【摘 要】
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高活性直投式发酵剂对发酵乳制品及发酵植物蛋白饮料制品至关重要,而适制性菌株的开发是实现直投式发酵剂生产的关键。本实验以实验室前期研究为基础,考察了7株豆酸奶适制性菌株的生物学特性,挖掘菌株潜在特性;选取1株豆酸奶适制性菌株SCB0469,对其培养条件和高密度培养基进行优化。以冻干存活率为指标,对SCB0469冻干保护剂进行优化研究,获得一种存活率高的保护剂配方,为豆酸奶直投式发酵剂的开发奠定基础。
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高活性直投式发酵剂对发酵乳制品及发酵植物蛋白饮料制品至关重要,而适制性菌株的开发是实现直投式发酵剂生产的关键。本实验以实验室前期研究为基础,考察了7株豆酸奶适制性菌株的生物学特性,挖掘菌株潜在特性;选取1株豆酸奶适制性菌株SCB0469,对其培养条件和高密度培养基进行优化。以冻干存活率为指标,对SCB0469冻干保护剂进行优化研究,获得一种存活率高的保护剂配方,为豆酸奶直投式发酵剂的开发奠定基础。主要结果如下:(1)豆酸奶适制性菌株的抗逆性及耐药性。发现7株乳酸菌均不能在p H≤2.5的MRS液体培养基中生长;但SCB0119、SCB0151、SCB0351、SCB0531、SCB0641等5株菌可以在p H3.5MRS液体环境中生长。因此,SCB0119、SCB0151、SCB0351、SCB0531、SCB0641具有一定的耐酸能力。该7株豆酸奶适制性菌株均不能在胆盐浓度≥0.2%的环境中生长。SCB0119、SCB0151两个菌株耐胆盐能力相对较强,可在0.1%的胆盐中生长。利用K-B纸片法研究发现测试菌株全部为多重耐药性菌株,对抑制细胞壁、蛋白质和核酸合成的三大类抗生素均表现出耐药性。(2)7株菌中的胞外多糖产生量在49.8~90.1 mg/m L,其中SCB0351、SCB0469的胞外多糖产生量显著高于其他菌株(P<0.05)。对7株乳酸菌发酵液,利用牛津杯琼脂扩散法测得乳酸菌代谢产物对大肠杆菌ATCC25922和金黄色葡萄球菌ATCC25923均具有一定的抑制作用。SCB0119对大肠杆菌ATCC25922的抑菌圈达到了17 mm,对金黄色葡萄球菌ATCC25923的抑菌圈达到了14 mm;SCB0297对大肠杆菌ATCC25922的抑菌圈达到了16 mm,对金黄色葡萄球菌ATCC25923的抑菌圈达到了15 mm;其中SCB0119、SCB0151、SCB0297、SCB0531、SCB0641等5株菌的抑菌效果要高于SCB0351、SCB0469。但对该7株乳酸菌产生的胞外多糖进行抑菌发现,7株菌产的胞外多糖均无抑菌作用。(3)对豆酸奶适制性菌株SCB0469进行鉴定,通过形态学观察发现,该株菌在MRS培养基上可以形成直径1~2 mm的白色菌落,边缘整齐,不透明。在显微镜观察呈球形或卵球形;通过革兰氏染色发现,SCB0469是革兰氏阳性细菌,通过在NCBI网站进行16Sr DNA比对发现该株菌是乳酸乳球菌。(4)对SCB0469高密度培养条件(温度、接种量、起始p H)和培养基组成(氮源、碳源、生长因子)进行优化。结果表明:培养条件为p H6.4,37℃,1%接种量时活菌数最大。酵母提取物为30 g/L,麦芽糖为30 g/L,七水硫酸镁为0.62 g/L,磷酸氢二钾为2 g/L,柠檬酸氢二铵为2 g/L,乙酸钠为5 g/L,吐温-80为1.5 m L。经验证,在此配方下,SCB0469的活菌数可达到4.5×109CFU/m L。(5)通过单因素试验、Plackett-Burman、最速上升试验和中心优化组合设计,获得冻干保护剂的最佳配方:谷氨酸钠为9 g/100m L,乳糖为14 g/100m L,甘露醇为6 g/100m L。经验证,在此保护剂方案下,SCB0469的冻干存活率为93.36%±1.27%。
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