乳酸菌喷雾干燥技术研究进展

乳酸菌是一种应用于发酵食品工业中的重要微生物,通过其代谢活动产生的乳酸及特殊风味物质可以赋予发酵食品特有的品质,被广泛应用于食品工业、生活保健与临床医学等领域中,因此乳酸菌发酵剂的制备与贮藏至关重要。冷冻干燥技术作为生产乳酸菌发酵剂的传统方法,具有成本高、耗时长及耗能多等缺点,而喷雾干燥具有低成本、高效快速、可连续生产等优点,是一种潜在的可替代冷冻干燥用于制备乳酸菌菌粉的干燥技术,但喷雾干燥过程中热空气对乳酸菌的致死效应导致干燥后乳酸菌的存活率较低。本文综述不同喷雾干燥工艺参数的研究现状,重点总结可能影响喷雾干燥乳酸菌发酵剂质量和功效的外部及内部因素。     

蚕蛹油微胶囊的制备

为了改善蚕蛹油的加工性能和延长其保质期,以大豆蛋白和β-环状糊精为壁材,采用喷雾干燥法制备蚕蛹油微胶囊。依据蚕蛹油微胶囊乳状液的稳定性检测指标,确定壁材大豆蛋白和β-环状糊精的质量比为1∶1。通过正交试验确定制备蚕蛹油微胶囊的最佳工艺条件为:芯材(蚕蛹油)与壁材的质量比为1∶2,乳状液中固形物的质量分数为20%,均质压力25MPa,喷雾干燥的进风温度190℃。在此工艺条件下制备蚕蛹油微胶囊的包埋率为91.2%。     

喷雾干燥法制备微胶囊化水产开口料

试验以明胶为壁材,采用乳化喷雾干燥法制备了在水中稳定性良好的微米级微胶囊化水产开口料微胶囊。考察了总固形物含量、芯壁材比、进料速度、进风温度对微胶囊粒径以及在水中稳定性的影响,并通过L9(34)正交试验优化了微胶囊化工艺。优化的工艺条件为:芯壁材比5∶1,总固形物含量15%,进料速度17.75mL/min,进风温度150℃。     

用丝素蛋白作壁材制备丝素蛋白-维生素E微胶囊的试验

以具有良好乳化性、稳定性及胶体特性的丝素蛋白溶液作为壁材,与维生素E共混后进行高温喷雾干燥,制备丝素蛋白-维生素E微胶囊。通过优化维生素E与丝素蛋白溶液的配比,提高微胶囊的成囊性能。当维生素E与1%丝素蛋白溶液的质量比为0.5∶1时,制备的微胶囊成囊性能较好,包埋率在90%以上,胶囊颗粒间大小相差不大,囊径在3～5μm之间,囊壁厚度在500 nm～1μm之间。推测丝素蛋白囊壁在高温喷雾干燥过程中其蛋白质结晶区结构发生变化,从而有利于提高对药物的缓释性能。     

以水解鱼蛋白为主要壁材的对虾苗期饵料的微胶囊化

本实验研究了以动物蛋白--鱼蛋白和明胶为壁材的对虾饵料的微胶囊化,找出了下杂鱼的控制降解条件、微胶囊的乳化温度、喷雾干燥的进风温度等最佳工艺条件.     

以水解鱼蛋白为主要壁材的对虾苗期饵料的微胶囊化

本实验研究了以动物蛋白——鱼蛋白和明胶为壁材的对虾饵料的微胶囊化，找出了下杂鱼的控制降解条件、微胶囊的乳化温度、喷雾干燥的进风温度等最佳工艺条件。     

喷雾干燥法生产鱼虾微胶囊饲料研究

1微胶囊化工艺概述 微胶囊技术是使用成膜材料（壁材）把固体或液体（芯材）包覆成微小颗粒的技术。通常制备的粒子大小可在2～1000μm,壁材厚度为0．2-10μm。近20年,微胶囊技术发展迅速,已广泛应用到医药、农业、饲料、食品加工、化妆品等各个行业。     

微胶囊化的亚硝基亚铁血色原色素的制备及其在肉制品中的应用

采用喷雾干燥法对NFH(硝基亚铁血色原)色素进行微胶囊化，并将其在肉制品中进行应用。结果表明：壁材为麦芽糊精(55％)、β-CD(25％)和阿拉伯胶(20％)；芯材占壁材的添加量为2%，喷雾干燥的进料流量为50mL／min；进风温度为200℃，出风温度为80℃。     

