《喷雾干燥制备益生菌发酵剂的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《喷雾干燥制备益生菌发酵剂的研究（76页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、法西料技大学论文题目：喷雾干燥制备益生菌发酵剂的研究学科门类：工学一级学科：轻工技术与工程培养单位：生命科学与工程学院硕士生：张书猛导师：吕嘉枥教授2 012 年5 月、吾穸曼岁T H ES T U D Yo NP R E P A R A T I O NO FP R O B I O T I C SF E R M E N T A T I o NA G E N TB YS P R A YD R Y I N GT E C H N O L oG YAT h e s i sS u b m i t t e dt oS h a a n x iU n i v e r s i t yo fS c i e n c
2、 ea n dT e c h n o l o g yi nP a r t i a lF u l f i l l m e n to ft h eR e q u i r e m e n tf o rt h eD e g r e eo fM a s t e ro fE n g i n e e r i n gB y Z h a n gS h u - m e n g T h e s i s ( o rD i s s e r t a t i o n ) Su p e r v i s o r ：P r o f e s s o r 坠Y i 垒：! iM a y ，2 0 1 2喷雾干燥制备益生菌发酵剂的研究
3、摘要发酵牛乳具有很高的营养价值。益生菌发酵剂是应用于发酵酸乳 的一类具有高浓度益生菌的生物产品，可以作为菌种来对牛乳进行 发酵。喷雾干燥是一种高效节能的获得菌粉的方法。本实验主要研 究用喷雾干燥的方法来制备益生菌发酵剂。研究的菌种主要是保加利亚乳杆菌( L a c t o b a c i l l u sb u l g a r i c u s ，以下简称L B ) 、嗜酸乳杆菌( L a c t o b a c i l l u sa c i d o p h i l u s ，以下简称L A ) ，用先将在M R S 培养基中培养的菌体采用离心的方法分离，然后将获得的菌体倒入浓缩乳 中并用均质机使
4、其分散完全，从而获得高浓度的菌悬液，再采用喷 雾干燥的方法对获得的菌悬液进行喷雾干燥来获得菌粉。主要研究结果如下： 通过对多种培养基的对比分析，乳清粉培养基的最适浓度为7 能达到的活菌数是L A ：2 6 10 S c f u m L ，L B ：7 7 x10 S c f u m L ，牛乳 培养基能达到的最大活菌数是L A ：8 6 10 S c f u m L ，L B ：9 O 10 S c f u m L ，乳清粉可以促进乳酸菌的生长，在牛乳中加入3 的乳清粉菌数可以达到L A ：1 6 10 ，c f u m L ，L B ：2 7x10 ，c f u m L 。相比较，M R S
5、 培养基可以达到L A ：1 1 l0 9c f u m L ，L B ：5 3 10 ，c f u m L 。这四种培养基用于益生菌的发酵均可以达到较高的活菌数， 因M R S 较容易离心获得菌体，所以采用M R S 培养基。热激处理可以提高菌体的耐热能力。通过做不同培养时间热处理 前后的菌数变化可以得知，L A 和L B 在培养11h 具有较好的耐热能力，并且通过实验测得L A 和L B 的最佳热激条件是L A ：4 5 、30 m i n ， L B ：5 0 、2 0 m i n 。经过热激处理后在进行8 0 5 m i n 的热处理后所 得的活菌数比不经热激处理直接进行热处理的活菌数
6、要高一个数量级。 采用离心的方法对在M R S 培养基中培养了l1h 的L A 和L B 进行浓集，选择转速、时间和温度作为正交因素，以离心前后的菌体的存活率作为指标，采用L 9 ( 3 4 ) 正交试验表进行正交试验，得L A 和L B 的最佳离心条件是：6 0 0 0 r m i n ，1 0 m i n ，4 。该离心条件下获得菌泥在悬浮后活菌得率最高，达到9 1 9 和8 9 5 。菌体悬浮实验：采用物性分析仪分析牛乳经过浓缩脱脂等处理后的性状的变化，发现1 2 浓缩全脂乳的性质适合作为悬浮菌泥的保护剂，硬度、稠度、粘聚性和黏性指数都较小，利于菌体在浓缩乳中 的分散。进行浓缩牛乳对菌体
7、的保护性实验，发现全脂乳对菌体的保护效果较好，1 2 浓缩乳可以较好的完成对菌体的保护而且分散性 较好。将震荡2 m i n 的菌液( 发酵液与脱脂乳比例为10 ：1 ) 到入1 2的浓缩牛乳中进行均质，2 0 M P a 的压力即可使菌体均匀的分散到浓 缩乳中，均质两次效果最好，两次以上菌体的浓度下降。将菌体进 行孵化，可以提高菌体对浓缩乳的适应性，并适当的提高菌体的浓度，孵化时间为2 h ，时间过长会发生凝乳，影响菌体的分散。 对悬浮的菌液进行喷雾干燥，选定不同的进风温度1O O 、l2 0和14 0 ，出风温度选定为8 0 ，在1O O 时所得菌粉的活菌数最高，为2 0 x1 0 9 c
8、 f u g ，存活率达到2 6 ，颗粒均匀，颜色呈淡黄色，分散性良好，与已经活化的液体菌种进行发酵实验，发现发酵性能良好。关键字：益生菌，发酵剂，冷冻离心，热激处理，喷雾干燥T H ES T U D Yo NP R E P A R A T I o No F P R O B I O T I CSF E R M E N T A T I o NA G E N TB YS P R A Y D R Y I N GT EC H N O L OG YA B S T R A C TF e r m e n t e dy o g h u r tw a sr i c ho fn u t r i t i o n P
