抗氧化和耐酸耐膽鹽乳酸菌高密度發(fā)酵及微膠囊制備的研究.pdf

1、機(jī)體的生物氧化產(chǎn)生自由基和其它活性物質(zhì)可引起衰老和疾病。機(jī)體自身的抗氧化防御系統(tǒng)，不足以抵抗或修復(fù)氧化損傷。因此，抗氧化乳酸菌已成為生物和食品領(lǐng)域的一個熱點。大部分乳酸菌的抵抗力差，乳酸菌制品通過生產(chǎn)、運輸、銷售、再被口服經(jīng)上消化道到達(dá)腸道，經(jīng)過一系列的不良環(huán)境，活菌數(shù)大大減少，限制乳酸菌發(fā)揮益生作用，但高密度發(fā)酵和微膠囊技術(shù)是解決這一問題的有效方法。
　　1.抗氧化及耐酸耐膽鹽干酪乳桿菌篩選。研究了乳酸菌的抗氧化性和對模擬胃液酸

2、度和腸道膽鹽的耐受性，為開發(fā)功能性乳酸菌食品提供理論依據(jù)。實驗室分離保藏的25株乳酸菌，以菌體和無細(xì)胞提取物的清除DPP H自由基能力和還原能力為指標(biāo)，進(jìn)行體外抗氧化性研究；將抗氧化性強的10株乳酸菌，考察這些菌株對模擬胃液酸度（pH3.0）和腸道膽鹽（牛膽鹽為0.5％（W/V））的耐受性，獲得一株抗氧化性高且耐酸耐膽鹽的乳酸菌。結(jié)果篩選出 Lactobacillus caseiGL-2在菌體濃度為109 CFU/mL時，菌體對DPPH

3、自由基清除率為37.22%，還原活性相當(dāng)于104.84μmo l/L L-半胱氨酸；無細(xì)胞提取物對DPPH自由基清除率為42.78%，還原活性相當(dāng)于107.10μmo l/L L-半胱氨酸；在pH=3.0的酸性緩沖溶液中37℃、2h后存活率達(dá)100%，在改良M RS培養(yǎng)基（牛膽鹽=0.5%（W/V））37℃、4h后存活率為0.35%。
　　2.干酪乳桿菌發(fā)酵條件優(yōu)化。在100 mL（裝液量）/500 mL（三角瓶體積）。三角瓶中，

4、通過正交試驗確定干酪乳桿菌最優(yōu)的發(fā)酵條件。最佳培養(yǎng)基的組成為：蔗糖25g/L、酵母粉25 g/L、無水乙酸鈉5 g/L、檸檬酸銨2 g/L、磷酸氫二鉀2 g/L、七水合硫酸鎂0.5 g/L、一水合硫酸錳0.1 g/L、吐溫1 g/L；最佳培養(yǎng)條件：溫度為37℃，培養(yǎng)基起始 pH為7.0，接種量為3.0%。優(yōu)化后菌體濃度為2.36×109CFU/mL，與優(yōu)化前相比提高到了1.8倍。
　　3.干酪乳桿菌高密度發(fā)酵條件優(yōu)化。通過200

5、mL（裝液量）/500 mL三角瓶試驗確定限制性底物組分和配比，得出碳源（蔗糖）和氮源（酵母粉）是干酪乳桿菌 GL-2的限制性底物，進(jìn)而確定出補料液的最適碳氮比3:1，蔗糖和酵母粉最終濃度分別為225g/L和75 g/L。在3.5L（裝液量）/5 L半自動發(fā)酵罐采用中和法、蔗糖反饋流加和指數(shù)流加三種補料方式對干酪乳桿菌GL-2進(jìn)行高密度培養(yǎng)。實驗表明，向發(fā)酵罐中流加氨水使發(fā)酵液的pH值維持在6.5±0.2，在對數(shù)生長末期（大約8小時，O

6、D600為14.38），用蔗糖反饋流加和指數(shù)流加兩種方法補料，發(fā)酵液菌體的菌體濃度分別達(dá)到7.79×109和1.35×1010 CFU/mL，為生產(chǎn)直投式發(fā)酵劑提供了基礎(chǔ)，其中蔗糖反饋技術(shù)參數(shù)為：發(fā)酵培養(yǎng)基蔗糖25g/L、酵母粉25g/L、無水乙酸鈉5 g/L、檸檬酸銨2 g/L、磷酸氫二鉀2 g/L、七水合硫酸鎂0.5 g/L、一水合硫酸錳0.1 g/L、吐溫1 g/L，流加培養(yǎng)基為蔗糖225 g/L和酵母粉75g/L，20%的氨水，

7、流加量1.25 L，流加開始時間8 h，流加終止時間為18 h；指數(shù)流加技術(shù)參數(shù)為：流加培養(yǎng)基蔗糖225g/L和酵母粉75 g/L，20%的氨水，流加量1.54L，流加開始時間8h，終止時間16h。
　　4.干酪乳桿菌微膠囊制備條件優(yōu)化。通過正交實驗，確定了制備微膠囊的最佳條件為：海藻酸鈉濃度為2%，明膠濃度為3%，氯化鈣濃度3%，固化時間為60min，包埋率達(dá)79.18%。在人工胃液中處理3 h后溶解的菌體較少，表明微膠囊對人工