王宇[1]2000年在《冷冻干燥技术生产直投型酸奶发酵剂的研究》文中研究指明本试验针对我国酸奶发酵剂应用现状，以优化选育的嗜热链球菌（S.t)和保加利亚乳 杆菌(L.b）为原菌种，对其促生长物质、培养条件、菌体富集方法、冻干保护剂进行了系 统研究，旨在为直投型酸奶发酵剂生产提供依据。 S.t和L.b在6种培养基中生长情况比较结果表明：在含有乳成分（乳清、酪蛋白水 解物）和天然促生物质(蕃茄汁等）的培养基中，S.t和L.b生长相对较好。以乳成分作为增 菌培养基的基质，采用简单组和设计，试验了不同浓度、水解条件（水解用酶：胰蛋白酶， 时间：30或60分钟，pH＝8）、不同配比的脱脂乳和乳清的增菌效果，结果发现乳清水解 后促生效果明显优于未水解组分，水解脱脂乳增菌效果不尽理想。各组分配比试验中， 4％脱脂乳和6％乳清酶解液以1：1混合获最佳增菌效果，固形物含量过高或过低均不利 于S.t和L.b的生长。增菌因子单因素实验表明：酵母粉、蕃茄汁、麦芽汁、啤酒是较为 有效的生长促进因子，纟吉页氨酸对S.t、甲酸对L.b增殖作用显著。从培养基成分综合性考 率，对S.t和L.b上分选六种增菌因子，采用三因素三水平两组正交实验（天然物质为一组， 化合物为一组）相叠加的设计，确定了乳基质培养基中增菌因子最佳配方： S．t：0．7％酵母粉、5％麦芽汁、5％著茄汁、2％乳糖、0．05％纟吉页氨酸 L．b：0．7％酵母粉、5％麦芽汁5％蕃茄汁、2％乳糖、70mg／kg甲酸 在此培养基中经 37℃、12小时培养 S.t上和L.b的菌数分别达 5．20× 10_8cfu/ml和 4.75 ×10_8cfu／ml，碳酸钙做为增菌的盐类是不适宜的。采用三因素二次饱和 D-最优设识分别 确定S.j和L.b优化培养方程及条件： S.t：Y＝0．58-0.038x_1-0.04x_2－0.002x_3－0.03lx~2_1＋0.04_x_1x_2－0.llx_1_x3－0.019x~2_2／＋0.002x_2x_3－ 0.018x_2_3（T：41．8Ph：6．lt：4．6hrs） L.b：Y＝O．494十0．003x_2＋0.08x3－0.023x~2_1+0.003x_1x_2+0.05X1_x_3 0.018X~2_2-0.002x_2X_3－0.014 X~2_3（T：42．5 ℃ pH5．9 t：4.7hrs） 在相应条件下培养，S.t和 L.b上菌数分别增至5．80 ×IO_9cfu/ml，3.05 ×IO~9cfu/ml。 对离心富集条件进行选择研究，结果显示：分离转数和温度是影响富集的两大因素， 高分离转数和较低温度利于菌体富集，蛋白溶解剂的加入减少了培养液中的蛋白颗粒， 提高了离心浓缩倍数。离心富集后 S.t和 L.b菌数分别可达 1．95×10~（11）Cfu/g、l.2× 10~(11)cfu/g。细菌过滤器的富集方式对菌体形态影响小，但操作过程繁琐、处理量小，不 适合工业化生产。 以脱脂乳为冻干悬浮基质｛S．t（l5％）、L.b(10％）｝，在此基础上的冻干保护剂单因子实 验的结果中发现：侧金盏花醇、维生素c、甘油、蔗糖、海带汁是较为有效的保护剂， 谷氨酸钠对S.t保护效果显著，胱氨酸对L．b保护效果显著。侧金盏花醇对S.t和L.b的 保护效果最好，但其价格昂贵，应用性受到限制。运用三因素二次旋转正交组合设计建 立Lb保护剂组合模型 Y＝0.7253-0．0692x_1-0．0301x~2_1＋0．0186x_2－0.556x_3＋0.0159x_3x_2－0．0337x~2_3 在此模型下得到的最优保护剂配方（甘油1％维生素cO．3％胱氨酸0.l％）可使冻干存活 率达79％，保护剂中跳氨酸和维生素c的联合作用效果明显，较低的甘油浓度利于其抗 二 东北农业大学 冷冻干燥技术生产酸奶直投型发酵剂的研究 硕士学位论文 冻保护作用的发挥；运用五因素二次旋转正交组合设计建立sj的冻干保护剂组合模型 ＊司．8440－0刀643x、0刀646x22ed刀068x3－0刀刀2x／＋0．0075x4－o．00068x42ed刀060x5儿刀6 95X52 在此模型下得到的最优保护剂配方（蔗糖5％甘油2％谷氨酸钠0、8％维生素＊％海带 汁5％）可使S｛的冻干存活率达84％，保护剂两两之间作用方式相似，各保护剂在零水 平附近时保护作用较好。 冻干菌培养物电镜观察表明：保护剂的加入使冻干基质呈疏松空间网络结构（S上为 溶岩状，L．b为菜花状）为菌体存活提供了空间保护屏障；同空白组相比，保护剂的加入 对维持菌体形态起到了很好的作用，冻干后菌体形态变化较小；空白组冻干基质成片层 结构，菌体外露子表面，易受外界不良因素侵?
