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Análisis de los factores que afectan la resistencia a la congelación de las bacterias del ácido láctico fermentadas de alta densidad.

Estudio sobre los factores que influyen en el anticongelante de las bacterias del ácido láctico de fermentación de alta densidad YAN Tao, ZHU Jian-guo, JIANG Tian, CHEN Ke-ke, FANG Shu-guang (Jiangsu Wecare Biotechnology Co., Ltd., Jiangsu 215200 , Suzhou, China)

Resumen: Con el rápido desarrollo de las preparaciones microecológicas, las bacterias del ácido láctico, como tipo de probióticos, han atraído cada vez más atención por sus efectos probióticos. En la actualidad, la preparación de polvo de bacterias del ácido láctico mediante liofilización es uno de los principales pasos del proceso de preparación. Sin embargo, el proceso de liofilización causará inevitablemente diversos grados de daño a las bacterias, lo que afectará al número de células viables del polvo liofilizado. El proceso de fermentación de alta densidad de las bacterias del ácido láctico también afectará al número de células viables del polvo liofilizado. Analice los efectos del proceso de fermentación de las bacterias del ácido láctico de alta densidad y el proceso de liofilización sobre la resistencia a la congelación de las bacterias del ácido láctico. A través del análisis exhaustivo de estos factores de influencia relacionados, se proporciona una nueva idea para mejorar la resistencia a las heladas de las bacterias del ácido láctico y luego aumentar el número de células viables del polvo liofilizado.

Palabras llave: Bacterias del ácido láctico; Probióticos; Fermentación de alta densidad; Resistencia al congelamiento; Mecanismo de resistencia a la congelación

Como uno de los probióticos, las bacterias del ácido láctico se utilizan ampliamente en las industrias de alimentos saludables, medicamentos y alimentos. La liofilización al vacío en el proceso de producción es uno de los pasos principales en el proceso de preparación. La resistencia a las heladas de las bacterias del ácido láctico afecta directamente al número de bacterias vivas en el polvo liofilizado. El proceso de liofilización e incluso las condiciones del proceso de fermentación de las bacterias del ácido láctico de alta densidad en la etapa temprana afectarán La resistencia a la congelación de las bacterias del ácido láctico [1], y la influencia de las condiciones del proceso de fermentación en la resistencia a la congelación de las bacterias del ácido láctico es fácilmente ignorado por los investigadores [2]. Los diferentes tipos de bacterias del ácido láctico tienen diferentes capacidades anticongelantes, pero los mecanismos relevantes en el proceso anticongelante son básicamente los mismos [3]. Este artículo analiza la influencia de factores como la composición del medio, temperatura de cultivo, valor de pH, agente protector, proceso de liofilización sobre la resistencia a las heladas de las bacterias del ácido láctico en el proceso de fermentación, con el fin de mejorar la resistencia a las heladas de las bacterias del ácido láctico, y luego mejorar su actividad de polvo liofilizado El nivel de recuento bacteriano proporciona nuevas ideas. 1 La influencia del proceso de fermentación de las bacterias del ácido láctico de alta densidad en su resistencia a la congelación 1.1 La influencia de la composición y el contenido del medio en su resistencia a la congelación Las fuentes de carbono y nitrógeno en los componentes del medio son los principales factores de influencia, y puede afectar la membrana celular bacteriana. El contenido de ácidos grasos insaturados influye. La elección de una fuente de carbono adecuada puede aumentar el contenido de ácidos grasos insaturados en la membrana celular, y su contenido es directamente proporcional a la fluidez de la membrana celular. Por lo tanto, puede mejorar la fluidez de la membrana celular y hacer que la membrana celular sea más fluida. Presenta diferentes grados de resistencia a la congelación, lo que aumenta en gran medida el número de células viables después de la liofilización [4-8].

