益生菌保护剂的研制

论文摘要

微生物细胞在冻干过程中要经受冷冻和干燥两种激烈因素的作用,损伤是不可避免的。在冻干过程中添加保护剂,在很大程度上可减轻或避免冷冻干燥对细胞带来的损伤。本文以保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌和嗜酸乳杆菌为目标菌株,对菌体冻干保护剂进行了研究。同时将实验结果应用到中试生产,并开发研究了口服型益生菌粉。首先利用不同物质对菌体保护作用实验设计挑选出有效果的保护剂；再通过单因素实验确定对细胞冻干存活率影响突出的几个因素；然后利用响应面方法中的BoxBehnken Design进行试验。用Design Expert7.0软件作为实验设计和数据分析软件。实验结果表明,众多保护剂中,脱脂乳、海藻糖、菊粉、麦芽糊精和谷氨酸钠对菌体的保护效果突出,能显著提高细胞冻干后的存活率。以冻干后的细胞存活率为响应值,利用Design Expert7.0软件优化配方,优化的结果为：当取脱脂乳5.94%,海藻糖7.75%,菊粉8.39%,麦芽糊精9.04%作为复合保护剂使用时,能使保加利亚乳杆菌细胞冻干存活率达到90.46%；脱脂乳6.46%,海藻糖5.61%,菊粉6.25%作为复合保护剂使用时,能使嗜热链球菌细胞冻干存活率达到98.68%;脱脂乳6.19%,海藻糖5.15%,谷氨酸钠1.01%作为复合保护剂使用时,能使嗜酸乳杆菌细胞存活率达到90.72%,冻干后活菌数均在109cfu/g以上同时研究开发了口服型益生菌粉,并将保加利亚乳杆菌的最佳保护剂配方应用于200L发酵罐中试生产中,冻干菌粉的活菌数最高可以达到4.59×1010cfu/g,并使企业成本每公斤物料降低1.7元。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 益生菌概述
• 1.1.1 益生菌定义
• 1.1.2 益生菌种类
• 1.1.3 课题应用菌种概述
• 1.2 益生菌产品的特性
• 1.2.1 益生菌在食品中的应用
• 1.2.2 益生菌的功能和保健作用
• 1.3 国内外对益生菌及其制品的研究发展
• 1.3.1 益生菌产品标准
• 1.3.2 益生菌制品发展现状
• 1.3.3 益生菌制品的发展趋势
• 1.4 真空冷冻干燥对菌体影响
• 1.5 菌体损伤简述
• 1.6 冻干保护剂
• 1.6.1 保护剂机理研究进展
• 1.6.2 保护剂种类
• 1.7 本课题研究目的和意义
• 1.7.1 研究目的
• 1.7.2 研究意义
• 1.8 研究内容
• 2 材料与方法
• 2.1 主要材料与设备
• 2.1.1 菌种
• 2.1.2 主要培养基
• 2.1.3 主要原材料和药品
• 2.1.4 主要仪器与设备
• 2.2 研究内容和方法
• 2.2.1 技术路线
• 2.2.2 研究方法
• 2.2.3 实验设计
• 2.2.4 保存期实验
• 2.3 口服益生菌粉的研制
• 2.3.1 口服益生菌粉的主要配料
• 2.3.2 口服益生菌粉评分标准
• 2.4 中试菌粉生产
• 3 结果与讨论
• 3.1 菌体菌落形态
• 3.1.1 固体培养基平板菌落形态
• 3.1.2 镜检结果
• 3.2 菌体生长特性
• 3.2.1 保加利亚乳杆菌
• 3.2.2 嗜热链球菌
• 3.2.3 嗜酸乳杆菌
• 3.3 离心条件的选择
• 3.4 预冻条件的选择
• 3.5 影响菌体存活率显著保护剂的筛选
• 3.5.1 保加利亚乳杆菌
• 3.5.2 嗜热链球菌
• 3.5.3 嗜酸乳杆菌
• 3.6 菌粉保存期间存活率的变化
• 3.7 益生菌粉的感官评价
• 3.8 中试生产结果
• 4 结论
• 5 展望
• 6 参考文献
• 7 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 8 致谢