冻干保护剂影响植物乳杆菌代谢途径的研究

本文利用代谢组学方法,对比研究了添加不同冻干保护剂对植物乳杆菌dy-1(L.P dy-1)冻干菌粉发酵过程中代谢途径的影响。研究采用气质联用技术(GC-MS)分析菌体胞内代谢物,通过偏最小二乘法(PLS)和模式识别分析不同冻干保护剂组的差异代谢物,并结合KEGG等数据库对差异变量参与的代谢途径进行解析。结果表明,分别添加10%菊粉、22.4%菊粉、菊粉复合保护剂和脱脂乳复合保护剂,对L.P dy-1冻干粉发酵过程中的能量代谢、氨基酸代谢和脂肪酸代谢的影响存在差异:菊粉的添加量由10%增加至22.4%,冻干菌粉与直接活化菌体在发酵过程中的代谢特征差异缩小;与脱脂乳复合保护剂相比,菊粉复合保护剂能够使冻干菌体在代谢特征上更接近于直接活化菌体。贮藏温度对冻干菌粉的代谢影响显著:与4℃相比,-20℃贮藏冻干菌粉更有利于维持菌体在发酵过程中的正常代谢。     

不同保护剂影响植物乳杆菌冻干菌粉发酵活力的研究

以植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum CGMCC 6016,L. P. dy-1)为分析对象,研究不同冻干保护剂、贮藏温度和贮藏时间对冻干菌粉活菌数及发酵活力的影响。研究分别采用10%和22.4%的纯菊粉、菊粉复合保护剂、脱脂乳复合保护剂制备冻干菌粉。结果显示,在-20℃贮藏8个月,其活菌数均可保持在10~(10)CFU/g以上;4℃贮藏8个月,仅菊粉复合保护剂组活菌数维持在较高水平,为(0.94±0.17)×10~(10)CFU/g;不同保护剂制备的冻干菌粉在-20℃下贮藏6个月或4℃下贮藏4个月,可维持较高的产酸活力,其中,菊粉复合保护剂组的细胞活力下降最为缓慢。流式细胞术(flow cytometry,FCM)与p H值测定法对细胞活力分析结果的关联度较好,R2值为0.77,可快速评价保护剂作用下冻干植物乳杆菌细胞的增殖;FCM分析结果显示,与脱脂乳复合保护剂相比,菊粉保护剂组与直接活化组的细胞增殖活力最为接近。     

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。     

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%。     

保加利亚乳杆菌冷冻干燥保护剂的筛选

采用响应面分析法筛选并优化了保加利亚乳杆菌冻干保护剂,研究发现在众多物质中脱脂乳、海藻糖、菊粉、麦芽糊精对菌种保护作用突出,以冻干后细胞存活率为响应值,当脱脂乳5.94%,海藻糖7.75%,菊粉8.39%,麦芽糊精9.04%作为混合保护剂使用时,细胞存活率达到90.46%。使用液氮进行预处理并且保护剂的体积为菌体两倍时可以使菌体存活率达到91.93%.     

保加利亚乳杆菌冷冻干燥保护剂的研究

为获得对保加利亚乳杆菌最佳的真空冷冻干燥保护剂的配方,在以10％脱脂乳为基础保护剂的情况下,采用单因素和正交试验设计,以冻干后的存活率为指标,考察了不同冻干保护剂对保加利亚乳杆菌冷冻干燥的保护效果,获得了最优的保护剂配方,即脱脂乳100 g/L,谷氨酸钠25 g/L,抗坏血酸0.5 g/L,甘油60mL/L,酵母浸粉1 g/L.使用此保护剂配方,保加利亚乳杆菌冻干后的存活率可达60.59％.     

Viili源乳酸菌酸奶发酵工艺及质构/感官性质评价

采用分离自Viili发酵乳的乳酸乳球菌乳脂亚种和Viili天然复合菌系的混合菌种制作发酵乳.通过优化温度和培养基、评价发酵乳的质构性质和感官性质和分析冷冻干燥后菌株的存活率,确定菌种活化的最适培养基为GM17+质量浓度10 g/L脱脂乳,最适发酵温度为28℃;调整菌种的复配比例,得到两种不同质构和感官性质的发酵乳产品;冷冻干燥的最佳保护剂组合为100 g/L脱脂乳+100g/L海藻糖.     