Además de que las fuentes de carbono y nitrógeno en el medio afectarán el contenido de ácidos grasos insaturados en la membrana de las bacterias del ácido láctico, diferentes tipos de fuentes de nitrógeno y fuentes de carbono también cambiarán la morfología de las bacterias del ácido láctico y cambiarán la resistencia de las bacterias. al medio ambiente circundante. Shao Yuyu y col. [9] agregó extracto de levadura al medio de cultivo de bacterias del ácido láctico comúnmente utilizado (De Man, Rogosa y Sharp, MRS), y la longitud de las bacterias de Lactobacillus bulgaricus ND02 fue el doble que la de las bacterias no agregadas, y el área de superficie de Las bacterias aumentaron, aumentará el daño mecánico de los cristales de hielo formados en el proceso de congelación a la membrana celular de la célula bacteriana, lo que conducirá a la muerte masiva de Lactobacillus bulgaricus. Diferentes carbono y nitrógeno afectarán la vía metabólica de las bacterias del ácido láctico y luego producirán diferentes metabolitos. La acumulación de algunos metabolitos también tendrá un cierto impacto en la resistencia a la congelación de las bacterias del ácido láctico [10]. Por ejemplo, Leuconostoc mesenteroides cultivado en un medio que contiene sacarosa o fructosa, sus metabolitos pueden producir manitol, que puede mantener la actividad de las bacterias del ácido láctico en condiciones de poca agua, y también puede desempeñar un papel antioxidante [11]; también para la trehalosa, cuando no hay una fuente de carbono de acción rápida (como glucosa) en el medio, las bacterias del ácido láctico la utilizarán como fuente de carbono como uno de los componentes del medio, y sus metabolitos, como el ácido láctico, en su lugar, causará bacterias circundantes. La disminución del valor del pH ambiental afecta el equilibrio iónico dentro y fuera de las bacterias, lo que a su vez aumenta la tasa de mortalidad [12]. Además, los estudios también han encontrado que cuando las bacterias del ácido láctico crecen en un ambiente que contiene ciertos carbohidratos específicos, los polisacáridos extracelulares producidos por su metabolismo también pueden mejorar la resistencia a la congelación de las bacterias del ácido láctico [13].

Cuando se agregan iones de calcio al medio de cultivo, los iones de calcio pueden neutralizar los metabolitos ácido láctico y otros ácidos producidos por las bacterias del ácido láctico durante el proceso de cultivo para generar sal de calcio lactato, ralentizar el grado de caída del pH y reducir el efecto. de sobreácido sobre las bacterias del ácido láctico. Afecta el crecimiento corporal. Durante el proceso de liofilización, el cuerpo bacteriano cambia de un estado líquido a un estado de cristal de hielo y se reduce la fluidez de la membrana celular bacteriana.

La presencia de iones de calcio puede aumentar la proporción de ácidos grasos insaturados a ácidos grasos saturados, y cuanto mayor es la proporción, mayores son las bacterias del ácido láctico. Más fuerte es la capacidad anticongelante [14]. Además, los estudios también han encontrado que la mayoría de las bacterias del ácido láctico son anaerobias o anaerobias facultativas, que son más sensibles a los radicales libres de oxígeno, y la presencia de iones de manganeso puede unirse a la superóxido dismutasa, estabilizar la estructura de la enzima y asegurar el catalizador. actividad de la enzima. , Para mejorar la actividad de las bacterias del ácido láctico en condiciones adversas de baja temperatura, y tener un cierto efecto de promoción sobre el rendimiento anticongelante de las bacterias del ácido láctico [15]. Por lo tanto, la adición de iones metálicos apropiados al medio de cultivo puede aumentar el contenido de ácidos grasos insaturados, mejorar el rendimiento antioxidante de las bacterias del ácido láctico y, por lo tanto, mejorar la resistencia a la congelación de las bacterias.