不同应激处理方式对乳酸菌喷雾干燥过程中存活率的影响及内在机制

采用喷雾干燥技术制备乳酸菌发酵剂虽然能极大地提高生产效率,但制备的发酵剂活菌数低是目前面临的瓶颈问题.为了提高乳酸菌在喷雾干燥过程中的存活率,本文综述不同应激方式对乳酸菌喷雾干燥过程中存活率的影响,通过应激处理可使乳酸菌产生相应的应激蛋白来修复或降解受损蛋白,或调整细胞膜中脂肪酸的组成成分,维持细胞膜的稳定性以及调节细...     

表达牛乳铁蛋白肽的重组乳酸乳球菌微胶囊制备工艺的优化

为使重组乳酸乳球菌在发酵生产后便于存储、运输,本试验利用可表达牛乳铁蛋白肽的重组乳酸乳球菌pAMJ399-LFBA/MG1363制备微胶囊,优化微胶囊的制备工艺条件,并对胶囊化后重组菌的相关生物学特性进行检测。通过对不同壁材及壁材浓度进行控制单一变量试验,测定其包埋量,以筛选出最佳壁材及浓度。通过模拟胃肠液环境试验,比较微胶囊释放率,并对不同壁材进行保存期试验,比较最低活菌数,利用响应面试验确定最佳工艺条件,使用最佳工艺条件制备微胶囊后进行验证。优化后的结果为:选取海藻酸钠和壳聚糖作为壁材,在海藻酸钠浓度为2.49%,壳聚糖浓度为0.96%,CaCl₂浓度为6.67%,凝固时间为57 min的条件下微胶囊效果最佳,预测包埋量为7.85×10⁸ CFU/g。微胶囊在模拟胃液中稳定存在,在模拟肠液中可完全破裂,能释放出微胶囊内95%以上的乳酸乳球菌。海藻酸钠-壳聚糖微胶囊在4 ℃保存3周后,微胶囊中活菌数为1.41×10⁷ CFU/g。对微胶囊的最佳工艺条件验证结果为微胶囊的包埋量为8.08×10⁸ CFU/g;常温保存2周后,活菌数仍可达到3.89×10⁶ CFU/g;ELISA方法检测微胶囊内重组乳酸乳球菌可见表达的牛乳铁蛋白肽,抑菌试验可见微胶囊内重组乳酸乳球菌表达的牛乳铁蛋白肽对沙门氏菌和金黄色葡萄球菌仍具有明显的抑制作用。以上结果表明,表达牛乳铁蛋白肽的重组乳酸乳球菌可制备成为低成本、保存期长、耐胃液的微胶囊,为重组乳酸菌在生产中的进一步应用奠定基础。     

Research Progress in Microencapsulated Lactobacillus by Spray Drying

Microencapsulation provides a physical barrier to the Lactobacillus against the harsh environmental conditions and gastrointestinal passage thereby increasing the number of viable cells reaching the small intestine,and it is also beneficial to storage,processing and transportation.Spray drying is a common technology used in microencapsulation process because it is a continuous and rapid process with low cost and high reproducibility.However,it can cause a decrease in microorganism numbers and activity due to high inlet and exit air temperatures and evaporation rates during the process,which has strict requirement for Lactobacillus in the selection of wall materials and preparation parameters.This article reviewed the research progress of spray drying for microencapsulated Lactobacillus,which contained the selection of microcapsule wall material,technological parameter and the evaluation method of microencapsulated Lactobacillus.It could provide the theoretical basis of preparation for microencapsulated Lactobacillus and its industrial production.     

