一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

益生菌、乳酸菌等微生物菌體結(jié)構(gòu)脆弱，在真空冷凍干燥過(guò)程中易因冰晶刺破細(xì)胞、滲透壓突變、脫水氧化導(dǎo)致菌體失活，直接降低菌種保存活性與成品合格率。凍干保護(hù)劑能夠穩(wěn)定細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)、緩解脫水損傷，是提升菌種凍干存活率的關(guān)鍵輔料。本實(shí)驗(yàn)依托濟(jì)南駿德真空凍干機(jī)，選取常用脫脂牛奶、蔗糖、甘油三種保護(hù)劑開(kāi)展對(duì)比實(shí)驗(yàn)，探究不同保護(hù)劑對(duì)菌種凍干存活效果的影響，篩選保護(hù)體系，為微生物菌種凍干保藏工藝提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

二、實(shí)驗(yàn)儀器與耗材試劑

儀器設(shè)備：濟(jì)南駿德真空冷凍干燥機(jī)、超凈工作臺(tái)、恒溫培養(yǎng)箱、高速離心機(jī)、電子分析天平、菌落計(jì)數(shù)儀。

耗材試劑：乳酸菌菌種液、脫脂牛奶、蔗糖、甘油、MRS固體培養(yǎng)基、無(wú)菌生理鹽水、無(wú)菌離心管、培養(yǎng)皿。

三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程

將活化后的同源乳酸菌菌液離心棄上清，均分四組樣品：空白對(duì)照組（無(wú)保護(hù)劑）、脫脂牛奶組、蔗糖組、甘油組，分別加入等量對(duì)應(yīng)保護(hù)劑充分混勻。所有樣品統(tǒng)一預(yù)處理后，均勻平鋪置于凍干機(jī)托盤(pán)。使用濟(jì)南駿德凍干機(jī)統(tǒng)一參數(shù)凍干：-40℃預(yù)凍4h，高真空升華干燥、解析干燥完成脫水。凍干結(jié)束后各組樣品復(fù)水稀釋?zhuān)桨逋坎寂囵B(yǎng)24h，統(tǒng)計(jì)菌落總數(shù)，計(jì)算菌種凍干存活率。

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析

不同保護(hù)劑對(duì)乳酸菌凍干存活率影響數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：未添加保護(hù)劑的菌種凍干損傷嚴(yán)重，存活率不足43%；三種保護(hù)劑均可顯著提升菌種存活率，其中脫脂牛奶保護(hù)效果好，甘油次之，蔗糖相對(duì)較弱。脫脂牛奶可在菌體表面形成致密保護(hù)膜，極大降低冷凍與脫水帶來(lái)的細(xì)胞損傷。

五、實(shí)驗(yàn)討論

菌種凍干失活主要來(lái)自低溫冰晶機(jī)械損傷與脫水導(dǎo)致的細(xì)胞膜破裂。單一糖類(lèi)、甘油雖能調(diào)節(jié)滲透壓，但成膜保護(hù)性有限。脫脂牛奶富含乳蛋白與乳糖，可形成良好的玻璃化保護(hù)體系，有效包裹菌體、緩沖溫度與壓力變化，大幅提升抗逆能力。本實(shí)驗(yàn)所用濟(jì)南駿德凍干機(jī)真空穩(wěn)定、溫度均勻，排除設(shè)備誤差，保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。綜上，脫脂牛奶為該菌種凍干保護(hù)劑，可廣泛應(yīng)用于益生菌、微生物菌種的長(zhǎng)期保藏凍干工藝。