酸奶发酵剂冷冻干燥特性的分析
酸奶发酵剂冷冻干燥特性的分析
直投式发 酵剂制备 是采用优质 酸 奶发酵 剂经过液 体
培养 、 菌体 浓 缩 、 真 空 冷 冻 干 燥 制 成 的发 酵 剂 ， 该 发 酵 剂
可直接加入 到热处理 的原 料乳中进行发酵 ， 减少 了传统 生
产பைடு நூலகம்工 艺 的活 化 、 扩 培 等 其他 预 处理 工 作 ， 简 化 了 酸 奶 生 产
：ｍ
ｏ ｔ
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式中 入 一 热导率 Ｗ／ （ Ｉ ｌ ｌ ・ Ｋ） 、 ｐ － 密度 ｋ ｇ ／ ｍ ３ ． ｃ 一 比热容 Ｊ ／ （ ｋ ｇ ・ Ｋ） 、 ｄ 一 多孔层干物质、 ｉ 一 冻干层物质、 ｇ 一 水蒸气。
常 见 的初 始 条 件 ｔ ＝ ０ ， ０ ≤ｘ ≤Ｌ ， Ｔ ｌ ＝ Ｔ ２ ＝ Ｔ ｉ 。
ｄ ｒ ｙ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｙ ｏ ｇ ｕ ｒ ｔ ｆ ｅ ｒ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｇ ｅ ｎ ｔ ．
关键词 ：酸奶发 酵荆； 冷冻； 干燥； 升华
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｙ ｏ ｕｒ ｇ ｔ ｆ ｅ ｍ ｅ ｒ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｇ ｅ ｎ ｔ ； ｆ ｒ ｅ ｅ ｚ ｅ ； ｄ ｒ ｙ ｉ ｎ ｇ ； ｓ ｕ ｂ ｌ ｉ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ
底 部 冻 结 层 的 能量 方程 ：
入
Ｏ ｘ
工 艺增加 了产品稳定性 。根据 生产实际条件 ， 笔者 拟通 过 酸 奶 发 酵 剂 冷 冻 干 燥 特 性 的 分析 ， 得 出真空度 、 搁 板 温 度、 酸奶发酵 剂温度 的变化 规律。为酸 奶发酵剂 生产过 程 中真 空冷 冻干燥工 艺提供 参考。
摘要 ： 本文通过真空冷冻干燥试验获得 酸奶发酵剂在冻干过程 中真 空度 、 搁板温度 、 酸奶发酵剂温度的数据； 通 过数 学模 型方法
真空冷冻干燥提高乳酸菌存活率及延长贮藏期的
不同处理条件对乳酸菌存活率的影响
不同预处理条件对乳酸菌存活率的影响
不同的预处理方法（如添加保护剂、调整pH值等）对乳酸菌的存活率有显著影响。
不同升华干燥条件对乳酸菌存活率的影响
升华干燥过程中的温度、真空度等条件对乳酸菌的存活率也有重要影响。通过优化升华干燥条件，可以提高乳酸 菌的存活率。
03
真空冷冻干燥对乳酸菌贮藏期 的影响
延长贮藏期
由于真空冷冻干燥过程中，乳酸菌处于低温和缺氧的环境，可以有效地降低其 新陈代谢速度，从而延长其贮藏期。
不同贮藏条件对乳酸菌贮藏期的影响
温度
低温贮藏可以显著延长乳酸菌 的贮藏期，一般来说，温度越
低，贮藏期越长。
氧气浓度
氧气浓度过高会导致乳酸菌氧 化失活，而缺氧则可能引起乳 酸菌的休眠状态。
真空冷冻干燥提高乳酸菌存 活率及延长贮藏期的
汇报人： 日期:
目录
• 引言 • 真空冷冻干燥对乳酸菌存活率
的影响 • 真空冷冻干燥对乳酸菌贮藏期
的影响 • 真空冷冻干燥技术应用前景及
挑战 • 结论与展望
01
引言
乳酸菌的重要性
01
02
03
益生菌
乳酸菌是人体内重要的益 生菌之一，对维护肠道健 康、增强免疫力等方面具 有重要作用。
技术标准不统一
目前真空冷冻干燥技术缺乏统一的技术标准和操作规范，导致不同 实验室或企业间的技术水平存在差异。
人才培养不足
真空冷冻干燥技术需要专业的技术人员进行操作和维护，目前这方 面的人才培养还不足。
未来发展趋势预测
技术创新与成本降
低
随着技术的不断进步和创新，未 来真空冷冻干燥技术的设备成本 和维护成本有望进一步降低，使 其更加普及和实用。
真空冷冻干燥酸奶发酵剂的研究现状
装置, 进行乳酸菌的连续培养, 用超滤法移去代谢 产物, 再补加营养液的交换模式实现连续培养, 使 乳酸菌的活菌数比传统培养法提高 9 倍以上. 采用 电渗析法达到的菌体浓度比其他方法都要高, 大于 1011 cfu/ mL. 利用生物反应器与超滤装置相连生产 S . t 菌悬液, 生物量最高可达 40 g/ L, 细胞产量是 传统发酵剂的 9 倍. 利用/ 两段式细胞循环反应器0 将经嗜酸乳杆菌适度发酵的培养液送到第二段生 物反应器中以供双歧杆菌生长繁殖, 可同时制得嗜 酸乳杆菌和婴儿双歧杆菌的液体发酵剂[ 14] . 3. 4 冻干保护剂及机理
一般来说, 麦芽浸出液、脱脂乳、乳清、吐温、 核糖 醇、甘 油 、聚 乙 二 醇 、VE 、乳 糖 等 对 乳 酸 菌 具 有较好保护作用, 加入保护剂后, 乳酸菌悬浮液在 - 20~ - 40 e 真空条件下, 慢慢冻结 1 h 左右, 使 细胞中的水分能充分渗透出来, 这样可使乳酸菌 保持较高的活力[ 16] .
S . t 和 L . b的增菌液配方. 3. 3 高浓度细胞悬浮液的制备
为了得到合乎要求的含菌量, 必需把菌体从 培养基中收集起来, 浓缩成适于冷冻干燥的悬浮 液, 这样可以使菌体与代谢中产生的毒物( 乳酸盐 等) 分开, 从生理状态来讲对提高冷冻干燥后存活 率有益.
