冷冻干燥影响乳酸菌发酵活力机制的研究进展

乳酸菌是食品中常用的发酵菌株或益生菌,常以冻干粉的形式应用于工业生产。冻干过程中的脱水及低温等条件对乳酸菌形成胁迫,造成菌株活力下降甚至死亡。冻干粉中菌株活菌数或发酵活力是乳酸菌冻干粉的重要指标。目前大部分研究集中在解析菌株抗冻干机制以及提高菌体冻干存活率等技术,本文围绕乳酸菌发酵活力指标,综述了冷冻干燥过程中影响发酵活力的因素,阐述了细胞膜流动性、通透性和细胞膜损伤异质性等对乳酸菌发酵活力的作用及机制,为进一步阐明冷冻干燥影响乳酸菌发酵活力的途径,开发提高乳酸菌冻干粉发酵活力的技术提供依据。     

丝胶肽对乳酸菌冷藏及冷冻干燥的保护作用

目的:研究丝胶肽对乳酸菌的冷冻保护作用及其在乳酸菌发酵液冻干过程中对乳酸菌的保护作用。方法:用OD法检测丝胶肽对乳酸菌低温冷藏后菌活力的影响;将丝胶肽添加到乳酸菌发酵液中,真空冷冻干燥后用改进的菌落计数法检测酸奶粉中的菌含量。结果:丝胶肽能明显减轻低温冷藏对乳酸菌的损伤;将丝胶肽应用于制备发酵酸奶的真空冷冻干燥工艺中,当其添加量达1.2%时,具有明显的菌活性保护效果,活菌数约为空白组的3倍。结论:丝胶肽不仅对乳酸菌有冷冻保护作用,而且有助于提高乳酸菌抗脱水干燥胁迫作用。     

脱脂乳酶解液作为基础培养基对冻干菌活菌数的影响

目的:选择适宜的乳酸菌冻干发酵剂的基础培养基;方法:采用对比方法探讨脱脂乳中性蛋白酶的酶解条件,制得脱脂乳酶解液.以酶解液中氨基态氮和冻干发酵刺活菌数为指标,研究MRS、脱脂乳和脱脂乳酶解液3种基础培养基对乳酸菌冻干效果的影响;结果:(1)脱脂乳中性蛋白酶的适宜酶解条件为:加酶量5 000 U/g底物(蛋白质),在pH=7.0,50℃下酶解2 h;(2)以脱脂乳酶解液为基础培养基制备的冻干发酵剂的活菌数多于脱脂乳和MRS制备的活菌数(P＜0.01),且酶解液所得的冻干发酵剂的活菌数可达到3.5×1011CFU/g:结论:脱脂乳酶解液是保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合菌种较好的基础培养基.     

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。     

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(p<0.01)。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。      

Lactobacillus casei Zhang与Saccharomy cescerevisiae QH2-2混合培养工艺的研究

对Lactobacillus casei Zhang和Saccharomyces cerevisiae QH2-2的混合发酵工艺进行了研究。通过对氮源、发酵温度和接菌工艺的优化证实以大豆蛋白粉为氮源,30℃同时接菌的发酵工艺能获得更高的L.casei Zhang vv和S.cerevisiae QH2-2活菌数,对高密度发酵的发酵温度和接菌工艺进行优化证实,30℃同时接菌条件下,两株菌均获得最高活菌数。其中L.casei Zhang活菌数达到2.25×10~(10)m L~(-1),S.cerevisiae QH2-2活菌数达到6.21×10~8m L~(-1)。冻干菌粉中L.casei Zhang的活菌数达到2.67×10~(11)g~(-1),S.cerevisiae QH2-2的活菌数达到1.23×10~9g~(-1)。上述菌种的混合发酵为益生菌发酵剂和微生态制剂的制备提供了参考。     

均匀设计法改良双歧杆菌大豆酸奶发酵工艺

采用变温发酵工艺提高利用乳酸菌系和双歧杆菌发酵大豆所制备的酸奶中的活菌数量。采用平行试验法确定大豆干粉和果葡糖浆的用量,利用计算机分析,考察程序变温和发酵时间对大豆酸奶活菌数的影响,并用均匀设计法,对发酵工艺进行优化,得到最佳工艺条件为大豆干粉5.3%,果葡糖浆4%,乳酸菌系(保加利亚乳杆菌∶嗜热链球菌=1∶1)接种量0.03%(以菌种干粉/总固形物计),双歧杆菌接种量0.15%(以菌种干粉/总固形物计),第1阶段发酵为温度42℃,发酵2.5 h,第2阶段为温度36℃,发酵3 h,终产品中活菌数达到6.5×106个/mL以上。     

