Influence of Freezing and Freeze Drying on Intracellular Enzymatic Activity and Autolytic Properties of Some Lactic Acid Bacterial Strains

Lactic acid bacteria possess several interesting properties of great economic importance. Improvement and stabilization of these industrially important features are an active research area at the present time. The objectives of this work are to study the effect of freezing and freeze-drying on the survival rate, autolytic activity and intracellular enzymatic activity of the main species of lactic acid bacteria used in the dairy industry. The article focused on several characteristics that were not well covered in the past. The obtained results revealed that both preservation methods have a significant effect on viability, autolytic activity and intracellular enzymatic activity. After six months of storage we found that frozen cultures exhibited higher survival rate, higher rate of intracellular enzymatic activity and lower rate of autolysis. The impact of conservation treatments was only strain specific in the case of survival rate. The results obtained lead to the selection of the best preservation method for the selected cultures based on survival rate, autolytic activity and intracellular enzymatic activity.

高活性天然酵母发酵剂的优化

目的:研究标准化稳定天然酵母发酵剂的制备工艺,探究干燥工艺及保护剂对天然酵母活性的影响,并研究其贮藏活性。方法:选用多种水果制备天然酵母,研究其发酵过程并分离菌株通过ITs和16s基因测序在数据库中比对鉴定优势菌株。以干燥工艺处理后的存活率和贮藏活性为指标,通过选择干燥工艺、样品状态和保护剂配方来获得最佳方案。结果:葡萄天然酵母制备的面包具有最好的比容、孔隙度和硬度。在此基础上,以干燥存活率和贮藏活性为指标得到两种保护效果较好的配方:①冷冻干燥优势菌种菌液,脱脂乳粉35%、麦芽糊精7.5%和海藻糖25%,干燥存活率约为93%;②天然酵母整体喷雾干燥,脱脂乳粉35%、麦芽糊精10%和海藻糖15%,干燥存活率约为90%。结论:喷雾干燥的发酵剂贮藏活性下降较快,而冷冻干燥的发酵剂贮藏活性较强。

乳酸菌发酵黑莓汁的主要组分和功能活性

以黑莓汁为原料,选用发酵乳杆菌(Limosilactobacillus fermentum)PC11、副干酪乳杆菌(Lactobacillus paraca-sei)PC18、副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)NT4-7、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)P-S1016分别进行发酵,研究发酵前后黑莓汁中花色苷含量、总酚含量以及抗氧化活性的变化,并且检测其对皮质酮损伤肾上腺嗜铬细胞瘤细胞株PC12的保护作用。结果表明:与未发酵黑莓汁相比,乳酸菌发酵黑莓汁的总酚含量以及花色苷含量均有所降低,花色苷保留率较高的是L.plantarum P-S1016发酵组,为89.65%,总酚含量最高的为L.fermentum PC11发酵组,保留率88.7%;经4株乳酸菌发酵后,黑莓汁DPPH自由基清除率、PTIO自由基清除率以及FRAP值显著提高,羟自由基清除率达到90%以上;与未发酵黑莓汁相比,乳酸菌发酵均能显著提高皮质酮损伤的PC12细胞存活率,其中,L.plantarum P-S1016和L.paracasei PC18发酵黑莓汁的细胞存活率相较于损伤组提高了54%和45%。4种乳酸菌接种发酵显著改善了黑莓汁的品质和抗氧化特性,提高了皮质酮损伤PC12细胞的存活率,为黑莓汁乳酸菌发酵加工及乳酸菌果汁饮料产品开发提供参考。

真空冷冻干燥提高乳酸菌存活率及延长贮藏期的研究进展

真空冷冻干燥过程中的诸多因素均会影响乳酸菌的存活率及贮藏时间,优化冻干工艺和贮藏条件是提高乳酸菌存活率及延长贮藏期的有效方法。本文介绍了真空冷冻干燥过程中影响乳酸菌存活率的因素,并探讨了如何优化冻干工艺及贮藏条件以提高其存活率及延长贮藏期,旨在为制备活性高且耐贮藏乳酸菌冻干制剂提供依据与参考。

