真空冷凍干燥機對長雙歧桿菌損傷作用的研究

真空冷凍干燥機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個過程都會影響菌體細胞的存活率,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高存活性益生菌粉的生產。真空冷凍干燥機采用透射電鏡觀察菌體在冷凍干燥過程中的微結構,通過溢出胞外的β-半乳糖苷酶活性評價冷凍和干燥后細胞膜通透性的變化,通過測定冷凍和干燥后胞內Na和K濃度的變化研究離子效應的影響。高效濃縮型凍干酸奶發(fā)酵劑制備的關鍵技術進行了深入研究,包括:選育發(fā)酵性能優(yōu)良、抗冷凍干燥性強、后酸化力弱的乳酸菌菌種(株),繼續(xù)尋求并篩選了廉價增殖培養(yǎng)基和高效凍干保護劑,優(yōu)化了乳酸菌增殖培養(yǎng)、細胞濃縮分離、真空冷凍干燥、發(fā)酵劑貯藏等工藝條件;在此基礎上,進行了5L全自動模擬發(fā)酵罐水平擴大試驗,制備出凍干發(fā)酵劑樣品,并在相關企業(yè)進行了批量發(fā)酵試驗,為實現(xiàn)濃縮型酸奶發(fā)酵劑的商品化生產提供依據。從國內外優(yōu)質發(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。研究結果表明,長雙歧桿菌在真空冷凍干燥機的冷凍干燥過程中的形態(tài)、細胞膜通透性和胞內離子濃度變化程度隨凍結時間的延長而加劇;冷凍干燥過程使菌體出現(xiàn)細胞質濃縮、質壁分離、菌體皺縮以及破損現(xiàn)象;真空冷凍干燥機使細胞膜通透性增大,使胞內Na、K濃度顯著下降,并伴隨比例失調。