酸奶粉冷冻干燥工艺分析

本文探究酸奶粉中应用不同的干燥工艺所取得的临床效果,分析酸奶粉应用不同的干燥方式对其活菌数、发酵性以及速溶性产生的影响。方法:本次主要是应用真空干燥、冷冻干燥方法生产酸奶粉,对活菌数、速溶性以及发酵性进行分析。结果:不同的干燥方式生产的酸奶粉品质之间存在很大差异,冻干酸奶粉速溶性、活菌数以及发酵性明显比真空干燥酸奶粉佳,冻干和真空菌种存活率分别为73.1%、38.5%,静置时浸润下沉时间分别为75 s、126 s,发酵酸奶菌活力可分为86 T、79 T,凝乳时间包括3.5 h、5.5 h。最佳的冲调条件:冻干酸奶粉需要4~5倍的45℃温水,最终含水量为1.5%~3.0%。     

培养条件对植物乳杆菌LIP-1抗冷冻活性的影响

以前期优化的MRS培养基为基础培养基,采用二次响应面分析法优化植物乳杆菌LIP-1的培养条件（温度、接种量、初始培养pH）,研究改变培养条件是否可提高植物乳杆菌 LIP-1高密度发酵培养后的活菌数以及对冷冻干燥后菌株的冻干抗性的影响。结果显示：最佳培养条件：培养pH6.7、培养温度36 ℃、接种量8.8%,在此培养条件下,植物乳杆菌LIP-1高密度发酵后活菌数为10.1855 lg（CFU/mL）,冷冻干燥后的存活率达83.40%,与未优化的培养条件相比,发酵培养后活菌数及冻干存活率显著提高（P<0.05）,分别提高0.2935 lg（CFU/mL）和8.46%。结轮：通过改变培养条件可显著提高植物乳杆菌LIP-1的高密度发酵活性和冷冻干燥存活率。     

以玉米为原料开发多菌种微生态制剂的研究

以玉米为基础原料,采用全酶法糖化工艺进行液化、糖化,然后接种适宜的乳酸菌进行发酵。发酵后的固形物通过真空冷冻干燥制得乳酸菌活菌制剂。本研究确定了最佳发酵工艺,促生长物质及冻干保护剂。     

开菲尔发酵复合果蔬固体饮品的制备及体外功能研究

以开菲尔发酵剂发酵苹果浆—番茄酱—沙棘原汁复合果蔬,再添加适量菊粉、低聚果糖和麦绿素,经真空冷冻干燥制成一款休闲健康的固体饮品。以乳酸菌、酵母菌活菌数为指标,通过单因素及响应面试验,优化发酵复合果蔬发酵工艺。将发酵冻干固体饮品制成不同浓度梯度稀释液,以未发酵的冻干样品作对照,分析测定样品的体外降糖、降脂和抗氧化能力。研究结果显示,最佳发酵工艺为发酵时间46.4h、接种量8.0%、发酵温度31℃,该条件下发酵果蔬乳酸菌、酵母菌活菌数分别为7.58×10¹¹,7.41×10¹¹ CFU/mL。发酵组降糖、降脂和抗氧化能力均高于对照组,其中,发酵组对牛黄胆酸钠的结合作用(降脂能力)和羟基自由基清除率(抗氧化能力)极显著高于对照组(P<0.01)。     

响应面法优化酸马乳发酵工艺的研究

以酸马乳中乳酸菌活菌数为评价指标,研究了不同发酵条件对酸马乳中乳酸菌活菌数的影响,在单因素的基础上采用响应面试验优化酸马乳的发酵工艺条件。结果表明,酸马乳最佳发酵条件为：干酪乳杆菌∶乳酸乳球菌∶酵母菌=1∶1∶2,接种量6%,发酵时间48 h,发酵温度32 ℃,不添加蔗糖。在此最佳条件下,酸马乳中乳酸菌活菌数对数值可达8.673 9,酵母菌活菌数对数值为7.628 4,酸度6.34 g/L,酒精度1.2%vol。     

橄榄菜直投式乳酸菌发酵剂的研究

本研究以黄瓜汁为基础培养基,添加2%的葡萄糖、0.5%的蛋白胨等,对5株乳酸菌进行了生长性能和发酵性能研究。优选其中两株菌作为制备发酵剂的菌种,前期研究高密度细胞培养的条件、培养基成分,以培养过程中的pH值、活菌数为指标,后期研究制备发酵剂的最佳离心条件、筛选最适的冻干保护剂及浓度等进行了系统研究,研究表明,在接种量3%,培养温度30℃,初始pH6.6,装液量40mL(100mL三角瓶),振荡频率120r/min条件下培养,培养14h后补充营养物质继续培养,到20h时可使乳酸菌活菌数达到7.24×109cfu/mL。4℃、4000r/min离心30min为收集细胞的最佳条件,以10%的脱脂乳为冻干悬浮基质,对蔗糖、血清蛋白、甘油、海藻酸钠四种保护剂的保护效果进行了研究,结果表明,甘油的保护效果最佳,冻干后菌体的存活率最高,10%的脱脂乳保护效果次之。该研究旨在为直投式的乳酸菌发酵剂用于工业化发酵生产橄榄菜提供理论依据。     