响应面法优化动物双歧杆菌乳亚种真空冷冻干燥保护剂的配方

为优化动物双歧杆菌乳亚种真空冷冻干燥保护剂的配方,通过单因素试验并结合SPSS软件统计分析,得出动物双歧杆菌乳亚种冷冻干燥保护剂中对存活率有较大影响的因素;以存活率为指标,选择单因素试验结果中对存活率影响较大的3个因素进一步进行响应面试验优化,确定动物双歧杆菌乳亚种冷冻干燥保护剂最佳配方。以冻干后动物双歧杆菌乳亚种菌株存活率为响应值,利用响应面分析法优化的结果为脱脂奶粉11.31 g/100 g、海藻糖13.96 g/100 g、甘油1.69 g/100 g,在此条件下,菌体存活率可达93.31%,该冷冻干燥保护剂配方具有较高的实用价值。

3株瘤胃源乳酸菌冻干保护效果初步研究

试验旨在确定最佳保护剂组合及保藏温度,提高乳酸菌制剂冷冻保藏效果。试验以戊糖片球菌、海氏肠球菌、戊糖乳杆菌为研究对象,采用真空冷冻干燥技术,探究不同保护剂及保藏温度对乳酸菌冻干存活率及保藏存活率的影响。结果显示,保护剂3 (脱脂乳9.51%、葡萄糖7.56%、麦芽糊精7.77%)对戊糖片球菌和戊糖乳杆菌冻干保藏效果最好,冻干后存活率分别为81.80%和79.90%;保护剂1 (脱脂乳12%、海藻糖1%、谷氨酸钠1%、甘油3%)对海氏肠球菌冻干保藏效果最好,冻干后存活率为84.83%。乳酸菌冻干粉在-80℃条件下保藏效果更好。研究表明,采用保护剂1、-80℃保藏对3种乳酸菌制剂的长期保藏效果最好。

乳酸菌冻干保护剂及保护机理的研究进展

乳酸菌细胞在冻干过程中要受冷冻和干燥两种因素的作用,采取适宜的保护措施,在很大程度上可减轻或避免冷冻干燥对细胞带来的损伤。本文对乳酸菌冻干保护剂及保护作用的机理进行了阐述。

乳酸菌细胞膜的冻干损伤及保护

冻干会造成乳酸菌细胞膜的损伤,主要有:机械损伤、溶质损伤、细胞膜渗透性损伤、DNA损伤;导致蛋白质变性失活、pH的动态平衡被破坏;以及细胞膜脂肪酸组成的变化。这些不同形式的损伤会使乳酸菌在生产过程中的存活率降低。因此,应该依据这些损伤机理提出一些相应的降低冻干损伤的保护措施。这些措施包括:选择将损伤降到最低的最佳冷冻速率;添加适宜的保护剂;改变乳酸菌的遗传性状使它们具有较强的冻干抵抗力;采用自然选择的方法筛选出适应冻干条件的优良菌株。

真空冷冻干燥过程中保护剂对乳酸菌的保护机理

通过综述乳酸菌发酵剂生产过程中真空冷冻干燥前期不同保护剂的添加对其保护机理,提出合理的保护措施,为工业化生产较高稳定性的乳酸菌发酵剂提供理论依据。

海藻糖对乳酸菌冷冻干燥保护机理的研究

研究了海藻糖对乳酸菌冷冻干燥的保护机理。用DSC方法测定海藻糖浓度和加热速度对海藻糖玻璃化转变温度的影响,海藻糖的浓度和升温速度对玻璃化转变温度都有影响,但浓度变化对海藻糖的玻璃化转变温度影响不显著。测定了几种糖类(10%)的玻璃化转变温度,发现海藻糖具有最高的玻璃化转变温度(-27.79℃),蔗糖为-31.43℃,葡萄糖为-42.90℃。通过对海藻糖和卵磷脂的混合物的红外光谱的分析结果表明,海藻糖能够和细胞膜成分形成氢键作用,取代水的位置,保护细胞膜的稳定性,为"水替代"假定提供支持。

