖的量受到限制，或碳源是葡萄糖以外的糖時(shí)，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(fā)酵，或者改變發(fā)酵環(huán)境條件，如提高pH、降低溫度時(shí)的發(fā)酵，在這些條件下除形成乳酸外，還生成乙醇、乙酸和甲酸。實(shí)際上，該菌先進(jìn)行同型乳酸發(fā)酵，代謝至丙酮酸時(shí)，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(chǎn)生CO2和NADH2。乳酸菌的混合酸發(fā)酵途徑從乳酸菌的糖代謝途徑可知，豆清液發(fā)酵成酸漿，乳酸菌的糖代謝途徑為異型發(fā)酵和混合酸發(fā)酵途徑。酸漿有機(jī)酸種類以乳酸為主，同時(shí)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(huán)，三羧酸循環(huán)的途徑可知，生物在代謝過程中會(huì)產(chǎn)生檸檬酸。此外，酸漿中活性酶主要來源于真菌發(fā)酵產(chǎn)生。酶的活性雖然不高，但其作用非常重要。（二）酸漿發(fā)酵動(dòng)力學(xué)發(fā)酵動(dòng)力是研究生物反應(yīng)過程中菌體生產(chǎn)、底物消耗、產(chǎn)物合成之間的動(dòng)態(tài)平衡規(guī)律及其定量關(guān)系的科學(xué)。以化學(xué)熱動(dòng)力學(xué)（研究反應(yīng)的方向）和化學(xué)動(dòng)力學(xué)（研究反應(yīng)速度）為基礎(chǔ)，針對(duì)微生物發(fā)酵的表觀動(dòng)力學(xué)，通過研究微生物群體的生長、代謝，定量反映細(xì)胞群體酶促反應(yīng)體系的宏觀變化速率。通過對(duì)微生物生長率、培養(yǎng)基質(zhì)和氧消耗率、產(chǎn)物合成率的動(dòng)態(tài)研究，實(shí)現(xiàn)發(fā)酵條件參數(shù)的在線監(jiān)測(cè)，掌握發(fā)酵過程的規(guī)律，確定發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型；優(yōu)化發(fā)酵工藝條件，確定最優(yōu)發(fā)酵參數(shù)，如基質(zhì)的濃度、溫度、pH、溶氧等，提高發(fā)酵產(chǎn)量、效率和轉(zhuǎn)化率，以發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型作為依據(jù)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、模擬最合適的工藝流程和發(fā)酵工藝參數(shù)，從而使生產(chǎn)控制達(dá)到最優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)發(fā)酵過程控制的智能化和數(shù)字化。酸漿發(fā)酵是兼性厭氧發(fā)酵過程，發(fā)酵過程較為簡單，同時(shí)豆清液發(fā)酵主要考慮產(chǎn)物合成的狀態(tài)，所以，在此，我們重點(diǎn)研究產(chǎn)物合成的動(dòng)力學(xué)。產(chǎn)物的合成(指除細(xì)胞以外的生成物)，與基質(zhì)的消耗有關(guān)，且產(chǎn)物的形成是微生物代謝活動(dòng)的結(jié)果，因此微生物生長和產(chǎn)物形成都與營養(yǎng)基質(zhì)的利用密切相關(guān)，并且取決于微生物的自身代謝調(diào)節(jié)作用。根據(jù)培養(yǎng)過程中菌體的生長，發(fā)酵參數(shù)(培養(yǎng)基、培養(yǎng)條件等)和產(chǎn)物形成速率三者間的關(guān)系，將發(fā)酵過程劃分為不同的類型:I型生長關(guān)聯(lián)型、II型部分生長關(guān)聯(lián)型及Ⅲ型非生長關(guān)聯(lián)型。