大豆蛋白乳酸菌饮料工艺研究

研究了大豆蛋白乳酸菌饮料的工艺条件,通过优化磨浆工艺和酶解工艺,改善大豆蛋白乳酸菌饮料风味,并提高储藏期乳酸活菌数,从而提升大豆蛋白乳酸菌饮料的品质。结果表明,将大豆在0.03%柠檬酸溶液中煮沸5 min,然后于37℃浸泡4 h,磨浆过滤得到豆浆;豆浆进一步采用0.5%木瓜蛋白酶于55℃酶解4 h,然后于90℃保持10 min灭酶;酶解后的豆浆接种乳酸菌,发酵5 h制备发酵基料。以此发酵基料制备活性乳酸菌饮料风味较好,没有明显的豆腥味或其他不良风味,含有丰富的大豆肽,于4℃储藏30 d后的乳酸菌活菌数大于108cfu/mL。     

提高培养液中乳酸菌数的方法探讨

乳酸菌在发酵食品中应用非常广泛,发酵乳制品主要依靠添加乳酸菌类发酵剂进行发酵.要得到较高含菌量的发酵剂,首先应该提高培养液中乳酸菌数,以保证后续浓缩干燥等工艺的实施.概述了国内外制备直投式发酵荆工艺中提高培养液中乳酸菌菌数的方法,以及行业发展前景及趋势.     

养乐多饮料中影响干酪乳杆菌代田株活菌数因素的研究

研究了乳饮料的发酵过程中影响乳酸菌高活菌数的因素。以干酪乳杆菌代田株为菌种,设定接种量、营养条件、培养温度为实验因素对乳酸菌发酵过程进行研究,以活乳酸菌数量为检测指标,确定最佳的发酵稳定的高活菌数乳饮料的工艺条件。结果表明,30℃的培养温度,发酵培养基奶粉的加入量为5%,发酵2d~4d后可获得稳定的109个/mL以上的高活菌数的乳饮料。     

复合北虫草乳酸菌制剂制备技术研究初探

探索了利用北虫草提取物培养乳酸菌,以期提高发酵液活菌数,进行了单菌种和双菌种混合发酵研究,并试制了具有北虫草和乳酸菌双重功能的复合北虫草活性乳酸菌制剂样品。研究结果表明,北虫草提取物对试验菌株生长具有促进作用,提高发酵液活菌数约10倍,实验室条件下单菌种和多菌种混合发酵液活菌数可达到109cfu/mL以上;制备的北虫草活性菌原粉活菌数最高达1011cfu/g、活性乳酸菌片和活性乳酸菌粉产品活菌数达107～109cfu/g。该产品将具有良好保健功能的北虫草和乳酸菌等益生菌相结合,为进一步研究开发复合型保健食品提供依据和思路。     

复合益生菌发酵南瓜浆菌株筛选及发酵工艺优化

为了获得发酵南瓜浆复合益生菌株,以南瓜浆为原料,分别选择8株乳酸菌对其进行发酵,以活菌数、可滴定酸和pH值为考察指标,筛选出活菌数最高、发酵能力最强的植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）CICC21824和降酸速度最快、适应性最强的嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）CICC20373,并将这2株乳酸菌以1∶1比例复配发酵南瓜浆,以活菌数为评价指标,通过Box-Benhnken试验设计,优化复合益生菌发酵南瓜浆的工艺条件。结果表明,最佳发酵工艺条件为料液比1∶1（g∶mL）,接种量7.8%（V/V）,发酵温度33 ℃,发酵时间24 h。在此优化条件下,乳酸菌发酵南瓜浆的活菌数为9.89 lg（CFU/mL）。     

模糊数学评价结合响应面法优化发酵核桃乳工艺

筛选适合核桃乳发酵的乳酸菌,并研究制备发酵核桃乳的工艺条件。以核桃仁为原料,经过磨浆、调糖及乳酸菌发酵处理,制成发酵核桃乳。首先,以酸度、黏度和活菌数为评价指标,筛选出适合核桃乳发酵的乳酸菌;然后,采用渐进驯化法,提高发酵性能;最后,以酸度、持水力和感官评价为指标,结合模糊数学评价法,在单因素试验基础上,应用响应面法对益生菌发酵核桃乳的工艺条件进行优化。结果表明:当接种量4.90 mL/100 mL、发酵温度40.42 ℃、发酵时间9.92 h时,发酵核桃乳综合品质最佳,此时,感官评分为87分,持水力为46.18%,乳酸菌活菌数为4.96×10~(10),蛋白质含量为1.89 g/100 g,可溶性固形物含量为8.5%。     

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。