Agregar una cantidad adecuada de Tween-80 puede aumentar el contenido de ácidos grasos insaturados en las membranas celulares de las células de lactococcus y lactobacillus [16], aumentar la fluidez de las membranas celulares en condiciones de baja temperatura y, por lo tanto, mejorar el rendimiento anticongelante del ácido láctico. bacterias. Si se agregan iones de calcio y Tween-80 al medio al mismo tiempo, el rendimiento anticongelante de las bacterias se puede mejorar de manera más efectiva. La investigación anterior muestra que diferentes fuentes de nitrógeno y fuentes de carbono en el medio de cultivo tienen diferentes efectos sobre el rendimiento anticongelante de diferentes bacterias. Las fuentes de nitrógeno de origen animal pueden mejorar la resistencia de las bacterias al anticongelante, y el uso de fuentes de nitrógeno y de carbono adecuadas puede hacer que las bacterias produzcan. Puede proteger los metabolitos anticongelantes de las bacterias. La adición de trehalosa debe tener en cuenta el impacto de la producción de ácido en las bacterias después de ser metabolizadas. Por lo tanto, la cantidad de adición debe controlarse dentro de un rango razonable. En el proceso de cambiar la composición de nutrientes del medio de cultivo de bacterias del ácido láctico, el número de bacterias viables en el caldo de fermentación es el índice de referencia más básico. Al mismo tiempo, es más importante considerar que las bacterias del ácido láctico cultivadas en este medio se utilizarán en el proceso posterior de liofilización al vacío. La influencia de la resistencia a la congelación para obtener una fórmula de medio económica y práctica. 1.2 La influencia de la temperatura de crecimiento de las bacterias del ácido láctico en su resistencia a las heladas Cuando las bacterias del ácido láctico se fermentan a alta densidad, la temperatura de crecimiento de las bacterias del ácido láctico también afectará el contenido de ácidos grasos de la membrana celular de las bacterias, que a su vez afecta la resistencia a las heladas de las bacterias del ácido láctico.

La mayoría de las bacterias del ácido láctico aumentarán el contenido de ácido graso insaturado C 18: 2 en la membrana celular cuando la temperatura sea 3 ℃ ~ 5 ℃ por debajo de la temperatura óptima, y ​​la fluidez de la membrana celular se mejorará en consecuencia, lo que eventualmente mejorará su capacidad anticongelante, pero necesita agarrar el cambio de temperatura, no debe ser demasiado bajo, de lo contrario no es propicio para el crecimiento de las bacterias [17]. Las bajas temperaturas también promoverán la síntesis de algunos polisacáridos de bacterias del ácido láctico, mejorando así su tasa de supervivencia por liofilización [18]. Cuando Lactobacillus acidophilus RD758 y CRL640, Lactobacillus coryneformis Si3 y Lactobacillus bulgaricus L2 se fermentaron y cultivaron a 30, 35 y 37 ℃, respectivamente, comparando la tasa de supervivencia de la liofilización antes y después de la congelación, se puede ver que es anticongelante fermentado a 30 ℃. La capacidad más fuerte, la tasa de supervivencia de la liofilización es tan alta como 67%, que es un 30% más alta que antes. El polisacárido extracelular producido por Streptococcus thermophilus cultivado a 30 ° C es de 2 a 5 veces mayor que el de 37 ° C, y este polisacárido La sustancia tiene un efecto significativo sobre la resistencia a las heladas de las bacterias del ácido láctico [18]. Por lo tanto, una reducción adecuada de la temperatura de cultivo puede cambiar el contenido de ácidos grasos insaturados en la membrana, lo que es beneficioso para mejorar la fluidez de la membrana celular durante la liofilización; al mismo tiempo, también puede promover la síntesis de polisacáridos de las bacterias del ácido láctico y mejorar la resistencia a la congelación de las bacterias del ácido láctico. 1.3 El efecto del pH constante durante la fermentación sobre la resistencia a las heladas de las bacterias del ácido láctico El control del valor del pH durante el proceso de fermentación de las bacterias del ácido láctico también afectará su resistencia a las heladas. Los estudios han encontrado que diferentes bacterias del ácido láctico (cocos, bacilos, etc.) tienen diferencias significativas en sus valores de pH de fermentación para la resistencia al anticongelante.