分批發(fā)酵的分類對(duì)發(fā)酵實(shí)踐具有指導(dǎo)意義:如果生產(chǎn)的產(chǎn)品是生長關(guān)聯(lián)型(如菌體與初級(jí)代謝產(chǎn)物)，宜采用有利于細(xì)胞生長的培養(yǎng)條件，延長與產(chǎn)物合成有關(guān)的對(duì)數(shù)生長期;如果產(chǎn)品是非生長關(guān)聯(lián)型，則宜縮短對(duì)數(shù)生長期，并迅速獲得足夠量的菌體細(xì)胞后延長平衡期，以提高產(chǎn)量。三、酸漿生產(chǎn)及其品質(zhì)管理（一）酸漿生產(chǎn)工藝酸漿的主要成分是有機(jī)酸和生物活性酶。酸漿發(fā)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(fā)酵是異型發(fā)酵和混合發(fā)酵的代謝途徑。目前酸漿存在兩種生產(chǎn)模式：自然發(fā)酵和純種發(fā)酵生產(chǎn)。自然發(fā)酵，主要豆清液收集后靜置，自然條件下完成發(fā)酵，是非控溫，粗放式的發(fā)酵模式，這種模式，簡單，經(jīng)濟(jì)，但不適合工業(yè)化生產(chǎn)。純種發(fā)酵工藝，是在發(fā)酵罐內(nèi)精準(zhǔn)控制發(fā)酵進(jìn)程，這種酸漿生產(chǎn)模式是本文重點(diǎn)討論的工藝。結(jié)合酸漿發(fā)酵的特點(diǎn)和原料的狀況，酸漿生產(chǎn)主要采用深層液態(tài)發(fā)酵法工藝。1.工藝流程（間歇式滅菌法）酸漿液態(tài)深層發(fā)酵一般采用不銹鋼機(jī)械攪式兼性厭氧發(fā)酵罐，發(fā)酵罐的容積為1000L-10000L，發(fā)酵罐的頂部設(shè)計(jì)呼吸器、進(jìn)料管、攪拌軸、電機(jī)。目前酸漿發(fā)酵采用3株以上的乳酸菌作為菌種，進(jìn)行發(fā)酵。下面介紹源于湖南君益福食品有限公司的酸漿發(fā)酵工藝，酸漿發(fā)酵工藝流程圖2.操作要點(diǎn)（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(jì))，經(jīng)60~120目過濾，暫存收集罐中，室溫暫存時(shí)間≤4h；若暫存時(shí)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(shí)間不超過12小時(shí)。（2）收集罐空消：①首次使用或停產(chǎn)超過72小時(shí)后使用或連續(xù)生產(chǎn)超過144小時(shí)，打開蒸汽閥罐內(nèi)通蒸汽，待溫度達(dá)100℃時(shí)，打開排氣閥排氣3min再關(guān)閉，待收集罐溫度達(dá)121℃保溫10~15min，再關(guān)閉蒸汽閥，打開底閥排盡蒸汽。②連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，打開蒸汽閥罐內(nèi)通蒸汽，待溫度達(dá)100℃時(shí)，打開排氣閥排氣3min再關(guān)閉，溫度到達(dá)105℃，并維持5-10min，待收集罐內(nèi)溫度下降到40℃以下，并打開無菌空氣管，向罐內(nèi)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(xiàn)停電、停水或蒸汽壓力不足等情形，故障導(dǎo)致的停止時(shí)間低于2小時(shí)，重復(fù)殺菌過程，若超過2小時(shí)，則重新打開排氣閥，通蒸汽至100℃，打開排氣閥排氣3min再關(guān)閉，待收集罐溫度達(dá)105℃保溫10~15min，再關(guān)閉蒸汽閥，打開底閥排盡蒸汽。（3）發(fā)酵罐空消：打開蒸汽閥、取樣口蒸汽小閥，待溫度達(dá)100℃時(shí)，打開排氣閥和接種閥排氣5min再關(guān)閉，待發(fā)酵罐溫度達(dá)105℃保溫10~15min，再關(guān)閉所有蒸汽閥，打開底閥排盡蒸汽。