纵观浓缩发酵剂的研究过程及其所采用的手
第 26 卷第 2 期 2005 年 4 月
河南工业大学学报( 自然科学版) Journal of Henan University of Technology( Natural Science Edition)
Vol. 26, No. 2 Apr. 2005
文章编号: 1673 2383( 2005) 02 0086 04
家用酸奶发酵剂简介
益生菌型发酵剂:在两种常规乳酸菌基本上又添加了益生菌——双歧
杆菌,益生活菌在肠道内定植,构成生物学屏障，制止致病菌、合成多 种维生素、降解多种有害物质,大大提高了自制酸奶的保健功能。 五菌联株型发酵：在两种常规乳酸菌——保加利亚乳杆菌和嗜热链 球菌的基本上，又添了两歧双歧杆菌、青春双歧杆菌和嗜酸乳杆菌三 种菌种。本品采用单株培养、按比例配比、五菌联株、肠道靶向定植 的最新生物技术,构成生物学屏障，减少血压、改善血脂代谢、避免 蛀牙、抗癌、降解多种有害物质、制止致病菌，增强了自制酸奶的家 庭保健功能。 两歧双歧杆菌:重要存在于成人消化道内，通过克制病菌上皮细胞的 黏附、产生多种有机酸(乙酸和丙酸）克制致病菌的生长和入侵，避 免胃肠道感染；增进有益菌的繁殖，维护消化道菌群平衡从而达到调 控机体消化道微生态系统平衡；同步分解代谢有毒物质，减少内毒素。 对改善肝脏功能有着重要的意义。 青春双歧杆菌：青春双歧杆菌，是人体肠道内最为重要的双歧杆菌， 它不仅随着人体终身，并且在人的青春期体内含量最高（９0%),是青 春活力的重要来源。具有生长迅速、菌体粗壮、产酸量高、定植能力 和免疫功能强的特点,对防治疾病、人体健康、长寿、美容效果更佳。 嗜酸乳杆菌:为兼性厌氧菌，通过消耗肠道内的氧气而克制病菌(大部 分致病菌为需氧菌)的生长,分泌乳酸、甲酸、醋酸等酸类物质保持肠 道正常的 PＨ值环境克制腐败细菌生长。在肠道内合成维生素、氨基 酸和提高人体对钙、磷、铁离子等营养素的吸取;能消除致病源，大 大减少癌症的诱发率,增强人体免疫力。
家用酸奶发酵剂简介
家用酸奶发酵剂系运用分子生物技术将精选出的酸奶专用菌种—— 嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌进行混合纯培养，经浓缩、真空冷冻干 燥制得。具有菌种纯度高、菌体性能稳定、使用以便等特点。使用家 用酸奶发酵剂在家可以制作营养丰富、口感顺滑醇厚、发酵风味纯正 的酸奶，又可以根据自己的口味自行调制，操作简朴以便,制作过程 干净卫生。为提高自制酸奶的保健功能,家用酸奶发酵剂开发如下三 个品种:一般型发酵剂、双歧因子型发酵剂、益生菌型发酵剂、五菌 联株型发酵 一般型发酵剂:含两种最佳配比常规做酸奶的乳酸菌——保亚乳杆菌 和嗜热链球菌,自制的酸奶绿色、安全。常常喝酸奶有助于增进消化、 增进肠道蠕动、防便秘。 双歧因子型发酵剂：在两种常规乳酸菌基本上又添加了促肠道内有益 菌生长的双歧因子——低聚糖异麦芽,可减少血清中的胆固醇和脂肪 三甘脂,抗血栓、抗高血压，提高了自制酸奶的保健功能。
真空冷冻干燥法生产干酸奶发酵剂工艺的研究
真空冷冻干燥法生产干酸奶发酵剂工艺的研究干酸奶是一种具有酸奶特点的食品，是通过乳酸菌发酵产生的益生菌食品。
传统的制作干酸奶需要将乳酸菌和牛奶混合后，经过长时间的发酵和熟成过程，才能得到最终的干酸奶产品。
然而，传统的干酸奶制作方法存在一些问题，如工艺周期长、效率低等。
为了解决这些问题，研究人员通过引入真空冷冻干燥法来改善干酸奶的生产工艺。
干酸奶发酵剂工艺的研究首先需要确定最适合的乳酸菌菌株。
通过筛选和培养多种乳酸菌菌株，确定最适合发酵干酸奶的菌株。
从发酵菌株的发酵性能（如发酵速度、产酸量等）和抗生物性能（如耐高温、耐低温等）来评价菌株的适宜性。
其次，进行干酸奶发酵剂的培养和培养条件的优化研究。
培养干酸奶发酵剂需要考虑到菌株对培养基成分的要求，以及培养条件对菌株生长和代谢的影响。
培养过程中，可以通过调整培养基配方、pH值、温度、培养时间等来优化菌株的生长和产酸能力。
再次，进行真空冷冻干燥工艺的研究。
真空冷冻干燥是将发酵剂在减压条件下进行冷冻和干燥，以保证微生物的生物活性和产品的质量。
在真空冷冻干燥过程中，需要考虑到冷冻速率、干燥温度、加热时间、真空度等参数对干酸奶发酵剂干燥效果的影响，并进行优化。
最后，对干酸奶发酵剂的产品质量进行评价。
通过对产物的微生物菌落总数、存活率、稳定性等进行检测，评价干酸奶发酵剂的质量，并根据结果进一步优化工艺。
综上所述，真空冷冻干燥法生产干酸奶发酵剂的工艺研究，需要从菌株选择、培养条件优化到真空冷冻干燥工艺的研究，最终以产品质量评价为基础进行工艺优化。
该研究对于提高干酸奶发酵剂的生产效率和产品质量具有重要意义，有助于推动干酸奶产业的发展。
乳酸菌冷冻干燥技术研究进展
乳酸菌冷冻干燥技术研究进展张英华１，２，霍贵成１，２＊，郭１，２（１．乳品科学教育部重点实验室，黑龙江哈尔滨１５００３０；２．东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨１５００３０）收稿日期：２００４－１２－２３基金项目：国家“８６３”项目（２００２ＡＡ２４８０４１）作者简介：张英华（１９７４－），女，黑龙江人，讲师，博士研究生，主要从事乳品科学方面的教学与研究工作。
!通讯作者Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｃｈｕｏ＠０４５１．ｖｉｐ．ｃｏｍ摘要：冷冻干燥是生产商品化乳酸菌发酵剂的一项关键技术。
文章综述了影响乳酸菌冻干效果的因素，冻干对乳酸菌细胞膜造成的损伤和乳酸菌冻干保护措施。
关键词：乳酸菌；冷冻干燥；技术中图分类号：ＴＳ２５２．５４文献标识码：Ａ随着我国乳品工业的发展和人们保健意识的增强，乳酸菌对人体健康有益作用的不断深入研究和揭示，乳酸菌产品逐渐受到人们的重视。
发酵乳制品作为一种功能性食品越来越受到广大消费者的青睐，其中酸奶产量正以每年２５％的速度递增［１］。
目前乳酸菌菌粉可采用真空干燥、喷雾干燥、冷冻干燥等不同的方法进行制备，许多研究者发现冷冻干燥具有其他方法无法比拟的优点，是制备和保存生物材料最有效的方法之一，并得到越来越广泛的应用［２］。
真空冷冻干燥发酵剂于７０年代初期开始研制，现在已经开始商业化，这种发酵剂含活菌数高，发酵活力强，遗传性稳定，便于储藏，携带方便，使用安全，因而它被广泛地应用［３，４］。
１真空冷冻干燥技术真空冷冻干燥（简称冻干）技术出现在１８１１年左右，当时用于生物体的脱水。
１８１３年美国人Ｗｏｌｌａｓｔｏｎ发现水的饱和蒸气压与水的温度有关，在真空低温条件下，水容易汽化，水在汽化时将导致温度的降低。
根据这一发现，１９０９年Ｓｈａｃｋｅｌｌ开始用冻干法干燥血清和细菌。
１９３５年第一台商业用冻干机问世，随后冻干技术扩展到医药、食品领域。
现在冻干技术已经加入到高新技术领域的行列。
冷冻干燥法的原理主要根据微生物细胞水相平衡关系，在水发生相变的过程中，当压力低于三相点的压力时，固态冰可直接转化为气态的水蒸气。
酸奶菌种冷冻干燥保护剂的筛选研究_黄丽金
酸奶菌种冷冻干燥保护剂的筛选研究黄丽金，陆兆新＊，袁勇军（南京农业大学食品科技学院，江苏 南京 ２１００９５）摘 要：本研究采用Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ设计法，对蔗糖、麦芽糖、乳糖、果糖、葡萄糖、甘油、甘露醇、山梨醇、可溶性淀粉、明胶、抗坏血酸、谷氨酸钠、Ｌ－半胱氨酸盐酸盐以及脱脂奶粉等１４种材料对德氏乳杆菌保加利亚亚种和唾液链球菌嗜热亚种冷冻干燥的保护效果进行评价。
