一种防低温损伤型冻干保护剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种防低温损伤型冻干保护剂的制备方法，属于菌剂材料技术领域。本发明专利技术技术方案采用北极鳕鱼中表皮细胞进行提取并收集，将其包裹并分散至冻干保护剂材料内部，保证了表皮蛋白和冰核能够牢牢的吸附在一起，抑制冰核的生长，冰核同表皮蛋白通过范德华表面张力的作用以及氢键的作用，紧密结合在一起，从而使冰核原本结合的水分子释放成自由的水分子，而这一过程可能引起熵值和焓值的改变，熵和焓的变化决定了表皮蛋白同冰核结合的趋势，有效提高水溶液的稳定性，从而提高在低温环境下冰晶产生对细胞菌剂等材料的机械损伤和伤害，提高菌剂材料的抗低温损伤性能。 1

【技术实现步骤摘要】
一种防低温损伤型冻干保护剂的制备方法
本专利技术涉及一种防低温损伤型冻干保护剂的制备方法，属于菌剂材料

技术介绍
近年来，随着人们消费水平的提高和健康理念的改善，发酵乳制品的关注度不断得到提升，直投式酸奶发酵剂因其活力强、含菌量高、菌量稳定，保存期长、耐储运，使用方便，发酵产品稳定等优点而成为了研发热点。真空冷冻干燥简称冻干，是通过冻结后真空加热的方法，使物料中水分直接升华除去，从而获得冻干制品的过程。与其他干燥方法相比，真空冷冻干燥技术的优点更为突出：低温操作使各种成分的活性丧失少；菌种的形态得以保持；复水性好，能较快还原成干燥前的鲜活状态；脱水彻底，易于保藏与运输、销售方便。由于其对细胞损伤小，而且保护剂的使用会进一步减小损失，作为提升发酵剂活力的关键工艺，冻干保护剂能有效防止细菌细胞死亡，保证活菌量和延长菌种保藏期。我国酸乳市场广阔，研制满足规模化及自制酸乳等多元化市场需求，适应不同冷链流通的耐热冻干保护剂酸乳菌种具有重要意义。真空冷冻干燥简称冻干，是通过冻结后真空加热的方法，使物料中水分直接升华除去，从而获得冻干制品的过程。与其他干燥方法相比，真空冷冻干燥技术的优点更为突出：低温操作使各种成分的活性丧失少；菌种的形态得以保持；复水性好，能较快还原成干燥前的鲜活状态；脱水彻底，易于保藏与运输、销售方便。由于其对细胞损伤小，而且保护剂的使用会进一步减小损失，在冻干保藏菌种的过程中，预冻条件对微生物细胞的冻干效果非常重要，在此环节细胞内外冰晶生长产生的机械力是引起细胞失活的主要原因。冻结速度是影响微生物存活率的重要因素，且最佳冷冻速度因微生物种类不同相差较大，这是因为冻结速度必须与微生物细胞对水的渗透率相平衡，而这取决于比表面积以及细胞膜的渗透率。缓慢冷冻产生的冰晶较大，对生命体影响大，快速冷冻产生的冰晶较小，影响也小。但是降温速率大易形成细胞内冰晶对细菌内部造成机械算上，最终导致菌剂材料失活，所以对防低温损伤型冻干保护剂的研究很有必要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对现有的菌剂在冷冻过程中降温速率大易形成细胞内冰晶对细菌内部造成机械算上，最终导致菌剂材料失活的问题，提供了一种防低温损伤型冻干保护剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）取北极鳕鱼并将收集其鱼皮组织，洗涤、干燥并研磨，过200目筛得研磨粉末，按重量份数计，分别称量45～50份缓冲液、3～5份EDTA、0.1～0.2份维生素和10～15份研磨粉末并置于三角烧瓶中，静置6～8h后，离心分离，收集上层清液并真空冷冻干燥，收集得改性蛋白颗粒；（2）按重量份数计，分别称量55～60份氯仿、10～15份卵磷脂、3～5份胆固醇、2～3份OP-10、6～8份质量分数5％聚乙烯醇溶液、15～20份缓冲液、6～8份改性蛋白颗粒和3～5份腐殖酸钠置于三角烧瓶中，搅拌混合并超声分n，得分散液；（3）将分散液旋转蒸发至分散液体积的1/5，收集得分散旋蒸液；（4）将分散旋蒸液过滤处理并收集滤液，冷冻处理并干燥，即可制备得一种防低温损伤型冻干保护剂的制备方法。步骤（1）和步骤（2）所述的缓冲液为pH7.0的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液。步骤（3）所述的旋蒸蒸发温度为25～30℃。步骤（4）所述的过滤膜为孔径为0.8～0.9μm过滤膜。步骤（4）所述的冷冻处理并干燥为在-40℃快速冷冻8h后，再置于真空冷冻干燥机内，于-50℃冷冻干燥48h。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：本专利技术技术方案采用北极鳕鱼中表皮细胞进行提取并收集，将其包裹并分散至冻干保护剂材料内部，由于表皮蛋白表面同冰核表面相结合的位点，保证了表皮蛋白和冰核能够牢牢的吸附在一起，使得冰核在变成较大的冰块时变得困难，从而抑制冰核的生长，冰核同表皮蛋白通过范德华表面张力的作用以及氢键的作用，紧密结合在一起，从而使冰核原本结合的水分子释放成自由的水分子，而这一过程可能引起熵值和焓值的改变，熵和焓的变化决定了表皮蛋白同冰核结合的趋势，有效提高水溶液的稳定性，从而提高在低温环境下冰晶产生对细胞菌剂等材料的机械损伤和伤害，提高菌剂材料的抗低温损伤性能。