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研究的目的:(1)建立并采用新的乳酸杆菌筛选模型,筛选益生乳酸杆菌以作为主要的发酵菌种;(2)建立粟酒裂殖酵母发酵降解苹果渣中的有机酸技术,为后续乳酸杆菌发酵提供适宜的pH环境条件;(3)建立应用筛选的益生乳酸杆菌发酵苹果渣的实验室工程技术,使得发酵产物具有抑菌活性。 主要结果和结论: 建立并采用新的乳酸杆菌筛选模型,从5个猪粪样品中筛选出的18株乳酸杆菌其中有15株能够清除培养物中三种致病性大肠杆菌K88、K99、987P,对筛选的乳酸杆菌有关的生物特性进行了研究。同时分离到一株酵母菌M1,能够促进筛选乳酸杆菌的增殖和抑制大肠杆菌活性。 本研究选择到一株粟酒裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe CICC1757,该菌株能够有效降解苹果渣中的L-苹果酸,降解率达96.26%,使得苹果渣的pH由4.0最大上升到5.0,有机酸下降约60%;研究了粟酒裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe CICC1757的发酵工艺,最佳发酵参数为:亚硫酸用量100mg/Kg,接种量1.2x107个/g,发酵温度28℃,批次发酵时间24 h,不搅拌。 将粟酒裂殖酵母发酵后的苹果渣调整pH,接种筛选的乳酸杆菌T29和酵母M1进行联合发酵能显著提高发酵产物的抑制大肠杆菌的活性;该联合发酵产物含有乳酸,含量为1.69%,不含苹果酸和乙酸;乳酸杆菌T29产耐热的抗菌物质,该物质的产生与乳酸杆菌的生物量和菌体稳定期的长短两个因素有关。发酵产物中的益生乳酸杆菌的生物量为2.2×108CFU/g。 经过发酵,苹果渣总黄酮保存率为92.76%,游离型黄酮的含量升高20%。 发酵的产物含有乳酸、抗菌物质、类黄酮和益生乳酸杆菌等抗生素替代品的多种元素,提高了苹果渣的功能活性水平。 研究的意义:新的筛选模型的建立提高了益生乳酸杆菌的筛选效率,具有新型安全抗菌微生态制剂研制的方法学意义;通过开发苹果渣利用的新途径,有助于解决苹果渣带来的环境污染问题;通过提高苹果渣发酵饲料的抑菌活性以及微生态因子,期望能够提高苹果渣作为饲料原料或其他的应用价值;采用固态发酵技术处理苹果渣为生物饲料符合绿色、环保、可持续发展的目标。