耐镉乳酸菌对蛋鸡组织和鸡蛋中镉残留及部分矿物元素沉积的影响

试验旨在探明耐镉乳酸菌对蛋鸡的脏器系数、镉在蛋鸡组织及鸡蛋中的残留及钙、铁、锌、锰、铜和硒在组织和鸡蛋中沉积的影响。试验分为5组：对照组,饲喂基础日粮;镉组,基础日粮+5 mg/kg镉（以氯化镉的形式添加）;乳酸菌组,基础日粮+1×10¹⁰ CFU/kg耐镉乳酸菌;镉+低剂量乳酸菌组,基础日粮+5 mg/kg镉+1×10¹⁰ CFU/kg耐镉乳酸菌;镉+高剂量乳酸菌组,基础日粮+5 mg/kg镉+1×10¹¹ CFU/kg耐镉乳酸菌,试验期6周。试验期末,采集各组蛋鸡血液,测定总抗氧化力（T-AOC）和超氧化物歧化酶（SOD）活力;采集各组蛋鸡内脏组织和鸡蛋,计算脏器系数,同时测定组织和鸡蛋中镉、钙、铁、铜、锌、锰及硒元素含量。结果显示,与对照组相比,镉及乳酸菌组显著提高了蛋鸡总抗氧化能力（P<0.05）。各处理组中,镉组脾脏指数最低,镉加乳酸菌组脾脏指数显著高于镉组（P<0.05）;与对照组相比,乳酸菌组显著提高心脏指数（P<0.05）。镉组致蛋鸡肝脏和肾脏中镉残留量远高于其他组织,补加耐镉乳酸菌显著减少了心脏的镉残留量（P<0.05）。与对照组相比,镉组显著降低肾脏钙、脾脏和卵黄的锰含量（P<0.05）;与对照组相比,镉加低剂量耐镉乳酸菌显著增加肾脏锰含量、卵黄铁含量及肾脏和脾脏铜含量（P<0.05）;镉在鸡蛋中的残留量较低,与对照组相比,镉组显著降低鸡蛋铁、锰元素含量（P<0.05）,补加耐镉乳酸菌显著增加铁、锌、锰和硒元素含量（P<0.05）。结果表明,在蛋鸡日粮中添加1×10¹⁰ CFU/kg的耐镉乳酸菌,可显著提高蛋鸡血清总抗氧化力水平和蛋鸡的心脏指数,显著改善镉暴露导致的脾脏萎缩和心脏镉的残留量;同时显著增加锰、铜、铁在肾脏、脾脏及卵黄中的含量及铁、锌、锰和硒在鸡蛋中的含量。     

赤芍黄柏制剂对致病性大肠杆菌人工感染雏鸡的肠道菌群多样性的影响

为了解不同浓度赤芍黄柏制剂对致病性大肠杆菌（Escherichia coli）感染的雏鸡肠道菌群多样性的影响,本研究对240只15日龄健康雏鸡随机编号后分为空白对照组（CON）、感染组（BC）、低剂量治疗组（TL）和高剂量治疗组（TH）4个组,除对照组外,其余各组（BC、TL、TH）均使用致病性大肠杆菌进行感染,感染0.5 d后,分别用不同浓度的赤芍黄柏制剂对TL组（4 mL·L^-1灭菌水）和TH组（12 mL·L^-1灭菌水）进行饮水治疗,治疗5 d后统计各组发病率及死亡率,采用高通量测序技术检测雏鸡十二指肠肠道菌群多样性。结果显示,与感染组相比,TH组显著降低了雏鸡的发病率和死亡率（P<0.05）。菌群分析显示,赤芍黄柏制剂处理改变了雏鸡肠道菌群多样性组成,提高了乳杆菌属的丰度。CON组优势菌群以厚壁菌门、肠球菌属为主;BC组肠道优势菌群主要为厚壁菌门、变形菌门、肠球菌属、大肠杆菌属及葡萄球菌属;TL组优势菌群以厚壁菌门、乳杆菌属、肠球菌属及葡萄球菌属为主;TH组优势菌群以厚壁菌门、乳杆菌属为主。热图分析显示,乳杆菌属与发病率和死亡率呈负相关,大肠杆菌属与发病率和死亡率呈正相关（P<0.05）。综上,大肠杆菌感染及赤芍黄柏制剂治疗改变了雏鸡肠道菌群多样性及组成,而这种肠道菌群的变化可能对雏鸡腹泻发病及抗病力产生重要影响。     