结果表明：对德氏乳杆菌保加利亚亚种在冷冻干燥中有显著保护作用的是蔗糖、甘油、山梨醇以及脱脂奶粉；而唾液链球菌嗜热亚种有效的冷冻干燥保护剂为甘油、谷氨酸钠和脱脂奶粉。
关键词：德氏乳杆菌保加利亚亚种；唾液链球菌嗜热亚种；Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ设计法；冷冻干燥；保护剂Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｒｏｐｅｒ Ｆｒｅｅｚｅ－ｄｒｙｉｎｇ Ｐｒｏｔｅｃｔａｎｔｓ ｆｏｒ Ｙｏｇｈｕｒｔ ＳｔａｒｔｅｒＨＵＡＮＧ Ｌｉ－ｊｉｎ，ＬＵ Ｚｈａｏ－ｘｉｎ＊，ＹＵＡＮ Ｙｏｎｇ－ｊｕｎ（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｎａｎｊｉｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９５， Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ ：Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ ｄｅｓｉｇｎ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｆｒｅｅｚｅ－ｄｒｙｉｎｇ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｕｃｒｏｓｅ， ｍａｌｔｏｓｅ， ｌａｃｔｏｓｅ， ｆｒｕｃｔｏｓｅ，ｇｌｕｃｏｓｅ， ｇｌｙｃｅｒｏｌ， ｍａｎｍｔｏｌ， ｓｏｒｂｉｔｏｌ， ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｔａｒｃｈ， ｇｅｌａｔｉｎ， ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ， ｓｏｄｉｕｍ ｇｌｕｔａｍａｔｅ， Ｌ－ｃｙｓｔｅｉｎｅ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ ａｎｄ ｓｋｉｍｍｉｌｋ ｆｏｒ ｙｏｇｈｕｒｔ ｓｔａｒｔｅｒ． Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｓｕｃｒｏｓｅ， ｇｌｙｃｅｒｏｌ， ｓｏｒｂｉｔｏｌ ａｎｄ ｓｋｉｍ ｍｉｌｋ ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｆｒｅｅｚｅ－ｄｒｙｉｎｇ ｐｒｏｔｅｃｔａｎｔｓｆｏｒ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｄｅｌｂｒｕｅｃｋｉｉ ｓｕｂｓｐ． ｂｕｌｇａｒｉｃｕｓ， ｗｈｉｌｅ ｇｌｙｃｅｒｏｌ， ｓｏｄｉｕｍ ｇｌｕｔａｍａｔｅ ａｎｄ ｓｋｉｍ ｍｉｌｋ ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｆｒｅｅｚｅ－ｄｒｙｉｎｇｐｒｏｔｅｃｔａｎｔｓ ｆｏｒ Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｓａｔｉｖａｒｉｕｓ ｓｕｂｓｐ． ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｄｅｌｂｒｕｅｃｋｉｉ ｓｕｂｓｐ． ｂｕｌｇａｒｉｃｕｓ；Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｓａｔｉｖａｒｉｕｓ ｓｕｂｓｐ． ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ； Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ ｄｅｓｉｇｎ；ｆｒｅｅｚｅ－ｄｒｙｉｎｇ；ｐｒｏｔｅｃｔａｎｔｓ中图分类号：ＴＳ２０１．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－６６３０（２００５）１２－０１０３－０４收稿日期：２００４－１０－１０ ＊通讯作者作者简介：黄丽金（１９８０－），女，硕士研究生，研究方向为食品微生物及其生物技术。
hs_3_ws_3乳酸菌发酵剂冻干研究_孙金旭
２００７年第１１期总第１７６期中国酿造研究报告酸乳及其他类型的发酵乳营养丰富，口感独特，有着悠久的生产加工历史［１］，目前，全世界的酸奶产量正以每年１５％的速度递增。
除液态奶制品外，我国酸奶的人均消费量也以约２５％的速度递增，全国近１５００多家乳制品生产厂家基本上都设有发酵乳或酸奶生产线，且产品的种类和包装形式也不断丰富和提高。
除良好的原料乳和生产工艺外，在很大程度上酸奶发酵剂的品质和质量直接决定着酸奶及其酸乳饮品的最终品质。
倘若酸乳发酵剂中保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌之间产生不协同生长现象，则会影响到菌株的产酸过程，使其产酸缓慢，或根本不能凝乳，直接影响到产品质量；若酸奶发酵剂产酸过快，会导致过多的乳清析出，产品涩味严重，容易产生过度的后酸化，影响到产品的货架期［２］；酸奶发酵剂若有产胞外多糖菌株存在，则会极大提高产品的质地、组织状态和功能特性。
所以各国的乳制品加工企业历来十分重视酸奶发酵剂的质量优劣，并对酸乳发酵剂的数量、种类和产品系列作了大量的研究和改进工作。
为提高我国酸奶的品质和生产水平，缩小与发达国家酸奶发酵剂的差距，本研究从工业化生产的角度研究了ｈｓ－３、ｗｓ－３乳酸菌发酵剂冻干技术。
１材料与方法１．１菌种嗜热链球菌ｈｓ－３、保加利亚乳杆菌ｗｓ－３：中国湿地保护区衡水湖分离纯化鉴定后于衡水学院生命科学系微生物实验室保藏。
１．２培养基ＭＲＳ培养基制备：葡萄糖１０ｇ，胰蛋白胨１０ｇ，牛肉膏１０ｇ，酵母提取物５ｇ，柠檬酸二铵２ｇ，磷酸氢二钾２ｇ，ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ０．５８ｇ，ＭｎＳＯ４・Ｈ２Ｏ０．２５ｇ，吐温－８０１ｍＬ，蒸馏水１Ｌ；琼脂２０ｇ。
用醋酸调节ｐＨ值为６．８，１２１℃高压灭菌２０ｍｉｎ。
ｈｓ－３、ｗｓ－３乳酸菌发酵剂冻干研究孙金旭１，朱会霞１，魏淑珍１，王敏１，王倩１，芦站根１，郝利民２（１．衡水学院生命科学系，河北衡水０５３００；２．中国人民解放军总后勤部军需装备研究所，北京１０００１０）摘要：通过研究冻干保护剂的冻干厚度、干燥时间与冻干发酵剂含水量的关系，确定ｈｓ－３、ｗｓ－３乳酸菌冷冻干燥时间为１３ｈ，冻干厚度为０．７５ｃｍ。
酸奶发酵剂的研究现状
中国果菜收稿日期:2016-02-19作者简介:许丽君，主要研究方向为食品加工综合利用酸奶是一种传统发酵乳制品，具有丰富的营养价值和良好的保健功能。
随着我国经济技术的发展，人们对生活品质的追求逐渐提高，酸奶易于消化和吸收，能促进胃液分泌，提高食欲，具有较好高的营养及保健功能，有防癌作用，因此得到了消费者的青睐[1]。
酸奶发酵剂是生产酸奶过程保证其质量稳定及形成酸奶优良的感官品质以及组织状态的关键所在。
