益生菌冻干保护剂及工艺优化研究

目的 为提高保加利亚乳杆菌冻干粉存活率。方法 本研究采用真空冷冻干燥法,以保加利亚乳杆菌为研究对象,研究冻干保护剂对益生菌冻干存活率的影响。 结果 通过单因素和正交试验筛选出最优组合。结果表明：经-80 ℃预冻1 h,冷冻干燥48 h(?40 ℃、25 Pa)后,益生菌保加利亚乳杆菌的最佳冻干保护剂为甘油2%,脱脂乳6%,L-半胱氨酸3%,木聚糖10%,在此优化条件下,存活率为82.75%。结论 在冷冻干燥过程中加入冻干保护剂可以提高保加利亚乳杆菌存活率,为下一步其他益生菌的冻干研究提供有效参考。     

微生菌制剂的制备研究

研究了嗜热链球菌、双歧杆菌和植物乳杆菌在冷冻干燥条件下,保护剂对细胞冻干存活率和冻干发酵剂活菌含量的影响,得出最高活菌含量,嗜热链球菌为1.2×109个/g,双歧杆菌为8.4×108个/g,植物乳杆菌为1.4×109个/g.采用最适保护剂制成的试验菌株冻干发酵剂在42℃乳中发酵10h,发现其细胞生长曲线、产酸曲线及pH值下降曲线与冻干前对照发酵剂相比,均无明显变化.在贮藏试验的研究中,发现4℃以下贮存,存活率较高,混合菌的贮存期明显高于单一菌.在人工胃液中的存活率,混合菌也明显好于单一菌.     

短双歧杆菌冻干保护剂的优选及高密度冻干工艺优化

为了提高短双歧杆菌的冻干存活率和工业化生产效率,首先系统测定短双歧杆菌在不同分子质量糖(醇)类及蛋白类保护剂中的冻干存活率,其次研究不同分子质量糖类复配及其与蛋白类复配的保护效果,再次测定复合保护剂添加其他小分子物质对冻干保护存活率的影响,最后优化冻干前菌泥与保护剂的比例与浓度。结果表明,三糖及以下的小分子糖对短双歧杆菌的冻干保护效果较好,棉子糖和山梨糖醇保护效果最好,2者复配进一步提高冻干存活率,达55%左右。复配蛋白质及抗坏血酸、谷胱甘肽、甜菜碱、微量元素等小分子不会提高对菌体的冻干保护效果,但蛋白质的适量添加可提高菌粉的疏松度。菌泥与保护剂以干物质质量比1∶1.2混合,样品干物质总质量分数为25%时,短双歧杆菌的冻干存活率接近80%,活菌数达(1.61±0.27)×10~(12) CFU/g。     

低聚木糖复配冻干保护剂的优化及其对双歧杆菌微胶囊性能的影响

为提高双歧杆菌在微胶囊制备过程中以及人体胃肠系统中的存活率,本文通过单因素和正交试验确定了低聚木糖复配冻干保护剂的最佳比例,同时考察了保护剂的加入对微胶囊性能的影响。结果表明,保护剂最佳配比为低聚木糖4.0%、甘油2.0%、谷氨酸钠1.0%,由此制备的双歧杆菌微胶囊包埋率和冻干存活率分别为81.5%±0.7%与88.1%±0.3%,与未添加组相比,其最终活菌负载率提高了约21.6%;添加复配保护剂的微胶囊表面更加平整致密,经模拟胃液处理2 h,双歧杆菌存活率为65.9%,相对于对照组提高了约15.3%;在人工肠液中,添加入保护剂的微胶囊的活菌释放量明显高于未添加保护剂组;在4 ℃和25 ℃贮存35 d后,添加复配保护剂的微胶囊活菌量分别为8.1 lg CFU/g和7.0 lg CFU/g,显著高于未添加保护剂的微胶囊(P<0.05)。因此,添加低聚木糖复配的冻干保护剂可以有效提高双歧杆菌微胶囊对不良环境的抗性。     

响应面法优化两歧双歧杆菌益生元类冻干保护剂

以两歧双歧杆菌（Bifidobacterium bifidum）为试验菌株,以冻干存活率为评价指标,采用中心组合试验设计对两歧双歧杆菌益生元类冻干保护剂进行优化。结果显示,益生元类冻干保护剂的优化配方为菊糖13%,水苏糖11%,低聚木糖7%,经重复试验验证后的冻干存活率是（88.7±1.3）%,与预测值无显著性差异（P＞0.05）,这说明采用响应面法优化两歧双歧杆菌冻干保护剂是可行的。     

