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近年来国内外相继出现一些关于益生菌奶片的报道,益生菌奶片既具有奶的营养价值又具有益生菌的特殊生理功能,集营养与保健于一体,并且克服了液态益生菌乳品难贮藏,保质期短,功效难以发挥等缺点。据目前相关文献报道,益生菌奶片多以乳粉为主要原料,通过添加益生菌菌粉及其它辅料制成,此类方法对益生菌菌粉及菌种的依赖性很强,且由于益生菌菌粉是采用冻干法或喷雾干燥法获得,操作复杂、设备昂贵、操作技术要求高、使用成本高,因此应用受限。另外,菌粉因在奶片中二次加工,菌体活性降低。本试验以嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)为主要研究菌种,主要通过益生菌的高密度发酵和冷冻离心的方法使得益生菌浓集,从而获得高菌浓的益生菌悬液,然后直接用获得的高菌浓益生菌悬液作为制软材的粘合剂和奶粉混合、过筛、制粒,添加压片辅料进行压片。此方法工艺技术简便,设备要求低,成本低,完全符合现有的工厂设备进行产业化生产。本课题研制的益生菌奶片既可以直接食用也可以做现酿酸乳的发酵剂进行乳酸发酵,制得酸奶。试验结果如下:首先,高密度培养法获取高菌浓益生菌培养液。选择了对乳酸菌有增菌作用的物质研制适合嗜酸乳杆菌的高密度培养基:分别选取了不同浓度配比5%、7%、9%的乳清粉培养基;不同浓度配比2%、3%、4%的玉米浆培养基以及不同浓度配比0.5%、1%、1.5%的酵母抽提物培养基做单因素培养实验,结果发现嗜酸乳杆菌均能在三种培养基中良好生长。在不同的比例中,7%的乳清粉、3%的玉米浆以及1%的酵母抽提物这三种配比中嗜酸乳杆菌生长的状态最为良好,最高能达到108cfu/mL。通过正交试验确定了嗜酸乳杆菌的高密度培养基,最终确定了高密度培养基配比为:7g乳清粉、3mL玉米浆、1g酵母抽提物、100mL纯净水。对最终的复合培养基做益生菌的生长曲线,表明通过此培养基在41℃下厌氧培养18h后可获得高菌浓的益生菌培养液,菌液浓度可达到最大菌数为2.74×109cfu/mL。其次,在通过离心重悬浮法获取高菌浓菌悬液的过程中,本实验通过选取4500r/min、6000r/min、7000r/min不同的离心转速,4℃、15℃、25℃不同的离心温度以及10min、20min、30min不同的离心时间等收集菌体的条件进行正交实验分析,最终确定最佳菌体收集条件为6000r/min、4℃下离心10min。除去上清液,获取菌体后,本实验选取添加了与离心前初始培养菌液不同比例1:3、1:5、1:7、1:10、1:12、1:14等的脱脂牛乳在振荡机上振荡1分钟,将菌体重悬浮,通过镜检保证菌体充分悬浮均匀,最终确定了最优悬浮比例为1:10。重悬浮后获取益生菌的高菌浓重悬浮液,将获得的菌悬液在41℃下厌氧孵化1至5个小时,测量其活菌数和酸度以及菌体孵化前后的耐热性。实验表明总的活菌数呈现从小到大再下降的趋势,在第2、3、4小时时活菌数达到顶峰,第5小时有明显下降趋势,最高活菌数可达到1012cfu/mL。耐热后的活菌数呈现先递增的趋势,说明孵化时间越长,菌的稳定性越高。所以说明在利用高速冷冻离心法制取高浓度菌液时,离心完孵化是一个必要的步骤,高菌浓悬液从2小时之后酸度快速增加,影响最终奶片的口感。综合起来选取孵化时间为2小时,此时活菌数多,稳定性强,活力也明显增加。当使菌体恢复最大活力状态,从而获得高菌浓、高活力的益生菌悬液。经检测,最大浓度可达1012cfu/mL,经85℃热处理10min后菌数扔个达108cfu/mL。第三是益生菌奶片的制备研究,本试验直接用高菌浓益生菌液作为制软材的粘合剂和奶粉混合压片。确定菌液与奶粉的最佳添加比例为1:4,赤藓糖醇为甜味剂,硬脂酸镁作润滑剂,CMC-Na作黏合剂,菊芋粉为保护剂。最终确定最佳工艺配方为:25mL菌液,100g脱脂奶粉,2%硬脂酸镁,3%CMC-Na,1.41.6%赤藓糖醇,3%菊芋粉。益生菌高菌浓悬液与脱脂奶粉,20目筛制粒、混合、压片。最终益生菌奶片中的最高活菌数能达到2.5×1011cfu/g以上。最后是益生菌奶片质量检测。本试验根据药典片剂规范针对益生菌奶片的外观、硬度、脆碎度和益生菌奶片中得的活菌数进行检查,结果为:外观、硬度和脆碎度均符合规定;理化指标参照GB5009进行检测,检测结果合格。奶片中活菌数检查结果为:高密度培养法制得的益生菌奶片,初始时为7.6×109cfu/g左右,保存10个月后活菌为5.6×106cfu/g。离心重悬浮法制得的益生菌奶片开始时为2.5×1011cfu/g,保存10个月后活菌数仍能达到4.1×107cfu/g。本实验亦采用了同一课题组经离心喷雾干燥获得的益生菌奶粉直接添加压片辅料、压片获得益生菌奶片,测量结果表明益生菌奶片初始活菌数可达到108cfu/g,保存半年后能达到106cfu/g,符合国家益生菌产品活菌标准。