发酵剂从根本上避免了产品自然发酵周期长、质量波动大和食用安全性及卫生性难于保障的缺陷，促进了产品及生产过程的标准化[2]。
因此酸奶发酵剂及酸奶工艺的优化研究成为乳品工业研究的重点和热点。
目前，我国酸奶产量不断增加，品种日益丰富。
而国内发酵生产酸奶所使用的发酵剂菌种大多为嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌，产品质量较稳定、生产周期较短、成本低[3]。
近几年，益生菌发酵酸乳产品种类日益增多且深受消费者喜爱。
益生菌是指一类非致病的经过消化系统对人体健康产生积极作用的微生物[4]，它们能够改善人体肠道菌群结构从而能维持其健康，益生菌相关产品深受关注[5]。
酸奶发酵剂中常用的益生菌包括保加利亚乳杆菌、双歧杆菌、和干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌等。
1酸奶发酵剂的发展及种类1.1酸奶发酵剂的发展历史酸奶发酵剂的历史发展过程与酸奶的历史发展过程酸奶发酵剂的研究现状许丽君（扬州大学食品科学与工程学院，江苏扬州225000）摘要:酸奶发酵剂是影响整个酸奶生产和保证发酵乳产品质量稳定的关键因素，因而选择优良高效的乳酸菌发酵剂是酸奶生产过程中的核心技术之一。
发酵剂的发酵特性和品质直接影响发酵酸奶的风味和质量。
本文首先分析了酸奶发酵剂的发展历史和分类，然后对酸奶发酵剂的研究与应用现状进行了总结和综述。
关键词:酸奶；发酵剂；应用；研究进展中图分类号：TS252文献标志码：A文章编号：1008-1038(2016)08-0016-05The Research Status of Yogurt CultureXU Li-jun(Food Science and Engineering ，Yangzhou University,Yangzhou 225000,China )Abstract:Dairy star culture is a key factor that affects yogurt production and assurance of storage stability.Selection of highquality lactic acid bacteria starter is a core element in yogurt preparation.Fermentation characteristics and quality of dairy star culture affect the flavor and quality of fermented yogurt directly.This paper summarizes the historical development ofyogurt culture and classification.Then summarized and reviewed the research and application of recent yogurt starter.Key words:Yogurt;dairy star culture;application;research progress16. All Rights Reserved.许丽君:酸奶发酵剂的研究现状综合利用是密切相关的，其主要经历了经验性发酵剂和选择性发酵剂两个阶段。
真空冷冻干燥对乳酸菌发酵稳定性的影响
ｋ ｅ ｙ ｅ ｎ ｚ ｙ ｍｅ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ １ ３ － ｇ ａ ｌ ａ ｃ ｔ ｏ ｓ ｉ ｄ ａ ｓ ｅ ａ ｎ ｄ Ｌ Ｄ Ｈ ｗ ａ ｓ ｗ ｅ ａ ｋ ｅ ｎ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ａ ｌ ｌ ｙ ， ｌ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ｂ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｉ ｎ ｔ ｒ ａ ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ａ ｒ Ｃ ａ
摘
要 ：本文 以发酵乳杆 菌 ｇ ｒ ｘ ０ ８ 、干酪乳杆 菌 ￣ ＇ ｘ １ ２ 及 鼠李糖乳杆 菌 Ｌ Ｖ１ ０ ８ 为 实验 菌株 ，对其真 空冷冻干
燥前后 发酵性 能、代谢 关键 酶及细胞膜通 透性 变化进行测 定。结果显示 ，冻干后 细胞存 活率降低 ，发酵特性 上 凝乳时 间延 长而粘度值 下降，凝 乳时的酸度及 ｐ Ｈ 变化 不大。细胞的代谢 关键 酶 Ｂ一半乳糖苷 酶及乳酸脱 氢酶
有效延长乳酸菌的保存期 。但是 ，冻干过程不可避免地 基于课题组相关研究 ，本文 以发酵乳杆菌 ｇ ｒ ｘ ０ ８ 、 干酪乳杆菌 ｇ ｒ ｘ ｌ ２及 鼠李糖乳 杆菌 Ｈｓ ｒ ｙ ｆ ｍ １ ３ ０ １ 为研究
ｉ ｎｄｅ ｘ ｒ ｅｄ ｕ ｃｅ ｄ，ｂｕ ｔ ｃｕ ｒ ｄ ａｃ ｉ ｄｉ ｔ ｙ ａｎ ｄ ｐＨ ｓ ｈ ｏｗ ｌ ｉ ｔ ｔ ｌ ｅ ｃ ｈａ ｎｇ ｅ ａｆ ｔｅ ｒ ｆ ｒ ｅｅ ｚ ｅ－ ｄｒ ｉ ｅ ｄ．Ａｎ ｄ ａｃ ｔ ｉ ｖ ｉ ｔ ｙ ｏｆ ｔ ｈ ｅ ｍｅｔ ａ ｂｏ ｌ ｉ ｓ ｍ
总酶活性均较 冻干前有 所减 弱 ，冻干后 乳酸菌胞 内 Ｃ ａ 浓度增大。冻干后细胞膜 完整性被破坏 ，细胞膜 通透性
增大 ，可能是 导致发酵性能改变的关键 因素 。 关键词 ：真空冷冻干燥 ；发 酵特性 ；酶活性 ；细胞膜通透性
真空冷冻干燥对乳酸菌损伤机制的研究进展
真空冷冻干燥对乳酸菌损伤机制的研究进展李明慧，尚一娜，霍麒文，陈境，张晓宁，邢叶妮，杨姝玉，王俊国*（内蒙古农业大学食品科学与工程学院，乳品生物技术与工程教育部重点实验室，农业农村部奶制品加工重点实验室，内蒙古呼和浩特 010018）摘 要：通过真空冷冻干燥法制备乳酸菌发酵剂，具有活菌数高、发酵活力强、遗传稳定性好等优点，但也会对菌体造成一定的损伤。
本文通过分析冷冻干燥过程中细胞膜通透性、细胞膜流动性、酶及蛋白质类物质以及遗传物质等的变化阐述了真空冷冻干燥对乳酸菌造成损伤的相关机制。
得到结论如下：在冷冻干燥过程中，冰晶的形成以及磷脂分子的相转变会导致膜的通透性增加；细胞膜脂肪酸成分的改变会造成膜流动性的变化；酶活力的降低及相关蛋白的变性会造成菌体的代谢和生长速率受到影响；DNA结合蛋白结构的改变以及碱基对间的氢键断裂导致DNA 超螺旋结构的破坏，这些都会导致乳酸菌发酵活力的下降，甚至死亡。
