乳酸菌微包囊制備技術(shù)研究及其在酸奶連續(xù)發(fā)酵中的應(yīng)用.pdf

1、在我國當(dāng)前的乳品工業(yè)中，繼代式發(fā)酵劑和冷凍干燥型發(fā)酵劑的應(yīng)用比較廣泛，繼代式發(fā)酵劑操作復(fù)雜，成品酸奶質(zhì)量控制比較難;直投式發(fā)酵劑主要依賴進(jìn)口，成本較高。針對這兩種發(fā)酵劑存在的不足，本研究研制開發(fā)了一種新型發(fā)酵劑制備方法。這種方法制備的液芯微包囊發(fā)酵劑，不僅克服了現(xiàn)在使用的兩類發(fā)酵劑的不足，簡化了生產(chǎn)工藝，而且降低了生產(chǎn)成本。應(yīng)用于酸奶的連續(xù)接種發(fā)酵中，不僅可以保證各批次酸奶成品的質(zhì)量，而且較傳統(tǒng)的間歇式酸奶生產(chǎn)方法可節(jié)約生產(chǎn)空間，縮短整

2、個(gè)酸奶制作加工時(shí)間。因此，乳酸菌微包囊技術(shù)研究為傳統(tǒng)酸奶發(fā)酵技術(shù)的革新提供了理論指導(dǎo)和技術(shù)支持，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　主要研究結(jié)果如下:
　　(1)設(shè)計(jì)并制作了一套液芯微包囊化細(xì)胞無菌制備裝置，應(yīng)用該裝置，在無菌條件下實(shí)現(xiàn)了液芯微包囊化細(xì)胞制備。經(jīng)過測試，該液芯微包囊化細(xì)胞無菌制備裝置符合設(shè)定的工藝參數(shù)，可以滿足液芯微包囊化細(xì)胞無菌制備的需求。
　　(2)采用中心組合設(shè)計(jì)優(yōu)化了用于高強(qiáng)度液芯微包囊制備條件，優(yōu)化的微包

3、囊制備條件為:黃原膠2.24g/L，氯化鈣3.98‰海藻酸鈉0.68g/L，殼聚糖3.19g/L，成膜時(shí)間48min。
　　(3)生物相容性研究結(jié)果顯示:黃原膠對唾液鏈球菌嗜熱亞種的生長基本沒有影響，高濃度的氯化鈣對嗜熱鏈球菌的生長有明顯的抑制作用，并且隨濃度的增高，抑制作用越明顯，甚至產(chǎn)生毒害作用;在制微包囊過程中以及在用液芯微包囊對唾液鏈球菌嗜熱亞種培養(yǎng)過程中，都顯示了良好的生物相容性，并且在液芯微包囊中固定化培養(yǎng)的條件下更有

4、利于菌體的生長，菌體的數(shù)量提高了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。因此作為整個(gè)體系來說，該微包囊可用于乳酸菌的固定化培養(yǎng)。
　　(4)微包囊釋放性能研究結(jié)果顯示:殼聚糖乙酸溶液濃度、氯化鈣濃度和成膜時(shí)間對德式乳桿菌保加利亞亞種的釋放性能影響都很大;當(dāng)海藻酸鈉濃度滿足鈣離子的配位需求后，其濃度對唾液鏈球菌嗜熱亞種的釋放性能影響不大。作為整個(gè)體系來說，可以通過改變液芯微包囊組分的濃度和成膜時(shí)間來控制液芯微包囊的通透性，從而改變唾液鏈球菌嗜熱亞種的釋放性能，

5、對實(shí)現(xiàn)控制培養(yǎng)液中菌體密度具有重要的意義
　　(5)采用析因設(shè)計(jì)和響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)優(yōu)化了用于微包囊化德式乳桿菌保加利亞亞種高密度培養(yǎng)的培養(yǎng)基，其配方為乳清粉97.15g/L，大豆蛋白粉20g/L，酵母粉7.55g/L，碳酸鈣8.03g/L，硫酸鎂0.3g/L，硫酸錳0.02g/L;微包囊化唾液鏈球菌嗜熱亞種高密度培養(yǎng)的培養(yǎng)基，其配方為乳清粉103g/L，大豆蛋白粉10g/L，酵母粉6.8g/L，碳酸鈣7.2g/L，硫酸鎂0.3g/L，

6、硫酸錳0.02g/L。
　　(6)用中心組合設(shè)計(jì)(CCD)優(yōu)化了微包裘化乳酸菌培養(yǎng)條件，最佳的培養(yǎng)條件:微包囊化德式乳桿菌保加利亞亞種培養(yǎng)溫度為41.7℃，初始pH為6.9;微包囊化唾液鏈球菌嗜熱亞種培養(yǎng)溫度為44℃，初始pH為6.8。在優(yōu)化條件下對微包囊化乳酸菌的高密度培養(yǎng)，唾液鏈球菌嗜熱亞種囊內(nèi)德式乳桿菌保加利亞亞種細(xì)胞密度達(dá)到3.18×1011cfu/g;囊內(nèi)唾液鏈球菌嗜熱亞種細(xì)胞密度達(dá)到2.63×1011cfu/g。

7、>　　(7)通過單因素和正交實(shí)驗(yàn)得到液芯微包囊發(fā)酵劑的最佳保護(hù)儲(chǔ)存液，其組成為氯化鈉0.9％，蔗糖3％，海藻糖5％，甘油8％，碳酸鈣0.2％。按照此配方用去離子水配制儲(chǔ)存保護(hù)液，置于121℃滅菌20min，然后將制備好的高密度微包囊發(fā)酵劑放入儲(chǔ)存保護(hù)液中于4℃條件下保存，30天后對微包囊中菌體密度和微包囊強(qiáng)度進(jìn)行檢測，菌體密度為1.54×1011cfu/g，微包囊強(qiáng)度為85.95g。
　　(8)用中心組合設(shè)計(jì)對應(yīng)用微包囊化乳酸菌作