双歧杆菌发酵乳制品——21世纪发酵制品
双歧杆菌是人体肠道内典型的有益细菌，它的生长繁殖贯穿在人的整个生命历程中。双歧杆菌在厌氧环境下生长繁殖产生大量乳酸，降低系统PH值而迅速使肠道菌群发生变化，抑制和条死肠道病原菌，使菌群保持正常平衡。
食用双歧杆菌发酵制品，双歧杆菌进入肠道迅速发挥作用，减少因肠道紊乱引起的消化系统病症，尤其是对肠胃功能失调的婴幼儿和一些长期口服抗菌素而引起肠胃功能失调的病患者非常重要。
双歧杆菌能分解N-亚硝胺，产生具抗肿瘤特性的胞外多糖，还能分泌双歧杆菌素和类溶菌物质，提高巨噬细胞的吞噬能力，增强人体免疫抗病力。另外，双歧杆菌能在肠道内自然合成多种维生素。
正因如此，双歧杆菌发酵乳制品将成为21世纪新一代的发酵乳制品。目前，国外市场上已有一些双歧杆菌发酵乳制品，如双歧杆菌酸奶（德国）、AB-酸奶（丹麦）、Biokys(捷克斯洛伐克）和Miru-Miru（日本）等。
我国在这方面的研究尚属初步，市场上较少有这类产品，还有待于社会各方人士的共同努力。
一、耐氧菌株的选育
双歧杆菌是一类专性厌氧乳酸菌，对厌氧环境及营养万分要求较高，这给工业化生产双歧杆菌发酵乳制品带来很大的困难；在进行发酵培养过程中，双歧杆菌产酸能力低，凝乳时间长，且属于异型发酵产生醋酸和乳酸（3：2），使产品风味欠佳，这些又给上述种种困难，选育耐氧型菌株是首当其冲的任务，造反最佳的生产工艺条件也是十分重要的。
应用于发酵乳生产的双歧杆菌有五种，目前最常用的发酵菌是两歧双歧杆菌。双歧杆菌是专性厌氧菌，但它对氧的敏感性并不是一成不变的，从严格厌氧到不十分敏感。从婴儿粪便中刚分离出的两歧双歧杆菌是厌氧的，但在乳中几次继代移接进行耐氧驯化后，它们就表现出的一定的耐氧性。多次百代驯化可筛选出理想的生产用双歧杆菌菌株，能在并不特别厌氧的条件下生长繁殖。
若将实验室中厌氧培养筛选的菌株用于发酵生产，生产过程中不可能有严格的厌氧环境，可能会造成发酵增减失败和生产原料浪费，所以选育菌种时在不太影响菌株活力前提下尽量设计不严格的厌氧增减条件下，以便选出的菌种能尽快适应新的生长环境。
以脱脂乳作为菌种继代培养基，添加一些生产促进物以利于双歧杆菌在乳中的生长和产酸，这些物质有酵母浸膏及其自溶物，胰腺浸膏、牛肉浸高、蛋白胨、胰蛋白酶、番茄汁、麦芽汁、胡萝卜汁和葡萄糖等等，还可添加一些低氧化还原电势物质如维生素C、胱氨酸成半胱氨酸等。最常用的生长促进物是酵母自溶物，一般添加0.2%-0.5%，并加入2-5%的葡萄糖和0.05%的半胱氨酸，可以大大促进双歧杆菌的生长繁殖。
将脱脂乳经10分钟/115ºC的强热力高温杀菌，可以改善双歧杆菌在乳中的生长条件，诸如杀灭乳中病原菌和噬菌体、减少其它微生物数量并钝化脂甩酶、排除乳中溶解氧而降低系统氧化还原电位、产生一些促生长成分（如甲酸）和蛋白质热变性产生更多可利用月太、氨基酸及少量SH基化合物等等，所有这些都能促进双歧杆菌的生长繁殖。
双歧杆菌接种入脱脂乳后存在较长的生长缓慢期，为了使双歧杆菌尽快进入对数生长期，一般增加接种量至5-10%，以确保双歧杆菌的迅速增殖和乳的发酵。两歧双歧杆菌纯培养物接种入脱脂乳后，一开始在充满氮气的厌氧条件下培养，逐步增加基质气相中的氧气来逐渐驯化培养菌株的耐氧性。
经过多次继代培养得到能适应生长在一般静止增减条件下的选育菌株作为生产用菌株。为防止菌种在驯化和筛选中发生变异须对其进行生化鉴定，如靛基质试验、硝酸盐试验、明胶液化试验和触酶试验等。
二、双歧杆菌酸奶
双歧杆菌的产酸力低，凝乳时间需18-24小时，且属于异型发酵菌，产生3：2的醋酸和乳酸，发酵终产品的口感与风味欠佳。所以，双歧杆菌发酵乳制品生产的技术难点是既要保证产品中含有一定数量的双歧杆菌，以要使产品的口感与风味被消费者接受。