①首次使用或停產(chǎn)超過72小時(shí)后使用或連續(xù)生產(chǎn)超過144小時(shí)，打開蒸汽閥罐內(nèi)通蒸汽，待溫度達(dá)100℃時(shí)，打開排氣閥排氣5min再關(guān)閉，待發(fā)酵罐溫度達(dá)121℃保溫10~15min，再關(guān)閉蒸汽閥，打開底閥排盡蒸汽。②連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，打開蒸汽閥罐內(nèi)通蒸汽，待溫度達(dá)100℃時(shí)，打開排氣閥排氣3min再關(guān)閉，同時(shí)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(xiàn)停電、停水或蒸汽壓力不足等情形，故障導(dǎo)致的停止時(shí)間低于2小時(shí)，重復(fù)殺菌過程，若超過2小時(shí)，則重新打開排氣閥，通蒸汽至100℃，打開排氣閥排氣3min再關(guān)閉，待發(fā)酵罐溫度達(dá)105℃保溫10~15min，再關(guān)閉蒸汽閥，打開底閥排盡蒸汽。（4）豆清液標(biāo)準(zhǔn)化：按照豆清液的營養(yǎng)成分，基于乳酸菌發(fā)酵的特點(diǎn)，需要補(bǔ)充碳源，添加1%~2%的食品級(jí)葡萄糖，由人孔添加到發(fā)酵罐，攪拌轉(zhuǎn)速為30~40rpm，直至完全溶解。（5）滅菌、冷卻：①加入標(biāo)準(zhǔn)化完成的豆清液后，打開發(fā)酵罐的蒸汽閥罐內(nèi)通蒸汽，待溫度達(dá)100℃時(shí)，輕開排氣閥和接種閥排氣3~5min再關(guān)閉，待發(fā)酵罐溫度達(dá)121℃保溫10~15min；打開冷卻水閥，冷卻至38±2℃，冷卻時(shí)需往罐內(nèi)通無菌空氣，保證壓力表示數(shù)不低于0.1MPa，避免冷卻時(shí)罐體因罐內(nèi)負(fù)壓變形。②異常情況處理：若在豆清液殺菌過程中出現(xiàn)停電、停水或蒸汽壓力不足等情形，首先取樣檢測(cè)豆清液的總酸和可溶性固形物含量，然后，故障導(dǎo)致的停止時(shí)間低于2小時(shí)，若殺菌時(shí)間超過規(guī)定時(shí)間的1/2時(shí)，則補(bǔ)足相應(yīng)的殺菌時(shí)間，若殺菌時(shí)間小于規(guī)定時(shí)間的1/2時(shí)，則將剩余的殺菌時(shí)間延長1.5倍，作為相應(yīng)的殺菌時(shí)間，若超過2小時(shí)，則取樣檢測(cè)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(duì)值小于0.2時(shí)，則將殺菌時(shí)間為規(guī)定時(shí)間1.5倍，若總酸和可溶性固形物含量變化絕對(duì)值超過0.2時(shí)，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(shí)觀察壓力表，若為負(fù)壓需事先通無菌空氣，防止內(nèi)部形成負(fù)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(huán)內(nèi)添加75%酒精置于接種口，點(diǎn)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(nèi)通入一定無菌空氣將菌液打入發(fā)酵罐內(nèi)，接種口滅菌，蓋緊。同時(shí)打開接種區(qū)域的蒸汽閥，在接種區(qū)域形成局部無菌，接種量為2~3%。（7）發(fā)酵：設(shè)定培養(yǎng)溫度為38±2℃、轉(zhuǎn)速為160rpm，其中前4h通入無菌空氣，通過溶氧電極，檢測(cè)發(fā)酵液的溶氧量2~3mg/L，而后停止通氣恒溫培養(yǎng)12~20h。（8）發(fā)酵終止：當(dāng)發(fā)酵液的總酸為4.2±0.2g/L(以乳酸計(jì))時(shí)，終止發(fā)酵，經(jīng)150-200目過濾，并將豆清發(fā)酵液經(jīng)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(fā)酵原則是當(dāng)班使用完畢。