Los estudios han encontrado que los lactococos son más adecuados para el crecimiento en condiciones de cultivo de fermentación con un valor de pH de 6,0; mientras que los lactobacilos son adecuados para un valor de pH de 5,0. Crecer en condiciones de fermentación y cultivo. La razón principal es que diferentes valores de pH aumentarán el contenido de ácidos grasos insaturados en la membrana celular, mejorarán la fluidez de la membrana celular de la célula y luego mejorarán su rendimiento anticongelante [19]; Demasiado ácido y demasiado álcali tampoco favorecen el crecimiento de la célula. Además, los estudios también han encontrado que [20] diferentes valores de pH constante afectarán la morfología de las bacterias. Cuando Lactobacillus bulgaricus ND02 crece en un medio MRS común con un valor de pH constante de 5.7 a 5.0 durante el cultivo de fermentación, sus bacterias La forma del cuerpo cambia de una forma delgada a una forma rechoncha, y cuando la forma es corta y gruesa, la congelación- La tasa de supervivencia al secado es mejor que la de la forma delgada. Por lo tanto, es necesario controlar el valor de pH de fermentación adecuado para diferentes bacterias del ácido láctico. El cultivo en las condiciones de valor de pH de fermentación correspondientes puede afectar el contenido de ácidos grasos en la membrana bacteriana, cambiar la morfología de las bacterias y mejorar la capacidad anticongelante de las bacterias.

1.4 La influencia del neutralizador en el proceso de fermentación sobre la resistencia a las heladas de las bacterias del ácido láctico

Durante el proceso de fermentación de las bacterias del ácido láctico, debido al crecimiento de sus bacterias, los metabolitos que afectan el cambio de pH en el medio son principalmente el ácido láctico. Por supuesto, existen otros ácidos (como ácido acético, ácido fórmico, etc.). El valor de pH excesivamente bajo afectará a las bacterias del ácido láctico. El crecimiento produce inhibición por retroalimentación. Por lo tanto, es necesario neutralizar las sustancias ácidas con un neutralizador durante el proceso de fermentación para mantener un valor de pH constante en el medio de cultivo y asegurar el mejor ambiente de crecimiento para las bacterias. Los neutralizadores son generalmente alcalinos, tales como carbonato de sodio, amoníaco, hidróxido de sodio, etc., y la concentración de uso (relación de masa en volumen) es generalmente de 20% a 30%. Dado que el amoníaco puede liberar NH 4 +, penetra fácilmente en la pared celular, estimula el crecimiento de bacterias, aumenta el número de células viables en el caldo de fermentación y luego aumenta el número de células viables del polvo bacteriano liofilizado. Es más adecuado como neutralizador ácido-base [21]; Pero cuando Zhang Xingchang et al. [22] estudiaron Streptococcus thermophilus ND03, encontraron que el uso de carbonato de sodio al 30% como neutralizador ahorra 20 ml que el 25% de amoníaco y el carbonato de sodio como neutralizador. Después de la neutralización con ácido, producirá CO 2 y formará un ambiente anaeróbico, y la mayoría de las bacterias del ácido láctico son de crecimiento anaeróbico facultativo y parcial, creando un ambiente más adecuado para el crecimiento de bacterias anaeróbicas del ácido láctico. En resumen, el ácido producido por el metabolismo de las bacterias del ácido láctico durante el crecimiento reduce el valor del pH del ambiente, afectando así el ambiente óptimo para su crecimiento. Durante el proceso de crecimiento, agregar un neutralizador ácido-base apropiado para mantener un valor de pH constante es más propicio para mantener el mejor ambiente para el crecimiento de bacterias de ácido láctico, aumentando así el número de bacterias viables en polvo después de la liofilización.

