响应面法优化嗜热链球菌剂的制备工艺

为了提高真空冷冻干燥获得的嗜热链球菌菌粉的存活率,采用响应面分析法优化了嗜热链球菌冷冻干燥复合保护剂的配方。由单因素试验的结果可知,在多种冷冻干燥保护剂中,乳糖、胰蛋白胨、海藻糖对嗜热链球菌的冷冻干燥保护效果较好。以嗜热链球菌细胞存活率为指标,进行Box-Behnken中心组合试验设计和响应面分析来优化嗜热链球菌保护剂的复合配方。优化结果显示,最佳复合保护剂配方为乳糖质量浓度5.58 g/100 mL、胰蛋白胨质量浓度6.27 g/100mL、海藻糖质量浓度7.73 g/100 mL,冻干菌粉复水后理论存活率为77.33%。经验证,冷冻干燥菌粉复水后冻干细胞存活率为77.85%,与理论预测值较为接近。把制备好的菌粉4℃贮藏8周,菌粉的活菌数一直维持在10~(10) cfu/g以上。     

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。     

瑞士乳杆菌冻干保护剂的选择

研究几种高、低分子化合物对冻干瑞士乳杆菌的保护作用.以冻干后的活菌存活率和凝乳时间为考察指标,先进行单因素试验筛选出保护效果最好的4种物质甘油、葡萄糖、组氨酸和牛血清白蛋白,用这4种物质复配,进行复合保护剂正交试验.结果表明:将增菌培养基发酵液(含10%脱脂乳)与冻干保护剂溶液混合冻干,最佳保护剂配方为0.5%甘油+15.0%葡萄糖+150 mg/L组氨酸+1.5%牛血清白蛋白.加入冻干保护剂后,瑞士乳杆菌冻干后存活率可达89%.     

嗜热链球菌的筛选及其高活性菌粉制备

为获得优良酸奶发酵剂嗜热链球菌菌株,并确定制备高活性菌粉的培养基与保护剂,利用改良TJA培养基,自市售酸奶中分离纯化出6株球菌,经生理生化试验鉴定为嗜热链球菌。进一步对它们的发酵特性进行比较,结果表明ST4发酵性能优良。以10%复原脱脂乳为基础培养基,通过正交试验方法优化得出ST4最佳增殖培养基配方为酵母粉0.5%、番茄汁7.5%、麦芽汁7.5%、乳清粉7.5%,活菌数达到1.72×109cfu/mL。正交试验优化所得ST4的最佳保护剂配方为海藻糖20%、乳糖2.5%、谷氨酸钠5%、甘油0.5%,经冷冻干燥后其活菌数达到1.56×1011cfu/g。     

嗜酸乳杆菌NX2-6冻干发酵剂的研究

为制备嗜酸乳杆菌NX2-6高活性发酵剂,研究了其高密度发酵后真空冷冻干燥时不同冷冻保护剂对其存活率的影响。通过离心条件的选择,获得了最大浓度的嗜酸乳杆菌NX2-6。进而采用单因素实验和正交实验设计,以冻干后的菌体存活率为指标,考察了10种冻干保护剂对嗜酸乳杆菌NX2-6冷冻干燥的保护效果,以获得对嗜酸乳杆菌NX2-6真空冷冻干燥的最佳保护剂配方。实验结果表明,嗜酸乳杆菌NX2-6在8000r/min的条件下离心10min(4℃),所得的活菌数最多。实验确定嗜酸乳杆菌NX2-6的最佳保护剂配方为以15%麦芽浸粉,3%谷氨酸钠和7%菊糖作为复合保护剂,在此条件下嗜酸乳杆菌NX2-6的冻干存活率高达82.43%。     

红茶菌优势微生物冻干菌粉的制备

选用脱脂奶粉、甘油、蔗糖、海藻糖等冻干保护剂筛选对红茶菌中优势微生物醋酸菌和酵母菌的最佳冻干保护剂。结果表明,4种保护剂都有很好的作用效果,Y_1蔗糖效果最好,其次为海藻糖;Y_2为脱脂奶粉效果最好,其次为蔗糖;Y_3效果最好的为脱脂奶粉和蔗糖,活菌率可以达到17.4%和16%;同样Y_4也是蔗糖保护的效果略好于其他3种,醋酸菌AC2为蔗糖效果最好,活菌率为12.8%,其次为脱脂奶粉、海藻糖和甘油。另外,10%的蔗糖作为保护剂冻干效果要明显好于5%的蔗糖。使用不同组合的冻干的菌粉来发酵茶糖水,结果发现冻干菌粉发酵的红茶菌中,其中5个组合口味较好。     

