《生物技术在生产发酵笋中提升产品品质的研究与应用》
项目技术研究报告
一、 项目研究的目的和意义
传统上加工发酵笋为自然接种，发酵过程长，产酸时间滞后，势必有一些杂菌同时繁殖，对产品的安全性有一些不利的影响，发酵笋的合格品率低，产品品质较差，限制了发酵笋的发扬光大，同时也限制了竹笋加工产业的发展。竹笋经过乳酸发酵乳酸含量达1.5%以上，在密封条件下这种酸度足以抑制其他腐败微生物繁殖，可以根据天气情况进行后续干制处理，这样产品加工更具灵活性，能源消耗也较低；另外经过发酵、干制、复水等加工处理，产品的韧性、色泽、脆度的品质特征更加突出，深受消费者的喜爱。此外发酵笋可直接作为餐饮业的配料做特色美食。
现代生物技术对传统食品加工业的改造方面的应用已经取得了可喜的进步，在蔬菜加工中人工接种优势菌种进行发酵已经有成功的案例，虽然竹笋发酵上还没有采用，但已经具备成熟的理论基础，所以人工接种乳酸菌发酵生产发酵笋这种应用创新是可行的。食品的安全性是中国食品行业首先要解决的问题，也是关系国计民生，社会和谐所必需的。应用人工接种乳酸菌发酵生产发酵笋是提高发酵笋安全品质，降低产品生产成本，促进产业升级，实现产业可持续发展所必需的。
本项目的实施将祛除发酵笋的异臭味，极大地提高发酵笋的品质，显著提高发酵笋的合格品率，合格品率最高可达85%，降低清水
发酵笋的生产成本20%以上，增强清水发酵笋的市场竞争力，可实现年销售收入2000万元以上，利税180万元左右。同时，笋农通过掌握发酵笋的初加工技术，可以自制发酵笋出售给加工企业，提高原料附加值，增加笋农收入，从而有力地促进笋竹产业的发展，巩固国家退耕成果，协助政府解决三农问题。
二、项目研究的计划指标
（一）、主要技术指标
1、产品标准：Q/74227333-1.5-2008
2、总酸（以乳酸计）含量：≥1.8%；
3、挥发性盐基氮（TVB-N）：≤0.05mg/kg；
4、可发酵性糖（以葡萄糖计）含量：≤0.05g/100g
（二）主要经济指标
发酵笋的合格率由现在的60%提高到85%以上，清水发酵笋产品的生产成本降低20%以上。增强清水发酵笋的市场竞争力，项目研发成功后，可实现年销售收入2000万元以上，利税180万元左右。
三、项目研究的准备情况
（一）、公司经营层高度重视创新项目的申报、实施，公司在08年2月成立了以总经理陈让斌为组长的项目领导小组及确定以生产技术副总经理曹宇为组长，技术顾问曾泽生为副组长的技术创新实施小组，刘光华为项目管理小组组长，并明确相应小组成员职责。
（二）、2008年2月—3月，技术创新实施小组与成都锐新科技公司密切接触，针对该项目的技术难点找专家进行咨询；项目管理小组
同时就项目管理方面的知识积极向县科技局相关领导与专家请教。
（三）、2008年3月技术创新实施小组一方面紧张地进行技术方案研讨，另一方面也积极采用多种渠道购买几种单一、纯化的试验菌种。
（四）、2008年4月在技术方案定型后公司投入资金购置试验的仪器、设备，同时进行硬件设施的建设。
四、项目研究的方法和过程
（一）、对传统发酵竹笋中的乳酸发酵微生物进行区分并确定优势细菌。
08年3月，技术创新实施小组集中技术力量，耗用20天的时间，在微生物专家的指导下，对传统发酵笋进行10倍、100倍、1000倍的稀释、培养，借助电子显微镜观察微生物的形状，菌落生长形态。这样反复6次，逐渐从传统发酵竹笋中筛分出噬热乳链球菌、保加利亚乳杆菌、植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌等4种乳酸发酵细菌，以及2种100万级/克的优势菌：植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌。
（二）、将几种工业化且商业化的乳酸发酵菌种配伍试验，确定最适配伍组合。
技术创新实施小组对噬热乳链球菌、保加利亚乳杆菌、植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌进行两种或3种菌株不同组合麻竹笋笋汁发酵试验，以38℃、24小时繁殖观察细菌数量、产酸量作为选择目标菌的考量指标，经过9组配伍试验，对比发现确定了植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌的组合产酸量达到0.21%，是最优的。然后再
将植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌比例以1∶1、2∶1、1∶2、3∶1、1∶3进行接种发酵，分别在接种后2小时、4小时、8小时、16小时24小时测定1毫升发酵液的菌落总数和乳酸含量。最后确定植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌组合比例为1∶3能很好的发挥微生物的作用。