关键词：真空冷冻干燥；乳酸菌；损伤机制；乳酸菌活力Recent Progress in Understanding Injury Mechanisms of Lactic Acid Bacteria during Freeze-DryingLI Minghui, SHANG Yina, HUO Qiwen, CHEN Jing, ZHANG Xiaoning, XING Yeni, YANG Shuyu, WANG Junguo* (Key Laboratory of Dairy Biotechnology and Engineering, Ministry of Education, Key Laboratory of Dairy Products Processing, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, College of Food Science and Engineering, Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot 010018, China)Abstract: Lactic acid bacteria (LAB) starter cultures prepared by freeze-drying exhibit the advantages of high viability, activity and genetic stability. But the freeze-drying process usually has some undesirable effects. In this paper, the changes in cell membrane permeability, cell membrane fluidity, enzymes, proteins and genetic materials during freeze-drying are analyzed to elaborate systematically the injury mechanisms of freeze-dried LAB. As results, it is concluded that the mechanism by which freeze-drying causes physiological damages to LAB is mainly attributed to four aspects: the formation of ice crystals and the phase transition of phospholipids, leading to increased membrane permeability; the alteration of cell membrane fatty acid composition, influencing cell membrane fluidity; the decrease of enzyme activity and the denaturation of related proteins, affecting cell growth and metabolic rates; the structural changes of DNA-binding proteins, and the rupture of the hydrogen bonding between base pairs, resulting in the destruction of DNA supercoiling. These physiological damages may lead to decrease in the viability of lactic acid bacteria, or even cell death.Keywords: freeze-drying; lactic acid bacteria; injury mechanism; viability of lactic acid bacteriaDOI:10.7506/spkx1002-6630-201819042中图分类号：TS201.3 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2018）19-0273-07引文格式：李明慧, 尚一娜, 霍麒文, 等. 真空冷冻干燥对乳酸菌损伤机制的研究进展[J]. 食品科学, 2018, 39(19): 273-279.DOI:10.7506/spkx1002-6630-201819042. LI Minghui, SHANG Yina, HUO Qiwen, et al. Recent progress in understanding injury mechanisms of lactic acid bacteria during freeze-drying[J]. Food Science, 2018, 39(19): 273-279. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201819042. 收稿日期：2017-07-01基金项目：国家自然科学基金地区科学基金项目（31660456）；内蒙古自然科学基金项目（2015MS0306）；现代农业产业技术体系建设专项（CARS-36）第一作者简介：李明慧（1994—），女，硕士研究生，研究方向为乳品微生物。
酸奶发酵剂的特性及选用
酸奶发酵剂的特性及选用作者：王成来源：《科学与财富》2018年第26期摘要：根据酸奶发酵剂的发展进程及其制作工艺，可以将酸奶发酵剂分为3种类型：天然型发酵剂、继代式发酵剂和直投式发酵剂。
酸奶发酵剂对酸奶发酵起到了至关重要的作用，本文就酸奶发酵剂的特性及选用进行了论述。
关键词：发酵剂；特性；选用一、发酵剂的选用应符合法律法规的要求发酵剂的选用应符合《食品安全法》及其实施条例的有关规定，且发酵剂名称应在《可用于食品的菌种名单》中。
包括双歧杆菌属、乳杆菌属、链球菌属等，最近卫生部又把乳酸乳球菌乳酸亚种、乳酸乳球菌乳脂亚种和乳酸乳球菌双乙酰亚种列入《可用于食品的菌种名单》。
二、酸奶发酵剂的分类根据酸奶发酵剂的发展进程及其制作工艺，可以将酸奶发酵剂分为3种类型：天然型发酵剂、继代式发酵剂和直投式发酵剂。
天然型酸奶发酵剂是将自然发酵形成的酸奶作为发酵剂继续使用，其最早出现于公元前200年左右的土耳其。
天然型酸奶发酵剂的优点是：发酵剂的发酵剂复杂，形成的多种风味物质能使发酵产品具有独特风味，但是由于存在太多不确定因素，发酵产物性质不易控制，而且其中的腐败细菌也会降低产品的贮藏稳定性。
继代式发酵剂，是从酸奶中不同微生物分离纯化出的乳酸菌，并将其作为发酵剂应用于酸奶的制作。
继代型发酵剂的特点是：发酵剂纯正；发酵性能较为稳定；发酵条件易于控制；可通过改变发酵剂杆球菌比例来生产不同风味和口感的酸奶。
但此种发酵剂制备需要经过多级扩大培养，生产工序繁多、周期长、发酵剂易退化和污染，且有碍于酸奶生产的集约化发展。
直投式发酵剂是指直接可以应用于生产的一类新型高效浓缩型酸奶发酵剂。
故直投式发酵剂又成为高效浓缩型酸奶发酵剂，其主要优点是：活菌含量高；发酵剂保藏期长；发酵性能稳定；易于运输等。
三、选择优良性能发酵剂考虑的主要因素优良发酵剂，必须具有良好的发酵特性，其中包括产酸、产香、产粘、后酸化等特性。
3.1 感官状态感官品尝主要用来评估产品的风味和质地特征。
酸奶粉冷冻干燥工艺分析
佳的冲调制牛:冻干酸奶粉需今5 倍的 45 DC温水，最终含水量为1.5'协3.悦。 总而言之，酸奶粉生产主申应用冷冻干 燥工艺，可有效地保障酸奶粉的生产 质量，真空干娱方法生产酸奶粉，某 活菌数、速溶性以及发酵性明显更优。 参考文献
山林抱云，叶南慧 ， 林幼霞.. 奶粉冷冻干燥工艺的研究 U]. 食品工
要追行 40 h 的冻干，之后可得冻干酸 奶粉，应用锢结复合线进行真空包装。 真空干燥法:把浓度为 10% 的麦芽翩 精干燥载体置于酸奶申，避行混匀 13]。