直投式乳酸菌发酵剂的研制

本研究旨在研制出一种菌活高、使用简单,无需复杂的无菌操作技术与设备的直投式乳酸茵发酵剂,可用于发酵乳、泡菜以及动物饲料发酵和生产。本发酵剂以嗜酸乳杆菌LHlF为菌种,实验过程优化番茄汁增菌培养基的配方,细胞数目达4．25×10^10CFU／mL。最佳的抗冷冻保护剂的配方为：脱脂奶粉2．5％,甘油1％,葡萄糖2．5％,蔗糖1％,Vc2．5％。真空冷冻干燥的条件为4000r／min,20min离心获得菌体后真空冷冻干燥6h。通过优化的直投式乳酸菌发酵剂的活菌教可以i叁到1．27×10^12CFU／g;于4℃存放三个月后,乳酸菌活菌数仍i古互03×10^10CFU／g。因此,经过优化乳酸菌发酵条件及保护剂配方,所得的冻干型直投式菌种可用于乳品及动物饲料的发酵。     

真空冷冻喷雾干燥下川藏高原冰酒发酵菌剂复合保护剂的配方优化

将冰葡萄渣中分离得到的酿酒酵母,经真空冷冻喷雾干燥制成菌剂,通过单因素和正交实验优化保护剂配方,并对该菌剂进行性能分析。结果表明:复合保护剂最佳配方为甘油5%,蔗糖7%,脱脂乳粉11%,麦芽糊精15%,菌剂产品活菌数和活菌率分别为10.34 CFU/g和78.25%。在此最佳配方条件下,该冰酒发酵菌剂各项性能较优,其颗粒表面光滑平整,具有较强的耐热性和低温稳定性,在10 ℃下能发酵产气,其发酵性能优于市售酿酒酵母。     

干酪乳杆菌鼠李糖亚种冻干保护剂的研究

以存活率为指标,对干酪乳杆菌鼠李糖亚种(Lactobacillus casei subsp.rhamnosus 719)的菌体进行冻干保护研究,通过优化冻干保护剂,以降低冻干过程中的细胞损伤.结果表明,7种保护剂中,保护效果由大到小依次为海藻糖、脱脂奶粉、蔗糖、甘油、可溶性淀粉、硫酸锰、抗坏血酸;复配则以质量分数10%海藻糖+10%脱脂奶粉的组合为最佳,其菌体存活率达100%,冻干菌粉活菌数达1011 g-1.     

益生菌冰淇淋的研制

研究益生菌冰淇淋的配方及生产工艺.结果表明:改良后的增菌培养基可以获得3×10(9) cfu/mL的双歧杆菌活菌数,在6500g/5 min的离心作用下,可使活菌收得率达到96.6%;益生菌冰淇淋混合料中乳酸菌活菌数和双歧杆菌数在老化过程中上升到原来的1.1倍～1.2倍,保护剂加入与否差异不显著,但是在凝冻和-20℃贮藏30 d后,空白样、加葡萄糖和加乳糖样乳酸菌总数分别下降到凝冻前的53.2%、79.1%和69.9%,双歧杆菌下降到凝冻前的48.8%,80.0%和67.5%.结果表明加入5.0%的葡萄糖作为乳酸菌保护荆可有效减缓活菌数在凝冻和贮藏过程中的降低,并且最终活菌总数可达到1.2×10(8) cfu/mL;根据口感和活菌数量的综合评定,最终确定冰淇淋配方控制和工艺条件为:酸奶加入量最佳比例40%;老化最佳条件2℃～3℃,8 h;脂肪含量8%;复合乳化稳定剂含量0.6%;冷冻保护剂用葡萄糖(5%).     

