朱東升研究了預凍方式對凍干乳酸菌菌種活菌數的影響。實驗中分別研究了嗜酸乳桿菌、保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌采用慢凍和液氮快凍后,凍干菌種活菌數與預凍方式的關系。具體實驗方案為:將菌懸液盛入冷凍平皿中,將其先置4℃冰箱平衡30min后,移入-30℃冰箱60min,然后置-80℃冰箱60min,進行普通預凍,再在冷凍真空千燥機上冷凍千燥12h,密封保存于4℃冰箱中。其余菌懸液先置于冰箱保存30min后,用5mL、1mL、200uL、100uL槍頭滴定于盛有液氮的冷凍平皿中10min,再在冷凍真空干燥機上冷凍干燥12h,密封保存于4℃冰箱中。實驗設計冷凍真空干燥條件為:凍干室溫度為-60~70℃,壓力為6mPa。
研究結果表明,三種菌種用液氮快凍都比普通慢凍存活率高,如圖5-3所示。分析原因為,液氮預凍的速度比普通預凍的速度快很多,這樣可以使細胞內部的水滲出到細胞外面,而水在細胞內部凝結正是細胞死亡的致命原因。此外,同樣是用液氯快凍,菌種液滴大小不同,其活菌數也不同,液滴小者活菌數高。當一定體積的菌液,由不同大小的液滴進行滴定,隨總表面積增大,其存活率也增大。因為單位體積的菌液,其總表面積增大以后,水分的滲出速度也加快,所以存活率可以提高。