直投式泡菜乳酸菌发酵剂冷冻保护的研究

以蔗糖、甘露醇、山梨醇、麦芽糖、谷氨酸钠为保护剂对筛自泡菜的嗜酸乳杆菌S1的冻干保护效果进行研究表明,乳糖为最佳保护剂,菌体存活率可达到了70%以上,其次是麦芽糖、山梨醇、蔗糖、甘露醇。对冻干前后及未加保护剂的菌体作电镜观察表明,所选保护剂对菌体有很好的保护作用。

耐热型复合乳酸菌冻干保护剂的研究

为获得对于混合乳酸杆菌最佳的耐热冻干保护剂配方,考察了不同冻干剂单因子添加物及5种冻干保护剂配方对冷冻干燥后乳酸菌的存活率、耐热性能,失水情况和感官指标,利用中心组合响应曲面法设计,获得以活菌率,耐热性和失水率为控制指标的保护剂组分优化的多元二次方程,并进行显著性分析。结果表明,通过初步筛选获得感官良好、复溶后相容性好的冻干介质,进一步条件优化得到最佳配方。最佳冻干保护剂配方为脱脂乳10%,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)5%,海藻糖5%,维生素C为0.5%(均为质量分数),此时冻干后活菌率的预测值可达到93.05%,37℃保存10 d后活菌率预测值可达到77.26%,具有较好的耐热性能。

乳酸菌酸胁迫反应机制研究进展

乳酸菌可发酵糖类产生乳酸,并广泛应用于食品、药物和饲料等工业。由于有机酸的积累,乳酸菌大部分的生长代谢都在低pH的酸性环境中进行,具有酸胁迫反应。pH的自我平衡、ATR反应机制、对大分子的保护和修复作用及细胞膜的变化等是乳酸菌酸胁迫反应的主要机制,其中,pH自我平衡包括F0F1-ATPase质子泵、精氨酸脱氨酶途径(ADI)和谷氨酸脱羧酶途径(GAD)等。由此可见,乳酸菌酸胁迫反应机制涉及到基因和蛋白的表达调控等,是非常复杂的网络调控体系。

乳酸菌发酵提取物保护皮肤氧化损伤的作用与机理

通过发酵培养获得了5种乳酸菌发酵提取物:植物乳杆菌发酵提取物(FE1)、类干酪乳杆菌发酵提取物(FE2)、嗜酸乳杆菌发酵提取物(FE3)、高加索酸奶乳杆菌发酵提取物(FE4)、瑞士乳杆菌发酵提取物(FE5)。从生化、细胞、分子3种水平对所得提取物的抗氧化功效和保护细胞氧化应激损伤的效果和机制进行检测。质量浓度为10 g/L FE1清除自由基的能力最强,可清除49.14%的·OH和73.99%的·O_(2)^(–)。质量浓度为10 g/L的FE1、FE2和FE3能够显著提高氧化应激损伤条件下人皮肤成纤维细胞的存活率与谷胱甘肽过氧化物酶活性,降低细胞内活性氧含量。FE1保护下胞内过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性及总抗氧化能力显著提升。FE1通过促进Sirt1以及Wnt/β-catenin通路中β-catenin、SMP30、FoxO3a、Tbx3的表达以提升抗氧化能力。结果表明,FE1良好的抗氧化功效能够减缓H_(2)O_(2)刺激引起皮肤细胞的氧化损伤。

