乳酸菌活性干燥菌劑制備工藝的研究.pdf

1、具有保健功能的益生菌制劑已日趨成為人們主要消費(fèi)的飲食補(bǔ)助劑，乳酸菌作為益生菌首選菌株，有著寬闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)潛力。積極研究開(kāi)發(fā)乳酸菌活性制劑，探索出一條高效制備工藝，為高活力乳酸菌制劑生產(chǎn)實(shí)踐奠定基礎(chǔ)，對(duì)推動(dòng)我國(guó)乳酸菌制劑產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程、促進(jìn)益生菌制劑工業(yè)發(fā)展具有重要意義。本文以嗜酸乳桿菌（Lactoacillusacidophilus）和植物乳桿菌（Lactobacillusplanetarium）為研究對(duì)象，通過(guò)乳酸菌高效增殖培養(yǎng)、菌

2、體分離濃縮、真空冷凍干燥等工藝技術(shù)的研究，制備出了高活力復(fù)合型乳酸菌干燥制劑，對(duì)菌劑品質(zhì)和貯藏穩(wěn)定性進(jìn)行了檢測(cè);優(yōu)選出了高效的乳酸菌增殖培養(yǎng)基及復(fù)合凍干保護(hù)劑;并對(duì)乳酸菌的擴(kuò)大培養(yǎng)進(jìn)行了初步探索和分析。研究結(jié)果具體如下:
　　 (1)通過(guò)對(duì)嗜酸乳桿菌和植物乳桿菌在不同培養(yǎng)方式下生長(zhǎng)特性的研究，選擇以單獨(dú)培養(yǎng)方式進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。
　　 (2)通過(guò)單因素試驗(yàn)，篩選出嗜酸乳桿菌增殖培養(yǎng)基最佳緩沖鹽為CaCO3和K2HPO4，最佳

3、微量元素成分為MgSO4，最佳生長(zhǎng)因子為番茄汁;通過(guò)進(jìn)一步的Plackett-Burman試驗(yàn)，篩選出顯著因子為葡萄糖、CaCO3和番茄汁，影響大小依次為CaCO3＞葡萄糖＞番茄汁;應(yīng)用最陡爬坡試驗(yàn)和BBD響應(yīng)面分析，得到增殖培養(yǎng)基配方為:3.2％葡萄糖，0.84％CaCO3，33％番茄汁，1％蛋白胨，1％牛肉膏，0.5％酵母粉，0.2％K2HPO4，0.058％MgSO4。增殖培養(yǎng)基中菌體濃度可達(dá)4.78×109cfu/mL。

4、　　 (3)通過(guò)單因素試驗(yàn)，篩選出植物乳桿菌增殖培養(yǎng)基最佳緩沖鹽為CaCO3，最佳微量元素成分為MgSO4，最佳生長(zhǎng)因子為番茄汁;通過(guò)進(jìn)一步的Plackett-Burman試驗(yàn)，篩選出顯著因子為蛋白胨、CaCO3和番茄汁，影響大小依次為CaCO3＞番茄汁＞蛋白胨;應(yīng)用最陡爬坡試驗(yàn)和BBD響應(yīng)面分析，得到增殖培養(yǎng)基配方為:2.45％蛋白胨，0.985％CaCO3，37.3％番茄汁，2％葡萄糖，1％牛肉膏，0.5％酵母粉，0.058％Mg

5、SO4。增殖培養(yǎng)基中菌體濃度可達(dá)2.94×109cfu/mL。
　　 (4)通過(guò)研究培養(yǎng)溫度、接種量、初始pH值對(duì)乳酸菌生長(zhǎng)的影響，得到嗜酸乳桿菌最佳培養(yǎng)條件為:培養(yǎng)溫度37℃，接種量4％，培養(yǎng)基初始pH6.6;植物乳桿菌最佳培養(yǎng)條件為:培養(yǎng)溫度34℃，接種量4％，培養(yǎng)基初始pH6.4。
　　 (5)將乳酸菌于最佳培養(yǎng)條件下采用增殖培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，通過(guò)對(duì)高效增殖培養(yǎng)下乳酸菌生長(zhǎng)曲線的測(cè)定得到:嗜酸乳桿菌最高活菌數(shù)為6.1

6、5×109cfu/mL，最佳收獲時(shí)期為21h;植物乳桿菌最高活菌數(shù)為4.91×109cfu/mL，最佳收獲時(shí)期為21h。
　　 (6)對(duì)乳酸菌進(jìn)行50L發(fā)酵罐擴(kuò)大培養(yǎng)，初始裝液量為30L，發(fā)酵過(guò)程不通氣，攪拌轉(zhuǎn)速為50r/min。經(jīng)培養(yǎng)后，嗜酸乳桿菌和植物乳桿菌最高活菌數(shù)分別達(dá)到5.84×109cfu/mL和4.66×109cfu/mL。
　　 (7)通過(guò)研究不同離心轉(zhuǎn)速和離心時(shí)間對(duì)乳酸菌離心收得率的影響，確定了嗜酸乳桿

7、菌在8000r/min10min條件下離心效果最好，離心收得率可達(dá)95％以上;植物乳桿菌最佳離心條件為4000r/min10min，離心收得率達(dá)97％以上。
　　 (8)研究了不同種類(lèi)和濃度的凍干保護(hù)劑對(duì)乳酸菌凍干效果的影響，通過(guò)單因素試驗(yàn)，確定了30％脫脂乳、20％海藻糖、20％葡萄糖為嗜酸乳桿菌凍干保護(hù)劑最優(yōu)單因素;10％脫脂乳、10％蛋白胨、5％葡萄糖為植物乳桿菌凍干保護(hù)劑最優(yōu)單因素。
　　 (9)對(duì)單因素試驗(yàn)篩選

8、出的保護(hù)劑進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)，確定嗜酸乳桿菌復(fù)合凍干保護(hù)劑配方為:35％脫脂乳、15％葡萄糖、15％海藻糖，其保護(hù)效果依次為脫脂乳＞葡萄糖＞海藻糖;植物乳桿菌復(fù)合凍干保護(hù)劑配方為:12.5％脫脂乳、10％蛋白胨、2.5％葡萄糖，其保護(hù)效果依次為蛋白胨＞脫脂乳＞葡萄糖。
　　 (10)研究了復(fù)合凍干保護(hù)劑與菌泥配比、復(fù)合凍干保護(hù)劑pH值對(duì)乳酸菌凍干存活率的影響，確定了復(fù)合凍干保護(hù)劑與嗜酸乳桿菌菌泥的最佳配比為2.5∶1，凍干

9、保護(hù)劑適宜pH為6.5，該條件下菌體凍干存活率可達(dá)75.63％，所得凍干菌劑活菌數(shù)為1.03×1011cfu/g;復(fù)合凍干保護(hù)劑與植物乳桿菌菌泥的最佳配比為2∶1，凍干保護(hù)劑適宜pH為6.5，該條件下菌體凍干存活率可達(dá)86.64％，所得凍干菌劑活菌數(shù)為1.12×1011cfu/g。
　　 (11)對(duì)乳酸菌活性干燥菌劑的主要質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果如下:菌劑為略帶奶昧和酸味的淡黃色粉狀物，活菌數(shù)為1.06×1011cfu/g，含水