乳酸菌活菌制剂保护剂及其工艺的研究

乳酸菌活菌制剂保护剂及其工艺的研究

论文摘要

本文研究了嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus,简称LA),嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus,简称ST),真空冷冻干燥制备菌粉及活菌制剂的工艺条件,重点对制备过程中在不同工艺流程添加的保护剂进行了研究。研究了2个菌株(种)的生长、繁殖和代谢规律,为制备活菌制剂打下基础。以培养时间为横坐标,相应的pH值、滴定酸度和菌落总数对数为纵坐标,测定2个菌株(种)的生长曲线。综合分析各生长曲线,确定嗜酸乳杆菌在5%接种量,37℃下最佳收获期为12~16h;嗜热链球菌在5%接种量,42℃下最佳收获期为16~20h。用无菌的乳酸溶液调节培养基的初始pH值分别为5.6、5.8和6.0,不同温度下培养,发现嗜酸乳杆菌的最佳培养条件:初始pH值5.8,37℃培养;嗜热链球菌的最佳培养条件:初始pH值5.6,42℃培养。选择4种天然廉价物料(添加剂)作为2个菌株(种)的促生因子,发现对其生长均有促进作用,影响大小依次为:西红柿汁5%>香菇汁3%>胡萝卜汁5%>啤酒5%>对照(LA);啤酒5%>西红柿汁5%>香菇汁3%>胡萝卜汁5%>对照(ST)。在此基础上分别对2个菌株(种)冻干菌粉的工艺进行了研究。2个菌株(种)活菌计数均选择改良TJA固体培养基及双层平板法进行,测得的活菌数最大;离心条件均选择10min,7000 rad/min;冷冻干燥保护剂均选择脱脂奶粉10%+乳糖6%。冷冻后对冻干菌粉分别进行检定结果如下:镜检革兰氏阳性无杂菌,冻干菌粉含水率≤3%,活菌存活率LA为69.33%,ST为73.59%。对嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌活菌制剂的工艺进行了研究。为提高2个菌株(种)活菌制剂的活菌存活率,提高片剂质量,延长有效期,分别选择2个菌株(种)在制备过程中的不同工艺流程加入保护剂,并对保护剂配方进行优化。首先利用Plackett-Burman(PB)设计法,筛选出嗜酸乳杆菌在发酵培养及制剂压片2个工艺流程中分别加入保护剂时,影响其活菌存活率的重要因素;接着利用均匀设计法对筛选出的重要因素的最优水平进行确定。在利用PB法相关公式计算并筛选出重要因素的基础上,利用DPS软件对均匀设计数据进行二次多项式逐步回归,进一步得到含有重要因素的回归方程,求y的极值与相应各个因素的对应值,从而确定各因素的最优水平,得到保护剂的配方。嗜热链球菌保护剂配方确定方法同上。共得到4组保护剂的配方,LA发酵培养保护剂:当氯化钠0.3%,甘露醇0.4%,麦芽糖3.5%时,活菌存活率y1max=93.1695%;LA制剂压片保护剂:当抗坏血酸1.0%,蔗糖37.0%时,活菌存活率y2max=97.0612%;ST发酵培养保护剂:当蔗糖0.5%,可溶性淀粉3.5%时,活菌存活率y′1max=94.5862%;ST制剂压片保护剂:当聚乙烯吡咯烷酮12.0%,可溶性淀粉25.0%,硫代硫酸钠4.5%,麦芽糖2.5%时,活菌存活率y′2max=97.8468%。对优化得到的4组保护剂配方进行验证实验。结果证明优化确定的保护剂配方有效的提高了2个菌株(种)活菌制剂的存活率。对2个菌株(种)的活菌制剂成品分别进行检定,结果如下:外观完整,硬度适宜;重量差异满足药典规定;菌片含水率≤5%;四组保护剂配方对应的菌片活菌数均>2.5×1010/g。对四组保护剂配方所对应的菌片分别进行了加速实验,三个月后四组保护剂配方对应的菌片活菌存活率均≥10%,相当于在室温下储藏1年。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 微生态制剂
  • 1.1.1 概念及分类
  • 1.1.2 功能及应用
  • 1.1.3 国内外微生态制剂研制及发展
  • 1.2 乳酸菌活菌制剂
  • 1.2.1 乳酸菌
  • 1.2.2 活菌制剂
  • 1.2.3 乳酸菌活菌制剂种类及问题
  • 2 材料与方法
  • 2.1 材料
  • 2.1.1 菌种
  • 2.1.2 培养基
  • 2.1.3 仪器设备
  • 2.1.4 保护剂
  • 2.2 方法
  • 2.2.1 艺流程
  • 2.2.2 生长曲线测定方法
  • 2.2.3 培养条件的确定
  • 2.2.4 生长促进因子选择方法
  • 2.2.5 菌落总数测定
  • 2.2.6 离心条件选择方法
  • 2.2.7 真空冷冻干燥保护剂选择方法
  • 2.2.8 活菌存活率的测定
  • 2.2.9 含水率的测定
  • 2.2.10 NaOH的标定
  • 2.2.11 菌液滴定酸度的测定
  • 2.2.12 活菌制剂加速实验
  • 2.2.13 活菌制剂长期实验
  • 2.2.14 Plackett-Burman实验设计
  • 2.2.15 均匀设计
  • 2.2.16 DPS-实验设计及数据统计分析软件介绍
  • 3 结果与分析讨论
  • 3.1 嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌生长曲线测定
  • 3.1.1 嗜酸乳杆菌生长曲线测定
  • 3.1.2 嗜热链球菌生长曲线测定
  • 3.2 嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌培养条件的确定
  • 3.3 嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌生长促进因子的选择
  • 3.3.1 嗜酸乳杆菌生长促进因子的选择
  • 3.3.2 嗜热链球菌生长促进因子的选择
  • 3.4 嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌活菌计数方案选择
  • 3.4.1 嗜酸乳杆菌活菌计数方案选择
  • 3.4.2 嗜热链球菌活菌计数方案选择
  • 3.5 嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌离心条件选择
  • 3.5.1 嗜酸乳杆菌离心条件选择
  • 3.5.2 嗜热链球菌离心条件选择
  • 3.6 嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌真空冷冻干燥保护剂选择
  • 3.6.1 嗜酸乳杆菌真空冷冻干燥保护剂选择
  • 3.6.2 嗜热链球菌真空冷冻干燥保护剂选择
  • 3.7 嗜酸乳杆菌活菌制剂保护剂配方的确定
  • 3.7.1 嗜酸乳杆菌在发酵培养时加入保护剂配方1的确定
  • 3.7.2 嗜酸乳杆菌在制剂压片时加入保护剂配方2的确定
  • 3.8 嗜热链球菌活菌制剂保护剂配方的确定
  • 3.8.1 嗜热链球菌在发酵培养时加入保护剂配方1′的确定
  • 3.8.2 嗜热链球菌在制剂压片时加入保护剂配方2′的确定
  • 3.9 保护剂配方验证实验的结果
  • 3.9.1 嗜酸乳杆菌制剂保护剂配方验证实验的结果
  • 3.9.2 嗜热链球菌制剂保护剂配方验证实验的结果
  • 3.10 乳酸菌活菌制剂性状检定
  • 3.10.1 冻干菌粉检定
  • 3.10.2 成品检定
  • 3.10.3 加速实验结果及有效期
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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