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。     

冻干保护剂对复合低温乳酸菌发酵剂的影响

以青藏高原牧区分离筛选出的低温乳酸菌为研究对象,以活菌数为指标,比较了4种冻干保护剂对复合低温乳酸菌发酵剂的影响,并通过正交实验优化了其中3种较优冻干保护剂的复配配方。结果表明,复合低温乳酸菌冻干保护剂的最优组合为:甘油为8m L/L,蔗糖为10%(w/v),脱脂乳为15%(w/v),以此为保护剂冻干存活率达到了90.55%。与商业发酵剂相比,低温发酵剂发酵酸乳组织状态良好,滴定酸度为92°T,感官评分为95分,活菌含量(10.3lg CFU/m L)极显著高于商业发酵酸乳(p0.01)。实验结果为制备高活力直投式低温乳酸菌发酵剂的冻干菌粉提供理论支撑,对开发低温乳酸菌发酵剂具有重要意义。     

嗜热链球菌M5-5冻干保护剂配方的优化

为了研究不同冻干保护剂在真空冷冻干燥过程中对嗜热链球菌M5-5菌体细胞的保护效果,采用单因素试验和正交试验,以冻干后的菌体存活率为评价指标,考察9种冻干保护剂在冷冻干燥过程中对M5-5菌体的保护效果,以期获得最优保护剂配方。结果表明,海藻糖、甘油和脱脂乳作为单一冻干保护剂时,菌体细胞存活率分别为43.85%、47.51%和40.86%,显著高于其他6种保护剂（P＜0.05）;通过正交试验确定冻干保护剂的最优配方为海藻糖60 g/L、谷氨酸钠20 g/L、甘油20 g/L、脱脂乳150 g/L,此时嗜热链球菌M5-5的冻干存活率可达88.41%。扫描电镜结果显示,添加保护剂配方组菌体细胞完整,表面光滑,说明该保护剂配方能有效减少冷冻干燥过程对菌体细胞的损伤。     

冷冻保护剂对直投式木葡萄酸醋杆菌发酵剂菌体细胞特性的影响

本文研究了1%谷氨酸、5%海藻糖、10%脱脂乳及复合0.575%谷氨酸+0.075%海藻糖+6.4%脱脂乳作为冷冻保护剂对直投式木葡萄酸醋杆菌(GBX)发酵剂菌体细胞特性的影响,通过测定GBX发酵剂菌体细胞的DNA泄露、细胞液总抗氧化能力、SOD活性、纤维素合成酶活性和ATP酶活性变化等情况来衡量GBX菌体细胞的生理活性变化。结果发现:添加单一1%谷氨酸、5%海藻糖、10%脱脂乳以及复合0.575%谷氨酸+0.075%海藻糖+6.4%脱脂乳作为保护剂均能明显抑制冷冻干燥过程中菌体细胞的DNA泄露,提高细胞总抗氧化能力、SOD活性、纤维素合成酶和ATP酶活性,表明添加冷冻保护剂能够一定程度上保护菌体细胞,其中复合保护剂对菌体细胞的保护效果最佳,电子扫描显微镜也验证了冷冻保护剂能确实降低菌体细胞在冷冻干燥过程中损害程度,从而使菌体细胞保持良好的生理活性。     

面包酵母冻干粉保护剂筛选及其生物活性分析

目的:优化真空冷冻干燥过程中保护剂配方,得到发酵性能较好的面包酵母3G-28冻干粉。方法:在对脱脂奶粉、蔗糖、吐温?80、阿拉伯胶、β-环状糊精、甘油单因素实验基础上,采用响应面实验对复合冻干保护剂的配方进行了优化,并对酵母冻干粉的发酵力、海藻糖含量、蔗糖酶活力以及发酵液中的风味物质进行了研究。结果:各因素对面包酵母冻干粉活菌数量影响顺序为:甘油浓度 > 蔗糖浓度 > 脱脂奶粉浓度 > β-环状糊精浓度;最佳复合冻干保护剂的配方为:甘油4.7%,脱脂奶粉20%,β-环状糊精15%,蔗糖5%;面包酵母冻干粉活菌数量为36.89×109 个/mL。面包酵母3G-28冻干粉的发酵能力为214 mg/h/g干酵母,海藻糖含量为44.22 mg/g干酵母,蔗糖酶活力20.27 U/g干酵母,与市售酵母菌冻干粉和初始菌株酵母冻干粉相比表现出较高的生物活性。在风味物质方面,面包酵母3G-28冻干粉与其它两者相比醇类的含量最高,表现出了良好的实用性。结论:本文探讨了面包酵母3G-28冻干粉的最佳冻干保护剂配方,得到了生物活性较优的面包酵母冻干粉,在改善面包产品品质及微生物工业化应用中具有很好的前景。     

鼠李糖乳杆菌冻干保护剂的研究

以菌种冻干后存活率为指标,研究糖类、蛋白质类、多元醇类对鼠李糖乳杆菌的冻干保护作用。实验结果表明,在脱脂乳、甘油、海藻糖、蔗糖、葡萄糖、乳糖、糊精、抗坏血酸、谷氨酸钠、麦芽糖10种物质中保护效果较好的物质分别为脱脂乳、海藻糖、甘油。将它们确定为单因素进行响应面分析,响应面优化结果为:脱脂乳11.12%、海藻糖4.87、甘油2.96%。菌种冻干后的细胞成活率能达到96.48%±1.27%,与理论预测值接近。     

PROTECTIVE EFFECT OF FORTIFIED SKIM MILK AS SUSPENDING MEDIUM FOR FREEZE DRYING OF DIFFERENT LACTIC ACID BACTERIA

The efficacy of fortified skim milk was tested for improving cell survival of 23 different cultures of freeze-dried lactic acid bacteria. Except in the case of Streptococcus cremoris, Streptococcus thermophilus (two strains), Lactobacillus bulgaricus and Lacto-bacillus lactis , all other freeze-dried cultures of lactic acid bacteria showed improved cell survival.     