于 0.09M 阳的状态之下避行真空干燥， 在 38 h 之后可得酸奶粉，之后应用铝 第复合袋逃行真空包装。对本次研究 所得的两种不同的酸奶粉含有的活菌 数、存活率、菌活力、速洁性造行测 试， 7解不同丰燥方法所取得的效果， 了解冻干、真空平燥之间的优劣，了 解自湿下沉性、冲调性。
2 结果
不同的干燥方式生产的酸奶粉晶 质之间存在很大差异，冻干酸奶粉速 溶性、活菌数以及发酵性明显比真空 平燥酸奶粉佳，冻干和真空菌种存活 率分别为 73.1%、 38.5% ，静置时涅 泪下沉时间分别为 755、 1265，发酵 酸奶菌活力可分为 86T、 79T ，渥乳 时间包括 3.5 h、 5.5 儿是佳的冲调条 件:冻干酸奶粉帽←5 倍的 45.C温水， 最终舍水量为1.5协3.0%。冻干酸奶 盼发酵的时候，所得的酸奶真本身合 有的活菌数、菌活力均明显高于真空 丰燥的酸奶粉，冻干酸奶粉渥乳时间
酸奶生产工艺过程分析:把全脂奶 粉以占总乳固体的 14%，占 8% 的黯 糖比例进行调配，之后在 90-95 DC杀 菌 10 min ，冷却至 42.C，之后将接 入4% 嗜热链球菌、事L杆菌混合发酵剂， 在 42 DC 的状态下发酵 3h 至 pH 值在
冷冻和冻干处理对酸面团中乳酸菌活力的影响
冷冻和冻干处理对酸面团中乳酸菌活力的影响作者：卢帮贵陈迪来源：《安徽农业科学》2017年第25期摘要 [目的]研究冷冻及冻干处理对酸面团中乳酸菌活力的影响。
[方法]选取植物乳酸菌M616为发酵菌株制作酸面团，分别进行冷冻（-80 ℃）和冻干预处理，-20 ℃冻藏30 d，考察冻藏期内乳酸菌的存活率、产酸能力及酸面团的pH、总酸度（TTA）的变化。
[结果]随着冻藏时间的延长，冷冻和冻干酸面团中乳酸菌的存活率均显著下降，但相同冻藏时间下，冷冻酸面团中的乳酸菌存活率显著高于冻干酸面团中的乳酸菌存活率；冻藏第0、7天时，冷冻和冻干酸面团中乳酸菌的产酸能力无显著差异，冻藏第14、21和28天时，冷冻处理条件下乳酸菌的产酸能力高于冻干处理条件。
[结论]冷冻处理更有利于保持酸面团中乳酸菌的活力。
关键词酸面团；植物乳酸菌；冷冻中图分类号 TS201.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）25-0096-03Abstract [Objective]To study the effect of frozen and freezedrying on the activity of Lactobacillus in sourdough. [Method]The Lactobacillus plantarum M616 was used as the fermentation strain to make sourdough. Then the sourdough were frozen （-80 ℃） and freezedried respectively，and were stored at -20 ℃ for 30 days. The survival rate and acidproducing capacity of L. plantarumM616， pH and TTA of sourdough were determined. [Result]The results showed that the survival rate of L. plantarum M616 in frozen and freezedried sourdough was significantly decreased with the prolongation of storage time， but the survival rate of L. plantarum M616 in frozen sourdough was significantly higher than that in freezedried dough at the same storage time. There was no significantly different between frozen and freezedried sourdough on the acidproducing capacity of L. plantarumM616 at 0th and 7th day of storage. While on the 14th， 21st and 28th day of storage， the acidproducing ability of L. plantarum M616 in frozen sourdough was higher than that of freezedrying. [Conclusion]Frozen treatment is more conducive to maintaining the activity of L. plantarum M616 in sourdough.Key words Sourdough；Lactobacillus plantarum；Frozen酸面团是由面粉和水混合、在微生物作用下形成的传统面制食品（面包、馒头等）发酵剂。
真空冷冻干燥对乳酸菌发酵稳定性的影响
真空冷冻干燥对乳酸菌发酵稳定性的影响作者：李艳杨晶黄玉军来源：《现代食品·下》2017年第09期摘要：本文以发酵乳杆菌grx08、干酪乳杆菌grx12及鼠李糖乳杆菌LV108为实验菌株，对其真空冷冻干燥前后发酵性能、代谢关键酶及细胞膜通透性变化进行测定。
结果显示，冻干后细胞存活率降低，发酵特性上凝乳时间延长而粘度值下降，凝乳时的酸度及pH变化不大。
细胞的代谢关键酶β-半乳糖苷酶及乳酸脱氢酶总酶活性均较冻干前有所减弱，冻干后乳酸菌胞内Ca2+浓度增大。
冻干后细胞膜完整性被破坏，细胞膜通透性增大，可能是导致发酵性能改变的关键因素。
关键词：真空冷冻干燥；发酵特性；酶活性；细胞膜通透性Abstract：Be L.fermentum grx08、L.casei grx12、L.rhamnosus LV108 as experimental strain， measuring the fermentation feature， metabolic enzymes and cell membrane permeability before and after the vacuum freeze drying. Results show that the cell survival rate decreased， the curd time is prolonged and viscosity index reduced， but curd acidity and pH show little change after freeze-dried. And activity of the metabolism key enzyme including β-galactosidase and LDH was weakened totally， lactic acid bacteria intracellular Ca2+ concentration was increased. Cell membrane integrity destroyed and cell membrane permeability increased， may be one of the key factors leading fermentation feature change.Key words：Vacuum freeze-drying； Fermentation feature； Enzyme activity； Cell membrane permeability中图分类号：TS201.3乳酸菌在食品行业中一般用于益生菌制品或是发酵剂生产。