（三）、菌种逐级扩大培养，扩繁代数的确定。
细菌如果大剂量的添加即直接活化后添加势必会增加生产成本，但扩繁代数过多，菌种会变异退化，发酵力降低。通过一级、二级、三级扩大培养，分别接种发酵，7天时间后检测笋汁的乳酸含量。在保证发酵力的前提下可适当增加扩繁代数，从而降低菌种成本。经过试验，菌种以3%的添加量接种在竹笋汁中，保温38℃，每2小时扩繁一次，经过3次扩繁后细菌的发酵力尚可。
（四）、用正交试验的方法确定生产菌种的接种比例、接种温度、发酵温度、发酵时间等发酵工艺参数。
2008年4月至6月，技术创新实施小组对接种比例、接种温度、发酵温度、发酵时间四因素，经过长达50天接种、发酵10多种不同的组合的正交实验，经过比对分析，以接种量2%、接种温度36℃～40℃、发酵温度30℃～40℃、发酵时间7天～10天与其他组存在显著性差异，故而确定了发酵工艺参数。
（五）、中试采用接种发酵和传统发酵对照，比对发酵时间、发酵程度、产品合格率、产品加工成本。
在小试取得成功的基础上，技术创新小组2008年竹笋收购尾期时，
投入毛笋25吨，菌种2kg，人工260个工时，开展发酵竹笋的中试，同时也投入2吨净笋采用传统发酵工艺生产，进行相关数据的采集与对比。经过试验，人工接种细菌发酵的竹笋10天后酸度达1.82%、挥发性盐基氮（TVB-N）0.008mg/kg、可发酵性糖（以葡萄糖计）含量0.02g/100g，加工出合格发酵笋干300 kg，发酵笋干的成品合格率为96.3%；而传统发酵的竹笋，发酵15天后，酸度仅1%，挥发性盐基氮（TVB-N）0.045mg/kg、可发酵性糖（以葡萄糖计）含量0.31g/100g，最后加工出发酵笋干83 kg，其中合格笋干53 kg，发酵笋干的成品合格率为63.9%。由此可见中试的技术指标都达到设计目标。
五、项目研究的结果
2008年6月前就完成了发酵菌种的筛选、确定了扩大培养方案； 6月下旬成功完成本研究项目小试；2008年7月制定一套清水发酵笋加工作业指导书，制定并备案清水发酵麻竹笋产品企业标准一个 ，7月中旬完成本研究项目的中试，发酵麻竹笋的产品合格率达到91%；2008年8月上旬将清水发酵笋加工作业指导书对5户加工协作户进行了培训，及时投入生产设施与资金，至2008年12月，公司应用本研究项目的技术共加工发酵笋3000余吨，顺利实现500吨发酵麻竹笋干加工。
六、项目研究存在的问题与讨论及进一步深化
（一）、存在的问题与讨论
本项目的核心是利用生物发酵技术生产加工发酵笋原料，技术含量较高，菌种的利用直接影响品质和产量。在技术推广过程中，该技术受菌种数量、周边环境及笋农或业主掌握加工工艺的程度和市场对
发酵笋原料需求等影响较大。为此，公司将从以下几方面采取措施，解决制约该技术推广的瓶颈问题。
1、加大科技投入，提高发酵菌种数量。
公司将充分发挥自有科研技术优势，加大该项目的技术资金投入，新增菌种培养设施，增加科研人员，严格按照菌种配伍要求，配伍生物发酵菌种。建立菌种培养、使用台帐记录，跟踪菌种使用情况，为广大笋农提供符合要求的生物菌种，为项目技术推广创造条件。
2、加强对笋农和加工业主的技术指导。
采取分发技术手册、集中培训、重点帮助等措施，从菌种保存、使用、原料处理量、时间周期、发酵检测、密闭要求、起池注意事项及制作过程中对工具、水质、风向等各个环节进行系统培训，让笋农和加工业主真正掌握发酵笋原料加工技术，以保证发酵笋原料质量，提高收得率。
3、拓展两个市场，提高发酵笋原料产量。
一方面增加公司生产技改投入，提高公司自制发酵笋原料和加工发酵笋产品的能力，带动笋竹食品加工企业使用发酵笋原料制作技术和产品加工技术，提高发酵笋原料产量；一方面努力开发发酵笋产品市场，提升市场对发酵笋产品的需求，促进发酵笋原料的生产。
（二）、项目研究的进一步深化
项目虽然已经通过验收并投入应用，但针对生物菌种这一核心技术，公司课题组将随时跟踪该技术推广应用的情况，不断探索生物技术在发酵笋原料以及其他笋竹原料上的应用，从七个“统一”，两个
“及时”和一个“标准化”着手，即：统一培训、统一蒸煮设施、统一提供菌种、统一提供发酵包装袋、统一提供小型真空泵、统一加工指导、统一回收再加工；及时提供冷藏的生产菌种、及时回收再加工；制定标准化加工流程、操作方法和量化技术指标。通过七统一、两及时和一个标准化，实现原料加工标准化，以推进麻竹笋产业发展，让广大笋农走向富裕。
四川省富顺锦明笋竹食品有限公司
二零一一年二月十四日