乳酸菌冷冻干燥过程中保护剂的选择

直投式发酵剂DVS增菌培养基的优化及冻干保护剂的筛选1彭亚会，高学军，刘营东北农业大学乳品科学教育部重点实验室，黑龙江哈尔滨（150030）E-mail：pyhui7856@摘要：对直投式酸奶发酵剂的制备工艺中的关键技术进行研究，在超浓缩培养基的筛选中利用脱脂乳代替乳酸菌所需的氮源部分，可以大大降低生产成本，并通过正交试验筛选出三株菌的最优的冻干保护剂配方，本研究结果将为我国工厂化生产质地优良的直投式酸奶发酵剂提供最佳且廉价的培养基组合。

关键词：乳酸菌，直投式发酵剂，增菌培养基，冻干保护剂中图分类号：Q933 文献标识码：A直投式酸奶发酵剂（Direct Vat Set, DVS）是指一系列高度浓缩和标准化的冷冻或冷冻干燥发酵剂菌种，每克活菌数在1011个以上，在生产酸奶或发酵乳制品时可直接加入到热处理的原料乳中进行发酵，而无需对其进行活化、扩培等其它预处理工作[1]。

直投式发酵剂使用方法快捷经济，使用量少，易于贮存，降低噬菌体的污染的可能，所发酵产品性质稳定、香味清新、口感爽滑、且货架期长，是生产优质酸奶的关键因素。

它的生产和应用促使酸乳和其它发酵乳制品生产专业化、社会化、规范化和统一化。

本实验根据对实验室保存的乳酸菌菌株超浓缩培养基以及冻干保护剂进行优化，筛选出最佳的成本低廉的超浓缩培养基及冻干保护剂配方，制备出性能优良的且生产成本较低的新型直投式酸奶发酵剂，以期为我国进一步直投式酸奶发酵剂的产业化提供理论依据及技术参数。

1. 材料与方法1.1材料1.1.1实验材料本实验室保藏的乳酸菌单菌株（嗜热链球菌1株，以下简称乳球菌；保加利亚乳酸杆菌2株，以下简称杆菌1和杆菌2）。

麦芽汁（青岛啤酒集团）；番茄汁（本实验室自制）；脱脂乳粉。

1.1.2培养基复壮培养基（乳球菌和乳杆菌分别采用液体M17培养基和液体MRS培养基）；乳球菌液体超浓缩培养基组；杆菌1液体超浓缩培养基；杆菌2液体超浓缩培养基见文献[2]。

开题报告食品科学与工程乳酸菌冻干保护剂研究一、选题的背景与意义乳酸杆菌科以乳酸杆菌属最为重要，大多是工业上尤其是食品工业上的常用菌种。

存在于乳制品，发酵植物食品如泡菜、酸菜、青贮饲料、及人的肠道，尤其是乳儿肠道中。

乳酸菌不仅具有提高食品营养价值，改善食品风味，延长保存时间，可提高食品附加值的功能，而且，近年来乳酸菌的特殊生理活性和营养功能，正日益引起人们的重视。

乳酸菌能够调节机体胃肠道正常菌群、保持微生态平衡，提高食物消化率和生物价，降低血清胆固醇，控制内毒素，抑制肠道内腐败菌生长繁殖和腐败产物的产生，制造营养物质，刺激组织发育等等。

乳酸菌在没有冻干保护剂的保护下，会受到损伤，例如：机械损伤，溶质损伤，细胞膜损伤，细胞代谢调节作用损伤等，降低了乳酸菌的存活率。

而冻干保护剂添加能提高乳酸菌的存活率，使乳酸菌在低温条件下能够良好的生长。

冻干保护剂从以下几个方面对乳酸菌进行保护保护剂对膜相变温度 Tm的影响，保护剂对体系玻璃化转变温度的影响，保护剂对蛋白结构的影响。

乳制品特别是发酵乳制品是人们摄入外源乳酸菌的一条重要渠道，筛选优良的、具有抗氧化活性和安全的乳酸菌菌株，对于开发功能性乳制品、丰富现有乳制品种类、提高乳品的附加值将具有重要意义。

关于乳酸菌抗氧化性的研究己引起食品科学、预防医学和微生态学等许多学科的广泛重视。

随着人们对乳酸菌抗氧化功能和保健功能的认识以及生物技术的飞速发展，相信乳酸菌将会得到越来越广泛的应用。

二、研究的基本内容与拟解决的主要问题：研究的基本内容：首先做冻干保护剂的单因素筛选试验，从一定浓度的糖类、氨基酸类、醇类、缓冲盐类中筛选出活菌率较高的保护剂，然后，在从活菌率较高的保护剂中，设置一个四因素三水平的响应面的实验，对各种保护剂进行组合，形成复合保护剂，根据实验得出最佳的活菌率，则这组的复合保护剂就是适合乳酸菌最佳的复合保护剂。

使其在保存长时间之后仍具有较高活性，并且有助于其保存和运输，更有利于今后的实际应用。

瑞士乳杆菌冻干保护剂的选择吴玲;潘道东;刘海燕【摘要】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%.【期刊名称】《食品与机械》【年(卷),期】2010(026)001【总页数】4页(P157-159,163)【关键词】瑞士乳杆菌;冷冻干燥;保护剂【作者】吴玲;潘道东;刘海燕【作者单位】常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系,江苏,常州,213164;南京师范大学国家乳品加工技术研发分中心,江苏,南京,210097;宁波大学生命科学与生物工程学院,浙江,宁波315211;山西大同大学农学院,山西,大同,037009【正文语种】中文瑞士乳杆菌是一种具有保健功效的新型酸奶生产菌种，蛋白酶活力较高，其在水解乳蛋白过程中产生的活性肽可以抑制血管紧张素转化酶Ⅰ（ACE）的活性，从而产生降血压的功效［1］。