9、 r o b i o t i c ss t a r t e rc u l t u r ei sac l a s so fb i o l o g i c a lp r o d u c t sw i t hh i g hc o n c e n t r a t i o no fp r o b i o t i c sw h i c hc a nb eu s e da sp r o b i o t i c ss t a i n st om a k ey o g h u r t S p r a yd r y i n gp r o c e s si sak i n do fh i g he f f i c
10、i e n tm e t h o dt om a k eb a c t e r i a lp o w d e r T h ep r o c e s su s e dt om a k ep r o b i o t i c ss t a r t e rc u l t u r e sb ys p r a yd r y i n gh a db e e ns t u d i e d T a k eL a c t o b a c i l l u sb u l g a r i c u sa n dL a c t o b a c i l l u sa c i d o p h i l u sa sm a jo
11、rp r o b i o t i c ss t a i n s F i r s t ，b yt h ec e n t r i f u g a ls e p a r a t i o np r o c e s so b t a i n e dt h ep r o b i o t i c sf r o mt h ef e r m e n t a t i o nw h i c ht h ep r o b i o t i c sc u l t u r e di nM R Sc u l t u r em e d i u m S e c o n d ，p u t t i n gt h eb a c t e
12、r i a si n t ot h ec o n d e n s e dm i l ka n du s i n gt h eh e t e r o g e n e o u sm a c h i n e st om a k et h e mu n i f o r m l yd i s p e r s e d ，b yw h i c ht h eh i g hc o n c e n t r a t i o no fb a c t e r i a ls u s p e n s i o nh a dg o t t e n F i n a l l y ，t h eb a c t e r i a lp o
13、 w d e rw a sm a d eb yt h es p r a yd r y i n gp r o c e s sf r o mt h eb a c t e r i a ls u s p e n s i o n T h em a i nr e s e a r c hr e s u l t sa r ea sf o l l o w s ：I n v o l v eo ft h ec o m p a r a t i v ea n a l y s i so fd i f f e r e n tm e d i u m ，t h er e s u l tw a st h a t ：t h eo
14、p t i m a lc o n c e n t r a t i o no fw h e yp o w d e rc u l t u r em e d i u mi S7 c u l t u r e di nw h i c hc a na c h i e v et h eh i g h e s te e l lc o n c e n t r a t i o n2 6 x10 6 c f u m La n d7 7 10 6 c f u m Lo fL B T h eh i g h e s tc e l lc o n c e n t r a t i o ng e ti nm i l kc u l
15、 t u r em e d i u mi S8 6 l0 5 C f u m La n d9 O 10 5 c f u m Lo fL B T h eg r o w t ho fp r o b i o t i c sc a nb ep r o m o t e db yt h ew h e yp o w d e r T h ee e l lc o n c e n t r a t i o nc o u l da c h i e v et o1 6 l0 yc f u m La n d2 7 x10 yc f u m Lo fL Bw h e na d d e d3 w h e yp o w d e
16、 ri n t ot h em i l kc u l t u r em e d i u m I nc o m p a r i s o n t h ee e l lc o n c e n t r a t i o nr e a c h e dt o1 1 l0 yc f u m La n d5 3 l0 yc f u m Lo fL Bi nM R Sc u l t u r em e d i u m P r o b i o t i c sc u l t u r e di na l lo ft h ef o u rc u l t u r em e d i u m sc a na c h i e v ev e r yh i g he e l lc o n c e n t r a t i o n 。T h eM R Sc u l t u r em e d i u mw a ss e l e c t e db e c a