张兰威[2]2002年在《乳酸菌优良菌株的选育及直投式酸奶发酵剂的研制》文中指出为了提高我国酸奶的品质和生产水平，缩小与发达国家在直投式酸奶发酵剂的差距，本课题对酸奶菌种(嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌)的大量菌珠进行选育，并从工业化生产的角度考虑系统研究了高活力乳酸菌发酵剂增菌、冷冻干燥，多菌种组合的机理和工艺条件。结果如下： 1．乳酸菌菌株的分纯及选育 由不同来源商业发酵剂BS和直投式发酵剂DVI在特定培养基上划线分纯，得到20珠球菌、12珠杆菌。菌株经活化后连续五代发酵脱脂乳，综合考虑酸度、pH值、感官、粘度和和凝固时间各项指标，选出六株杆菌分别为：350L、380L、TM-111L、V1L、95L及前期优选B3L，球菌五株分别为：TM-111S、900S、96S、YC380、SH9。经形态学和生理生化初步鉴定，可以初步判定所选择的球菌为嗜热链球菌，杆菌为保加利亚杆菌。 将优选出的球菌和杆菌以1：1混合发酵脱脂乳，根据滴定酸度、pH值和粘度选出发酵性能最好的球菌和杆菌组合为：TM-111S与TM-111L、900S与95L、900S与TM-111L、900S与V1L、TM-111S与B3。 2．优选的保加利亚杆菌菌株紫外诱变及驯化 对保加利亚杆菌B3、TM-111L进行紫外菌种诱变选育，选取致死率为80～90％的紫外照射条件为：选择在20w紫外灯，菌悬液距紫外光源30cm，照射2min。经过复筛选出4株对低酸敏感的保加利亚乳杆菌，但经过第一次传代，只有一株显示了对酸度敏感，而经过第二次传代，所有诱变的保加利亚乳杆菌菌珠对酸度敏感的特性都全部丧失。 3．高活力乳酸菌的增殖培养 根据优选L.b和S.t在经典培养基中生长，选定S.t和L.b增菌培养基的基质为：4％脱脂乳和5％的酶解乳清(水解时间60min，1：1配合)。通过增殖因子的单因素试验效果和正交试验确定增菌培养基(1)S.t最佳配方为：5％蕃茄汁、0.7％酵母粉、5％麦芽汁；2％乳糖、0.5％缬氨酸、1％碳酸钙。(2)L.b最佳配方为：5％番茄汁、5％麦芽汁、0.7％酵母粉；2％乳糖、70mg/kg甲酸。 另外，补加10％Gq可以提高球菌的活力。 控制发酵过程温度、pH值，对乳酸菌的产酸活性影响很大，其中球菌更适合在PH值较高(6.1)、温度为41℃条件下生长；杆菌更适合在pH值较低(5.7)、温度为41℃条件下生长。采用磷酸盐缓冲液在菌生长高峰期缓冲能力不能满足需要，不适合产酸量大的乳酸菌增殖。增菌过程充气体N_2、CO_2，对菌体并无提高。 运用三因素二次饱和D-最优化设计(311A)，得到球菌S.t培养条件的回归方程为：y=-83.07+2.40x_1+10.15x_2+0.99x_3+0.03x_1x_2-0.02x_1x_3+0.02x_2x_3-0.03x_1~2+0.03x_2~2-0.04x_3~2在培养温度41.8℃，pH值6.1、培养时间4.6h可获得最大产乳酸活力0.59％。运用三因素二次饱和D-最优化设计(311A)，得到杆菌L.b培养条件回归方程为：y=-67.58-1.79x_1+9.57x_2+0.82x_3+0.02x_1x_2-0.01x_1x_3-0.02x_2x_3-0.02x_1~2-0.88x_2~2-0.04x_3~2在培养温度42.5℃、pH值5.9、培养时间4.7h，可获得最大产酸活力0.50％。 按照优选增菌培养基和条件在全自动发酵罐中增菌，结果＊上菌产酸活力在4h后下降；而SJ菌在增殖3．5～4h后，球菌的产酸活力下降。对增菌过程中菌体特征观察可以发现，在产酸活力达到最高之前（4h）L上为短而直的杆状，达到最高产酸活力后菌体为长而弯曲的杆状，并且在菌体内有着色不均匀的颗粒。 将球、杆菌混合组成酸奶发酵剂，以球菌增菌4．sh、杆菌增菌3．sh发酵脱脂乳的产酸活力最高；另外，从各增菌阶段的杆菌与增菌4刀～4．sh的球菌混合其发酵活力无明显差别可以看出，杆菌的最初活力在实验范围内对酸奶发酵剂的活力影响不大。