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步琦實驗室設(shè)備貿(mào)易(上海...

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【瑞士步琦】噴霧干燥技術(shù)制備益生菌發(fā)酵劑

閱讀:389      發(fā)布時間:2023-2-21
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噴霧干燥技術(shù)制備益生菌發(fā)酵劑


益生菌來源于乳酸菌,人們很早就開始利用益生菌,最早的關(guān)于益生菌的記載是四千年前古人飲用酸奶的記載,后來細(xì)菌學(xué)家梅契尼柯夫(Metehnikoff)在研究長壽酸奶時,提出飲用含有益生菌的酸奶有益健康,第一次提出“益生菌"一詞。益生菌一經(jīng)發(fā)現(xiàn),就因為其具有緩和乳糖不耐癥狀、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、抑制病原微生物的生長、調(diào)節(jié)腸道、減少癌癥危險、降低高血壓、改善胃腸動力、降低旅行者腹瀉、降低血清膽固醇、增強(qiáng)營養(yǎng)物質(zhì)吸收等諸多保健功能而風(fēng)靡全球。


多種多樣的益生菌產(chǎn)品,要想保證產(chǎn)品質(zhì)量都離不開高品質(zhì)的發(fā)酵劑。牛乳發(fā)酵劑是能夠促進(jìn)乳的酸化過程,含有高濃度乳酸菌的產(chǎn)品,它是影響酸奶及其產(chǎn)品的整個生產(chǎn)的關(guān)鍵。其中直投式發(fā)酵劑通常采用噴霧干燥方法生產(chǎn)制備,其生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)量大,成本低,運(yùn)輸方便,儲存期長,可以一步輕松處理熱敏物質(zhì),本應(yīng)用就從此方面展開討論。


 1

實驗過程及結(jié)果

本應(yīng)用選擇不同菌株經(jīng)最佳的生長介質(zhì)和培養(yǎng)溫度得到高活菌數(shù)作為原料,然后經(jīng)噴霧干燥工藝除水得到發(fā)酵粉,檢測其粉體的水分和菌株存活率,為發(fā)酵劑選擇噴霧干燥方法開發(fā)提供一些參考。


表1: 不同因素對菌株噴霧干燥存活率的影響

菌株

生產(chǎn)條件

活菌數(shù)
CFU/mL

溫度/℃

含水量
/%

菌株存活率/%

生長介質(zhì)

培養(yǎng)溫度

進(jìn)口

出口

S.thermophilusMK-10

脫脂乳

42

9.5×108

-

60

10.2

69.5

Lb.rhamnosusGG

MRS

37

1.8×109

-

65

3.8

69

Lb.casei431

MRS

37

5.0×108

180

80

2.9

37.6

Lb.paracaseiNFBC338

酵母粉

37

1.0×108

35

85

3.5

50

Lb.rhamnosusE800

MRS

37

3.2×109

35

85

3.8

<30

Lb.plantarumWCFS1

MRS

30

1.0×108

135

90

4.8

<10


從上表實驗結(jié)果可知,在噴霧干燥過程中,高溫環(huán)境會造成菌株脫水失活及熱失活,為了降低細(xì)菌的這種損傷,可以通過調(diào)控進(jìn)出口溫度,提高菌株的噴霧干燥存活率。研究表明高出口溫度對益生菌的存活具有負(fù)面影響,因而在保證低水分的前提下,噴霧干燥的出口溫度越低越有利發(fā)酵粉的制備。


 3

結(jié)論

在噴霧干燥過程中,菌株關(guān)鍵酶活性、遺傳物質(zhì)的熱穩(wěn)定性及菌株抗氧化性均會對菌株噴霧干燥存活率產(chǎn)生影響,為了進(jìn)一步提升細(xì)菌的抗熱性,可通過調(diào)整噴霧干燥出口溫度,減少菌株熱損傷,還可以通過優(yōu)化細(xì)菌培養(yǎng)基碳氮源、對菌株進(jìn)行熱刺激使其產(chǎn)生熱應(yīng)激蛋白的方法,提高菌株干燥存活率。針對噴霧干燥的制備工藝,可添加相應(yīng)噴霧干燥保護(hù)劑,有利于提高菌株活性及干燥存活率。


步琦全新一代實驗室噴霧干燥儀具備噴嘴冷卻功能,同時還有可準(zhǔn)確定義的進(jìn)口溫度、出口溫度和樣品溫度三重保護(hù),可實時監(jiān)控樣品安全性,確保菌株的高存活率!



3

參考文獻(xiàn)

  1. Doherty S B,Auty M A,Stanton C,et al. Survival of entrapped Lactobacillus rhamnosus, GG in whey protein micro-beads during simulated exvivo gastro-intestinal transit[J].International Dairy Journal, 2012,22(1):31-43.DOI:10.1016/j.idairyj.2011.06.009.

  2. Makinen K, Berger B, Bel-Rhlid R,et al. Science and technology for

    The mastership of probiotic applications in food products[J].Journal of Biotechnology,2012,162(4):356-365.DOI:10.1016/j.jbiotec.2012.07.006.





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