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植物乳杆菌是一种能改善宿主肠道内的微生态平衡,有利于宿主健康的生理细菌,常被应用于食品生产中的各种乳制品中。目前,益生菌应用存在的主要问题是在胃肠液中存活率低、产品贮存稳定性差等问题。微生物固定化技术可以在一定程度上改善益生菌的稳定性。纳米纤维膜具有较高的孔隙率和比表面积,作为载体材料可促进细胞粘附、分化和增殖。醋酸纤维素(Cellulose acetate,CA)价格低廉,来源广,无毒害,可生物降解。在本工作中,采用醋酸纤维素纳米纤维膜作为植物乳杆菌的固定化载体材料,研究不同固定化条件对植物乳杆菌固定效果的影响规律,采用真空冷冻干燥技术制备固定化植物乳杆菌的冻干菌粉,考察固定化植物乳杆菌的消化道耐受特性,并分析固定化植物乳杆菌冻干菌粉在酸奶发酵中的应用前景。研究内容和结果如下:1、以醋酸纤维素纳米纤维膜(Cellulose acetate nanofibers,NCA)为载体材料固定化植物乳杆菌,利用超声处理固定化的菌体,考察植物乳杆菌的固定化效果。优化的超声条件为:100W、10min,此时载体上的菌体脱落较为充分,最高可达1.01 ×1012CFU/g。通过活菌计数、称重法和扫描电镜观察确定最佳固定化条件为:固定化时间为18 h,接种量为1%,添加载体数量为3张,此时醋酸纤维素纳米纤维膜固定的活菌数为1.69×1012CFU/g。为了进一步确定载体上固定的活菌数,对超声法、酶解法以及两种联合的方法进行对比,进一步确定最大固定化活菌量为2.72×1012 CFU/g。2、通过预试验及单因素试验筛选出3种在真空冷冻干燥过程影响较大的保护剂及最佳保护浓度范围,通过响应面分析确定最佳冻干保护剂配方为11.63%脱脂乳粉,10.11%海藻糖,8.12%抗坏血酸。用此配方冷冻干燥固定化植物乳杆菌,可使菌体存活率达到83.67%。3、对固定化植物乳杆菌冻干粉、游离植物乳杆菌冻干粉以及未干燥的固定化植物乳杆菌进行抗逆性分析,考察不同样品在pH2.5,3.5,4.5人工胃液和pH6.8人工肠液中的活菌数和存活率。结果表明:植物乳杆菌的固定化时间越长,其在胃肠液中耐受性越好;固定化植物乳杆菌冻干菌粉在胃肠液中具有缓释性能,消化3h后的活菌数不降反升,可增加0.2～0.34 log(CFU/g)。4、将固定化植物乳杆菌冻干菌粉和游离植物乳杆菌冻干菌粉作为直投式发酵剂发酵牛奶,制备酸奶。结果表明:固定化植物乳杆菌冻干菌粉在发酵过程中产酸能力更强,到发酵终点可缩短4h,且在低温条件下贮存21 d的活菌数高出游离植物乳杆菌菌粉发酵酸乳约2 log(CFU/g)。用固定化植物乳杆菌进行循环发酵酸奶,发现发酵6次后,其pH、滴定酸度和活菌数均保持稳定水平。