增菌培养基中增殖的发酵剂其产酸活力明显高于传统发酵剂的巾＜0刀5），这证实实验所选的增菌培养基是有效的。 将球菌和杆菌以初菌数1＊比例混合在增菌培养基中，无论温度如何都遵循球菌先迅速生长，而在温度38C～44oC培养球菌数量始终占优势；Zh后杆菌比例增加趋于平衡，这一变化规律受培养温度影响，较高温度培养有利杆菌生长，而使球杆菌比例达到平衡的时间较短。较高pH值6刀有利于混合培养的总菌数增加，但是球菌杆菌比例不平衡，即球菌的数量远远高于杆菌；较低pH值培养总菌数低，但球杆菌比例随培养时间延长而趋向于平衡。 4．营养物质及代谢产物对曹体生长的影响 在发酵过程中乳糖消耗量约为中和用氢氧化钠的4倍，因此在乳酸菌增菌过程中根据NaOH的消耗量补加乳糖是必要的。补加乳糖量为：保加利亚乳杆菌（Lb）为碱量的4倍 （按重量比）即可满足需要；而嗜热链球菌（S【）则在优选培养基之中再加 1％的乳糖，并在增菌过程中以4倍碱的量补加乳糖可获得更高的菌活力． 将增菌发酵液分做抑菌试验，通过测定抑菌圈证实增菌过程中发酵液对菌体本身有抑制作用，这种抑制作用随着发酵时间的延长而增强：球菌在增菌培养基中发酵3刀h，杆菌在增菌培养基中发酵4h后其发酵液对自身菌的抑菌能力明显增强。通过添加 Ca（LC）。和 Na（LC）可知，中和剂对微生物菌体有抑制作用。同时 SDS－聚丙烯酚胺凝胶电泳分析发现在发酵液中有nisin成分的低分子蛋
刘小艺[3]2011年在《果蔬用直投式发酵剂的研制与应用》文中研究表明传统的果蔬发酵方法所存在的问题有发酵时间长,发酵产品容易被污染,发酵产品品质不能统一。采用直投式发酵剂发酵的果蔬不仅大大的缩短了发酵时间,所得到的品质也能相对统一,菌体的储存、使用也极为方便。所以我们对尚处在研究阶段的直投式发酵剂的各个生产阶段进行优化,包括菌体增殖条件,冻干保护剂的最优组合,还对经直投式发酵剂发酵的果蔬与采用传统发酵方法发酵的果蔬进行对比,主要从挥发性气味与感官评定两方面考虑,最后为了更微观更直观的考察保护剂对菌体的保护。本项研究对果蔬直投式发酵剂的工业化生产提供了试验数据,对果蔬发酵产业的技术提高具有重要的理论和经济价。本文主要研究结果如下：1、高浓缩菌体的研制经过在几种经典培养基中的比较研究,培养得出大然的培养基物质对菌体的增菌效果明显,而盐离子对菌体的促进作用不大。再进一步对培养基优化过程中选取了几种天然的增殖因子对菌体进行单因素优化试验研究,得到促进效果明显的因子为：L.p为麦芽浸粉、水解大豆蛋白胨、番茄汁；L.m为蔗糖、酵母粉、麦芽汁。运用数学统计软件Design Expert7.0的分析,我们得到了L.p培养条件的回归方程为：(1)Lp活菌数=25.04+0.69A+4.82B+2.64C+3.01AB+0.82AC+3.19BC-2.84A2-4.09B2-3.29C2由分析得出：当麦芽浸粉含量为1.61g/100mL,水解大豆蛋白胨取1.47g/100mL与番茄汁7.36mL/mL时活菌数可达到最大值30.125×109 cfu/mL。(2)L.m活菌数=8.35-1.38A-0.21B-1.06C+1.01AB+1.12AC+0.34BC-1.12A2-0.98B2-1.39C2由方程可以得出：当蔗糖取1.04g/100mL酵母粉含量取0.41g/100mL麦芽汁添加量为4.58mL/100mL时活菌数可达到11.7×109 cfu/mL。即L.p的最佳培养基为：麦芽浸粉1.61g/100mL、水解大豆蛋白胨取1.47g/100mL、与番茄汁7.36mL/mL、0.02%KH2PO4、0.02%NaHPO4。L.m的最佳培养基为：蔗糖1.04g/100mL、酵母粉0.41g/100mL、麦芽汁添4.58mL/100mL、0.02%KH2PO4、0.02%NaHPO4。在对L.p与L.m的生长条件进行优化时,我们得到L.p的最适生长温度为30℃,L.m的最适生长温度为35℃,L.m最适培养的pH值为7,而L.p最佳培养pH值为6,最佳的收集时间均为18h。