乳酸菌微包囊制備技術研究及其在酸奶連續(xù)發(fā)酵中的應用.pdf

1、在我國當前的乳品工業(yè)中，繼代式發(fā)酵劑和冷凍干燥型發(fā)酵劑的應用比較廣泛，繼代式發(fā)酵劑操作復雜，成品酸奶質量控制比較難;直投式發(fā)酵劑主要依賴進口，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，簡化了生產工藝，而且降低了生產成本。應用于酸奶的連續(xù)接種發(fā)酵中，不僅可以保證各批次酸奶成品的質量，而且較傳統(tǒng)的間歇式酸奶生產方法可節(jié)約生產空間，縮短整

2、個酸奶制作加工時間。因此，乳酸菌微包囊技術研究為傳統(tǒng)酸奶發(fā)酵技術的革新提供了理論指導和技術支持，具有實際應用價值。
　　主要研究結果如下:
　　(1)設計并制作了一套液芯微包囊化細胞無菌制備裝置，應用該裝置，在無菌條件下實現(xiàn)了液芯微包囊化細胞制備。經過測試，該液芯微包囊化細胞無菌制備裝置符合設定的工藝參數，可以滿足液芯微包囊化細胞無菌制備的需求。
　　(2)采用中心組合設計優(yōu)化了用于高強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，成膜時間48min。
　　(3)生物相容性研究結果顯示: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，菌體的數量提高了兩個數量級。因此作為整個體系來說，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果顯示:殼聚糖乙酸溶液濃度、氯化鈣濃度和成膜時間對德式乳桿菌保加利亞亞種的釋放性能影響都很大;當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。作為整個體系來說，可以通過改變液芯微包囊組分的濃度和成膜時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)采用析因設計和響應曲面設計優(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)用中心組合設計(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德式乳桿菌保加利亞亞種細胞密度達到3.18×1011cfu/g;囊內唾液鏈球菌嗜熱亞種細胞密度達到2.63×1011cfu/g。

7、>　　(7)通過單因素和正交實驗得到液芯微包囊發(fā)酵劑的最佳保護儲存液，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存保護液，置于121℃滅菌20min，然后將制備好的高密度微包囊發(fā)酵劑放入儲存保護液中于4℃條件下保存，30天后對微包囊中菌體密度和微包囊強度進行檢測，菌體密度為1.54×1011cfu/g，微包囊強度為85.95g。
　　(8)用中心組合設計對應用微包囊化乳酸菌作