乳酸菌发酵燕麦酸面团发酵剂冷冻干燥与发酵烘焙特性的研究的开题报告
乳酸菌发酵燕麦酸面团发酵剂冷冻干燥与发酵烘焙
特性的研究的开题报告
一、研究背景
随着人们生活水平的提高，人们的饮食也越来越注重健康与营养。
乳酸菌是一种具有益生作用的微生物，可以改善肠道微生态平衡，增强
人体免疫力，预防多种疾病。
燕麦则是一种富含纤维素和多种营养物质
的健康食材，有助于降低血糖和胆固醇，预防心脑血管疾病。
燕麦酸面
团是一种制作燕麦营养早餐的新型食品，可替代传统的面包和糕点。
目前，已有研究表明，乳酸菌可以促进燕麦面团的发酵和漂发效果，提高面团的质量和营养价值。
而冷冻干燥技术可以保留乳酸菌的生物活
性和营养成分，延长产品的保质期，提高产品的经济效益。
因此，本研
究旨在探究乳酸菌发酵燕麦酸面团发酵剂冷冻干燥与发酵烘焙特性，为
健康食品的开发和生产提供技术和理论支持。
二、研究内容
1.筛选适宜的乳酸菌发酵燕麦酸面团的菌种和培养条件；
2.研究乳酸菌发酵燕麦酸面团发酵剂的稳定性和活性；
3.采用冷冻干燥技术保留乳酸菌的生物活性和营养成分；
4.研究乳酸菌发酵燕麦酸面团发酵剂冷冻干燥与发酵烘焙特性；
5.评价乳酸菌发酵燕麦酸面团发酵剂冷冻干燥与发酵烘焙产品的质
量和营养价值。
三、研究意义
1.为乳酸菌发酵燕麦酸面团的工业化生产提供技术和理论支持；
2.为冷冻干燥技术在健康食品制造中的应用提供指导和参考；
3.研究的成果可以推广到其他粮食产品的改良和创新中，提高人们饮食健康水平。
酸奶冻干发酵剂制备中保加利亚乳杆菌不同菌株特性的研究
（ ２） Ｌ．ｂ－ Ｓ１
３ｈ
６．８９×１０８
４．６５
９５．２
保加利亚乳杆菌 （ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｂｕｌｇａｒｉｃｕｓ） ： Ｌ．ｂ－ ＤＲ ，
（ ３） Ｌ．ｂ－ ＳＹ
３ｈ３０ｍｉｎ
５．３５×１０８
５．０９
８２．４
Ｌ．ｂ － Ｓ１， Ｌ．ｂ － ＳＹ， Ｌ．ｂ － ＴＸ， Ｌ．ｂ － ＭＳ， Ｌ．ｂ － ＨＳ， Ｌ．ｂ －
２．１ 保利亚乳杆菌不同菌株在乳中生长发酵特性
４．２９， 后酸化特性较弱； 其他菌株ｐＨ 值下降均大于０．４，
保 利 亚 乳 杆 菌 Ｌ．ｂ － ＤＲ ， Ｌ．ｂ － Ｓ１， Ｌ．ｂ － ＳＹ， Ｌ．ｂ －
尤 其 是 （ ７） 号 菌 株 变 化 最 大 ， 样 品４ ℃冷 藏２１ ｄ， 基 质
ＴＸ， Ｌ．ｂ－ ＭＳ， Ｌ．ｂ－ ＨＳ， Ｌ．ｂ－ ＬＤＹ经 复 原 脱 脂 乳 培 养 基
（ ４） Ｌ．ｂ－ ＴＸ
３ｈ３０ｍｉｎ
５．８５×１０８
４．９９
８４．６
ＬＤＹ， 均自行分离自国内外优质发酵酸奶产品及发酵
（ ５） Ｌ．ｂ－ ＭＳ ３ｈ４０ｍｉｎ
４．１２×１０８
４．９４
８０．９
剂。ＭＲ Ｓ液体与固体培养基［８］（ 分别用于菌种活化及活
（ ６） Ｌ．ｂ－ ＨＳ
３ｈ４０ｍｉｎ
５．２５×１０８
保 加 利 亚 乳 杆 菌 （ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｂｕｌｇａｒｉｃｕｓ） 和 嗜 热 链
收稿日期： ２００６－ ０８－ １６ 基金项目： 河北省“十五”科技攻关专项（ 编号０３２２０１７１Ｄ） 作者简介： 田洪涛（ １９６３－ ） ， 男， 教授， 从事食品微生物与发酵工程教学
真空冷冻干燥乳酸菌的研究进展
真空冷冻干燥乳酸菌的研究进展
黄刚;金刚
【期刊名称】《食品安全导刊》
【年(卷),期】2022()16
【摘要】乳酸菌的存活率在真空冷冻干燥过程中容易受到多种因素的影响,合理的冻干工艺以及保护剂的合理使用是有效提高乳酸菌真空冷冻干燥后存活率和储藏期的有效手段。
本文介绍了真空冷冻干燥的原理、影响乳酸菌冻干存活率的因素,并对如何提高乳酸菌冻干存活率和储藏期进行了探讨,以期为制备高活性和耐储藏的乳酸菌发酵剂提供参考。
【总页数】3页(P148-150)
【作者】黄刚;金刚
【作者单位】宁夏大学农学院;宁夏大学食品与葡萄酒学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS2
【相关文献】
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酸奶发酵剂冷冻干燥特性的分析作者：李锋刘月琴来源：《价值工程》2013年第35期摘要：本文通过真空冷冻干燥试验获得酸奶发酵剂在冻干过程中真空度、搁板温度、酸奶发酵剂温度的数据；通过数学模型方法得出真空度、搁板温度、酸奶发酵剂温度与时间的数学关系，这些数据关系将为进一步研究和优化酸奶发酵剂冷冻干燥提供参考。
Abstract： Through vacuum freeze drying test， the vacuum degree， shelf temperature and agent temperature data in the yogurt fermentation agent freezing process is obtained. The mathematical relationship between vacuum degree， shelf temperature and agent temperature and time is worked out by mathematical model， which will provide reference for the further research and optimization of freeze drying of yogurt fermentation agent.关键词：酸奶发酵剂；冷冻；干燥；升华Key words： yogurt fermentation agent；freeze；drying；sublimation中图分类号：TS201.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）35-0295-030 引言直投式发酵剂制备是采用优质酸奶发酵剂经过液体培养、菌体浓缩、真空冷冻干燥制成的发酵剂[1，2]，该发酵剂可直接加入到热处理的原料乳中进行发酵，减少了传统生产工艺的活化、扩培等其他预处理工作，简化了酸奶生产工艺增加了产品稳定性[3，4]。
根据生产实际条件，笔者拟通过酸奶发酵剂冷冻干燥特性的分析，得出真空度、搁板温度、酸奶发酵剂温度的变化规律。
为酸奶发酵剂生产过程中真空冷冻干燥工艺提供参考。
1 材料与方法1.1 真空冷冻干燥基本原理真空冷冻干燥先将该物料冻结到共晶点以下，使水分变为冰，然后适当的温度和真空度下使水升华为水蒸汽，再用真空系统的捕水器（水汽凝结器）将水蒸汽冷凝，从而获得干燥制品的过程，干燥过程是水在物态变化和移动的过程，且在低温下进行，因此，真空冷冻干燥原理就是低温低压下传热介质的机理[5]。
1.2 传热和传质控制下的冷冻干燥模型根据酸奶发酵剂的热物理特性[6，7]，酸奶发酵剂冻干的传热与传质方式，如图1所示。