在对离心条件进行优化时,得到结果8000rpm,4℃,10min。2、L.p与L.m冷冻干燥保护剂的优化研究将离心后的菌泥加入含不同保护剂的12%的脱脂乳,通过单因素实验的结果选取4种保护剂做响应面分析,得到优化后的冻干保护剂配方。运用数学统计软件Design Expert7.0的分析,我们用响应面的方法对冻干保护剂的最优组合进行了实验,结果表明(1)L.p的回归方程：L.p的存活率=91.26+7.15A+7.30B+5.83C+2.93D+2.86A B+1.41AC+2.705AD+1.55BC+6.66BD-0.89CD-16.26A2-14.09B2-8.23C2-5.89D2由此得出：当海藻糖添加量6%,侧金盏花醇3.89%,谷氨酸钠3.79%,乳清4.09%时,L.p的此存活率可以达到95.96%。做三次验证试验平均存活率在93.51%与预测结果接近,(2)L.m的回归方程为：L.m的存活率=89.81+5.61A+7.67B+5.37C+5.13D+0.25AB+1.36AC+1.42AD+1.49BC+4.90BD-2.17CD-15.77A2-13.80B2-9.51C2-6.66D2通过软件计算得到：当海藻糖取5.86%,A物质6.54%,甘油3.54%,B物质为4.01%时L.m的存活率可达到93.91%。为了验证最大预测值,在最优点做了3个重复实验得到,L.m的平均存活率为92.46%,与预测值很接近。在考查保护剂对菌体生物特性的保护作用时,对添加了保护剂的菌体进行活化5h然后测定其滴定酸度、与乳糖酶活力,得出用海藻糖、A物质、B物质和乳清保护下的菌体表现出较强的生理活性。在对冻干菌体进行电镜观察时我们发现,添加了保护剂后的冻干菌体表面被光滑的保护剂包裹住,不受外界环境的污染；而没有添加冻干保护剂的冻干菌体直接裸露在微粒的表面,在电镜下可以清晰的看到菌体的杆菌形态与球菌形态。由此直接得出冻干保护剂在冷冻干燥的整个过程有效的保护了菌体。直投式发酵剂的保藏实验得出,冻干菌体保藏在真空-18℃条件下可以更好的使菌体不失活。3、直投式发酵剂的发酵效果研究本实验采用顶空固相微萃取结合GC-MS对不同发酵方式发酵的泡菜中的挥发性物质进行了分析,分别从这两种发酵方式不同发酵时间的泡菜中分离鉴定出84、75、111、128种挥发性物质,说明顶空固相微萃取结合GC-MS能较好的分析泡菜中的挥发性物质。乙醇、乙酸、乙酸乙酯以及含有乙酸的化合物是由微生物发酵产生的,用DVU(直投式发酵剂)发酵5天后的泡菜中乙醇占总峰面积8.8%,乙酸2.21%,含有乙酸化合物占14.73%。传统发酵法发酵5天后的泡菜中乙醇占6.55%,乙酸0.81%,含有乙酸的化合物7种占总峰的7.81%；由此看来经DVU发酵5天后的泡菜中由微生物发酵所产生的特征芳香物质要多于传统发酵法发酵相同时间的泡菜。经DVU发酵15天后,乙醇占被测总峰的32%,含乙酸的化合物占总峰的5.58%,经传统发醇法发酵15天后检出乙醇占25.7%,含有乙酸的化合物占总面积的9.71%；经过更长时间的发酵,两种发酵法在由微生物发酵而产生的香气物质趋于接近。由此也可以说明,DVU发酵法相对于传统发酵方式来说可以缩短发酵时间。在四个样品中都检出的甲基二硫化碳,二甲基三硫,二烯丙基二硫和二烯丙基三硫被认为是泡菜的主要特征性气味,这些特征性的含硫化合物在DVU发酵5天,与传统法发酵5天的泡菜中分别检出所占的比例为44.2%,4.51%；DVU发酵15天,与传统法发酵15天中所占比例为12.78%,8.23%。由此可以看出,经DVU发酵的泡菜在特征香气的占比传统发酵法要高出很多,特别是在发酵到15天的时候,经过更长时间的发酵含硫化合物的占比在下降,这也和喻勇新等人在“研究泡菜在贮藏程中风味物质的变化”一文中的结果是一致的。经过对两种发酵方法的泡菜汁的酸度与pH值分析可知,用冻干菌发酵的泡菜产酸快,与传统发酵发相比可以缩短发酵时间近9天,用冻干菌发酵的泡菜在发酵8天时就可以成熟。