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人工神经网络结合遗传算法优化保护剂提高罗伊氏乳杆菌抗冻性能

2021-07-28潘海博覃璐琪黄燕婷梁晓琳黄国宏聂梦琳饶川艳梅丽华李全阳

食品科学 2021年14期

潘海博,覃璐琪,黄燕婷,梁晓琳,黄国宏,聂梦琳,饶川艳,梅丽华,李全阳,

(1.广西大学轻工与食品工程学院,广西 南宁 530004;2.广西职业技术学院食品与生物技术学院,广西 南宁 530226)

罗伊氏乳杆菌是脊椎动物肠道的天然共生菌[1],可分泌非蛋白的罗伊氏素[2]、B族维生素[3]和抗炎性组胺[4]等多种物质,通过竞争性抑制病原体,增强与肠上皮细胞的黏附调节宿主免疫能力[5-7],已成为全世界消费较高的膳食补充剂菌种之一[8]。目前国内外益生菌的主要载体有发酵乳、活性乳饮料和冻干粉[9-10]。前两者由于其丰富的营养和独特的口感受到众多消费者的青睐,但保质期短且受冷藏储运的限制。真空冷冻干燥技术基于微生物的生长代谢特点,通过提高真空度使处于冰晶状态的菌体在低温条件下升华成干粉状态,抑制代谢活性的同时维持了菌株原有特性[11],制品不仅体积小、质量轻,而且可以在常温下较长时间保持菌体的益生活性。物流和仓储价格低廉、菌株活力保持较好的特性,使其在工业生产中广泛应用[12]。而冻干的瞬时低温和高真空度的失水环境会使菌体活性呈现数量级下降甚至死亡[13],经济损失和资源浪费程度高。如何降低菌体在真空冷冻干燥过程中的损伤程度已成为目前亟待解决的现实问题。

相关研究表明,导致乳酸菌冻干后失活死亡的主要原因有胞内酶及相关蛋白质变性、细胞膜通透性增加、膜流动性降低和核糖核酸结构变化等[14]。目前国内外对乳酸菌真空冷冻干燥过程的优化主要集中在菌体的冻干存活率[15-17],而提高抗冻性能的报道较少。……

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