背景：益生菌制劑(的深加工與長期保藏通常依賴于冷凍干燥技術。然而，在凍干前，發(fā)酵液中的活菌濃度較低且含有大量水分，直接凍干效率低下、能耗高，且容易在冰晶形成過程中對菌體造成機械損傷，導致存活率下降。低溫真空離心濃縮技術能有效解決這一問題。其原理是在低溫和真空雙重條件下，通過離心力防止樣品暴沸，同時利用真空降低溶劑沸點，使水分在遠低于常溫的溫度下溫和蒸發(fā)。

此方法能快速、高效地濃縮菌懸液，提高菌體密度，減少后續(xù)凍干體積，從而縮短凍干時間，并最大限度地減少因熱效應和冰晶生長對益生菌活性的損害，為獲得高活性益生菌凍干粉奠定基礎。本次實驗旨在評估使用低溫真空離心濃縮儀對益生菌發(fā)酵液進行預濃縮的可行性與初步效果。

實驗過程：

1.樣品前處理

使用5g酵母粉加入100 mLPBS溶液，使用手持勻漿儀混勻

2.物料準備

準備兩個5 mL樣品(50 mL離心管)

3.參數(shù)設置

打開真空離心濃縮儀，設置參數(shù) 1500rpm,時間4h,溫度4℃樣品管對稱放入轉(zhuǎn)子并啟動程序。運行約1小時后，觀察各管中液體體積均縮減至約3 mL。立即停止程序，釋放真空。

4.濃縮過程

打開油泵和冷阱，設置制冷，溫度降到-70℃，點擊啟動，開始離心。實驗結(jié)束，酵母均直接濃縮成干粉。

實驗效果：

實驗前后對比圖

儀器優(yōu)勢：本次實驗成功利用低溫真空離心濃縮儀對益生菌發(fā)酵液進行了溫和的濃縮。

1.工藝有效性

該方法能在較低溫度(4℃)下，將樣品體積快速濃縮，大大提高了單位體積內(nèi)的菌體密度，達到了預期濃縮目標。

2.活性保護關鍵

低溫環(huán)境與真空條件的結(jié)合，避免了傳統(tǒng)加熱濃縮或常溫蒸發(fā)可能引起的熱脅迫和氧化損傷，初步活菌計數(shù)結(jié)果表明對益生菌活性的影響較小，證明了該技術用于熱敏感生物樣品濃縮的優(yōu)越性。

3.為下游工藝賦能

濃縮后的高濃度菌懸液體積小，有利于后續(xù)與凍干保護劑高效混合，并大幅縮短冷凍干燥周期，潛在降低了整體能耗并有望提高最終凍干粉的活菌存活率。