被膜态与浮游态猪源乳杆菌上清液抑菌活性比较分析

试验旨在比较分析猪源约氏乳杆菌L-76和嗜淀粉乳杆菌L-102被膜态和浮游态下其上清液对病原菌的抑菌活性。采用结晶紫染色法测定L-76和L-102的生物被膜形成能力,研究其被膜态和浮游态乳杆菌上清液及上清液与不同影响因素作用后的抑菌活性,并利用扫描电镜观察其两种状态下的上清液对指示菌形态的影响。结果显示,L-76、L-102乳酸菌具有较强的生物被膜形成能力,被膜态和浮游态乳杆菌L-76、L-102具有良好的抑菌活性,其上清液经蛋白酶作用后,被膜态L-76和L-102上清液的抑菌圈直径比浮游态明显变小;经过氧化氢酶和不同温度作用后,两种状态的乳杆菌上清液的抑菌活性无明显变化（P>0.05）,但在pH 3.0作用下,两种状态的乳杆菌上清液的抑菌效果最好;扫描电镜结果显示,被膜态乳杆菌上清液对金黄色葡萄球菌的形态影响略大。综上所述,两种状态下乳酸杆菌上清液中均含有抑菌物质,且被膜态乳酸杆菌上清液中的抑菌物质含量略多或活性略高。     

猪流行性腹泻病毒S2基因B细胞表位嵌入型S-层蛋白在副干酪乳杆菌中的表达与鉴定

【目的】构建新型猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)乳酸菌活菌疫苗载体。【方法】应用DNA重组技术将嗜酸乳杆菌S-层蛋白(SLP)基因及PEDV S2基因B细胞表位(EpitopeS2)融合基因(SLP-EpitopeS2)克隆到乳酸杆菌表达载体pTRK892中,构建重组载体pTRK-SLP-EpitopeS2,通过电转化方法将重组质粒导入副干酪乳杆菌中,获得重组副干酪乳杆菌。分别用SDS-PAGE、Western blotting和免疫荧光试验(IFA)鉴定目的蛋白在副干酪乳杆菌中的表达。【结果】PCR结果显示,成功扩增出大小为1 400 bp的目的条带,与插入融合基因大小一致,双酶切结果出现大小分别为1 400和4 700 bp的2条带,基因测序结果显示无碱基缺失和突变等,从而确定重组质粒pTRK-SLP-EpitopeS2构建正确。SDS-PAGE、Western blotting结果显示,在48 ku处出现与理论值大小一致的目的蛋白条带,表明融合基因SLP-EpitopeS2在副干酪乳杆菌中得到有效表达。IFA结果显示,与对照组副干酪乳杆菌相比,重组副干酪乳杆菌均能被激发出特异性绿色荧光信号,与高浓度氯化锂(LiCl)洗脱下来的菌体膜蛋白样品补充鉴定试验结果相吻合。表明融合蛋白SLP-EpitopeS2可能在副干酪乳杆菌的菌体表面表达。【结论】成功构建了PEDV EpitopeS2及嗜酸乳杆菌SLP嵌入型融合表达载体pTRK-SLP-EpitopeS2,为乳杆菌活菌载体疫苗相关研究奠定了基础。     

一株高抗氧化活性戊糖片球菌的筛选

[目的] 筛选具有高抗氧化性的乳酸菌并进行菌种鉴定,为缓解畜禽养殖过程中的氧化应激提供新型抗氧化微生态制剂。[方法] 以体外耐受过氧化氢氧化胁迫方法进行初筛,以体外对过氧化氢的耐受存活率为指标进行复筛,从27株菌株中筛选具有显著抗氧化能力的乳酸菌;然后以DPPH自由基（DPPH·）和羟自由基（HO·）清除能力、还原活性、抗脂质过氧化能力、总超氧化物歧化酶（total superoxide dismutase,T-SOD）和总抗氧化能力（total antioxidant capacity,T-AOC）等为指标评价乳酸菌的体外抗氧化性能。[结果] 从27株筛选菌株中最终确定了1株具有高抗氧化活性的乳酸菌C2-0327,其对DPPH·清除率为95.2%,HO·清除率达141.0%,还原活性达3 147 μmol/L（以L-半胱氨酸当量计）,抗脂质过氧化率达82.9%,T-SOD活性和T-AOC分别达81.32和20.10 U/mL。经16S rDNA分子鉴定,该菌株为戊糖片球菌C2-0327。[结论] 筛选、鉴定得到1株高抗氧化活性乳酸菌,鉴定为戊糖片球菌C2-0327,可用于新型抗氧化微生态制剂的研制。     