影响乳酸菌冷冻干燥抗性因素的研究

研究了生长培养基、菌体收获菌龄、预培养条件、保护剂等因素对保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bul- garicus)冷冻干燥存活率和活力的影响。确定了加有1%生长因子和1%CaCO_3的NFM培养基(10%的脱脂乳),可使保加利亚乳杆菌的对数生长期延长。菌体的最佳收获菌龄为4.5 h;保护剂组成为:3%NFM+3%乳糖+3%甘油;40℃预培养1 h,其存活率可达75.5%。具有较为理想的效果。此外,在优化的试验条件下研制的冻干酸奶发酵剂制备的酸奶,达到了预定的标准。     

杜仲籽油冻干脂质体的制备及表征

为增加杜仲籽油的水溶性和稳定性,提高其生物利用度,将杜仲籽油制成冻干脂质体。采用乙醇注入-超声法制备杜仲籽油脂质体悬浮液并进行冻干处理,以冻干后样品外观、再分散性及复溶后包埋率为指标优化其冻干工艺条件,分析杜仲籽油冻干脂质体的微观形态、粒径、Zeta电位与储藏稳定性,利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)分析冻干保护剂在脂质体中的存在状态。结果表明:杜仲籽油冻干脂质体制备的最佳冻干工艺条件为预冻温度-50℃、预冻时间12 h、干燥时间36 h、冻干保护剂为甘露醇、甘露醇与大豆卵磷脂质量比8∶1。在最佳冻干条件下,杜仲籽油冻干脂质体为白色球状,复溶后包埋率为(72.52±1.95)%,粒径为(389.67±4.81) nm,PDI为0.255±0.013,Zeta电位为(-22.62±1.66) mV,储藏稳定性较好。     

银耳多糖对冻干植物乳杆菌细胞膜及糖代谢酶的保护作用

为了探索银耳多糖作为益生菌冻干保护剂的潜在应用,该研究以植物乳杆菌为试验菌,通过测定植物乳杆菌冻干前后的活菌数、细胞膜性质以及糖代谢酶活力的变化,评价了银耳多糖复合酪蛋白酸钠对植物乳杆菌的冻干保护效果。结果表明：当银耳多糖与酪蛋白酸钠的复合比例为3:1时,菌的最大存活率达到55.39%,此时细胞内钙离子荧光强度显著降低,为29.98;DPH的荧光强度最低,为4.91;细胞内乳酸脱氢酶、钠钾ATP酶与钙镁ATP酶的活力最大,分别为0.32 U/mL、121.61 U/g与45.64 U/g。银耳多糖使膜受损的菌百分比从98.35%最大降低至37.90%。但冻干前后己糖激酶和丙酮酸激酶的活力无显著性变化。红外扫描结果表明银耳多糖与酪蛋白酸钠之间存在非共价相互作用;此外,银耳多糖的保护使菌粉表面的孔隙率降低,酪蛋白酸钠的复合则增加了菌粉的致密性。因此,银耳多糖在冷冻干燥过程中对植物乳杆菌细胞膜受到的损伤具有显著的抑制作用,对植物乳杆菌的乳酸脱氢酶、钠钾ATP酶及钙镁ATP酶具有明显的保护作用。     

黑曲霉菌丝体真空冷冻干燥的研究

本文研究了黑曲霉(ATCC16404)茵丝体真空冷冻干燥的保藏方法,并从培养基和保护剂对冻干茵的影响进行了研究,初步确定了高活茵教的增殖培养基.比较了不同保护剂对茵丝体成活率的影响,确定了最佳保护剂,活菌数达到109cfu/g.     

猕猴桃酒酵母冻干保护剂配方优化研究

利用JMP和Box-Behnken响应曲面设计(RSM)研究了真空冷冻干燥时脱脂乳粉、海藻糖、蔗糖和抗坏血酸对猕猴桃酒酵母WF_(25)的保护作用。研究结果表明,蔗糖、海藻糖、脱脂乳粉和抗坏血酸均对供试酵母真空冷冻干燥具有保护作用,当它们的添加量分别为121.1、93.9、145.4和10.5 g/L时,活菌率可达到92.21%。     

真空冷冻干燥法制备益生菌粉的冻干保护剂配方优化

为提高益生菌冻干粉存活率。本文采用真空冷冻干燥法,分别以植物乳杆菌SC1、凝结芽孢杆菌XP2、酿酒酵母菌SA1为实验菌株,研究冻干保护剂脱脂乳粉、低聚木糖、可溶性淀粉和V_C钠盐对三种益生菌冻干存活率的影响。通过单因素和正交试验筛选出最优组合。结果表明经-70℃预冷冻2 h,-50℃,10 Pa条件下冷冻干燥38 h,保护剂最佳配方组合分别为,植物乳杆菌:可溶性淀粉10%,V_C钠盐3%,脱脂乳粉12%,低聚木糖14%;凝结芽孢杆菌:低聚木糖8%,V_C钠盐4%,可溶性淀粉14%,脱脂乳粉8%;酿酒酵母菌:低聚木糖10%,V_C钠盐2%,脱脂乳粉12%,可溶性淀粉12%。添加最优保护剂组合,三株菌的冻干存活率分别为83.2%、83.7%和86.7%,活菌数均高于1.0×108 CFU/g,具有较好的应用价值。     

