酿酒酵母菌剂等温干燥曲线及其存活率干燥动力学

摘要

【目的】为高活力酿酒酵母直投式发酵剂的研发提供理论和技术支持。【方法】以酿酒酵母JH301为研究对象,采用沸腾炉热风干燥技术制备菌剂,研究不同温度下酿酒酵母沸腾炉热风干燥过程水分含量、菌存活率的变化及其相关性,建立酿酒酵母菌剂等温干燥曲线及其存活率干燥动力学模型,并采用核磁共振技术考察酵母菌沸腾炉热风干燥过程水分迁移分布规律。【结果】(1)酿酒酵母菌剂沸腾炉热风干燥过程等温干燥曲线符合Henderson指数函数模型M=a×EXP(b×T),a、b均为与干燥温度W相关的常数。(2)随着干燥过程菌剂水分含量的下降,菌存活率呈先平缓下降后快速下降趋势,存在菌存活率拐点水分阈值。在拐点水分阈值前后,菌存活率干燥动力学模型分别符合模型y前=a前x+b前、y后=a后x+b后,a、b均为与温度(W)相关的常数。y前与y后的交叉点即为菌存活率拐点水分阈值,菌存活率拐点水分阈值与干燥温度呈正相关,菌存活率与细胞结合水的逃逸速率呈负相关。(3)菌存活率拐点水分阈值的最低干燥温度理论值为41.2℃。通过对模型参数预测与验证,适宜的干燥温度为42℃,时间为20 min,菌剂水分含量为(5.24±0.12)%,菌存活率可达(48.24±0.15)%。【结论】通过调控热风干燥过程酿酒酵母结合水的逃逸速率,可提高菌存活率。