若72小時(shí)內(nèi)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(xiàng)4.1培養(yǎng)基的滅菌酸漿發(fā)酵屬于生物發(fā)酵領(lǐng)域，而生物發(fā)酵的關(guān)鍵是培養(yǎng)基的滅菌，培養(yǎng)基的滅菌效果決定發(fā)酵是否成功的關(guān)鍵，根據(jù)發(fā)酵工藝，培養(yǎng)基的滅菌可分為間歇式滅菌和連續(xù)滅菌。目前二種方法國內(nèi)都有企業(yè)采用。（1）間歇滅菌（分批滅菌法）在培養(yǎng)基滅菌之前，通常應(yīng)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(shí)，先將輸料管路內(nèi)的污水排凈，然后將配置好的豆清液培養(yǎng)基用泵送至發(fā)酵罐內(nèi)，同時(shí)開啟攪拌器進(jìn)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(jìn)行加熱，當(dāng)罐溫升至80~90℃，將排氣閥逐漸關(guān)小。這段預(yù)熱時(shí)間為了使物料溶脹和受熱均勻，預(yù)熱后再將蒸汽直接通入到豆清液培養(yǎng)基中，這樣可以減少冷凝水量。當(dāng)溫度升至滅菌溫度121℃，罐壓為1×105Pa（表壓）時(shí)，打開接種、補(bǔ)料、消泡劑、酸、堿等管道閥門進(jìn)行排汽，并調(diào)節(jié)好各進(jìn)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(jìn)行保溫。生產(chǎn)中通常采用的保溫時(shí)間為30~60min。在保溫過程中應(yīng)注意凡在培養(yǎng)基液面下的各種管道都通入蒸汽，即“三路進(jìn)汽”，蒸汽沖通風(fēng)口、取樣口和出料口進(jìn)入罐內(nèi)直接加熱；而在培養(yǎng)基液面以上的管道口則應(yīng)排放蒸汽，即“四路出汽”，蒸汽從排氣、接種、進(jìn)料和消泡劑管道排汽，這樣才能做到不留滅菌死角。保溫結(jié)束時(shí)，先關(guān)閉排汽閥門，再關(guān)閉進(jìn)汽閥門，待罐內(nèi)壓力低于無菌空氣壓力后，立即向罐內(nèi)通入無菌空氣，以維持罐壓。在夾層或蛇管中通冷水進(jìn)行快速冷卻，使培養(yǎng)基的溫度降至所需溫度。（2）連續(xù)滅菌。在豆清液培養(yǎng)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(yǎng)基營養(yǎng)成分的破壞，而間歇滅菌由于升溫和降溫時(shí)間長，所以，對(duì)培養(yǎng)基營養(yǎng)成分破壞較大，而以高溫、快速為特點(diǎn)的連續(xù)滅菌，可以在一定程度上解決培養(yǎng)基營養(yǎng)破壞的問題。連續(xù)滅菌時(shí)，培養(yǎng)基可在短時(shí)間內(nèi)加熱到保持溫度，并且能快速冷卻，升溫時(shí)間短，有利于減少培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的破壞。連續(xù)滅菌時(shí)將豆清液培養(yǎng)基通過高溫瞬時(shí)滅菌機(jī)（UHT），進(jìn)行連續(xù)流動(dòng)滅菌后，進(jìn)入預(yù)先滅菌的發(fā)酵罐中的滅菌方式，也稱之為連消。連續(xù)滅菌時(shí)在短時(shí)間加熱是物料溫度達(dá)到滅菌溫度126~132℃，并在保持管中一定的時(shí)間，通常30~60秒，快速冷卻后進(jìn)入已滅菌的發(fā)酵罐。