随着我国发酵乳制品工业的迅猛发展,积极研究并大力开发高活力益生菌发酵剂及制品,对于推动我国乳酸菌发酵剂产业化进程、促进发酵乳制品工业的发展,具有重要意义。本文优化筛选出适合工业化生产的廉价增殖培养基和冻干、喷雾干燥复合保护剂。通过对乳酸菌增殖培养、高密度发酵、细胞浓缩分离、真空冷冻及喷雾干燥等工艺技术的研究制备出高活力益生菌发酵剂,并对发酵剂的发酵活力进行了检测,对发酵乳的风味成分进行了气质分析。研究结果表明:⑴.通过对五种不同的基础培养基进行比较,选取了添加1%(w/v)牛肉膏的酶解乳清为原料制备乳酸菌发酵剂。通过酶解条件单因素试验,确定了最适宜嗜酸乳杆菌的酶解工艺条件为:底物浓度10%,水解时间3h,酶底比(E/S)0.16,水解温度50℃。⑵.通过对高密度发酵条件的正交优化,确定了最适于嗜酸乳杆菌生长的发酵条件为:接种量8%,培养温度39℃,初始pH6.0,振荡频率160r/min,培养12h后以补料速度6.3m-3/h补充营养物质继续培养至收获,可使乳酸菌活菌数达到1010 cfu/mL以上。⑶.通过对离心条件的研究,发现在4000r?min、10min条件下离心的活菌冻干存活率最高。离心温度对于活菌的离心存活率并没有显著影响。⑷.根据单因素试验结果,对筛选出的4种保护剂进行了L9(34)正交试验,确定了适于嗜酸乳杆菌的最佳冻干复配保护剂。结果表明其保护效果依次为蔗糖>海藻糖>脱脂乳>谷氨酸钠,选出的最佳冻干保护剂配方为12%蔗糖、1%海藻糖、8%脱脂乳、1.5%L-谷氨酸钠。⑸.本试验将喷雾干燥和微胶囊技术结合,以期生产活力较高的益生菌发酵剂。结果表明:阿拉伯胶和脱脂奶粉是最适宜嗜酸乳杆菌细胞的喷雾干燥壁材,当阿拉伯胶和脱脂奶粉浓度为20%,喷雾干燥进风温度为140℃时,嗜酸乳杆菌菌粉中的活菌数最高,可以达到108cfu/g以上。⑹.通过对嗜酸乳杆菌菌粉对D-半乳糖诱导的衰老模型小鼠的抗氧化作用的研究,发现活菌制剂组肝组织MDA与衰老模型组相比显著下降;血清和肝组织GSH-Px与衰老模型组相比显著升高,结果表明,喂食嗜酸乳杆菌活菌制剂可显著提高GSH-Px活性;活菌制剂组血清T-AOC与衰老模型组相比显著升高,结果表明,喂食嗜酸乳杆菌活菌制剂可显著提高体内总抗氧化(T-AOC)水平;喂食嗜酸乳杆菌活菌制剂可显著提高肝组织HDL水平。⑺.将冻干发酵剂成品进行应用特性研究,结果表明:冻干发酵剂在保存期间菌数下降不明显;采用喷雾干燥的方法生产的发酵剂在保存期间活菌数下降较快;将液体发酵剂和冻干发酵剂的产酸速度进行比较可以发现:液体发酵剂在开始的4h内,产酸速度较快。冻干发酵剂与液体发酵剂相比,在开始的4h时间里,产酸缓慢,脱脂乳未见凝固,但是4h以后产酸速度明显提高,7h左右时脱脂乳凝固完全。喷雾干燥发酵剂在开始的4h时间里产酸速度较冻干发酵剂速度更慢,但是4h后产酸速度明显加快,8h后脱脂乳可以凝固完全。⑻.本试验条件下的L. acidophilus发酵乳中共鉴定出17种风味成分。其中酯类7种、醇类1种、酸类4种、醛类1种、酮类4种。本试验所鉴定出的风味物质中丁二酮、2,3-戊二酮为发酵乳的主要呈味物质。