乳酸菌被人類作為食品微生物，廣泛用于發(fā)酵乳制品、肉制品、酒、水果、蔬菜等。為了使菌種在長期保藏過程中保持穩(wěn)定的生存能力和功能活性，建立適宜的保存體系是非常必要的。
乳酸菌細胞小并且細胞壁中含有大量肽聚糖，抗凍能力強，在5～30 000℃/min冷卻速度下存活率波動不大，*高為100%，*低也達到87%[8]。Cowman[兒3和Johannsen[12]分別使用脫脂乳和麥芽提取物作為保護劑對乳酸菌進行液氮超低溫保存，其成活率均達到了90%以上。
液氮罐
甘油、糖類、麥芽糊精等高黏度的保護劑對乳酸菌在快速冷凍下的保護效果顯著，而二甲基亞砜、甲醇等因不能改變冷凍濃縮溶液結(jié)構(gòu)，保護效果差，很少作為乳酸菌的冷凍保護劑“引。Terezia[10]對保存了15年的乳酸鏈球菌進行了檢測，結(jié)果表明活細胞數(shù)、生長特性、生物化學(xué)特征以及生產(chǎn)性能都沒有顯著變化，證明此方法可用于乳酸菌的長期保存。Fonseca[133首次對冷卻速度和保存溫度對乳酸菌活性及冷凍濃縮溶液的影響進行了研究，發(fā)現(xiàn)以甘油作為保護劑，乳酸菌在5和2 500℃/min下冷卻到一196℃胞內(nèi)均無冰晶形成。
通過觀察冷凍濃縮物的超微結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，冷凍后細胞與細胞之間存在許多相互作用，凍融存活率與細胞密度有關(guān)，隨著原始菌密度的增加而增大。在冷凍過程中，未凍結(jié)的甘油保護劑黏度不斷增大從而限制細胞內(nèi)水分的擴散，冷凍速度成為決定冷凍濃縮溶液中冰晶量的主要因素。快速冷卻不僅使玻璃化溫度降低還導(dǎo)致冰晶沒有充足的生長時間，減少結(jié)冰量，細胞在快速冷卻下成活率達到*高。快速冷卻的細胞在一20℃保存下發(fā)生皺縮現(xiàn)象，在超低溫電子顯微鏡下觀察未發(fā)現(xiàn)再結(jié)晶現(xiàn)象。
液氮罐
然而，超低溫條件下保存的細胞維持良好，推測導(dǎo)致細胞受損的原因可能是升溫過程中滲透壓不平衡造成的。