为了得到直投式发酵剂发酵泡菜的最佳工艺,进行了正交实验,实验得出发酵温度为30℃,菌种配比为L.m:L.p为1:2,接种量为3%,发酵时间为5天。在此条件下发酵出来的泡菜香气浓郁,酸度适中,颜色鲜亮,口感适宜。冻干菌的保藏实验得出,冻干菌体保藏在真空-18℃条件下可以更好的使菌体不失活。结论：通过对菌体各个生长过程,菌体收集过程与冻干保护剂的优化组合可以将菌体的浓度做到预定的高度,以及在后续的冻干过程中有较高的存活率。将制得的直投式发酵剂放应运于果蔬的发酵可以缩短其发酵时间,以及控制发酵果蔬的品质。
王璐[4]2010年在《盐胁迫下乳酸菌的高密度培养及冻干保护的研究》文中研究指明近年来,我国乳制品工业迅猛发展,尤其是酸奶发酵剂的生产。为了提高国产酸奶发酵剂的市场竞争力,就需要开发出高活性、高品质的产品来满足日益增长的消费需求。嗜热链球菌及保加利亚乳杆菌是生产酸奶发酵剂的主要菌种。本研究从几个关键点入手,包括培养过程中乳酸中和剂的选择、乳酸菌耐盐驯化、乳酸菌营养需求以及乳酸菌冻干损伤等,为高活性酸奶发酵剂的生产提供一定的理论基础。本研究分别对嗜热链球菌St sp1.1及保加利亚乳杆菌Lb 34.5在脱脂乳培养基与配制培养基中的生长进行对比,确定两种菌均在12%脱脂乳中生长状态良好,最大活菌数分别为在配制培养基中的2.8倍及2.6倍;以脱脂乳为基础培养基,利用发酵罐对乳酸菌的最佳乳酸中和剂进行选择,结果表明,对于两种菌使用20%的Na2CO3作为中和剂,其所能达到的活菌数最高,且最大比生长速率最大;实验证明,乳酸盐胁迫对菌体生长有很大的抑制作用,驯化乳酸菌对盐的耐受性可以进一步提高菌体密度,球菌活菌数由4.85×10~9 cfu/mL提高到5.83×10~9 cfu/mL,杆菌活菌数由1.28×10~9 cfu/mL提高到1.75×10~9 cfu/mL。对增菌物质进行选择,确定腺嘌呤、甲酸钠、L-半胱氨酸盐酸盐有明显增菌作用。50μmol/L腺嘌呤对球菌及杆菌促生长作用明显;5 mmol/L甲酸钠对球菌促生长作用明显,10 mmol/L甲酸钠对杆菌促生长作用明显;50 mg/L L-半胱氨酸盐酸盐对球菌、杆菌有促生长作用,当浓度达250 mg/L时对两种菌生长均有抑制作用。用高效液相色谱法测定几种有增菌作用的复合成分中嘌呤物质的含量,结果表明,啤酒、麦芽汁、酵母提取物中均含有一定浓度的腺嘌呤,而蛋白胨、牛肉粉在实验条件下没有检测到,补充腺嘌呤后活菌数进一步提高,说明这些复合物除了能提供碳源、氮源等物质外,其中含有的腺嘌呤可以更好的促进菌体细胞生长。本研究还对乳酸菌冻干过程中的损伤进行了初步研究,明确了10%海藻糖与1%甘氨酸组合作为冻干保护剂可以明显提高冷冻及冻干存活率、减少冷冻及干燥过程中细胞膜上关键酶的损失,对维持细胞膜的完整性有一定作用。
刘飞, 杨丽杰, 霍贵成[5]2005年在《罗地亚9001直投型发酵剂发酵特性研究》文中研究指明利用罗地亚9001直投型发酵剂来发酵酸奶,探讨了利用直投型发酵剂发酵的酸奶不能作为后续发酵剂进行酸奶生产的原因。在实验中首先利用直投型发酵剂发酵牛乳,然后依次利用各代次产物作为后续发酵剂生产酸奶,直至第6代牛乳不能再正常发酵为止。同时,对每代酸奶中嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌进行计数,并观察嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌比例上的变化。最后将第6代不能正常发酵酸奶中的嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌分离并进行鉴定。将二者按11(数量比)的比例接种牛乳,发现牛乳能够正常发酵。结果表明,利用酸奶作为后续发酵剂的第6代牛乳不能正常发酵的原因是嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的数量比发生变化。而导致此情况发生的原因可能是由于低温下二者的生长速率不同。