植物乳杆菌冻干保护剂的优化及其保护机制

为优化以菊粉为主要基质的植物乳杆菌冻干保护剂配方,通过部分因素试验设计筛选保护剂成分,利用中心优化组合设计确定最佳保护剂配方,从菌体形态和细胞膜水平研究保护剂对植物乳杆菌的保护机制。试验结果表明,添加菊粉对植物乳杆菌的冻干存活率影响显著,谷氨酸钠和山梨醇能增强对植物乳杆菌的保护效果;优化后的植物乳杆菌冻干保护剂配方:菊粉22.4 g/100 m L,谷氨酸钠12.8 g/100 m L,山梨醇4.7 g/100 m L。在此条件下植物乳杆菌存活率达86.5%。扫描电镜观察结果表明,添加复合冻干保护剂的植物乳杆菌菌体饱满、完整,而未添加保护剂的空白对照有明显的变形、塌缩,细胞间有丝状物粘连。冻干后植物乳杆菌胞内蛋白有不同程度的泄漏,添加含菊粉的保护剂的菌体胞外蛋白量明显低于对照组。结论:以菊粉为主要基质的复合冻干保护剂,可减轻冻干对植物乳杆菌的损伤,其作用机制是通过保护细胞膜实现对菌体的保护。     

动物双歧杆菌冻干保护剂配方优化及酸对菌粉存活率的影响

目的 筛选动物双歧杆菌冻干菌粉保护剂,优化冻干保护剂配方,探究菌悬液制备过程中有机酸积累对菌粉存活率的影响。方法 以菌粉中动物双歧杆菌存活率为指标,通过发酵培养、离心收集菌泥、制备菌悬液、预冻和冷冻干燥的菌粉制备工艺,通过单因素实验和正交实验优化冻干保护剂。根据单因素实验探究冻干前菌悬液制备条件和最适pH。结果 最佳保护剂组合为5.00%麦芽糊精、6.00%海藻糖、0.15%抗坏血酸、1.50%谷氨酸钠、1.00%甘油。通过对菌悬液制备过程中菌粉活菌数的研究确定菌悬液制备和冻干条件,菌悬液pH 6.5,无菌水洗涤2次菌, 4℃菌悬液融合30 min,在-80℃预冻2 h,-40℃下干燥24 h,获得的冻干菌粉活菌数为1.38×10¹² CFU/g,菌粉最高存活率可达98.60%。结论 本研究优化后的保护剂组合可以制备高活性动物双歧杆菌菌粉,提高经济效益。     

青春双歧杆菌冻干保护剂筛选及高密度冻干工艺优化

为了探究青春双歧杆菌最适冻干保护剂配方,提高工业化生产效率,作者对不同糖与蛋白质类保护剂对双歧杆菌冻干保护特性、不同结构的糖类保护剂复配及其与蛋白质复配的保护效果进行研究,同时测定复合保护剂添加其他小分子物质对冻干存活率的影响,最后优化冻干前菌泥干物质与冻干保护剂的比例,以实现高密度冻干。研究结果表明,糖（醇）类保护剂对青春双歧杆菌的保护效果普遍高于蛋白类冻干保护剂,且四糖以下小分子糖的冻干保护效果较好,其中山梨糖醇和棉籽糖效果最优,二者复配（质量比1∶1）后冻干存活率提高到56%左右;将其与蛋白质、抗坏血酸、谷胱甘肽、微量元素等小分子复配,不会提高对菌体的冻干保护效果;考虑到实际应用,将山梨糖醇、棉籽糖与乳清蛋白以质量比3∶3∶2复配以提高菌粉的疏松度;菌泥与保护剂以干物质质量比1∶1.2混合,样品干物质总质量分数为25%时,青春双歧杆菌的冻干存活率达到（77.08±5.20）%。     

罗伊氏乳杆菌冻干保护剂的优选及高密度冻干工艺优化

为提高罗伊氏乳杆菌的冻干存活率及产业化制备效率,系统解析不同种类保护剂对该菌的保护效果并优化高密度冻干工艺降低冻干体积。首先将不同分子量、不同种类的单糖(醇)、二糖(醇)、低聚糖、多糖和蛋白质分别与罗伊氏乳杆菌的菌泥混合冻干测定存活率,然后研究不同分子质量的保护剂复配,及优势保护剂复配其他类物质对菌体的冻干保护效果,最后优化冻干前菌体与保护剂的比例和菌悬液总干物质含量。结果表明,低聚糖对罗伊氏乳杆菌具有最好的冻干保护效果,分子质量大小不同的物质以不同比例复配均不会提高保护效果,谷胱甘肽、甜菜碱、氨基酸、核苷酸、无机盐、维生素等物质均未显著提高低聚糖对该菌的冻干保护效果。菌泥与低聚糖类保护剂以干重比为1∶1. 2混合时,具有最高的冻干存活率,冻干前菌悬液总干物质质量分数最高为29%时菌体存活率达90%以上。该研究结果为乳杆菌的高效冻干提供了指导。     

