酸羊奶發(fā)酵菌株培養(yǎng)及凍干保護(hù)劑的研究.pdf

1、酸羊奶具有良好的保健功能和豐富的營養(yǎng)價(jià)值，引起研究者的關(guān)注和消費(fèi)者的喜愛。本研究以制備酸羊奶直投式發(fā)酵劑的凍干菌粉為主旨。以本實(shí)驗(yàn)室前期從商業(yè)牛乳直投式發(fā)酵劑中分離出的適合羊奶發(fā)酵的保加利亞乳桿菌（Lactobacillusbulgaricus，LB）和嗜熱鏈球菌(Streptococcusthermophilus，ST)為試驗(yàn)菌株，就培養(yǎng)基的優(yōu)化和凍干保護(hù)劑的篩選兩方面，通過單因素試驗(yàn)、Plackett-Burman試驗(yàn)、爬坡試驗(yàn)、B

2、ox-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及響應(yīng)面優(yōu)化法，對菌體活菌數(shù)和凍干存活率的影響進(jìn)行研究，從而確定出最佳培養(yǎng)基組成及復(fù)合凍干保護(hù)劑配方。主要的研究結(jié)果如下。
　　 1.Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)分別篩選了LB基礎(chǔ)培養(yǎng)基中碳源/益生元、氮源、氨基酸類主要影響因子，結(jié)果表明酪蛋白水解物、谷氨酸和葡萄糖為主要影響因子。再通過爬坡試驗(yàn)、Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及響應(yīng)面優(yōu)化，得到LB的最佳培養(yǎng)基為0.95％葡萄糖、1.55％酪

3、蛋白水解物、0.0007％谷氨酸，0.59％K2HPO4，pH6.5。經(jīng)驗(yàn)證，活菌數(shù)達(dá)到(2.95±0.07)×109cfu/ml，與預(yù)測值相近。
　　 2.Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)分別篩選了ST基礎(chǔ)培養(yǎng)基中碳源/益生元、氮源、氨基酸類主要影響因子，結(jié)果表明大豆蛋白胨、谷氨酸和酪蛋白水解物為主要影響因子。然后通過爬坡試驗(yàn)、Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及響應(yīng)面優(yōu)化，獲得ST的最佳培養(yǎng)基為1％葡萄糖，3％大豆蛋白胨、

4、1％酪蛋白水解物、0.0015mg/L谷氨酸、0.2％KH2PO4，10％番茄汁，0.05％吐溫-80，pH6.8。經(jīng)驗(yàn)證，活菌數(shù)達(dá)到(1.91±0.07)×109cfu/ml，與預(yù)測值相近。
　　 3.測定了LB和ST在優(yōu)化前和優(yōu)化后菌體的生長曲線。LB在優(yōu)化前后經(jīng)20h培養(yǎng)活菌數(shù)由2.04×109cfu/ml增加到2.76×109cfu/ml，提高了1.35倍。且ST在優(yōu)化前經(jīng)12h培養(yǎng)活菌數(shù)為1.61×109cfu/ml，

5、而在優(yōu)化后10h培養(yǎng)達(dá)到1.95×109cfu/ml，提高了約1.2倍，且穩(wěn)定期提前。表明用響應(yīng)面法優(yōu)化LB和ST的培養(yǎng)基是可行的。
　　 4.真空冷凍干燥獲得兩菌體的凍干菌粉。通過單因素試驗(yàn)、Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)和響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，從十種單一保護(hù)劑蔗糖、乳糖、脫脂乳、碳酸氫鈉、谷氨酸鈉、硫酸鎂、抗壞血酸鈉、酵母粉、維生素B2、磷酸緩沖液中，篩選出對LB凍干保護(hù)效果影響顯著的因子。結(jié)果表明28％脫脂乳粉、24％乳

6、糖、4.8％谷氨酸復(fù)合添加時(shí)對LB的凍干保護(hù)效果較好。經(jīng)驗(yàn)證，該保護(hù)劑可使其存活率達(dá)(64.41±0.02)％，菌粉的活菌數(shù)為(3.22±0.02)×1011cfu/g，與預(yù)測值接近。
　　 5.Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)分別篩選了ST糖類、益生元/醇類、蛋白/氨基酸類保護(hù)劑的主要影響因子，結(jié)果發(fā)現(xiàn)可溶性淀粉、Vc和蔗糖為主要影響因子。最后通過爬坡試驗(yàn)和Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及響應(yīng)面優(yōu)化，獲得了ST的最佳凍干

7、保護(hù)劑配方為17％蔗糖、17％可溶性淀粉、0.4％Vc。經(jīng)驗(yàn)證，該保護(hù)劑可使其存活率達(dá)到(69.93±0.07)％，菌粉活菌數(shù)達(dá)到(2.79±0.03)×1011cfu/g，與預(yù)測值接近。上述保護(hù)劑均以菌泥的等體積添加，并用磷酸緩沖液補(bǔ)充。
　　 本研究得到的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌培養(yǎng)基，能有效提高其發(fā)酵液中的活菌數(shù)，為菌體的進(jìn)一步濃縮培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)復(fù)合凍干保護(hù)劑的添加，提高了菌體的凍干存活率。這不僅為酸羊乳產(chǎn)品的開發(fā)