4.2影響培養(yǎng)基滅菌效果的因素（1）培養(yǎng)基的成分豆清液培養(yǎng)基中的糖類、蛋白質(zhì)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(jī)物會(huì)在微生物細(xì)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(huì)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(yǎng)基的pHpH對(duì)微生物的耐熱性影響很大。微生物一般在pH6.0~8.0時(shí)最耐熱，pH<6.0，氫離子易滲入微生物細(xì)胞內(nèi)，從而改變細(xì)胞的生理反應(yīng)促使其死亡。培養(yǎng)基的pH越低，滅菌所需溫度越低，時(shí)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(zhì)和數(shù)量各種微生物對(duì)熱的抵抗力相差較大，細(xì)菌的營養(yǎng)體、酵母、霉菌的菌絲體對(duì)熱較為敏感，而放線菌和霉菌孢子、芽孢等對(duì)熱的抵抗力較強(qiáng)。處于不同生長階段的微生物，所需滅菌的溫度與時(shí)間也不同。繁殖期的微生物對(duì)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(xì)胞中蛋白質(zhì)的含水量低有關(guān)。同一溫度下，微生物的數(shù)量越大，則所需的滅菌時(shí)間越長，因?yàn)槲⑸镌跀?shù)量較多時(shí)，其中耐熱個(gè)體出現(xiàn)的機(jī)會(huì)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(guān)鍵問題是為熱的傳導(dǎo)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?yàn)槔淇諝鈱?dǎo)熱性差，阻礙蒸汽的熱傳導(dǎo)，而且還可能減低蒸汽分壓使之不能達(dá)到應(yīng)有的溫度，容易形成冷點(diǎn)。當(dāng)發(fā)酵罐冷空氣排除不徹底，壓力表所顯示的壓力不單是罐內(nèi)蒸汽壓力，還有空氣的分壓，所以罐內(nèi)的實(shí)際溫度低于壓力表所對(duì)應(yīng)的溫度，造成滅菌溫度不夠（表3）。為了確保滅菌時(shí)發(fā)酵罐空氣排除度，可采用滅菌發(fā)酵罐上同時(shí)安裝壓力表和溫度計(jì)。空氣排除程度與溫度的關(guān)系表注：1atm=1.01×105Pa（二）酸漿品質(zhì)管理酸漿是微生物發(fā)酵產(chǎn)品，而微生物發(fā)酵過程是一個(gè)非常復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過程，涉及微生物細(xì)胞生長，繁殖、產(chǎn)酶，以及酶催化的生化反應(yīng)過程。發(fā)酵水平高低不僅取決于生產(chǎn)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(chǎn)能力充分表達(dá)出來。所以，酸漿的品質(zhì)與接種量、培養(yǎng)溫度、pH、培養(yǎng)基組成，以及溶解氧因素有關(guān)，為了獲得穩(wěn)定的酸漿，必須掌握發(fā)酵過程中微生物代謝的基本變化規(guī)律，并通過各種監(jiān)測(cè)手段和傳感器以監(jiān)測(cè)并記錄整個(gè)發(fā)酵過程中與代謝變化有關(guān)的各個(gè)參數(shù)，并根據(jù)各個(gè)參數(shù)的變化情況，結(jié)合代謝調(diào)控的基礎(chǔ)理論，有效地控制發(fā)酵過程，達(dá)到酸漿預(yù)期的生產(chǎn)水平和品質(zhì)狀況。1.發(fā)酵過程需要監(jiān)控的參數(shù)發(fā)酵過程中需要監(jiān)測(cè)的參數(shù)很多，根據(jù)這些參數(shù)的性質(zhì)，可區(qū)分為物理參數(shù)、化學(xué)參數(shù)和生物參數(shù)三類，主要控制參數(shù)及控制方法見表4表4控制參數(shù)及控制方法一覽表微生物發(fā)酵是在一定條件下進(jìn)行的，其代謝變化是通過各種檢測(cè)參數(shù)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(xiàn)。