1.5 El impacto del tiempo de cosecha de las bacterias del ácido láctico en su resistencia a las heladas

Durante el proceso de fermentación de las bacterias del ácido láctico, el crecimiento de las bacterias pasará por una fase de retraso, una fase logarítmica, una fase estable y una fase de desintegración. Los diferentes períodos de recolección de bacterias tienen un impacto significativo en la cantidad de bacterias viables. Los estudios han encontrado que la tasa de supervivencia de las bacterias recolectadas por centrifugación, emulsificación y liofilización después de que el cultivo de fermentación alcanza la etapa inicial de la fase estable es 8 veces mayor que la tasa de supervivencia de las bacterias recolectadas en la fase logarítmica media. [23]. Las tasas de supervivencia de Lactococcus lactis DRC-2 y DRC-2C en la fase logarítmica fueron del 28,5% y 34,7%, respectivamente, mientras que las tasas de supervivencia en la fase estable alcanzaron el 60% y el 61,2%, un aumento de 2 a 3 veces [24 ]. Rault y col. [25] encontró que la resistencia a la congelación de las bacterias recolectadas en la fase estable de Lactobacillus bulgaricus CFL1 era mejor que la de la fase logarítmica; Ampatzoglou y col. [26] encontraron que se recolectaron en la fase estable al estudiar Lactobacillus rhamnosus LGG. La resistencia a las heladas de la bacteria es mejor que la de la fase logarítmica; Louesdon y col. [27] estudiaron Bifidobacterium longum RO175 y también mostraron que la resistencia a la liofilización de las bacterias recolectadas en el período estable es mejor que la del anticongelante. Varios periodos. La razón por la que la resistencia a las heladas de las bacterias recolectadas en la fase estable es mejor que la de la fase logarítmica es que las bacterias en la fase estable se deben a cambios en las condiciones de cultivo (acumulación de sustancias bajas, cambios de pH, etc.) y falta de nutrientes. , De manera que el crecimiento y muerte de las bacterias se encuentran en un estado de equilibrio dinámico, induciendo así una serie de respuestas de estrés para adaptarse al medio, y mejorando su resistencia a ambientes adversos [28], como los lípidos de su membrana celular en el fase estable. La composición (aumento del contenido de ácidos grasos ciclopropanados (cycC 19: 0)) cambia, aumentando así la capacidad anticongelante de las bacterias del ácido láctico [29-30]. Además, durante la fase estacionaria, el nivel de expresión de la proteína de estrés de las bacterias del ácido láctico y la estructura de la pared celular también cambiaron drásticamente, lo que condujo a un aumento de la resistencia a condiciones adversas como la liofilización [31]. Por supuesto, hay excepciones. Por ejemplo, Yuan Jieli et al. [32] probó la prueba de supervivencia anticongelante de Lactobacillus brucei R1102 recolectada en la fase logarítmica y la fase estable, y encontró que no había diferencias significativas entre las dos, que pueden ser cepas diferentes. Es causada por la diferencia entre fermentación y cultivo [33]. En resumen, el rendimiento anticongelante de las bacterias del ácido láctico en la fase de crecimiento estable es más fuerte que el de otras fases de crecimiento, y también deben considerarse las diferencias entre las cepas.

1.6 El efecto del tratamiento después de la finalización de la fermentación de alta densidad de las bacterias del ácido láctico sobre su resistencia a la congelación.

Después de la fermentación de las bacterias del ácido láctico, la resistencia a las heladas se puede mejorar ajustando el valor de pH del caldo de fermentación y agregando sustancias específicas. Los estudios han encontrado que ajustando el valor de pH del punto final de fermentación de Streptococcus thermophilus ND03 de 5,8 a 6,6, la tasa de supervivencia de las bacterias obtenida después de la centrifugación, emulsificación y liofilización mejora enormemente [34]. Zhang Zhongqing y col. [35] encontró que después de la fermentación, el caldo de fermentación de Lactobacillus bulgaricus ATCC11842 se añadió con una solución esterilizada de cloruro de sodio al 2% (relación masa a volumen), incubada a 37 ℃, 100 r / min durante 2 h. Después de emulsionar y liofilizar las bacterias y el agente protector, la tasa de supervivencia de liofilización alcanza el 65%, que es 1,43 veces mayor que la de los no tratados. La razón es que la estimulación del cloruro de sodio cambia el nivel de cofactores intracelulares, aumenta la actividad de la fosfofructoquinasa (PFK) en las células en un 31,4%, aumenta la actividad de las enzimas y la liofilización puede provocar bacterias del ácido láctico. El daño se minimiza, mejorando así la tasa de supervivencia liofilizada de las bacterias del ácido láctico [36]. Por lo tanto, después de la fermentación, al ajustar el valor del pH de la fermentación o agregar sustancias específicas, es beneficioso aumentar el nivel de actividad de producción de ácido de las bacterias e indirectamente aumentar la actividad de ciertas quinasas, aumentando así la tasa de supervivencia de las bacterias durante la congelación. el secado.