添加剂对黑麦草青贮品质及微生物数量的影响

为探究不同添加剂对北方地区黑麦草(Loliumspp.)青贮品质及微生物数量的影响,本试验以黑麦草为原料,设无添加剂为对照组(CK),添加植物乳杆菌(A₁)、复合菌剂(乳酸菌+纤维素酶,A₂)、商业菌剂(和美科盛乳酸菌标准品+糖蜜,A₃)进行真空袋青贮,60 d后开袋进行感官评价、发酵品质、化学成分及微生物数量分析。结果表明：所有处理组青贮饲料茎叶结构完整,与对照相比,添加剂的加入均显著降低了青贮料的pH值(P<0.05);A₂组的乳酸含量显著高于CK,A₁和A₃组(P<0.05);A₂组的丁酸含量显著低于CK,A₁和A₃组(P<0.05),V-Score评分等级为良好。综合感官评价、营养品质、发酵品质及微生物数量分析,添加乳酸菌+纤维素酶对黑麦草的青贮效果最好。     

乳酸菌噬菌体的分离及生物学特性鉴定

为了解乳酸菌噬菌体的生物学特性,并为制定乳酸菌发酵生产过程中噬菌体污染的防控措施提供试验数据和参考,本研究通过斑点试验和双层琼脂平板法,以干酪乳杆菌（L. casei） ATCC 393、戊糖乳杆菌（L. pentosus） KLDS 1.0413、短小乳杆菌（L. brevis） ATCC 367为指示菌从乳制品、泡菜样品中分离乳酸菌噬菌体,通过透射电镜观察噬菌体形态,噬菌体基因组限制性内切酶作用分析其包装机制,并进行宿主范围和一步生长曲线的测定,SDS-PAGE分析噬菌体结构蛋白,对获得的噬菌体进行生物学特性鉴定。结果显示,分离获得3株烈性乳酸菌噬菌体,依次命名为Lc、Lpen和Lbre。电镜结果显示,噬菌体Lc、Lpen均由多面体头部和非收缩性尾部组成,而噬菌体Lbre由多面体头部和收缩性尾部组成。根据形态学分析,Lc和Lpen属于长尾噬菌体科（Siphoviridae）,B1类,Lbre属于肌尾噬菌体科（Myoviridae）,A1类。噬菌体基因组经限制性内切酶作用后,核酸电泳结果显示,噬菌体Lc、Lpen基因组均为异质平末端,其包装机制属满头包装,即pac-型,而Lbre含有黏性末端,其包装机制属于cos-型。宿主范围测定结果显示,噬菌体Lc、Lbre对宿主专一,而Lpen宿主谱较广。一步生长曲线显示,噬菌体Lc、Lpen和Lbre潜伏期分别为60、45和150 min,裂解期分别为45、90和105 min,裂解量分别为47、24和30 PFU/cell。SDS-PAGE分析显示,噬菌体Lc结构蛋白有7个,主要结构蛋白分子质量约为50 ku;噬菌体Lpen和Lbre结构蛋白均有5个,主要结构蛋白分子质量分别约为55和50 ku。综上,本研究分离获得3株乳酸菌烈性噬菌体,并对其主要生物学特性进行鉴定,对了解乳酸菌噬菌体及后续乳酸菌噬菌体污染的防治提供了试验数据和理论依据。     

不同乳酸菌添加剂对苦荬菜青贮品质的影响

为探究不同乳酸菌添加剂对苦荬菜(Lactuca indica)青贮品质的影响,本试验以‘蒙早’苦荬菜为原料,设置对照(CK组)、单独添加植物乳杆菌(LP组)、单独添加布氏乳杆菌(LB组)和混合添加植物乳杆菌和布氏乳杆菌(LP＋LB组)4个处理,青贮60天后,进行营养成分、发酵品质和微生物数量的测定。结果表明：不同乳酸菌添加剂对苦荬菜青贮饲料的粗蛋白质和可溶性碳水化合物含量有显著影响(P<0.05);加入乳酸菌添加剂后苦荬菜青贮饲料的pH值显著低于CK组(P<0.05),乳酸菌数量均有所增加(P<0.05);LB组的酵母菌数量最少(P<0.05);LP组和LP＋LB组的乳酸含量显著高于CK组和LB组(P<0.05);LB组的乙酸含量最高(P<0.05)。采用隶属函数法综合评价表明,LP组的青贮品质最好。综上所述,单独或混合添加不同发酵类型乳酸菌均能改善苦荬菜青贮饲料的发酵品质,其中植物乳杆菌更适宜用作添加剂调制苦荬菜青贮饲料。