乳酸菌生物保鲜在水产品中的应用研究进展

腐败和致病微生物是导致水产品腐败和食用安全的主要因素,由于物理化学微生物控制技术在鲜活和微加工水产品应用受到限制,致使生物保鲜技术在食品领域悄然兴起。本文对水产品中的细菌菌相构成,生物保鲜技术和乳酸菌生物保护剂在水产品中的应用等方面进行综述,重点阐述冷冻和鲜活水产品中的乳酸菌来源、控制目标微生物和乳酸菌抑菌机制以及在水产品中的应用前景,旨在进一步开发乳酸菌生物保护剂在水产品中的潜在应用价值。

保护剂对真空冷冻干燥酸马乳粉中乳酸菌的影响

以真空冷冻干燥酸马乳粉中乳酸菌为考察对象,采用二水平部分析因设计和最陡爬坡实验筛选了3种乳酸菌冻干保护剂,并确定了中心组合实验的中心实验点。通过响应面实验优化得到3种冻干保护剂的最优添加量为麦芽糊精2.30%(W/V)、海藻糖3.50%(W/V)、α-环状糊精3.10%(W/V)。在此条件下,酸马乳粉中乳酸菌活菌数为(8.78±0.10)×108CFU/g。真空冷冻干燥酸马乳粉具有较高的乳酸菌活菌数与较佳的风味和品质,可为新疆地区马乳及其制品的加工提供一定的理论依据。

乳酸菌在水产品保鲜的应用现状及发展趋势

微加工水产品的消费需求日益增加,其微生物安全性不容忽视。乳酸菌可以对这类水产品进行有效的保鲜,其中肉杆菌和肠球菌属乳酸菌在水产品保鲜上最有应用前景。使用乳酸菌保护性培养比使用乳酸菌素提取物更适宜于水产品保鲜。

常压干燥乳酸菌粉生产菌株高温驯化及抗热保护剂筛选

为给常压干燥乳酸菌粉生产提供高活力、高含量的抗热型菌株,研究了常压干燥乳酸菌粉生产菌株1L-2的生长规律、嗜温特性,并对其进行高温驯化及抗热保护剂筛选。结果表明：1 L-2菌株作为试验材料的最佳收获期为培养至12-15 h,最佳驯化温度为55℃,收获该期菌细胞于55℃下进行高温驯化（5次）,可获得抗热型益酵乳酸菌株1 L-2（RT）。同时,添加3%甘油、6%蔗糖及2%明胶作抗热保护剂,可提高该菌的高温存活率,菌量达2.2×10^8cfu/mL。

活性乳酸菌酸奶粉加工关键技术研究

建立活性乳酸菌酸奶粉加工技术参数。新鲜牛乳经过发酵后得出最佳乳酸菌活性产品,首先使用单因素试验法选择最佳酸奶粉喷雾干燥参数,再采用响应面法对所得试验结果进行系统的优化,从而选定最佳发酵工艺条件如下:进风温度149.2℃、出风温度70.5℃、干物质含量35.8%、进料流量10.6 mL/min。该工艺条件下生产的产品活菌数较高,感官品质优良。

青香蕉淀粉对乳酸菌在冻干和贮存过程中活性的保护效果

研究青香蕉淀粉对冷冻干燥过程中乳酸菌活性的保护作用和对乳酸菌耐酸耐胆盐性、菌粉贮藏稳定性的影响以及与乳酸菌的协同抗氧化作用,旨在为香蕉的加工与开发以及益生菌保护技术提供思路与理论依据。青香蕉淀粉富含2型抗性淀粉,结果表明,青香蕉淀粉能与乳酸菌协同发挥抗氧化作用,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率达到63.62%,高于两者各自抗氧化作用之和;乳酸菌可以附着于该淀粉颗粒的表面,并且可以将其作为底物缓慢利用;青香蕉淀粉可以显著提高乳酸菌在冷冻干燥过程中的存活率,其值达到73.17%,保护效果优于单独使用甘油和海藻糖;添加了青香蕉淀粉还展现出提高乳酸菌耐酸和耐胆盐的能力,加强其合生元产品的稳定性。