【摘 要】
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真空冷冻干燥是制备益生菌菌粉的常用技术手段之一,其优点是可以最大程度的保留生物活性。而低温喷雾干燥作为一种新兴的干燥技术,具有耗能少、产量高、可连续生产及活性物质保留较好等优点,二者在益生菌生产领域都有着广泛的应用。本论文以植物乳植杆菌P-8为研究对象,采用真空冷冻干燥技术及低温喷雾干燥技术制备菌粉,并以存活率为主要指标,利用单因素方法与响应面法分别优化其工艺条件。在得到最优工艺条件后,通过测定不
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真空冷冻干燥是制备益生菌菌粉的常用技术手段之一,其优点是可以最大程度的保留生物活性。而低温喷雾干燥作为一种新兴的干燥技术,具有耗能少、产量高、可连续生产及活性物质保留较好等优点,二者在益生菌生产领域都有着广泛的应用。本论文以植物乳植杆菌P-8为研究对象,采用真空冷冻干燥技术及低温喷雾干燥技术制备菌粉,并以存活率为主要指标,利用单因素方法与响应面法分别优化其工艺条件。在得到最优工艺条件后,通过测定不同干燥方式制备菌粉的形貌特征,贮藏期存活率以及β-半乳糖苷酶活含量变化,对其贮藏稳定性进行评价,具体研究结果如下:真空冷冻干燥法制备植物乳植杆菌P-8单因素试验结果表明,预冻速率与菌悬液p H对菌粉干燥存活率具有显著影响,经响应面法优化后,确定最佳工艺条件为预冻速率0.6℃/min,菌悬液p H为6.5,物料厚度为0.3cm时,存活率为96.14%。低温喷雾干燥法制备植物乳植杆菌P-8单因素试验结果表明,进料速度与真空度对菌体干燥存活率影响显著,经响应面法优化后,确定最佳工艺条件进料速度为9m L/min,真空度为0.03MPa,喷雾压力为0.3MPa时,存活率为81.5%。经扫描电镜分别对真空冷冻干燥及低温喷雾干燥制备的菌粉进行形态观察后,结果发现不同工艺条件制备的菌粉外表形态存在明显差异,真空冷冻干燥后菌体呈短杆状表面较为平滑,极少数菌体细胞表面破裂,导致内容物泄露;低温喷雾干燥后菌体呈现近似球状表面粗糙且多褶皱、多塌陷、部分结构较为松散。比较分析真空冷冻干燥以及低温喷雾干燥法制备的菌粉在4℃、25℃下贮藏35d菌株存活率及关键酶活的变化,结果发现,贮藏温度的升高会影响菌株的活性,加快其存活率的下降。当贮藏结束时,采用低温喷雾干燥法制备的菌株胞外β-半乳糖苷酶含量显著高于真空冷冻干燥（P＜0.05）,表明喷雾干燥对细胞造成的损伤更加严重。真空冷冻干燥制备的菌粉,在4℃下贮藏存活率为96.45%,显著高于低温喷雾干燥菌粉92.18%的存活率（P＜0.05）;当贮藏温度为25℃时,低温喷雾干燥菌株存活率为87.49%,高于真空冷冻干燥菌株的85.75%,表明干燥菌粉在低温下贮藏可以更好地保持菌株的存活率,而在室温环境下贮藏,低温喷雾干燥更加有利于菌株存活率的保持。
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