热休克预处理结合保护剂对嗜酸乳杆菌的冻干保护作用

研究热休克预处理结合添加保护剂对嗜酸乳杆菌冻干存活率的影响。结果表明:结合冷冻干燥之前的热休克处理,能显著提高单独使用冻干保护剂的嗜酸乳杆菌的存活率。比较热休克处理结合12种冻干保护剂,有10种能增加冻干菌体的存活率,其中以结合脱脂乳的冻干存活率最高,达71.98%;以葡萄糖为保护剂结合热休克处理的正向叠加效果最显著,菌株的存活率从34.42%提高到76.28%(P0.01)。对结合热休克处理保护效果较好的4种保护剂交互作用条件进行优化,得到嗜酸乳杆菌冻干存活率最高的试验条件为:菌培养18 h后,经45℃热休克处理30 min,加入10%脱脂乳,10%葡萄糖,1.5%甘油以及2.5%山梨糖醇为冻干保护剂,在此条件下嗜酸乳杆菌ATCC 4356的冻干存活率高达92.8%。     

发酵乳杆菌(H0801)冻干保护剂的优化

以发酵乳杆菌为研究对象,研究冻干保护剂原料脱脂乳粉、海藻糖、麦芽糊精、VC钠及甘油对菌株冻干存活率的影响。实验通过单因素和正交实验确定最佳冻干保护剂组合并进行验证,在该保护剂配方下菌株冻干存活率为94.63%。     

富硒鼠李糖乳杆菌稳定性及其冻干保护剂研究

采用电感耦合等离子发射光谱(ICP-OES)法测定富硒量和硒转化率,探索富硒能力较强的2株鼠李糖乳杆菌Lr-1和Lr-2在连续传250代过程中富硒能力的变化及其富硒稳定性。采用响应面法,优化富硒鼠李糖乳杆菌冻干保护剂配比,结果表明,鼠李糖乳杆菌在传250代过程中,菌株形态未发生明显变化。Lr-1平均富硒量为429.99μg/g,平均硒转化率为28.32%;Lr-2平均富硒量为398.14μg/g,平均硒转化率为25.57%,富硒能力较稳定。富硒鼠李糖乳杆菌最佳冻干保护剂配方为海藻糖7%、脱脂乳粉10%、谷氨酸钠5%,此条件下其冻干存活率达89.86%,比未加冻干保护剂时的冻干存活率提高81.85%。     

益生菌植物乳杆菌G1-28复合冻干发酵剂制备及保藏条件研究

为延长益生菌菌种的保藏时间,提高细胞存活率,以具有体外降胆固醇降甘油三酯功能的植物乳杆菌G1-28为菌种,对离心条件、冻干发酵保护剂配方及保藏条件进行了研究和优化。以活细胞收集率为指标,研究了菌悬液离心转速和时间对细胞收集率的影响;通过单因素实验及正交试验优化了植物乳杆菌的冻干保护剂并以存活率为指标,研究了真空条件和保藏温度对植物乳杆菌G1-28冻干发酵剂保藏效果的影响。结果表明,植物乳杆菌G1-28菌悬液的离心收集条件为5000 r/min,20 min,在此条件下活细胞收集率为96.26%;在脱脂乳7%,海藻糖2%,山梨醇3%,甘油4%条件下,细胞存活率最大为93.20%;最佳保藏条件为抽真空条件下?20 ℃保藏,保藏4个月后其存活率为97.1%,研究结果可为植物乳杆菌G1-28益生菌发酵剂的制备及降胆固醇降甘油三酯功能性食品的开发奠定基础。     

瑞士乳杆菌冷冻干燥保护剂的研究

本实验采用单因素试验、正交试验及均匀试验对瑞士乳杆菌在冷冻干燥过程中的保护剂进行了研究,确定了复合保护剂的组成及用量。结果表明添加保护剂后,瑞士乳杆菌的冻干存活率都有不同程度的提高,复合保护剂效果明显优于单一保护剂,以10.4%海藻糖+4.0%谷氨酸钠+11.2%脱脂乳组合的效果为最佳,冻干存活率高达86.7%。     

