背景

酸奶又称发酵乳，是以牛羊鲜乳或制品为主要原料，进行发酵后所得的呈凝集状或液体状的具有特殊风味的乳饮料。酸奶发酵主要是利用乳酸菌将奶中的乳糖等营养成分进行分解，产生多种有机酸和酶类物质，导致牛羊鲜乳或制品pH降低，蛋白质发生凝固，呈现出粘性胶状结构。酸奶发酵工艺优化对生产效益和产品质量保证都具有重要意义。但是，由于发酵过程整个体系将发生一系列复杂的物理、化学和生物性质变化，传统光学、电化学、质谱学、色谱学分析技术很难实时在线监测整个过程，诸如液-质、气-质连用等技术存在操作繁琐、成本高的问题。

电子微生物生长传感器方法和结果

将接种有乳酸菌的牛奶装入一次性检测管中（图1），插入电子微生物生长分析仪中，实时在线测定细菌时间分辨率为1 min的生长动力学曲线。结束后，点击“速率曲线”功能键，获得生长速率曲线。图2展示了分别接种102 CFU/mL、103 CFU/mL、104 CFU/mL、105 CFU/mL和106 CFU/mL德氏乳杆菌保加利亚亚种（L. bulgaricus）的牛奶发酵曲线（三平行），整个过程呈现出清晰的调整期、加速期、指数期、减速期和稳定期。各接种浓度的细菌都能使发酵在33小时内达到相同的一个最大稳定值（即达到稳定期）。样品发酵过程达到最大减速期所需的时间与接种浓度呈线性的负相关（图3）。这就意味着可以通过增加接种浓度来实现缩短发酵时间的目的。

(图1)