选择一些对双歧杆菌生长无太大负影响的产酶菌和香气菌，如嗜热链球菌、乳脂明串珠菌和丁二酮乳酸链球菌等，与双歧杆菌共同发酵；那么，产酸力提高，凝乳时间缩短，符合大规模生产要求。且制品的口感与风味较好，易被接受。
例如，丹麦汉森公司已生产出可直接使用的冷冻浓缩型和冷冻干燥型两歧双歧杆菌与嗜酸乳杆菌混合发酵剂（简称AB发酵剂），他们还研制了AB发酵剂与嗜热链球菌混合的发酵剂（简称ABT发酵剂）以及AB发酵剂与香气菌（乳脂明串珠菌和丁二酮乳酸链球菌）的混合发酵剂，现已获得成功。
而我们研制的双歧杆菌酸奶所用的发酵剂菌种是两歧无歧杆菌和嗜热链球菌。一般以双歧杆菌为主发酵剂接种量大，辅助产酸菌的接种量小一些。生产发酵剂的制备与通常的酸乳发酵剂制备基本相同，只是双歧杆菌对增减基营养的要求高，最适增减温度在37-40ºC，培养时间长一些。
双歧杆菌酸奶的生产工艺有两种：混合发酵法和分自发酵法。混合发酵法的生产工艺流程如图1所示。
原料乳进行标准化后，加入10%的蔗糖和2%葡萄糖，视民政部还可添加适量苏氨酸（0.1%)以提高风味物乙醛的生成量。预热均质后，经8分钟/115ºC的热处理可以改善双歧杆菌及链球菌在乳中的生长条件，这对双歧杆菌尤为重要杀菌后冷却至38-40ºC接种，分别接入6%的双歧杆菌和3%的嗜热链球菌，同时可添加适量维生素C以适于双歧杆菌的生长或一些灭菌果汁以啬产品风味。
接种后搅拌均匀，然后装瓶，送入异想天开室培养，温度为38-40ºC，一次接种的原料乳不宜太多，以一小时内灌装完为限。在混合菌发酵过程中，嗜热链球菌属于兼性厌氧菌，其生长速度与产酸力均高于双歧杆菌，这对双歧杆菌的生长有帮助；因为系统的氧化还原电势下降，并提供乳糖及蛋白质分解产物和促进多种酶的分泌。
双歧杆菌的对数生长期延迟于嗜热链球菌，发酵4小时后的增殖速度最快，随着发酵的进行，部分乳糖转变成乳酸和醋酸，当乳的酸度升高至PH值等于4.7左右，有大量凝乳产生，此时双歧杆菌的生长受抑制：当酸度达到0.75-0.8%凝乳完全形成，有少量乳清析出即为发酵终点。此时应迅速将双歧杆菌酸奶从发酵室移至冷却室，随后送入1-5%冷库中冷藏后，即为成品。
分自发酵法双歧杆菌酸奶的生产工艺流程如图2所示，将双歧杆菌和酸奶菌分别接种于两个发酵罐中单独发酵，两者发酵结束后按1：1比例混合灌装，移入冷库中冷藏即可。
双歧杆菌酸奶在冷藏期间，其酸度会继续上升而双歧杆菌活菌数会减少，尤其是酸奶成品的初始酸度对其冷藏过程中双歧杆菌活菌数的影响很大。初期酸度越高，则冷藏一周后的双歧杆菌死亡率就越高。
所以在生产中要严格控制发酵温度和发酵终点，保证终产品既有良好的乳酸口味又含有高数量的双歧杆菌活菌数。为了确保双歧杆菌酸奶的保健功能，要求其最后的（在消费者手中）双歧杆菌活菌数不低于100万/毫升，最好在7天之内销售，而且在生产销售之间必须形成冷藏链，因为5-10ºC下存放7天活菌死亡率为96%，20ºC下存放7天则死亡率达99%以上。
双歧杆菌酵母共生发酵乳的生产工艺流程如图3所示。这里使用的双歧杆菌是两歧杆菌，酵母菌则是用于马奶酒制造的乳酸酵母，能发酵代谢乳糖，它们的接种量分别为6%和3%。为了利于酵母生长，首先在低温（26-28ºC）下培养，以使酵母生长繁殖消耗氧，然后提高培养温度至38-40ºC以促进双歧杆菌的生长。
在原料乳调配时，用适量脱脂乳粉加入新鲜乳中（要求MSNF>9.5%),并加入10%蔗糖和2%葡萄糖，接种时还可加入适量的维生素C以利于双歧杆菌生长。由于混合菌的共同发酵，使双歧杆菌生长迟滞状况大为改善，总体产酸力提高，加快了乳凝，缩短了发酵周期，所得产品酸甜适中，有纯正的乳酸口味和轻微的酵母香气，酸度80-90度，有少量乙醇，双歧杆菌数1000万/毫升以上。
