益生菌对人体的健康功效已被国际公认,而且在不断研究开发其新的功能性。益生菌制剂已在食品工业中得到了广泛的应用,评判益生菌制剂质量优劣的关键指标是其中的益生菌活性,如何提高益生菌活性是益生菌产业持久需要解决的技术难题之一。目前,提高益生菌活性的方法主要有过滤法、离心法、透析法、高渗透压法、化学中和法、缓冲盐法、微胶囊化法等,但随着生物膜技术的成熟,生物膜法富集微生物已被逐步从环境保护应用于食品工业等领域,其优势是微生物可以在载体表面不断富集,并形成生物膜,以达到浓集微生物的目的。本研究以生物膜形成为原理,以益生菌为菌种,通过营养物选择、载体选择,以及培养方法的研究等方面,探究利用生物膜法富集益生菌的较佳条件,并初步制备益生菌高菌浓菌剂,为其产业化提供依据。研究结果如下:营养物的选择:分别选取芹菜、莴苣、甘蓝、生姜和胡萝卜5种蔬菜,每种蔬菜设1:1、1:2、1:3、1:4、1:5五个料水比打浆,以MRS作为对照,共设四个不同配方,即蔬菜浆液、MRS+蔬菜浆液、MRS+蔬菜滤液、MRS+蔬菜滤渣。分别接种培养保加利亚乳杆菌、植物乳杆菌和鼠李糖乳杆菌,培养过程中分析测定其pH值、酸度和活菌数。结果表明:MRS中的活菌数为 9.16 lg、9.51 lg、9.69 lg;蔬菜浆液中的活菌数 9.62 lg、9.61 lg、9.73 lg;MRS+蔬菜浆液中的活菌数为10.73 lg、10.7 lg、10.82 lg,且效果最好的是料液比为1:3的芹菜浆液+MRS;MRS+蔬菜滤液中的活菌数10.52 lg、10.63 lg、10.69 lg;MRS+蔬菜滤渣活菌数为 9.57 lg、9.83 lg、9.61 lg。载体的选择:首先选取纤维球、海绵、丝瓜海绵、玉米须和丝瓜等五种载体,通过观察其外观和扫描电镜的显微表征,结果表明纤维球呈粗丝状线形结构;海绵为较规则的多孔状结构,孔状排列比较规则均匀;丝瓜海绵结构排列比较规则,质地比较坚硬且不易变形;丝瓜为偏柱形的环绕盘旋形结构;玉米须为偏向柱形的结构。接着以鼠李糖乳杆菌为菌株,与所选载体在MRS培养液中进行共培养,观测菌体在培养过程中的变化情况。结果表明加入五种载体的菌悬液pH和酸度与对照组差异并不显著,但加入载体的菌悬液活菌数高于MRS,其中MRS中活菌数为9.29 lg,加入载体的菌悬液活菌数分别为9.81 lg、9.78 lg、9.21 lg、9.81 lg、9.45 lg。而载体上活菌数分别为9.45 lg、9.84 lg、10.37 lg、9.32 lg、9.54 lg,这说明附着效果最好的是丝瓜海绵。再通过扫描电镜观察载体上菌的附着情况变化,结果表明在24 h时载体上都有菌的附着,菌的附着效果依次为丝瓜海绵、玉米须、丝瓜、海绵、纤维球。但五种载体达到最大附着量的时间并不相同,由显微表征可知达到最大附着量的时间依次为24h、24h、8h、36h、24 h。间歇循环培养研究:在上述实验中选择的最佳载体为丝瓜海绵,营养物为MRS+(1:3)芹菜浆液,菌种选鼠李糖乳杆菌进行间歇培养即将载体加入营养物中,12 h更换一次营养物,在37℃条件下培养,分别测定培养过程中菌悬液pH、酸度、活菌数以及载体上活菌数、干重及载体上菌的显微表征,结果表明菌悬液中活菌数呈现先升高后下降,再有一定程度的升高,其最高值为10.34 lg,培养后期活菌数又增大与载体上菌的脱落有关,而载体上所测活菌数最高为10.37 lg,载体干重变化在0.2～0.25 g,且显微表征表明在12 h时菌的附着情况开始变好。益生菌生物膜形成研究:载体和营养物同上,采取动态培养的方法,使营养液处于循环流动的状态,放置于37℃恒温条件下培养,测定指标同上。结果表明菌悬液中活菌数最高为10.57 lg,而载体上所测活菌数最大值为11.73 lg,且载体干重变化为0.25～0.3 g,载体上菌的显微表征表明在8 h时菌的附着效果较好,表明动态培养时菌的附着效果明显优于间歇循环培养。益生菌复合菌剂的初步制备:采用动态培养富集益生菌,将菌膜与鲜乳混合后,均匀,初步制备的益生菌菌剂的活菌数为11.21 lg。