Effect of freezing rate on survival and activity of lactic acid bacteria

It was necessary to freeze concentrated preparations of dairy starters at a rate of at least -0.66 °C/s to ensure the survival and metabolic activity of bacteria at the level which guaranteed a correct course of fermentation of dairy products. Better preservation, however, of physiological features of lactic acid bacteria was achieved by applying a rate of temperature reduction of approximately -2.3 °C/s. Such conditions can be obtained by freezing the preparations of lactic acid bacteria in 7 mm diameter vessel in an ethanol/CO2 bath at -78°C. Using liquid nitrogen it is possible to increase the vessel diameter to 20 mm.

Stwierdzono, że zagęszczone biopreparaty mezofilnych szczepionek mleczarskich muszą być zamrażane z szybkością co najmniej -0.66 °C/s, zachowującą przeżywalność komórek (rys. 1) i aktywność na poziomie zapewniającym prawidłowy przebieg procesów fermentacyjnych w przemyśle mleczarskim (rys. 3, 4, 5). Pełne zabezpieczenie fizjologicznych właściwości bakterii fermentacji mlekowej osiąga się jednakże dopiero przy wyższych szybkościach obniżania temperatury t.j. -2.3 °C/s. Takie warunki można osiągnąć przez zamrażanie zagęszczonej biomasy bakterii fermentacji mlekowej w pojemnikach o średnicy 7 mm i temperaturze -78 °C/s (medium mrożące etanol/CO2). Przy zastosowaniu ciekłego azotu jako czynnika mrożącego możliwe jest zwiększenie średnicy pojemników do 20 mm.