乳酸菌被人類作為食品微生物，廣泛用于發(fā)酵乳制品、肉制品、酒、水果、蔬菜等。為了使菌種在長期保藏過程中保持穩(wěn)定的生存能力和功能活性，建立適宜的保存體系是非常必要的。
乳酸菌細(xì)胞小并且細(xì)胞壁中含有大量肽聚糖，抗凍能力強(qiáng)，在5～30 000℃/min冷卻速度下存活率波動不大，*高為100%，*低也達(dá)到87%[8]。Cowman[兒3和Johannsen[12]分別使用脫脂乳和麥芽提取物作為保護(hù)劑對乳酸菌進(jìn)行液氮超低溫保存，其成活率均達(dá)到了90%以上。
液氮罐
甘油、糖類、麥芽糊精等高黏度的保護(hù)劑對乳酸菌在快速冷凍下的保護(hù)效果顯著，而二甲基亞砜、甲醇等因不能改變冷凍濃縮溶液結(jié)構(gòu)，保護(hù)效果差，很少作為乳酸菌的冷凍保護(hù)劑“引。Terezia[10]對保存了15年的乳酸鏈球菌進(jìn)行了檢測，結(jié)果表明活細(xì)胞數(shù)、生長特性、生物化學(xué)特征以及生產(chǎn)性能都沒有顯著變化，證明此方法可用于乳酸菌的長期保存。Fonseca[133首次對冷卻速度和保存溫度對乳酸菌活性及冷凍濃縮溶液的影響進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)以甘油作為保護(hù)劑，乳酸菌在5和2 500℃/min下冷卻到一196℃胞內(nèi)均無冰晶形成。
通過觀察冷凍濃縮物的超微結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，冷凍后細(xì)胞與細(xì)胞之間存在許多相互作用，凍融存活率與細(xì)胞密度有關(guān)，隨著原始菌密度的增加而增大。在冷凍過程中，未凍結(jié)的甘油保護(hù)劑黏度不斷增大從而限制細(xì)胞內(nèi)水分的擴(kuò)散，冷凍速度成為決定冷凍濃縮溶液中冰晶量的主要因素。快速冷卻不僅使玻璃化溫度降低還導(dǎo)致冰晶沒有充足的生長時間，減少結(jié)冰量，細(xì)胞在快速冷卻下成活率達(dá)到*高。快速冷卻的細(xì)胞在一20℃保存下發(fā)生皺縮現(xiàn)象，在超低溫電子顯微鏡下觀察未發(fā)現(xiàn)再結(jié)晶現(xiàn)象。
液氮罐
然而，超低溫條件下保存的細(xì)胞維持良好，推測導(dǎo)致細(xì)胞受損的原因可能是升溫過程中滲透壓不平衡造成的。