于修鑑[6]2004年在《乳酸菌高密度培养及浓缩型发酵剂研究》文中进行了进一步梳理乳酸菌,是指一群能从可发酵性碳水化合物(主要是葡萄糖)产生大量乳酸的革兰氏阳性细菌的通称。乳酸菌高密度培养工程技术研究具有重要的理论意义和广阔前景。乳酸菌冻干发酵剂具有体积小、含菌量高、活力强、用量少、污染低、品种多,便于运输、保藏,使用方便。本文以乳酸杆菌为研究对象,为了获得含有较多活细胞且使用方便的乳酸菌冻干发酵剂,对乳酸杆菌进行高密度培养和浓缩型发酵剂制备工艺及有关理论进行系统的研究,本研究对增殖培养基组分、培养条件、冻干发酵剂保护剂的筛选等主要步骤进行了研究。结果如下:首先确定乳酸杆菌的种子培养基最佳组成:葡萄糖2.0%、蛋白胨1.0%、牛肉膏0.5%、酵母膏0.5%、蕃茄汁10%,pH6.5。对发酵培养基进行优化,得到乳酸杆菌最佳发酵培养基组成:葡萄糖:乳糖(1:1)2.0%、牛肉膏1.0%、柠檬酸钠0.5%、吐温80 0.05%、氯化钠0.25%、硫酸镁0.1%,番茄汁10%,pH值为6.5。培养得到的乳酸杆菌活菌数为1.05×1011cfu/ml。同时对乳酸杆菌的培养条件进行研究,确定了乳酸杆菌的培养条件:发酵培养最适温度37℃,初始pH值6.5,普通生化培养箱,培养时间18-21h。采用半连续高密度培养来进一步提高乳酸菌发酵密度,初步探索膜过滤高密度培养的条件。乳酸菌经过三次更换新鲜培养基的发酵培养之后,乳酸杆菌的菌体密度可达9.3×1012cfu/ml。在此基础上设计了培养—分离耦合膜生物反应装置,并提出反应装置的控制参数和设备条件。以新鲜培养基作为冻干悬浮基质,对半胱氨酸、脱脂乳粉、谷氨酸钠三种保护剂组成的复合冻干保护剂进行响应面优化实验,结果表明:对乳酸菌影响最大的保护剂是半胱氨酸,经过优化取得的最优值分别为:脱脂乳粉9.7%,半胱氨酸0.03M,谷氨酸钠3.2%。活菌存活率最高达到89.5%。而且不同复水介质对乳酸菌的存活率影响不显著。乳酸菌冻干发酵剂,在4℃常压状态下进行贮藏,于五个月后测定活菌的存活率,结果为66.4%,表明乳酸菌冻干发酵剂的保存性较好。
谢丽源[7]2003年在《活性干燥乳酸菌发酵剂的研究》文中研究说明本试验以黄瓜汁为基质，通过添加2％的葡萄糖、0.5％的蛋白胨制成基础培养基，对5株乳酸菌进行了发酵性能研究。选取其中两株菌作为发酵菌种，以发酵过程中的pH值，活菌数为指标，对其菌种配比、培养基成分、培养条件、富集方法、冻干保护剂等进行了系统研究，旨在为直投型的乳酸菌发酵剂生产提供依据。研究结果表明： 1．通过研究五株菌发酵产酸特性，选取A菌株和D菌株两株菌作为发酵菌种。当双菌混合培养时，表现出了良好的互生发酵特性。且当双菌配比为1：1时，产酸能力和活菌数均高于其它组合。 2．通过单因子试验，筛选了用作发酵剂制作的最佳碳源为葡萄糖，最佳氮源为蛋白胨，生长促进因子为番茄汁。由正交试验确定了发酵培养基的最佳配方为2％葡萄糖、1％蛋白胨、5％番茄汁、10％磷酸盐、0.1％吐温80。 3．研究表明：在接种量3％，培养温度30℃，初始pH6.6，装液量40mL(100mL三角瓶)，振荡频率120r／min条件下培养，培养14h后补充营养物质继续培养，到20h时可使乳酸菌活菌数达到7.24×10~9cfu／mL。 4．在摇床恒温培养20h后，菌数达到最大值，即可进行离心收获菌体。离心条件设计为4000r／min，15min；4000r／min，30min；6000r／min，15min；6000r／min，30min；结果表明：4000r／min转速下离心30min，可以得到相对较好的菌体富 2003届硕士学位论文：活性干燥乳酸菌发酵剂的研究集效果。 5．以 10％的脱脂乳为冻于悬浮基质，对蔗糖、血清蛋白、甘油、海藻酸钠四种保护剂的保护效果进行了研究。结果表明：四种保护剂对菌体都有一定程度的保护效果，其中甘油的保护效果最佳，冻干后菌体的存活率最高。 6．