真空冷凍干燥機(jī)對長雙歧桿菌損傷作用的研究

真空冷凍干燥機(jī)的冷凍干燥是乳酸菌和益生菌干燥的主要方式,冷凍和干燥2個(gè)過程都會影響菌體細(xì)胞的存活率,探討冷凍和干燥過程對長雙歧桿菌的損傷作用有利于指導(dǎo)高存活性益生菌粉的生產(chǎn)。真空冷凍干燥機(jī)采用透射電鏡觀察菌體在冷凍干燥過程中的微結(jié)構(gòu),通過溢出胞外的β-半乳糖苷酶活性評價(jià)冷凍和干燥后細(xì)胞膜通透性的變化,通過測定冷凍和干燥后胞內(nèi)Na和K濃度的變化研究離子效應(yīng)的影響。高效濃縮型凍干酸奶發(fā)酵劑制備的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究,包括:選育發(fā)酵性能優(yōu)良、抗冷凍干燥性強(qiáng)、后酸化力弱的乳酸菌菌種(株),繼續(xù)尋求并篩選了廉價(jià)增殖培養(yǎng)基和高效凍干保護(hù)劑,優(yōu)化了乳酸菌增殖培養(yǎng)、細(xì)胞濃縮分離、真空冷凍干燥、發(fā)酵劑貯藏等工藝條件;在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了5L全自動(dòng)模擬發(fā)酵罐水平擴(kuò)大試驗(yàn),制備出凍干發(fā)酵劑樣品,并在相關(guān)企業(yè)進(jìn)行了批量發(fā)酵試驗(yàn),為實(shí)現(xiàn)濃縮型酸奶發(fā)酵劑的商品化生產(chǎn)提供依據(jù)。從國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)發(fā)酵乳制品或商業(yè)發(fā)酵劑中初步分離篩選出7株保加利亞乳桿菌,通過研究菌株在乳中的發(fā)酵特性、后酸化特性、抗冷凍干燥特性及混合菌種的優(yōu)化搭配,篩選出發(fā)酵性能優(yōu)良、后酸化弱、抗凍干特性強(qiáng)的保加利亞乳桿菌2株,確定二者與嗜熱鏈球菌比例為1∶1。研究結(jié)果表明,長雙歧桿菌在真空冷凍干燥機(jī)的冷凍干燥過程中的形態(tài)、細(xì)胞膜通透性和胞內(nèi)離子濃度變化程度隨凍結(jié)時(shí)間的延長而加劇;冷凍干燥過程使菌體出現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)濃縮、質(zhì)壁分離、菌體皺縮以及破損現(xiàn)象;真空冷凍干燥機(jī)使細(xì)胞膜通透性增大,使胞內(nèi)Na、K濃度顯著下降,并伴隨比例失調(diào)。