植物乳杆菌B002冻干工艺的条件优化

以植物乳杆菌B002为目标,研究了该菌株在冻干过程中菌泥和保护剂平衡时间、预冷冻时间和冻干保护剂对菌粉存活率的影响。结果表明,在以质量浓度100 g/L脱脂乳为基础保护剂的条件下,4℃,6 000 r/min离心15 min,菌泥和保护剂在室温下平衡40 min,厚度5 mm,-45℃预冷冻2 h,复合保护剂为质量浓度100 g/L的脱脂乳、80 g/L麦芽糊精、30 g/L谷氨酸钠和100 g/L海藻糖,在上述条件下真空冷冻干燥24 h,植物乳杆菌B002冻干存活率达到75.9%。     

双歧杆菌冻干菌粉制备过程中保护剂的研究

对双歧杆菌真空冷冻干燥过程中使用的各种保护剂进行了研究,在各种保护剂中筛选出4种效果比较好的类型,配合成复合保护剂,在很大程度上提高了双歧杆菌在冻干过程中的活菌存活率,达到71.11%的存活率。最后还进行了常温和低温保存实验。     

冻干乳酸双歧杆菌微胶囊的制备及存活性能研究

为了提高双歧杆菌在贮存和消费过程中的菌体存活率,利用冷冻干燥与微囊化结合的方法,将双歧杆菌和高效活菌保护剂一起作为核心物质,采用乳化法制备双歧杆菌微胶囊。通过正交试验,对双歧杆菌冻干过程中加入的保护剂种类及其最佳配比进行了研究。并探讨了双歧杆菌在模拟胃肠道环境以及高渗透压等极端环境条件下的存活能力。结果表明：加入10%菊糖、6%大豆蛋白、12%海藻糖、10%甘露醇可显著提高微囊化双歧杆菌冻干活菌数,使其存活率达到69.2%。较之冻干菌粉,双歧杆菌微囊在模拟胃液、肠液、高胆汁盐以及高渗透压溶液中均具有较好的耐受性。     

产肌醇的植物乳杆菌ZJ2868菌粉制备工艺

为研究产肌醇的植物乳杆菌ZJ2868的菌粉制备工艺,以菌体的存活率为指标,研究植物乳杆菌ZJ2868菌粉制备过程中的离心转速、保护剂配方、菌粉复溶条件和菌粉贮藏稳定性。结果:菌体收集的最佳离心条件:4 000 r/min、10 min。最佳冻干保护剂配方:谷氨酸钠11%、脱脂乳14%和海藻糖9.0%。最佳复溶条件:在原保护介质中复溶30 min。最佳贮藏温度:4℃。制得植物乳杆菌ZJ2868冻干菌粉的活菌数为2.90×109CFU/mL,存活率达85.4%,水分含量3.7%。本研究结果为植物乳杆菌菌粉的制备提供了试验依据。     

预培养冷冻干燥制备植物乳杆菌发酵剂

为提高菌体冷冻干燥存活率,制备发酵活力高的植物乳杆菌发酵剂,通过在MRS培养基和蕉杆培养基中比较不同收获期的菌体发酵活力,确定菌体培养最佳收获期;通过单因素实验和正交实验考察预培养时间、温度和保护剂海藻糖浓度对冻干存活率的影响;比较冻干发酵剂和新鲜菌液在MRS培养基和蕉杆培养基中的发酵活力。结果表明:对数末期为培养植物乳杆菌S14的最佳收获期;预培养的最优条件为温度37℃,预培养时间45 min,海藻糖浓度10%,冻干存活率达89.9%;植物乳杆菌S14冻干发酵剂的发酵活力与新鲜菌液的发酵活力十分接近。该发酵剂适用于蕉秆青贮发酵。     

益生菌冻干保护剂优化及菌粉保存稳定性研究

以嗜酸乳杆菌KLDS AD1和KLDS AD2和双歧杆菌KLDS 2.0604为研究对象,研究冻干保护剂脱脂乳、蔗糖、海藻糖、葡聚糖和Vc钠盐对各菌株冻干存活率的影响,通过单因素、正交实验筛选出优化组合,得出冻干存活率均在87.81%以上。并研究采用优化后的冻干保护剂制备的各菌粉在4℃和25℃下的保存稳定性。保存稳定性实验表明:3株益生菌菌粉在4℃和25℃下保存12个月后,菌粉的活菌数最多下降2个数量级,其活菌数均在1.0×108cfu/g以上。