AMINO ACID COMPOSITION AND NUTRITIONAL IMPLICATIONS OF MILK FERMENTED BY VARIOUS LACTIC CULTURES

A total of nine milk products were analyzed for total and free amino acids and total and nonprotein nitrogen. The products were: (1) whole milk (WM), (2) skim milk (SM), (3) WM fermented by Streptococcus thermophilus, (4) SM fermented by S. thermophilus, (5) WM fermented by Lactobacillus bulgaricus, (6) SM fermented by L. bulgaricus, (7) WM fermented by L. acidophilus, (8) SM fermented by L. acidophilus and (9) commercially prepared buttermilk. Essential amino acid content of the fermented milk was lower than that of the whole or skim milk. Fermentation of milk by lactic cultures decreased the total lysine (except butter milk) and methionine contents of all the samples. Since these two amino acids are limiting amino acids in protein malnourished areas, lactic fermentation of milk may be undesirable based on the chemical scores of the protein. However, the free amino acid content, including that of lysine and methionine, increases significantly upon lactic fermentation of milk. This predigestion of protein might result in an increased availability of the amino acids to offset the reduction in amino acids during fermentation and may even result in a better quality protein. Biological evaluation of the fermented milk proteins is necessary to evaluate their nutritional quality. L. bulgaricus was the most proteolytic of all the organisms used.     

Stability and functionality of freeze-dried probiotic Bifidobacterium cells during storage in juice and milk

We investigated the stability of differently produced (variables being fermentation time, pH during drying, and cryoprotectant) freeze-dried Bifidobacterium animalis subsp. lactis E-2010 (Bb-12) cells in fruit juice and low-fat milk. In addition, the effect of the food matrix on the acid and bile tolerance of the cells was studied. Cells produced in different ways had comparable stability in milk, whereas in juice, sucrose-protected cells survived better than reconstituted skim milk-protected cells. The acid and bile tolerance was better in cells added to milk compared with those in phosphate buffered saline or juice. Despite good culturable stability in milk the acid and bile tolerance of cells decreased during the storage. Apparently, culturable stability data alone do not give an accurate enough prediction of the probiotic functionality in adverse conditions (e.g. survival in acid and bile stress). When choosing a cryoprotectant for a probiotic also the stability in target food applications should be considered.     

植物乳杆菌发酵梨原汁饮料的研究

乳酸菌发酵果蔬汁,因其绿色、健康、营养,成为日常生活中必不可少的食物。我国梨种植业广泛、产量高,并且梨果自身营养素全面。因此,该研究利用3种复合益生菌研制一款发酵梨浆饮料。对发酵优势菌株进行发酵剂制备并优化工艺,保护剂配比为:谷氨酸钠2%、海藻糖5%、乳糖5%、脱脂乳10%、保护剂添加量与菌泥为3∶1(mL/g),在这些条件下,得到菌粉发酵剂菌活为8.48×10^9cfu/g;在发酵梨浆应用的工艺进行优化,最佳工艺为:植物乳杆菌299、保加利亚乳杆菌717、嗜热链球菌176体积比为4∶1∶1、接种量为8%、发酵温度为37℃、发酵时间72 h。此条件下梨浆得到充分发酵,口感突出,风味酸甜;测定梨浆发酵前后有机酸的变化:酵前梨浆中含量较为丰富的有机酸为:柠檬酸、苹果酸、乳酸、草酸。其中苹果酸、柠檬酸有优势有机酸,含量分别为:36.49、38.59 mg/100 g。经3种复合乳酸菌发酵后,梨浆中有机酸含量发生变化,有机酸含量依次为:乳酸、柠檬酸、苹果酸、草酸。其中乳酸含量由1.65 mg/100 g升高为116.27 mg/100 g。     

发酵乳在发酵和低温储存过程中必需氨基酸变化研究

研究了混菌发酵乳与单菌发酵乳在发酵和4℃储存过程中必需氨基酸含量变化,并与作为底物的脱脂乳粉氨基酸组分进行对比。研究表明,在发酵和储存过程中总游离氨基酸含量增加;随储存时间延长,必需氨基酸含量增加,约占总游离氨基酸含量13%—17%;混菌发酵乳游离氨基酸和必需氨基酸含量高于单菌发酵乳。