具体实施方式取北极鳕鱼并将收集其鱼皮组织，用去离子水洗涤3～5次后，真空冷冻干燥并研磨1～2h，过200目筛得研磨粉末，按重量份数计，分别称量45～50份pH7.0的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液、3～5份EDTA、0.1～0.2份维生素和10～15份研磨粉末并置于三角烧瓶中，将三角烧瓶置于0～5℃下静置6～8h后，再在1500～2000r/min下离心分离10～15min，收集上层清液并真空冷冻干燥，收集得改性蛋白颗粒；按重量份数计，分别称量55～60份氯仿、10～15份卵磷脂、3～5份胆固醇、2～3份OP-10、6～8份质量分数5％聚乙烯醇溶液、15～20份pH7.0的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液、6～8份改性蛋白颗粒和3～5份腐殖酸钠置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于200～300W下超声分散10～15min，得分散液并置于25～30℃下旋转蒸发至分散液体积的1/5，收集得分散旋蒸液并用0.8～0.9μm的过滤膜过滤处理并收集滤液，再在-40℃快速冷冻8h后，再置于真空冷冻干燥机内，于-50℃冷冻干燥48h，即可制备得一种防低温损伤型冻干保护剂的制备方法。实例1取北极鳕鱼并将收集其鱼皮组织，用去离子水洗涤3次后，真空冷冻干燥并研磨1h，过200目筛得研磨粉末，按重量份数计，分别称量45份pH7.0的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液、3份EDTA、0.1份维生素和10份研磨粉末并置于三角烧瓶中，将三角烧瓶置于0℃下静置6h后，再在1500r/min下离心分离10min，收集上层清液并真空冷冻干燥，收集得改性蛋白颗粒；按重量份数计，分别称量55份氯仿、10份卵磷脂、3份胆固醇、2份OP-10、6份质量分数5％聚乙烯醇溶液、15份pH7.0的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液、6份改性蛋白颗粒和3份腐殖酸钠置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于200W下超声分散10min，得分散液并置于25℃下旋转蒸发至分散液体积的1/5，收集得分散旋蒸液并用0.8μm的过滤膜过滤处理并收集滤液，再在-40℃快速冷冻8h后，再置于真空冷冻干燥机内，于-50℃冷冻干燥48h，即可制备得一种防低温损伤型冻干保护剂的制备方法。实例2取北极鳕鱼并将收集其鱼皮组织，用去离子水洗涤4次后，真空冷冻干燥并研磨2h，过200目筛得研磨粉末，按重量份数计，分别称量47份pH7.0的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液、4份EDTA、0.2份维生素和12份研磨粉末并置于三角烧瓶中，将三角烧瓶置于2℃下静置7h后，再在1750r/min下离心分离12min，收集上层清液并真空冷冻干燥，收集得改性蛋白颗粒；按重量份数计，分别称量57份氯仿、12份卵磷脂、4份胆固醇、2份OP-10、7份质量分数5％聚乙烯醇溶液、12份pH7.0的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液、7份改性蛋白颗粒和4份腐殖酸钠置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于250W下超声分散12min，得分散液并置于27℃下旋转蒸发至分散液体积的1/5，收集得分散旋蒸液并用0.7μm的过滤膜过滤处理并收集滤液，再在-40℃快速冷冻8h后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防低温损伤型冻干保护剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

【技术特征摘要】
1.一种防低温损伤型冻干保护剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取北极鳕鱼并将收集其鱼皮组织，洗涤、干燥并研磨，过200目筛得研磨粉末，按重量份数计，分别称量45～50份缓冲液、3～5份EDTA、0.1～0.2份维生素和10～15份研磨粉末并置于三角烧瓶中，静置6～8h后，离心分离，收集上层清液并真空冷冻干燥，收集得改性蛋白颗粒；（2）按重量份数计，分别称量55～60份氯仿、10～15份卵磷脂、3～5份胆固醇、2～3份OP-10、6～8份质量分数5％聚乙烯醇溶液、15～20份缓冲液、6～8份改性蛋白颗粒和3～5份腐殖酸钠置于三角烧瓶中，搅拌混合并超声分n，得分散液；（3）将分散液旋转蒸发至分散液体积的1/5，收集得分散旋蒸液；（4）将分散旋蒸液过...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅庆波，蒋益，
申请(专利权)人：梅庆波，
类型：发明
国别省市：江苏,32