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(shù)。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(dǎo)致存活率下降。低溫真空離心濃縮技術(shù)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(yīng)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(chǔ)。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(yù)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(zhǔn)備
準(zhǔn)備兩個5 mL樣品(50 mL離心管)
3.參數(shù)設(shè)置
打開真空離心濃縮儀，設(shè)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(shè)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(yù)期濃縮目標(biāo)。
2.活性保護關(guān)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(shù)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。