2 El efecto del agente protector / liofilización de la fermentación de las bacterias del ácido láctico de alta densidad sobre la resistencia a las heladas de las bacterias del ácido láctico

2.1 El efecto del agente protector sobre la resistencia a las heladas de las bacterias del ácido láctico

El agente protector liofilizado tiene un impacto directo en la tasa de supervivencia de las bacterias del ácido láctico. Por lo tanto, el lodo de bacterias del ácido láctico se emulsiona y se mezcla con un agente protector apropiado antes de liofilizar y luego liofilizar, lo que puede mejorar la tasa de supervivencia de las bacterias del ácido láctico. El efecto del agente protector está estrechamente relacionado con su estructura química y peso molecular. En la liofilización y almacenamiento se han utilizado como protección diferentes sustancias como azúcares (sacarosa, lactosa y trehalosa), compuestos proteicos (leche desnatada), aminoácidos (ácido glutámico y ácido aspártico) y antioxidantes (ácido ascórbico) para mejorar la tasa de supervivencia de las bacterias del ácido láctico [37]. Los agentes protectores liofilizados se pueden dividir aproximadamente en dos tipos: uno son compuestos de pequeño peso molecular. Como aminoácidos, ácidos orgánicos, azúcares de bajo peso molecular y alcoholes de azúcar, etc., estas pequeñas sustancias moleculares pueden pasar a través de la membrana celular de las bacterias del ácido láctico hacia la célula para inhibir la formación de cristales de hielo y ralentizar el crecimiento del hielo. cristales y reducir el daño a las bacterias durante la congelación; El segundo son las sustancias macromoleculares. Tales como proteínas, polisacáridos, polivinilpirrolidona y otros polímeros sintéticos [38]. Estas sustancias macromoleculares no pueden penetrar la membrana celular de las bacterias del ácido láctico.

Debido a sus fuertes propiedades hidrófilas y su capacidad para formar enlaces de hidrógeno, se adhieren a la superficie de las bacterias. , Formando una capa estable de moléculas de agua, evitando la transferencia hacia afuera del agua unida en la membrana celular y protegiendo la estructura celular de las bacterias. La combinación de diferentes tipos de sustancias de agentes protectores puede reducir el daño de la liofilización a las bacterias, mejorar la resistencia a la congelación de las bacterias y luego mejorar significativamente la tasa de supervivencia de la liofilización de las bacterias del ácido láctico. Entre los agentes protectores, los carbohidratos, los aminoácidos, los péptidos y las proteínas son los más utilizados. Según la investigación actual, los agentes protectores de carbohidratos tienen un efecto protector significativo sobre la liofilización y la deshidratación de las bacterias del ácido láctico. Su mecanismo de acción es inhibir la transición de fase de los lípidos de membrana, es decir, cuando las células de las bacterias del ácido láctico se liofilizan, subliman y deshidratan, se realiza el efecto de "desplazamiento de agua", de modo que en presencia de agentes protectores de carbohidratos, el estado de los lípidos de la membrana seca es diferente al de las bacterias del ácido láctico no tratadas.