在真空冷冻干燥机中将添加保护剂的菌悬液冷冻至－30C以下，于真空度为 60mm汞柱下冷冻干燥，2832h后，即可得到每克含活菌数为 3．4 XIO“个的高活力的乳酸菌粉末状发酵剂。 7．将冻干发酵剂成品进行应用特性研究，结果表明：发酵剂在保存期间菌数呈下降趋势。真空包装条件下菌数明显高于常压包装。－18t和 4oC保存效果优于常温，刁8C的保存效果略优于4C，但h者差别不大。从生产应用考虑，采用真空包装，在4C下贮藏，2个月对菌数影响不太大。 8．研究表明：冻干发酵剂的接种量可比普通液体发酵剂接种量小 100倍左右。冻干发酵剂需经过较长一段时间的延迟期才迅速产酸，但产酸总量与液体发酵剂相当，用冻干发酵剂制得的泡黄瓜风味与色泽与液体发酵剂无明显差别。
刘振民[8]2002年在《乳酸菌高密度培养及浓缩型发酵剂研究》文中研究指明乳酸菌下游生物工程技术研究具有重要的理论意义和广阔前景。本文以28株嗜热性乳酸菌和8株嗜温性乳球菌为研究对象，对乳酸菌生物学特性、高密度培养及浓缩型发酵剂制备工艺及有关理论、新产品开发等进行了系统研究，结果如下： 嗜热性乳酸菌、嗜温性乳球菌乳糖转运、代谢体系及有关酶类的差别是影响乳酸菌在牛乳中增殖速度的主要因素。两类乳酸菌最大产酸量、产酸率差异明显。蛋白质分解活力影响乳酸菌的增殖速度。筛选的LA32菌株具有良好的益生特性。 德氏乳杆菌保加利亚亚种、乳酸乳球菌乳酸亚种、嗜酸乳杆菌存在23kb的质粒：28kb的质粒也存在于乳酸乳球菌乳酸亚种中。乳酸菌内源性质粒研究对食品级载体的构建和优良菌株的分子育种具有重要意义。 以乳酸菌生物学特性和单因子试验为基础，设计出乳酸菌高密度增殖培养基——新型pH值内控型乳清基质培养基，营养均衡，缓冲能力强，乳酸菌比生长速率较大，优于MRS培养基和牛乳培养基，为0.9218h~(-1)，德氏乳杆菌保加利亚亚种的最短代时为38.79min。 选用Logistic equation作为菌体细胞生长的动力学模型，研究得出： 德氏乳杆菌保加利亚亚种菌体分批培养的动力学方程为： Cx(t)=0.2503·e~0(0.3847t)／{1-(0.2503／3.628)(1-e~(0.3847t)) 乳酸乳球菌乳酸亚种菌体分批培养的动力学方程为： Cx(t)=0.2472·e~(0.2092t)／{1-(0.2472／2.128)(1-e~(0.2092t)) 为进一步放大试验和工业化生产以及优化培养工艺提供了理论模型。 培养温度为42℃时，唾液链球菌嗜热亚种、嗜酸乳杆菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种的比生长速率分别为0.5649、0.5260、0.5931h~(-1)；培养温度为30℃时，乳酸乳球菌乳酸亚种、乳酸乳球菌乳酸亚种丁二酮变种、乳酸乳球菌乳油亚种的比生长速率分别为0.4770、0.2534、0.2765 h~(-1)；接种量大，菌体的生物量增量大，比生长速率降低；摇瓶培养中溶解氧增大，乳酸菌生物量增量减小，进行乳酸菌培养时，不宜采用搅拌操作。 选择培养基起始pH值、培养时间和培养温度三因素进行分批培养条件的优化，所得模型的实际值方程为： y=-77.2404+9.0272x_1+1.0836x_2+2.0864x_3-0.0093x_2~2-0.021lx_2x_3-0.0164x_3~2 生物量在5.0以上的培养条件为：培养基起始pH值为6.7～6.9、培养时间为18～21h、培养温度为37～39℃。 研究了最新发酵技术对乳酸菌高密度培养的影响。与常规培养相比，等pH值培养技术一定程度上克服了因pH值下降、乳酸积累而引起的酸损伤，菌体密度较高。嗜酸乳杆菌在pH5.5进行恒定pH值培养，菌数可达到3.89×10~9cfu／mL。理论分析表明：在单一补料分批培养的准恒定状态下，稀释率与比生长速率基本相同，即μ≈D。采用全营养物质的连续流加法，在对数生长末期进行补料操作，确定起始培养基流加速率为5．874×10~(-4)m~3/h。