目前，瑞士乳杆菌制品主要是通过冻干的形式生产的，冷冻干燥过程会对菌体细胞造成一定的伤害甚至使菌体死亡，主要有冷冻伤害和冻干伤害，降低了菌种的存活率，对生产十分不利。

在实际生产中通常采用各种保护剂来降低冻干过程对乳酸菌的伤害。

一些亲水且能透过细胞膜的小分子保护剂能渗入细胞内抑制冰晶生成、减缓冰晶生长，冷冻时可减少对细胞的损伤；而不能穿透细胞膜的大分子保护剂有很强的亲水特性和氢键形成能力。

保护剂利用它们的氢键和亲水基形成稳定的水分子层阻碍膜内结合水向外转移，保护了细胞结构［2］。

中国关于瑞士乳杆菌冻干保护剂的研究较少，且常用保护剂都比较单一，保护效果有限。

酸奶菌种冷冻干燥保护剂的筛选研究黄丽金，陆兆新＊，袁勇军（南京农业大学食品科技学院，江苏　南京 ２１００９５）摘 要：本研究采用Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ设计法，对蔗糖、麦芽糖、乳糖、果糖、葡萄糖、甘油、甘露醇、山梨醇、可溶性淀粉、明胶、抗坏血酸、谷氨酸钠、Ｌ－半胱氨酸盐酸盐以及脱脂奶粉等１４种材料对德氏乳杆菌保加利亚亚种和唾液链球菌嗜热亚种冷冻干燥的保护效果进行评价。

结果表明：对德氏乳杆菌保加利亚亚种在冷冻干燥中有显著保护作用的是蔗糖、甘油、山梨醇以及脱脂奶粉；而唾液链球菌嗜热亚种有效的冷冻干燥保护剂为甘油、谷氨酸钠和脱脂奶粉。

关键词：德氏乳杆菌保加利亚亚种；唾液链球菌嗜热亚种；Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ设计法；冷冻干燥；保护剂Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ　ｏｆ ｔｈｅ　Ｐｒｏｐｅｒ　Ｆｒｅｅｚｅ－ｄｒｙｉｎｇ　Ｐｒｏｔｅｃｔａｎｔｓ　ｆｏｒ　Ｙｏｇｈｕｒｔ　ＳｔａｒｔｅｒＨＵＡＮＧ　Ｌｉ－ｊｉｎ，ＬＵ　Ｚｈａｏ－ｘｉｎ＊，ＹＵＡＮ　Ｙｏｎｇ－ｊｕｎ（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｆｏｏｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｎａｎｊｉｎｇ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９５，　Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ　：Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ　ｄｅｓｉｇｎ　ｗａｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｅｖａｌｕａｔｅ　ｔｈｅ　ｆｒｅｅｚｅ－ｄｒｙｉｎｇ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｓｕｃｒｏｓｅ，　ｍａｌｔｏｓｅ，　ｌａｃｔｏｓｅ，　ｆｒｕｃｔｏｓｅ，ｇｌｕｃｏｓｅ，　ｇｌｙｃｅｒｏｌ，　ｍａｎｍｔｏｌ，　ｓｏｒｂｉｔｏｌ，　ｓｏｌｕｂｌｅ　ｓｔａｒｃｈ，　ｇｅｌａｔｉｎ，　ａｓｃｏｒｂｉｃ　ａｃｉｄ，　ｓｏｄｉｕｍ　ｇｌｕｔａｍａｔｅ，　Ｌ－ｃｙｓｔｅｉｎｅ　ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ　ａｎｄ　ｓｋｉｍｍｉｌｋ　ｆｏｒ　ｙｏｇｈｕｒｔ　ｓｔａｒｔｅｒ．　Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｓｕｃｒｏｓｅ，　ｇｌｙｃｅｒｏｌ，　ｓｏｒｂｉｔｏｌ　ａｎｄ　ｓｋｉｍ　ｍｉｌｋ　ｗｅｒｅ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｆｒｅｅｚｅ－ｄｒｙｉｎｇ　ｐｒｏｔｅｃｔａｎｔｓｆｏｒ　Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ　ｄｅｌｂｒｕｅｃｋｉｉ　ｓｕｂｓｐ．　ｂｕｌｇａｒｉｃｕｓ，　ｗｈｉｌｅ　ｇｌｙｃｅｒｏｌ，　ｓｏｄｉｕｍ　ｇｌｕｔａｍａｔｅ　ａｎｄ　ｓｋｉｍ　ｍｉｌｋ　ｗｅｒｅ　ｔｈｅ　ｂｅｓｔ　ｆｒｅｅｚｅ－ｄｒｙｉｎｇｐｒｏｔｅｃｔａｎｔｓ　ｆｏｒ　Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ　ｓａｔｉｖａｒｉｕｓ　ｓｕｂｓｐ．　ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ　ｄｅｌｂｒｕｅｃｋｉｉ　ｓｕｂｓｐ．　ｂｕｌｇａｒｉｃｕｓ；Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ　ｓａｔｉｖａｒｉｕｓ　ｓｕｂｓｐ．　ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ； Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ　ｄｅｓｉｇｎ；ｆｒｅｅｚｅ－ｄｒｙｉｎｇ；ｐｒｏｔｅｃｔａｎｔｓ中图分类号：ＴＳ２０１．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－６６３０（２００５）１２－０１０３－０４收稿日期：２００４－１０－１０ ＊通讯作者作者简介：黄丽金（１９８０－），女，硕士研究生，研究方向为食品微生物及其生物技术。

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