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中国酿造
2017年第36卷第3期
研究报告
总第301期
95
嗜热链球菌M5-5冻干保护剂配方的优化
焦琳,郑晓卫2,屈晓宇,申,杨洁
(1.新疆大学生命科学写技术学院,新疆乌鲁木齐830046;2.中粮営养健康研究院生物技术中心,北京10209
摘要:为了研究不同冻干保护剂在真空冷冻干燥过程中对嗜热链球菌M5-5菌体细胞的保护效果,采用单因素试验和正交试验,以
冻干后的菌体存活率为评价指标,考察9种冻干保护剂在冷冻干燥过程中对M5-5菌体的保护效果,以期获得最优保护剂配方。结果
表明,海藻糖、甘汕和脱脂乳作为单一冻干保护剂时,菌体细胞存活率分别为43.85%、47.51%和40.86%,显著高于其他6种保护剂
(P<0.05;通过正交试验确定冻干保护剂的最优配方为海藻糖60gL、谷氨酸钠20gL、甘油20gL、脱脂乳150g/L,此时热链球菌
M5-5的冻干存活率可达88.41%。扫描电镜结果显示,添加保护剂配方组菌体细胞完整,表光滑,说明该保护剂配方能有效减少冷
冻干燥过程对菌体细胞的损伤。
关键词:噜鵔链球菌;冻干保护剂;扫描电镜
中图分类号:TS202.3
文章编号:0254-5071(201703-0095-04
doi:10.11882/isn.0254-5071.2017.03.020
Optimization of cryoprotectant formula for Streptococcus thermophilus M5-5 during freeze-drying
JIAO Lin', ZHENG Xiaowei, QU Xiaoyu, SHEN Tong, YANG Jie
(1. College of Life Science and Technology, injiang University, Urumgi 830046, China;
2. Biotechnology Center; Nutrition and Health Institute, COFCO, Beijing 102209, China)
Abstract In order to investi ae the effect of dierent cryoprotectants on cell viability of Str ococcus thermophilus M5-5 in the process of vacuum
freeze-drying, ingle-factor periments combinin with orthogonal experiments were carried out to optimize protective agents formula based on the
cell survival rate of S thermophilus M5-5 after vacuum freeze-drying. Results showed that the cell survival rate of S. thermophilus M5-5 using tre
halos, glycerol and skim milk as protective agents wa 438, 475, and 40.86 respectiely higher than that using other six protective agents
The optimum protective agents formula for S. thermophilus M5-5 were determined as follow: trehalose 60 g /L, sodium glutamate 20 L, glycerol
20 g/L, skim milk 150 g/L, and the cell survival rate of S. thermophilus M5-5 after vacuum freeze-drying reached 88. 41%. Scanning clectron micro-
scope results showed that the cell with cryoprotectant addition was intact with smooth surface, which indicated that the well-performed cryoprotectant
could effectively reduce the damage on bactcrial cells during vacuum frccze-dryin
Key words: Streptococcus thermophilus; cryoprotectant; scanning clectron microscope
乳酸菌是公认的益生菌,在维护人和动物肠道健康、物大分子的水保护层,降低细胞生物活性阿。因此,为了尽
促进体内微生物生态平衡方面起着重要作用。乳酸菌在可能减小冷冻千燥过程对细胞的损伤,降低乳酸菌的死心亡
发酵过程中产生的各种代谢产物能有效改善肠胃功能、率,延长菌种保臧期,选择合适的保护剂至关重要。
增加免疫力、清除自由基。因此,乳酸菌的澘在应用价值使
冷冻保护剂分为非滲透性和渗透性两种。非滲透性保
其成为研究的热点叫。但乳酸菌本身对外界环境的耐受能护剂可以在细胞表面形成保护层,而渗透性保护剂则能进
力差,很难在生产加工和运输过程中保持高活性,从而影入细胞内部与水分子结合,减缓冰晶形成,且减少细胞在
响其本身的发酵性能?,因此保持乳酸菌在生产流通过程干燥过程中的水分流失9?。 HUBALEK Z川研究发现,将
中的高活性至关重要,也是未米发酵领域的发展方向。非渗透性和渗透性保护剂进行复配可以更有效维持细胞
目前,真空冷冻干燥是有效保存菌种的方法之一。然在冷冻干燥过程中的生物活性。 LM CV等研究发现,
而在冷冻过程中,细胞内水形成冰品,会改变细胞内的pH在冷冻干燥过程中添加脱脂乳和蔗糖后, Lactobacillus
值和离子强度,增加细胞膜的連透性,对细胞造成严重损 salivarium T24的存活率可达13%和9%;添加2.5%的谷氨酸
伤;而且真空干燥过程会加速样品表面水分流失,破坏生钠作为保护剂冻干酒类酒球菌( Oenococcus oen),贮藏6个
收稿日期:2016-12-05
基金项目:凘彊维吾尔自治区科技兴新项日(2010037B26)
作者简介:焦琳(192-),女,倾土研究生,研究方向为乳酸菌发酵剂
*通讯作者:杨(1963-,女,教授,博士,研究方向为功能性食品。
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