一般發(fā)酵過程主要控制參數(shù)：（1）pH。發(fā)酵液的pH是發(fā)酵過程中各種生化反應(yīng)的綜合結(jié)果，它是發(fā)酵工藝控制的重要參數(shù)之一。pH的高低與菌體生長和產(chǎn)物生成有著重要的關(guān)系。（2）溫度。指發(fā)酵整個(gè)過程或不同階段中所組維持的溫度。它的高低與發(fā)酵中的酶反應(yīng)速率、氧在培養(yǎng)液中的溶解度和傳遞速率、菌體生長速率以及產(chǎn)物生成速率等有密切關(guān)系。不同菌種、不同產(chǎn)品，發(fā)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(chǎn)生菌對(duì)氧利用的規(guī)律，反映發(fā)酵的異常情況，也可作為發(fā)酵中間控制參數(shù)及設(shè)備供氧能力的指標(biāo)。溶氧一般用絕對(duì)含量(mg/L)來表示，也可用氧在培養(yǎng)液中飽和度的百分?jǐn)?shù)（%）表示。（4）基質(zhì)濃度。是發(fā)酵液中碳、氮、磷等重要營養(yǎng)物質(zhì)的濃度。它們的變化對(duì)產(chǎn)生菌的生長和產(chǎn)物的合成有著重要的影響，也是提高代謝產(chǎn)物產(chǎn)量的重要控制手段。因此，在發(fā)酵過程中，必須定時(shí)測(cè)定碳（總糖和還原糖）、氮（氨基氮或銨氮）等基質(zhì)的濃度。（5）通氣量。指每分鐘內(nèi)每單位體積發(fā)酵液通人空氣的體積，也可叫通風(fēng)比，也是好氧發(fā)酵的控制參數(shù)。它的大小與氧的傳遞和其他控制參數(shù)有關(guān)，一般控制在0.5~1.0L/min（L·min-1）。（6）罐壓。指發(fā)酵過程中發(fā)酵罐維持的壓力。罐內(nèi)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(yǎng)。同時(shí)罐壓的高低還與氧和二氧化碳在培養(yǎng)液中的溶解度有關(guān)，間接影響菌體代謝。罐壓一般維持在0.02~0.05MPa。（7）攪拌轉(zhuǎn)速。指攪拌器在發(fā)酵過程中的轉(zhuǎn)速（r/min）。對(duì)好氧性發(fā)酵，在發(fā)酵的不同階段控制發(fā)酵罐攪拌器不同的轉(zhuǎn)速，以調(diào)節(jié)培養(yǎng)基中的溶氧。它的大小與氧在發(fā)酵液中的傳遞速率和發(fā)酵液均勻性有關(guān)。（9）發(fā)酵液濁度。濁度是能及時(shí)反映單細(xì)胞生長狀況的參數(shù)，用于澄清培養(yǎng)液中低濃度非絲狀菌的測(cè)量，測(cè)得的OD值與細(xì)胞濃度呈線性關(guān)系。一般采用分光光度計(jì)在波長420~660nm測(cè)量。濁度對(duì)氨基酸、核苷酸等產(chǎn)品的生產(chǎn)是極其重要的。（10）總酸含量。酸漿的主要成分是有機(jī)酸，有機(jī)酸是發(fā)酵產(chǎn)物，產(chǎn)量高低或代謝正常與否的重要參數(shù)，也是決定發(fā)酵周期長短的依據(jù)。（11）氧化還原電位。培養(yǎng)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(duì)各種微生物而言，培養(yǎng)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(tài)有關(guān)。氧化還原電位常作為控制發(fā)酵過程的參數(shù)之一，特別是厭氧發(fā)酵和某些氨基酸發(fā)酵是在有限氧條件下進(jìn)行的，溶氧電極已不能精確使用，這時(shí)用氧化還原電位參數(shù)控制則較為理想。2.