本實驗之主要目的為建置中溫噴霧乾燥系統，以噴霧乾燥法來進行
對Lactobacillus acidophilus、Bifidobacterium bifidum以及Bacillus coagulans之乾燥。實驗裝置包含空壓機，冷凍除濕裝置，乾燥過濾裝置等。本研究探討進氣溫、濕度、壓力等操作因子，對菌體存活率與乾燥速率之影響。實驗測試結果顯示使用脫脂奶粉培養乳酸菌，並配合賦形劑進行乾燥，在噴霧乾燥下，B菌雖然沒有很明顯的成果，但是B菌在噴霧乾燥之製程上，卻沒造成乳酸菌的死亡，則A菌仍有進步的空間，未來還有許多方面可以改善，並應用於大量乳酸菌發酵製程上。

The goal of this research is to establish a spray drying unit that dries the fermentation broth of lactic acid bacteria (LAB), mainly Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium bifidum, and Bacillus coagulans, at temperature near 35℃.The drying process is designed to operate in a manner of producing air / liquid cross-flow at high speed. The system comprises a condensing drying unit that produces dry air, a column packed with desiccator, a serial air filter and the designed cross-flow spray head. The drying unit was used to spray dry the LAB fermentation broth while monitoring humidity and temperature at various location of the system. Test results showed that such drying method is feasible in fast drying of LAB fermentation broth while maintaining viability of the bacteria. Although, there is much room for improving the cross-flow spray head, this research showed that the method is feasible for industrial production.

中文摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 V
表目錄 VIII
圖目錄 IX
第一章、 前言 1
第二章、 文獻回顧 4
2-1 益生菌（Probiotics） 4
2-1-1益生菌（Probiotics）之由來 4
2-1-2 益生菌（Probiotics）之定義 5
2-1-3益生菌（Probiotics）應具備的條件 6
2-1-4益生菌（Probiotics）的應用 8
2-2 乳酸菌 8
2-2-1乳酸菌之起源 8
2-2-2乳酸菌定義與分類 10
2-2-3乳酸菌之特性 11
2-2-4乳酸菌在自然界之分布 12
2-2-5乳酸菌生理功能 12
2-2-6乳酸菌之應用 13
2-3主要研究菌株及其優點 15
2-3-1雙歧桿菌 15
2-3-1.1雙歧桿菌之特性 15
2-3-1.2雙歧桿菌在自然界之分布 16
2-3-1.3雙歧桿菌對人體的作用 16
2-3-2孢子型乳酸菌 18
2-3-2.1孢子 18
2-3-2.2孢子型乳酸菌的鑑定特徵 19
2-3-2.3孢子型乳酸菌在腸道的特殊性 19
2-3-2.4孢子型乳酸菌的特點 20
2-3-3嗜酸乳桿菌 22
2-3-3.1嗜酸乳桿菌對人體的作用 23
2-4噴霧乾燥介紹 24
第三章、 材料與方法 30
3-1 實驗材料 30
3-1.1實驗菌株 30
3-1.2培養基 30
3-1.3牛奶培養基添加物 30
3-1.4賦形劑 30
3-1.5實驗器材 31
3-2實驗設備 32
3-3系統試運轉操作程序 34
3-4實驗大綱 36
3-5實驗方法 48
第四章、 結果與討論 55
4-1前言 55
4-2空壓機壓力之試驗 56
4-3空壓機空氣流量之試驗 58
4-4循環冷卻水不同溫度下冷凍除濕系統之試驗 61
4-5蠕動幫浦之流量試驗 63
4-6乳酸菌發酵液在中溫噴霧乾燥設備之試驗 66
第五章、 結論 71
第六章、 參考文獻 73
表 目 錄
表2-1、應用於發酵食品之主要乳酸菌 14
表4-1、不同壓力之空氣流量(2L)，三重覆試驗數據表 60
表4-2、4℃與3℃下1hr除濕試驗之數據表 62
表4-3、每分鐘流量數據表 65
表4-4、表4-4測試乳酸菌發酵液添加賦形劑進行乾燥對菌體活性之影響 68
圖 目 錄
圖1-1、空氣濕度表 3
圖1-2、乾燥特性曲線 3
圖3-1、3HP空壓機 39
圖3-2、5HP空壓機 39
圖3-3：5HP空壓機之220V無接地線電源插頭 40
圖3-4：5HP空壓機電源經一無熔絲安全開關轉接器 40
圖3-5：電源與控制 43
圖3-6：電源與控制 43
圖3-7：第一階段冷凍除濕單元 44
圖3-8：壓縮機與冷媒控溫 44
圖3-9：冷盤冷媒循環單元 45
圖3-10：乾燥空氣儲存加壓單元 45
圖3-11：使用調壓器控制空氣壓力之磅數（psi） 46
圖3-12：第二階段除濕與過濾單元 46
圖3-13：噴霧乾燥系統 47
圖3-14：菌粉收集處 47
圖3-15：中溫噴霧乾燥設備示意圖 48
圖3-16：序列稀釋法示意圖 54
圖4-1、第二階段過濾與乾燥系統之壓力降為6 psi 57
圖4-2、不同壓力之空氣流量(2L)，三重覆平均試驗數據圖 60
圖4-3、冷熱排大小受到空間之問題 63
圖4-4、每分鐘流量數據圖 65
圖4-5、乾燥前後生菌數之比較圖 69
圖4-6、乾燥前後之菌體存活率 69
圖4-7、乾燥後損失之乳酸菌菌粉產率 71

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