酸乳胞外多糖提取及高产胞外多糖发酵剂研究

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乳酸菌胞外多糖(EPS)是乳酸菌在生长代谢过程中分泌到细胞壁外常渗于培养基的一类多糖类化合物,有荚膜多糖与粘液多糖之分,它们都是微生物代谢次产物,分子量多在4.0×10~4~6.0×10~6Da。乳酸菌胞外多糖具有明显改善酸乳的品质的特性,如增加酸乳的粘度、流变性、防止乳清析出、增强凝乳强度、改善酸乳口感等。本课题主要对酸乳中乳酸菌胞外多糖的提取、高产乳酸菌胞外多糖发酵剂进行了研究。研究了酸乳中的蛋白质的除去及EPS的提取,通过选择适当的TCA浓度、调pH值加热处理除去蛋白质,然后由正交试验确定了EPS的提取工艺。结果显示:选择20%TCA沉淀离心后调pH值7.0,再用热处理能除去绝大多数蛋白质;EPS的提取工艺为:乙醇浓度75%、提取时间为1d、提取乙醇与溶液体积比为1∶1。对影响酸乳EPS提取的乙醇浓度、提取时间、乙醇与溶液体积比三因素,运用Box-Behnken设计进行优化。优化的结果为:在乙醇浓度82%、提取时间7.5h、酒精与溶液体积比1.1∶1时酸乳EPS提取吸光度达到0.182,提取率提高37%。采用选择性培养基从七种直投式发酵剂(DVS)乳酸菌发酵剂中分离出乳杆菌四株,乳球菌二株,后通过鉴定及发酵试验确定德氏乳杆菌保加利亚亚种、德氏乳杆菌乳亚种及一未知球菌作为发酵酸乳的高产EPS发酵剂。研究了分别具有高产EPS的球菌与杆菌的比例、发酵温度、接种量三因素对酸乳生产与品质的影响。结果显示:球菌与杆菌比4∶1,接种量2.9%,发酵温度36℃作为最优发酵酸乳条件,此时,EPS菌株发酵剂发酵生产酸乳大约需6.5h,发酵完成后EPS产量约为330mg/kg。
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