Las características fisiológicas antes de la deshidratación son similares [39], estabilizando así la estructura celular de las bacterias y mejorando la tasa de supervivencia de las bacterias después de la liofilización; la leche desnatada contiene una macromolécula mixta (proteína de suero y caseína) y azúcares, leche desnatada Puede hacer que el producto liofilizado forme una estructura porosa, que es más fácil de rehidratar; después de que la membrana celular se deshidrata, estas sustancias de carbohidratos reemplazan el agua unida para evitar la exposición o agregación de proteínas a través de enlaces de hidrógeno [40], y brindan una buena protección para las bacterias del ácido láctico, por lo que pueden Como agente protector para muchas bacterias del ácido láctico [41]; La leche desnatada puede prevenir el daño celular estabilizando los componentes de la membrana celular y proporcionando una capa protectora de proteína celular [42-43]. El uso combinado de varios agentes protectores es mejor que el uso de ellos solos. Es necesario combinar el uso de moléculas grandes y moléculas pequeñas para ejercer mejor sus efectos protectores.

2.2 El efecto de la tasa de precongelación en su resistencia a las heladas

Durante el proceso de liofilización, el proceso de liofilización, como la tasa de preenfriamiento, también afectará la tasa de supervivencia de la liofilización de las bacterias. Entre ellos, la congelación lenta puede aumentar la resistencia a la congelación de las bacterias del ácido láctico. La razón es que las bacterias del ácido láctico preenfriadas son estimuladas por la baja temperatura, lo que puede inducir la producción de proteínas de estrés por frío y mejorar la actividad a baja temperatura de las enzimas relacionadas; Además, la baja temperatura hará que los ácidos grasos saturados de las membranas celulares de las bacterias se conviertan en ácidos grasos insaturados, aumentando la fluidez de la membrana celular de la célula a baja temperatura. Estos fenómenos juegan un papel importante y activo en la protección de la resistencia a la liofilización de las bacterias del ácido láctico en la etapa posterior [44]. Además, algunos estudios han demostrado que cuando la velocidad de congelación está entre 5 ℃ / min y 180 ℃ / min durante la liofilización, el agua intracelular se escapará completamente de las bacterias durante la liofilización y no habrá cristalización en las bacterias, y la tasa de supervivencia de las bacterias del ácido láctico Mayor; cuando la velocidad de congelación está entre 180 ℃ / min ~ 5 000 ℃ / min, es probable que la humedad en las bacterias forme cristales durante el proceso de extravasación, que fácilmente causarán daños mecánicos a las bacterias; cuando la velocidad de congelación es superior a 5 000 ℃ / min A min, el agua intracelular es demasiado tarde para infiltrarse y formar cristales rápidamente, y la tasa de supervivencia celular se verá afectada hasta cierto punto; por lo tanto, durante la precongelación, la tasa de congelación debe ajustarse de acuerdo con las características de las diferentes bacterias para lograr la mejor tasa de supervivencia a la congelación [44].

3.Resumen

La liofilización al vacío es uno de los pasos importantes en el proceso de preparación del polvo de bacterias Lactobacillus. Las bacterias sufrirán una serie de cambios bajo la estimulación del frío, como cambios en las membranas celulares, cambios en el material genético, etc. Este artículo se centra en el proceso de fermentación, el tratamiento post-fermentativo y la protección. Se analiza la influencia de las bacterias del ácido láctico sobre la resistencia a la congelación de las bacterias del ácido láctico. La composición del medio, la temperatura del medio, el valor de pH de la fermentación, el agente protector y el proceso de liofilización tendrán un impacto en el rendimiento de la liofilización de las bacterias del ácido láctico. Las características de las cepas requieren diferentes condiciones de control, y también existen ciertas conexiones entre diferentes factores. Una buena comprensión de la relación entre los diversos factores influyentes es también una de las claves para mejorar la resistencia a las heladas de Lactobacillus. La investigación actual sobre la resistencia a la congelación de las bacterias del ácido láctico se mantiene en el nivel macro (como medio de cultivo, temperatura, valor de pH, etc.), mientras que en el nivel micro (metabolismo de cepas, intercambio de bacterias y nutrientes, diferencias de cepas, etc.) ) No con suficiente profundidad, la resistencia a las heladas de las bacterias del ácido láctico es un proceso muy complicado y aún debe estudiarse más en el futuro.

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