论文部分内容阅读
冷藏是一种延长食品贮藏时间的方式,采用这种方式虽然可以减缓食品腐败,但食品表面还会存在一些耐低温的腐败菌。为有效抑制这类腐败菌的生长,从低温贮藏酸菜发酵液中分离筛选耐低温菌株,对菌株、酶的低温适应性及菌株产生的代谢产物抑菌性进行研究;采用双层平板法和牛津杯法,对食品中常见腐败菌进行抑菌性试验;采用真空冷冻干燥方法将耐低温菌制备成菌粉,为低温发酵和生物防腐剂提供优良菌株,结果如下:从贮藏温度为0℃、4℃、10℃、15℃的酸菜发酵液中取样,采用稀释平板涂布和划线分离方法,在溴甲基酚绿-CaCO3培养基中对耐低温乳酸菌初筛,获得7株乳酸菌;再以菌体生长浓度和产酸量为指标进行复筛,筛选获得1株耐低温乳酸菌SF17,在10℃条件下,菌株稳定期时菌体浓度为OD600 0.654,在MRS培养基中产酸量为50 g/L。根据形态学、生理生化特征和16SrDNA保守区的基因测序分析,鉴定SF17乳酸菌为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。以植物乳杆菌植物亚种(Lactobacillus plantarum subsp.plantarum)(购自中国工业微生物菌种保藏管理中心)为对照菌株,对SF17乳酸菌的低温适应性进行研究。在10℃条件下培养48 h,扫描电镜(SEM)观察,SF17菌体表面光滑、形状完整,但可见有物质分泌出来;对照菌株出现菌体形态膨大,破裂。胞外多糖一般是在营养不平衡及较低培养温度条件下合成的。在10℃条件下,测得SF17菌株的胞外多糖含量为5.98mg/L。在适度逆境的诱导下,超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活性的增加可以提高生物的适应性。在10℃条件下,SF17菌株SOD酶活力为28.77 U/mg,对照菌株SOD酶活力基本保持不变为5.01 U/mg。微生物分泌蛋白酶的明显增加是适应低温生存环境的一种主要机制。在10℃条件下,SF17菌株蛋白酶活为8.4U/mL。采用平板对峙法对食品中常见的腐败菌黑曲霉、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌进行SF17乳酸菌抑菌性研究,结果显示均具有抑菌效果。为明确SF17菌株代谢产物的抑菌作用,分别将SF17乳酸菌于25℃培养48 h发酵液经离心所得代谢产物经过加热、蛋白酶、1mol/L的NaOH排酸处理后,对4种指示菌的抑菌效果。当加热温度为85℃时,大肠杆菌和酵母菌抑菌圈直径为I1mm,说明代谢产物仍有抑菌性,抑菌物质对热不敏感。为进一步确定抑菌物质是否为蛋白类物质,采用胰蛋白酶、胃蛋白酶、蛋白酶K进一步对代谢产物酶解后,酵母菌的最小抑菌圈直径为12mm,说明抑菌物质不是蛋白类物质。将SF17菌株代谢产物经排酸处理后发现,当pH≤5时,代谢产物对4种指示菌具有抑菌性,酵母菌最小抑菌圈直径为8.3 mm;当pH>5时,抑菌性消失,说明主要抑菌物质可能是有机酸或者抑菌物质只有在酸性环境下才会起作用。进一步利用 LC-10A 型高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)对SF17乳酸菌发酵液主要有机酸进行检测,结果为乳酸23.14 mg/mL,乙酸9.64μL/mL,草酸 9.12 mg/mL,丙酸 11.23 μL/mL,琥拍酸 6.95 mg/mL,苹果酸 5.24 mg/mL,柠檬酸8.42 mg/mL。在MRS培养基中添加前体物质苯丙酮酸10 mg/mL时,苯乳酸含量为 6.24 mg/mL。通过真空冷冻干燥方法制备SF17乳酸菌的冻干菌粉,利用单因素和L9(34)正交优化冻干保护剂,得SF17乳酸菌的最佳保护剂的组合为海藻糖添加量为9%,脱脂奶粉添加量为3%,蔗糖添加量12%,冻干菌粉活菌数最大为1.82×1 09cfu/mL,为生物防腐菌提供优良、方便、快捷菌株。