德氏乳杆菌保加利亚亚种的菌体密度可达1.0×10~(10)cfu/mL。一 首次采用先进的微滤技术浓缩乳酸菌液，结果表明：微滤浓缩、超滤浓缩、离心浓缩的浓缩比分别为 19．lJ．9、15．9倍，脚后的菌液浓度分别为 115X10‘、讪L、979 X 100cthe、5．38 X 10’CaL。扫描电镜（SEM）观察表明乳酸菌可以被 0．illm的微滤膜有效截留。微滤技术是制备乳酸菌浓缩液的有效手段。 将微滤膜浓缩与反应器相偶联，设计出新型乳酸菌高密度培养的生化反应器。利用微滤膜的隔离作用实现抑制性代谢产物的转移和菌体的浓缩；同时进行pH值控制培养和新鲜培养基的补料操作，达到乳酸菌的高密度培养。理论分析表明在单罐连续培养体系的恒定状态下leq。在对数生长末期进行全营养料流加的补料速率为 6．540X10“m’h‘。与分批培养相比，在膜主物反应器中 LDB的菌体密度可达 l．IX 10’‘cJllflllL，增加为 550倍，比主长速率增加 20．3％，达到 0．8576 h‘。乳酸菌发酵液可直接用于冻藏浓缩发酵剂或冻于直投型发酵剂的生产。 进行了高活力菌株的筛选，杆菌对冷冻的耐受性低于球菌；稳定期前期收获的菌体对应激条件的抵抗力强，存活率较高；冷激处理可以提高菌体的存活率，这与抗冻蛋白质或某些抗冻物质的产生有关。－74℃比－20℃更利于菌体的保护。 乳酸菌冷冻干燥过中，残余的水分含量在2－3％，菌体的相对存活率较高；在冷冻干燥过程中，存在两个最大冰晶的生成带，即：o3了℃和－3De－37．4C。快速通过冰晶生成带可以减小菌体的冷冻损伤。复合保护剂优于单一保护剂，保护剂之间存在协同效应。LDB菌株在冻干前后质粒保持了很好的稳定性。液态发酵剂、冻干发酵剂、冻藏发酵剂的生长迟滞期分别为〕石1、互二6、口．84h：对数生长末期的产酸率分别为0．5992、03968。05159PH血。冻藏发酵剂比冻干发酵剂更利子保持菌体的活力。 透射电镜（TEM）观察表明：乳酸菌经过冻融处理，菌体致死率增加、损伤严重，出现菌体中间断裂、后端溶解等现象。杆菌比球菌易于受损。生化试验表明冻藏、冻干样的菌体细胞膜通透性增加，裂解的菌体内容物释放，核酸、蛋白质等可溶性
潘斌, 刘顺春, 黄松辉[9]2019年在《铁皮石斛红枣复合乳酸菌饮料的加工工艺研究》文中进行了进一步梳理以鲜铁皮石斛、超微红枣粉、鲜奶为主要原料,通过乳酸菌发酵进行铁皮石斛复合乳酸菌饮料的研制及加工工艺研究,通过单因素试验和正交试验设计四因素三水平试验方案,结合实际试验条件,得出确定制作铁皮石斛复合酸奶的最佳配方。结果表明,铁皮石斛汁添加量30%,鲜奶添加量50%,超微红枣粉添加量1.5%,白砂糖添加量5%,稳定剂魔芋粉0.1%;采用直投式乳酸菌种,按1 g/1 000 m L的投放量,在42℃下发酵7 h,可制得品质优良、酸甜适中、风味独特、营养丰富的铁皮石斛红枣复合乳酸菌饮料。
参考文献：
[1]. 冷冻干燥技术生产直投型酸奶发酵剂的研究[D]. 王宇. 东北农业大学. 2000
[2]. 乳酸菌优良菌株的选育及直投式酸奶发酵剂的研制[D]. 张兰威. 东北农业大学. 2002
[3]. 果蔬用直投式发酵剂的研制与应用[D]. 刘小艺. 西南大学. 2011
[4]. 盐胁迫下乳酸菌的高密度培养及冻干保护的研究[D]. 王璐. 哈尔滨工业大学. 2010
[5]. 罗地亚9001直投型发酵剂发酵特性研究[J]. 刘飞, 杨丽杰, 霍贵成. 中国乳品工业. 2005
[6]. 乳酸菌高密度培养及浓缩型发酵剂研究[D]. 于修鑑. 南京工业大学. 2004
[7]. 活性干燥乳酸菌发酵剂的研究[D]. 谢丽源. 西南农业大学. 2003
[8]. 乳酸菌高密度培养及浓缩型发酵剂研究[D]. 刘振民. 东北农业大学. 2002
[9]. 铁皮石斛红枣复合乳酸菌饮料的加工工艺研究[J]. 潘斌, 刘顺春, 黄松辉. 农产品加工. 2019
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