免疫初乳与双歧杆菌复合微胶囊保护剂的筛选

以双歧杆菌发酵免疫初乳,然后采用真空冷冻干燥技术研制成冻干粉,并以冻干粉为芯材、以肠溶材料欧巴代为壁材,采用空气悬浮微胶囊化的方法制成免疫与微生态双活性肠溶制剂。加工过程中加入菌体保护剂,通过单因素试验和正交试验确定微胶囊的保护剂的最佳配方为：海藻糖添加量为6%,水解酪蛋白添加量为6%,乳化剂Span80添加量为3%。得到的微胶囊中活菌数为6.0×108CFU/mL,存活率可达18.2%,比未添加保护剂的对照组活菌存活率提高了16.8%。     

基于人工神经网络耦联遗传算法（BP-GA）优化干酪乳杆菌LTL1361冻干保护剂配方

为提高干酪乳杆菌LTL1361在真空冷冻干燥过程中的冻干存活率,以脱脂乳为基础保护剂,通过单因素实验以及Plackett-Burman试验确定影响干酪乳杆菌LTL1361冻干存活率的主要因素,基于上述试验结果进行Box-Behnke响应面试验设计构建数据集,并构建人工网络耦联遗传算法（BP-GA）模型对干酪乳杆菌LTL1361的冻干保护剂配方进行深层模拟预测。结果表明:采用单因素及Plackett-Burman试验筛选出主要影响菌株冻干存活率的三个因素为:海藻糖、谷氨酸及甘露醇,并确定将上述三种因素与基础脱脂乳为优化条件开展后续试验。通过构建BP-GA模型进行全局寻优,得到干酪乳杆菌LTL1361的最佳保护剂浓度配比为脱脂乳10.3%、谷氨酸0.8%、海藻糖6.7%和甘露醇4.0%,此时菌株的最高冻干存活率达到89.56%,经过与响应面模型结果比较,发现BP-GA模型具有更好的预测性能。利用BP-GA模型,本研究探索出了一种较高冻干存活率的益生菌冻干保护剂配方,并对制备高活性菌株冻干制剂以及商业化直投式发酵剂研发提供参考。     

人工神经网络结合遗传算法优化保护剂提高罗伊氏乳杆菌抗冻性能

为提高新筛选的罗伊氏乳杆菌LTR1318冷冻干燥过程中的抗冻性能，通过单因素试验先筛选出影响乳酸菌冻干存活率的4 个主要因素：脱脂乳、谷氨酸、低聚果糖和山梨糖醇。再利用Box-Behnken试验设计不同保护剂组合下的菌株冻干存活率为训练集和测试集，构建径向基函数人工神经网络模型，模型拟合度可达0.984 4。结合遗传算法对神经网络的拟合结果进行50 次迭代寻优后，得到的最佳保护剂配方为脱脂乳10.90%、谷氨酸1.20%、低聚果糖1.30%和山梨糖醇0.80%。验证此条件下的冻干存活率为（95.74±5.07）%。经过人工神经网络结合遗传算法优化保护剂组合的策略，菌株在冻干过程中的乳酸脱氢酶和β-半乳糖苷酶的酶活力分别提高了53.19%和3.53 倍，是正常培养条件下酶活力的78.25%和86.43%。此外，冷休克蛋白基因的相对表达量小幅上调8.29%。通过采取上述策略，本研究探索出一种新型益生菌的冻干工艺，为乳酸菌冻干制剂的制备和真空冷冻干燥技术的进一步应用提供参考和指导。     

hs-3、ws-3乳酸菌发酵剂冻干研究

通过研究冻干保护剂的冻干厚度、干燥时间与冻干发酵剂含水量的关系,确定hs-3、ws-3乳酸菌冷冻干燥时间为13h,冻干厚度为0.75cm。对不同复合冷冻保护剂进行筛选,确定10%胡萝卜汁 6%葡萄糖 1%琼脂 1%麦芽糊精 1%番茄汁为乳酸菌优良的冷冻复合保护剂。冻干混合菌种发酵剂经发酵活力检测性能优良。