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1、40食品与发酵工业FoodandFermentationIndustriesVol.26No.23保护剂在冷冻干燥双歧杆菌中的作用曹永梅张灏许时婴丁一庆(无锡轻工大学食品学院,无锡,214036)(上海工业微生物研究所,上海,200332)摘要研究了不同保护剂对双歧杆菌在冷冻干燥过程和贮藏过程中存活率的影响,并探讨了其作用机理。关键词双歧杆菌菌粉冷冻干燥保护剂近年来,随着人们对健康饮食需求的增1.1.1菌种长,双歧杆菌的保健功效为广大消费者所接两歧双歧杆菌(Bifidobacteriumbifidum)F2受,各种双歧杆菌制品不断涌现,市场前景广35,
2、由无锡轻工大学食品微生物实验室提供。阔,但双歧杆菌是一种专性厌氧菌,对营养条1.1.2培养基件要求高,对氧极为敏感,活性保持较困难,发酵培养基:蛋白胨2.0g、葡萄糖1.0g、而目前市场上销售的双歧杆菌产品以液态居酵母汁0.5g、牛肉膏0.5g、K2HPO40.3g、HCl2多,这些液体产品中的活菌数是沿指数曲线半胱氨酸0.1g、蒸馏水100mL,pH值调至7.5下降的,在4℃下储藏,一个星期之内死亡菌0,0.7×10Pa杀菌15min。数就达一个数量级,如果在常温下储藏,则不计数培养基:MRA。[1]到一个月基本上无活菌存在。活菌粉剂则1.2实验方法
3、要比液体制剂耐贮存,其菌体死亡率虽然也1.2.1冷冻干燥制备活菌粉剂工艺流程[2]是呈指数趋势,但在相同温度下的下降趋活化菌种→液体培养→菌体收集→细胞势远小于液体制剂,而且菌粉易于包装运输,悬浮液→冷冻干燥→活菌粉↑是今后双歧杆菌制品的发展方向。保护剂冷冻干燥是先将被干燥物料中的水冻成1.2.2细胞悬浮液的制备冰,然后使冰升华而除去水的一种干燥方法。液体培养基中培养好的菌液在冷冻离心由于其对细胞损伤小,特别适用于菌种干燥机中离心收集的菌泥悬浮于原体积1/10的保存,而且保护剂的使用会进一步减少损伤,89目前双歧杆菌主要采用此法制备活菌粉。培生理盐水中
4、,最终菌体浓度为10～10个/mL。养条件、收获期、冷冻速率、保护剂、残留水分1.2.3冷冻干燥及复水条件等都或多或少影响到冷冻干燥菌将悬浮液按0.5mL/份分装于灭菌瓶中,[3]体的存活率,其中保护剂是最复杂、研究最分别加入不同的保护剂后,放入冷冻干燥机,多也最难选择的一个关键因素。本文在其它于-35～-40℃下预冻1～2h,然后在真空条件固定的前提下,研究了不同保护剂对双度10.67～12.00Pa条件下干燥约30h左右,歧杆菌在冷冻干燥过程中和贮藏过程中存活直到样品的温度达到室温为止。率的影响,并探讨了其作用机理。1.2.4储存实验1材料和方法冷
5、冻干燥后的菌粉立刻取样测定活菌数,其余抽真空和蜡封,以隔绝空气并防止水1.1实验材料3第一作者:博士研究生。收稿时间:1999-04-02第26卷第2期曹永梅等:保护剂在冷冻干燥双歧杆菌中的作用41分变化,然后分别储存于(4±0.5)℃和(25±表1微生物的冷冻干燥保存所用的保护剂0.5)℃的恒温培养箱中,每隔一段时间取出①酸性物质天门冬氨酸、谷氨酸、苹果酸、乳酸计数。②中性物质葡萄糖、乳糖、蔗糖、棉籽糖、海藻糖、山梨醇、1.2.5活菌数测定DL2苏氨酸、肌醇、木糖醇采用平板计数法,39℃下厌氧培养48～③碱性物质精氨酸、组氨酸72h,计平板上的菌落数
6、。④高分子物质及其分解产物1.2.6存活率的测定白蛋白、动物胶、粘液蛋白、各种胨、肉汁、酵母汁、可溶性淀粉、糊精、海藻酸、果胶、阿拉伯胶、葡聚取待测菌粉0.2g,加入一定量灭菌PBS糖、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羧甲基纤维素(CMC)、藻类缓冲液,室温静置复水20min,再进行活菌数⑤天然的混合物测定。脱脂乳、血清、脱纤维蛋白血液⑥其它干剂中菌的存活率抗坏血酸、半胱氨酸、羟胺、胺基脲瓶内干剂复水后活菌数=×100表2大分子保护剂对菌体存活率的影响瓶内原有双歧杆菌悬浮液的活菌数保护剂存活率/%每克活菌粉的双歧杆菌活菌数不加<1瓶内干剂复水后活菌数10%麦
7、芽糊精9.2=干剂的重量10%可溶性淀粉17.220%脱脂奶粉40.22结果与讨论注:菌液与保护剂体积比为1∶3。2.1保护剂对双歧杆菌冷冻干燥存活率的影响从表中可以看出,这些大分子物质能显2.1.1不同保护剂对双歧杆菌冷冻干燥存著的提高菌体存活率,其中以20%脱脂奶粉活率的影响效果最佳。近几年来有研究表明,海藻糖具有关冷冻干燥过程中保护剂对细胞的影有稳定细胞膜和蛋白质结构、抗逆保鲜的作响已有相当多的研究,保护剂大体上可分为用,在生物保藏方面有着其它保护剂不可比2类,一类为低分子化合物(如糖类、醇类和拟的优势[6],但目前国内尚未工业化大规模氨基酸等)
8、,另一类为高分子物质(如蛋白质、生产海藻糖,考虑到经济效益和实验条件,本可溶性淀粉等),一般来
