嗜酸乳桿菌高密度培養(yǎng)及凍干保護劑的研究.pdf

1、益生菌食品擁有全球最大的功能性食品市場，嗜酸乳桿菌是目前開發(fā)的益生菌之一。嗜酸乳桿菌菌粉廣泛應用于食品和醫(yī)藥工業(yè)。本課題通過對嗜酸乳桿菌高密度培養(yǎng)及凍干保護劑的研究以達到提高嗜酸乳桿菌菌粉活菌數(shù)、實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)及降低產(chǎn)品成本的目的。論文優(yōu)化了MRS(De Man Rogosa and Sharpe)培養(yǎng)基，探討了嗜酸乳桿菌的培養(yǎng)方式，通過優(yōu)化凍干保護劑及添加抗冷凍因子制備得到高活菌數(shù)的嗜酸乳桿菌菌粉，探討了菌粉不同條件下的貯藏效果。

2、r>　　 通過單因素試驗研究了氨基酸、糖類物質(zhì)、還原性物質(zhì)及天然提取物對嗜酸乳桿菌生長的影響。結(jié)果表明谷氨酸、精氨酸、亮氨酸、賴氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、抗壞血酸、半胱氨酸鹽酸鹽、胡蘿卜汁、番茄汁及香菇汁能促進嗜酸乳桿菌的生長。
　　 通過響應面優(yōu)化試驗得到改良MRS培養(yǎng)基：蛋白胨10g/L、牛肉膏8g/L、酵母浸粉6g/L、葡萄糖21g/L-22g/L、磷酸氫二鉀3.3g/L、檸檬酸氫二氨2g/L、無水乙酸鈉6g/L

3、-6.25g/L、硫酸鎂2g/L、吐溫-801ml/L及硫酸錳0.05g/L。優(yōu)化得到的培養(yǎng)條件為：接種量5％，培養(yǎng)時間18h，培養(yǎng)溫度為37℃，厭氧靜置培養(yǎng)。加堿中和培養(yǎng)方式培養(yǎng)嗜酸乳桿菌活菌數(shù)可達5.3×109cfu/mL，與不添加堿組相比提高2倍以上。
　　 對嗜酸乳桿菌培養(yǎng)方式研究發(fā)現(xiàn)細胞循環(huán)培養(yǎng)可使發(fā)酵液活菌數(shù)達到3.5×1010cfu/mL-3.6×1010cfu/mL。嗜酸乳桿菌代謝物的積累是抑制其生長的首要因素。

4、
　　 單因素試驗探討了凍干工藝條件，結(jié)果發(fā)現(xiàn)6000r/min×10min離心收集菌體，靜置30min，-35℃預凍24h，-55℃、4-6pa真空度下凍干效果較好。
　　 用二水平部分因子設(shè)計、登高設(shè)計及雙因子試驗的方法篩選并優(yōu)化了嗜酸乳桿菌冷凍干燥保護劑。得到嗜酸乳桿菌的最佳凍干保護劑配方為脫脂奶粉100g/L、甘油50mL/L、海藻糖50g/L、抗壞血酸1g/L、氯化鈉3g/L、明膠1g/L，凍干存活率高達98％

5、以上，菌粉活菌數(shù)高達1.2×1011cfu/g。將復合抗冷凍因子添加到培養(yǎng)基中培養(yǎng)嗜酸乳桿菌能夠提高凍干制備菌粉的存活率。同時研究得到2組復合抗冷凍因子：①甘油4mL/L、海藻糖4g/L、氯化鈉4g/L及丙氨酸40mg/L，②肌醇0.1g/L、氯化鈉3g/L、牛血清蛋白70mg/L和丙氨酸30mg/L。
　　 通過色澤對比發(fā)現(xiàn)FD1、FD2與FD3（冷凍干燥制備菌粉的方法）制備出的菌粉色澤較為理想。對比掃描電鏡圖片發(fā)現(xiàn)FD1、F

6、D2與FD3在預凍過程保護劑介質(zhì)（水）沒有形成較大冰晶，菌體與保護劑及介質(zhì)（水）在凍結(jié)時沒有發(fā)生分離現(xiàn)象。從受控分析發(fā)現(xiàn)環(huán)境和人為因素對菌粉質(zhì)量的影響較大，從整體考慮FD1、FD3受控情況優(yōu)于FD2的。通過菌粉及益生菌羊奶粉貯藏試驗發(fā)現(xiàn)低溫貯藏效果較好。FD1、FD2菌粉貯藏情況優(yōu)于FD3的；4℃貯藏時FD3益生菌羊奶粉貯藏效果最好。
　　 研究得到的嗜酸乳桿菌高密度培養(yǎng)方法能有效降低凍干制備菌粉的成本，制得菌粉活菌數(shù)可達到工業(yè)