γ-聚谷氨酸是由单一种类由L-谷氨酸和D-谷氨酸脱水缩合连接而成的一种新型的环境友好的生物高分子材料。其成品为白色无味的固体物质，分子量分布范围广泛，为1万～200万不等，具有良好的水溶性、金属离子吸附性和生物降解性。对人体和环境无害无污染，广泛应用于食品、化妆品、医药、保健品和环境等领域，如食品增稠、质构改善、化妆品补水保湿、药物缓释载体、重金属螯合吸收、农林保水等。目前γ-聚谷氨酸的生产方法主要是通过微生物发酵，然而当前我国微生物发酵制备技术存在发酵产量低和生产成本高等缺陷，严重制约了我国γ-聚谷氨酸产业化应用。因此，本文首先采用响应面法对其产γ-聚谷氨酸发酵培养基成分进行优化，提高发酵产量，为γ-聚谷氨酸的大规模工业应用打下坚实的基础。并对γ-聚谷氨酸应用于冷冻干燥保护剂与水蜜桃霞晖八号保鲜进行研究。主要结果如下:
　　1.解淀粉芽孢杆菌fmbj37产γ-聚谷氨酸的发酵优化
　　选用解淀粉芽孢杆菌fmbj37菌株，采用响应面法对其产γ-聚谷氨酸发酵培养基成分进行优化。首先通过单因素实验，确定最佳的碳源、氮源及其浓度，并分别对谷氨酸钠、磷酸氢二钾、硫酸镁、氯化钾、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸铜的浓度进行优化。随后通过Plackett-Burman对这9种因素的重要性进行检测，结果显示蔗糖、谷氨酸钠、磷酸氢二钾是影响γ-PGA产量的主要因素，接着对这3种因素进行最陡爬坡实验，确定了其浓度的取值区间，最后采用Box-Behnken设计，得出这3种组分的最佳添加量为:蔗糖115g/L，谷氨酸钠59.35g/L，磷酸氢二钾2.85g/L。验证结果显示在上述组分的最适添加量下γ-PGA的产量为41.2g/L，与预测产量接近，说明模型较为准确可靠，产量同优化前相比提高了约7.9倍。
　　最终经优化后的培养基配方为:蔗糖115g/L、谷氨酸钠59.35g/L、磷酸氢二钾2.85g/L、磷酸氢二钾1.5g/L、硫酸镁1.5g/L、氯化钾1g/L、硫酸亚铁0.0006g/L、硫酸锰0.025g/L、硫酸铜0.00064g/L。此外，对解淀粉芽孢杆菌fmbj37产γ-PGA的发酵条件进行了优化，得到最佳发酵培养条件为:培养温度33℃、装液量30mL/250mL、接种量2％、培养时间48h。
　　2.γ-聚谷氨酸用于植物乳杆菌H31冻干保护剂的研究
　　以植物乳杆菌H31为目的菌株，以10％脱脂乳粉为基础保护剂，研究了在冻干过程中不同添加量的γ-聚谷氨酸对菌株存活率的影响，并与其它成分进行复配，制备复合冻干保护剂。结果显示，当保护剂以10％脱脂乳粉为基础时，添加5％的海藻糖及麦芽糊精，再与γ-PGA组合在一起的冻干保护效果最好。随后对这三者的添加量进行响应面分析，结果表明保护剂配方为10％脱脂乳粉、7.01％的麦芽糊精、1％的海藻糖、1.13％的γ-PGA，经过真空冷冻干燥，菌粉存活率达到85.9％。
　　3.γ-聚谷氨酸用于水蜜桃霞晖八号保鲜的研究
　　采用自制γ-聚谷氨酸与发酵制备的抗菌肽BacillomycinD(BD)复配剂对水蜜桃霞晖八号进行保鲜的试验。处理组分别为2g/Lγ-PGA+250mg/LBD;4g/Lγ-PGA+250mg/LBD;6g/Lγ-PGA+250mg/LBD;8g/Lγ-PGA+250mg/LBD，分别测定了桃子硬度、可溶性固形物、可滴定酸、可溶性总糖、还原糖、失重率及好果率七个品质指标，结果表明保鲜处理组对霞晖八号具有保鲜效果，能延长其货架期2天，并以8g/Lγ-PGA+250mg/LBD处理的保鲜效果最好。