假设顶部多孔干燥层的厚度为X，热量分别从顶部多孔干燥层和底部冻结层传入，温度分别为T1和T2，水蒸气摩尔质量扩散速率为G，则有如下能量方程[8，9]：顶部多孔干燥层的能量方程：λ■■+c■G■=ρ■c■■，0？燮x？燮X底部冻结层的能量方程：λ■■=ρici■，X？燮x？燮L式中λ-热导率W/（m·K）、ρ-密度kg/m3、c-比热容J/（kg·K）、d-多孔层干物质、i-冻干层物质、g-水蒸气。
常见的初始条件t=0，0≤x≤L，T1=T2=Ti。
顶层的边界条件为t>0，x=0，q1=-λd■若q1是从顶部辐射加热器辐射而来，则由能量守恒关系得出：q1=σF1-2T■■-T■■式中σ-斯忒藩-玻尔兹曼常数（黑体辐射常数），取σ=5.669×10-8W/（m2·K4），F1-2-形状系数，Tup-辐射加热器温度（K），T0-产品材料上表面温度（K），当t>0，x=L，q2=λi■酸奶发酵剂升华由加热设备（搁板）提供，其传导途径为下列几种：①固体的传导，搁板与其接触的玻璃瓶底部或冻干盘低部，热量穿过底部和产品冻结部分到达升华界面，辐射加热器从底部向冻结层传热。
q2=σF1-2T■■-T■■②辐射，未能接触的上搁板的下表面和下搁板上表面向产品干燥层表面辐射，再通过玻璃瓶壁及冻结层已干燥层的导热到达升华界面。
加热器和产品底面充分接触，产品底面温度和加热器表面温度相同，即TL=TLp。
③对流，搁板与玻璃瓶或冻干盘表面间残存的气对流，由于传热中必许有传热温度差而形成的，且各段传热温差相应的热阻成正比。
加热器与产品底面接触不良，如两面间存在气体间隙，即q2=αf（TLp-TL）。
式中TLp-底部加热温度（K），TL-产品底部温度（K），αf-加热器与空气底部间微量气体的对流表面传热系数W/（m2·K）。
中间层的边界条件t>0，x=X，T1=T2=TX，λ■■-λd■+■（ρ■c■T2-ρdcdT1）=Gh。
2 酸奶发酵剂真空冷冻干燥过程2.1 设备系统真空冷冻干燥系统主要由控制系统、制冷系统、循环系统、真空系统、液压系统、气动系统等组成。
2.2 冻干过程将酸奶发酵剂放入干燥箱内，制冷系统对板层进行制冷，从而达到冻结。
此阶段要求冻结至制品共晶点以下，并保持2小时左右，以确保使制品全部冻结[8]。
再对后箱冷凝器进行制冷，温度一般降至-50℃以下。
对箱体进行抽真空，一般抽至2.6Pa，对其进行升华干燥[9]。
干燥分两个阶段，第一个阶段是将处于共晶点以下的酸奶发酵剂的水份在真空作用下大量升华，通过加热为酸奶发酵剂提供能量，同时箱内要保持适当的真空度，冷凝器将升华出的水份凝结，此时约有90%左右水分被去处。
此后，为了除去酸奶发酵剂中的残留水份，以延长其保存时间，进行二次干燥。
随即酸奶发酵剂的温度提高，箱内真空度降低，且后期基本保持恒定。
第二阶段干燥后一般产品水分含量为0.5%—4%之间。
3 酸奶发酵剂冷冻干燥特性的分析3.1 酸奶发酵剂冷冻干燥试验分析酸奶发酵剂冻干过程中升华时温度要加以限制，首先它的冻结部分的温度低于其共熔点温度，其次它的干燥部分的温度必须低于其崩解温度或允许的最高温度，避免出现烧焦或变性失活。
升华速率主要取决于提供给升华界面的热量的多少和升华界面通过干燥层逸出水蒸气的快慢。
根据图2可知，a图随着传热与传质的进行，产品温度升高，真空度增大；当酸奶发酵剂温度在-22℃时，真空度达到最大；温度继续升高，真空度-22℃-20℃陡然下降。
说明此时的升华速率很快，随后真空度随温度的升高而降低，升华速率变慢。
b图随着搁板温度的升高，真空度增大；当搁板温度达到7℃时真空度最大，而在7℃-8℃之间，因产品升华速率加快，气体含量增大，致使真空度迅速下降；随着搁板加热温度升高，真空度缓慢下降。
即冻干速率变缓。
根据图3可知，产品温度从常温逐渐降低，当4时温度达到-57℃，接着6-14小时之间温度升高较缓慢，随后温度升高速度加快。
所以从产品升华速率可以看出：第一冻结层底部或干燥层表面的温度在允许的最高值以下尽可能高。
第二酸奶发酵剂的厚度与热阻成正比，越薄其热阻和流动阻力越小，热量和质量传输越快，升华速率越高，但这样会使产量下降，成本增大，因而选取厚度为10—15mm。
第三冻干箱内压力，不宜太高或太低，太高则水蒸汽不易从升华表面逸出，太低则传热就低。
第四酸奶发酵剂的颗粒大小也会影响冻干速率，当其结构为粒大且连续的网状冰晶，升华后也形成粗大且连续的网状间隙通道，水蒸汽逸出也快，升华快；当其结构为细小且不连续的冰晶则相反，不仅使水蒸汽逸出通道小，而且在这些不连续的孔隙之间，水蒸汽靠渗透穿过已干的固体膜层，较难干燥。
3.2 酸奶发酵剂冷冻干燥特性的回归分析酸奶发酵剂冷冻干燥特性根据试验数据回归曲线如图4所示。
真空度与时间的数学关系可以拟合为y=2×10-3x3-0.15x2+46.14x-5226.7 R2=0.7169（y：真空度Pa x：时间h）产品温度与时间的数学关系可以拟合为y=9×10-4x2-0.41x+14.65 R2=0.8813（y：产品温度℃ x：时间h）搁板温度与时间的数学关系可拟合为y=6×10-4x2-0.2x-11.5 R2=0.7615（y：搁板温度℃ x：时间h）这些数学模型为酸奶发酵剂生产过程中真空冷冻干燥工艺提供数学关系，通过时间换算出真空冷冻干燥工艺各个时段的工艺参数，为生产工艺参数的监控提供了保障。
4 结论酸奶发酵剂的冷冻干燥特性主要通过温度和真空度来控制，所以随着温度和真空度的变化，酸奶发酵剂的升华速率发生相应的变化。
所以合理控制温度和真空度来控制酸奶发酵剂的升华速率，制造出优质的酸奶发酵粉剂。
参考文献：[1]山丽杰.利用真空冷冻干燥技术制备高效浓缩型酸奶发酵剂的研究[D].农产品加工及贮藏工程，河北农业大学，2004.[2]田洪涛，万红，刘宽庆等.酸奶冻干发酵剂制备中保加利亚乳杆菌不同菌株特性的研究[J].中国乳品工业，2006（12）.[3]张建友，赵培城，徐静波，霍贵成.真空冷冻干燥酸奶发酵剂的研究现状[J].河南工业大学学报：自然科学版，2005（2）：86-89.[4]周德庆.微生物学教程[M].北京高等教育出版社，2002：150-178.[5]张和平，孙天松.酸奶发酵剂中嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌的生长互补及连续式酸奶的生产[J].中国乳品工业，1997，25（3）：18-22.[6]SweatV.E. Thermal properpies of foods， in "Engineering Properties of Foods" 2nd. ed. by M.A.Rao.New York：Marcel Dekker，Inc.1995.[7]ASHRAE， 1993. ASHRAE Handbook（Fundamentals）.American society of Heating，Refrigerating and Airconditioning Engineers.Altanta，A.[8]华泽钊，李云飞，刘宝林.食品冷冻冷藏原理与设备[M].机械工业出版社，1999：5.[9]Millman M.J.，Liapis A.I.，and Marchello J.M. Guidelines for the desirable operation of batch freeze driers during the removal of free water[J].Journal of Food Technology，1984（19）：725-738.。