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真空冷冻干燥制备高效浓缩型两歧双歧杆菌酸奶发酵剂

作　者: 陈涛
导　师: 田瑞华
学　校: 内蒙古农业大学
专　业: 发酵工程
关键词: 两歧双歧杆菌驯化浓缩型发酵剂真空冷冻干燥保护剂
分类号: TS252.54
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着国人健康意识的提高,酸奶与双歧杆菌的益生作用得到公认。积极开发拥有自主知识产权的高效浓缩型双歧杆菌酸奶冻干发酵剂对于推动我国酸奶发酵剂的生产水平及发酵乳制品工业的迅速发展有着重要的意义。本文主要是利用真空冷冻干燥技术探索制作高活性的浓缩型双歧杆菌酸奶冻干发酵剂,其中发酵性能良好的两歧双歧杆菌耐氧耐酸驯化及冻干工艺过程是本文的研究重点。通过多次耐氧耐酸驯化后得到一株对氧和酸耐受能力有较大提高且未发生变异的两歧双歧杆菌菌株。以PTYG液体培养基培养,在3L和10L发酵罐中对比研究了影响扩大培养的主要因素接种量和装液量,结果表明:在pH值为6.5～7.0,装液量为发酵罐容积4/5,接种量为5%,37℃条件下培养12小时所收获菌体数目达到7×10⁹cfu/mL左右。利用正交实验测得两歧双歧杆菌纯种发酵乳最佳条件为:最初pH值为7.0、接种量为6%、最适蔗糖添加量为5%、培养温度为39℃、4至5h之间凝乳,检测活菌数可达到10⁹cfu/mL以上。通过研究离心机转数、离心时间对两歧双歧杆菌离心损失率影响,确定了最佳离心条件为常温下6000r/min,10min ,收得率达到97%以上。通过单因素试验和正交设计对所选两歧双歧杆茵冻干保护剂不同的浓度进行实验,得出20%的海藻糖+8%脱脂乳+5%甘油的复合保护剂调pH值为6.5～7.0作为两歧双歧杆菌的冻干保护剂,冻干菌悬液厚度为0.75cm,将样品冻干取出粉碎后装袋密封4℃冷藏保存。同时检测冻干存活率为80%,活菌数为4.4×10¹⁰cfu/g左右。冻干发酵剂在常压4℃下保藏6个月后,其活菌数以及发酵活力都无明显变化,表现出比较稳定的贮藏性能,结果良好。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
1 引言  9-16
  1.1 认识酸奶  9
  1.2 酸奶发酵剂的发展类型及特点  9-10
  1.3 高效浓缩型发酵剂的应用现状  10-11
  1.4 双歧杆菌与高效浓缩型两歧双歧杆菌酸奶发酵剂应用现状  11-12
  1.5 影响高效冻干发酵剂制备的主要因素  12-15
    1.5.1 耐氧耐酸优良菌株的选育  12
    1.5.2 菌株的培养基  12-13
    1.5.3 菌体离心收集  13
    1.5.4 真空冷冻干燥过程  13-15
  1.6 研究的目的及意义  15
  1.7 主要研究内容  15-16
  1.8 拟解决的关键技术问题  16
2 材料与方法  16-22
  2.1 材料  16-18
    2.1.1 菌种  16
    2.1.2 主要试剂  16-17
    2.1.3 主要仪器设备  17
    2.1.4 培养基  17
    2.1.5 检测项目  17-18
  2.2 研究方法与技术路线  18-22
    2.2.1 两歧双歧杆菌的耐氧、耐酸驯化  18
    2.2.2 两歧双岐杆菌生长曲线的测定  18
    2.2.3 利用3L（10 L）全自动发酵罐优化两歧双歧杆菌扩大培养条件  18-19
    2.2.4 两歧双歧杆菌纯种发酵乳工艺条件的确定  19
    2.2.5 菌体离心分离参数的确定  19
    2.2.6 真空冷冻干燥过程影响因素的研究  19-21
    2.2.7 两歧双歧杆菌冻干发酵剂的制备  21-22
3 结果与分析  22-34
  3.1 两歧双歧杆菌的耐氧、耐酸驯化结果分析  22-25
    3.1.1 耐氧驯化前后结果比较分析  22-24
    3.1.2 耐氧耐酸驯化前后菌株特性的鉴定  24-25
  3.2 两歧双岐杆菌的生长曲线  25-26
  3.3 利用3L（10L）全自动发酵罐优化两歧双歧杆菌扩大培养条件  26-27
    3.3.1 装液量对两歧双歧杆菌扩大培养的影响  26
    3.3.2 接种量对两歧双歧杆菌扩大培养的影响  26
    3.3.3 两歧双歧杆菌扩大培养过程中pH 值变化曲线  26-27
  3.4 两歧双歧杆菌纯种发酵乳工艺条件的确定  27-28
  3.5 菌体细胞离心分离参数的确定  28-29
  3.6 真空冷冻干燥过程影响因素的研究  29-33
    3.6.1 冻干保护剂的筛选及浓度的确定  29-31
    3.6.2 冻干保护剂基质pH 值对发酵剂冻干存活率的影响  31
    3.6.3 预冻过程中预冻速率对发酵剂冻干存活率的影响  31-32
    3.6.4 干燥程度对发酵剂冻干存活率及活性的影响  32-33
    3.6.5 冻干发酵剂贮存稳定性及其发酵活力的研究  33
  3.7 两歧双歧杆菌冻干发酵剂的制备  33-34
4 讨论与结论  34-37
  4.1 讨论  34-36
    4.1.1 耐氧耐酸两歧双歧杆菌优良菌株的驯化选育  34
    4.1.2 两歧双歧杆菌培养基的选择  34
    4.1.3 菌体细胞离心分离技术  34-35
    4.1.4 真空冷冻干燥过程中一系列温度的确定  35-36
    4.1.5 真空冷冻干燥过程中冻干保护剂的保护机理  36
  4.2 结论  36-37
5 展望  37-38
致谢  38-39
参考文献  39-42
作者简介  42

真空冷冻干燥制备高效浓缩型两歧双歧杆菌酸奶发酵剂

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