溫度對(duì)發(fā)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(chǎn)物合成的溫度也不同，因此所要求的發(fā)酵溫度也不同。還有些微生物在生長、繁殖和產(chǎn)物合成等各個(gè)階段的最適溫度是不同的。因此，要想獲得最高的發(fā)酵產(chǎn)量，在發(fā)酵的各個(gè)階段都應(yīng)該對(duì)發(fā)酵溫度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如處于發(fā)酵延遲期的菌體對(duì)溫度十分敏感，最好在其最適生長溫度范圍內(nèi)對(duì)其進(jìn)行培養(yǎng)。這樣可以縮短延遲期和孢子萌發(fā)時(shí)間。通常情況下，在最適溫度范圍內(nèi)提高對(duì)數(shù)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(fā)酵前期的最適溫度，對(duì)該菌的生長產(chǎn)生明顯的促進(jìn)作用。總之，溫度對(duì)發(fā)酵的影響是多方面的，既會(huì)影響到微生物細(xì)胞的生長，也會(huì)影響發(fā)酵液黏度、細(xì)胞膜的通透性、生物酶的活性，以及菌體的代謝途徑和產(chǎn)物合成的方向等。因此在發(fā)酵過程中必領(lǐng)保證穩(wěn)定而適宜的溫度環(huán)境。（1）溫度對(duì)微生物細(xì)胞生長的影響在達(dá)到最適溫度之前，溫度越高，反應(yīng)速度越快，呼吸強(qiáng)度越強(qiáng)，必然導(dǎo)致細(xì)胞生長繁殖加快。同時(shí)隨著溫度的上升，酶的失活速度也在加快，菌體衰老提前，發(fā)酵周期縮短.對(duì)發(fā)酵后期生產(chǎn)尤其是產(chǎn)物生成可能帶來極為不利的影響。大多數(shù)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(duì)發(fā)酵液物理性質(zhì)的影響隨著溫度的升高，發(fā)酵液粘度不斷下降，物質(zhì)傳遞和物質(zhì)交換速度加快，對(duì)發(fā)酵產(chǎn)生積極的影響。但同時(shí)由于溫度的升高，發(fā)酵液中溶解敘濃度不斷地下降，直接影響了細(xì)胞的呼吸代謝，從而影響到細(xì)胞代謝和產(chǎn)物的生物合成。（3）溫度對(duì)代謝途徑和產(chǎn)物合成的影響溫度能夠改變菌體代謝產(chǎn)物的合成方向。通常菌體的最適生長溫度和產(chǎn)物最適合成溫度并不相同。所以在整個(gè)發(fā)酵過程中，通常根據(jù)微生物生長曲線和糖代謝途徑，把發(fā)酵溫度控制在合適溫度范圍內(nèi)。因此，對(duì)各種生產(chǎn)菌的培養(yǎng)，其各個(gè)發(fā)展階段適當(dāng)溫度的選擇要從各方面因素綜合考慮，通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)過程中研究其規(guī)律性，從而有效提高代謝產(chǎn)物的產(chǎn)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(chǎn)物的產(chǎn)率最高，在發(fā)酵過程中必須根據(jù)菌種的性，嚴(yán)格選擇和控制最適合的溫度。由于菌種、培養(yǎng)條件、酶反應(yīng)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(fā)酵的主要微生物是乳酸菌，因此選擇發(fā)酵為溫度36~42℃。制作豆腐添加天喜復(fù)配食品添加劑豆功夫A型起到凝固結(jié)實(shí)、潔白細(xì)嫩、不易發(fā)酸、不發(fā)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(zhì)，防止食品腐敗變質(zhì)，延長食品保存期，起到防腐保鮮作用。

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