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嗜酸乳杆菌活菌制剂开发研究

作　者: 苏安分
导　师: 霍贵成
学　校: 东北农业大学
专　业: 食品科学
关键词: 嗜酸乳杆菌 培养 冷冻干燥 活菌数
分类号: TS252.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


通过对嗜酸乳杆菌增菌培养的各种研究文献、报告等的分析,以及国内外嗜酸乳杆菌益生制品的审视,认识到嗜酸乳杆菌益生菌制品活菌数的研究一直都是一个难题,需要迫切的解决,对人类健康益生保健有着重大的影响。综合国内外嗜酸乳杆菌制品的研究、生产现状,本研究在嗜酸乳杆菌培养基、发酵培养工艺以及冷冻干燥工艺等多方面着手,以求提高嗜酸乳杆菌益生制品活菌数,满足国内外生产以及人类生活保健的需要。本研究包括嗜酸乳杆菌基本生理活性测定、培养基配方的研究、发酵罐发酵条件的摸索、离心收集活菌条件的研究、冷冻干燥保护配方工艺的研究等五部分的研究。第一部分通过模拟人体胃肠道环境,对嗜酸乳杆菌耐酸耐胆盐、抑制有害菌、抵抗抗生素等各种生理生化能力活性指标,进行了深入的研究。结果表明,嗜酸乳杆菌菌株具有很强的耐酸耐胆盐能力,很强的抑制有害菌的能力,很强的抵抗抗生素的能力,能够以较高的活性顺利通过胃肠环境定殖于肠道发挥益生作用。第二部分在常规培养基的基础上,优化培养基碳源、氮源、益生因子等各种营养因素的添加,研究得到最佳培养基配方:葡萄糖2%,低聚异麦芽糖0.5%,乳糖0.1%,蛋白胨0.6%,胰蛋白胨0.45%,大豆蛋白胨0.45%,L-半胱氨酸盐酸0.15%,牛肉膏1.0%,酵母提取物0.5%,吐温-80 0.1%,硫酸锰0.25g,乙酸钠5.0g,柠檬酸氢二氨2.0g,硫酸镁0.58g,K2HPO4·3H2O 2.0g,添加蒸馏水后总量为1000mL,121℃高压蒸汽灭菌15min。培养嗜酸乳杆菌可达菌数2.90×109cfu/mL,是MRS培养时的2倍之多,使嗜酸乳杆菌的增殖多了一倍。第三部分模拟工业发酵,在实验室瑞士比欧3.7L发酵罐中,摸索出最佳发酵培养条件,恒温37℃、恒pH 5.85、恒定转速100r/min,调碱中和剂为20%NH3·H2O,以2%接种量接入活化嗜酸乳杆菌KLDS1.8701进行培养,从8h10h,以2.5g/L*h流加速度补充葡萄糖,10h12h,以1g/L*h的速度补料,12h收获菌体。最终,菌数从MRS培养时的1.21×109cfu/mL,提高到7.01×109cfu/mL,提高约67倍。第四部分研究摸索离心工艺,得到最佳的离心方案,在4℃冷冻离心机中,设置离心力6000g,离心20min收集菌体,嗜酸乳杆菌离心收得率为82.71%,离心存活率为82.73%。第五部分对嗜酸乳杆菌冷冻干燥保护深入研究,得到最佳冷冻干燥保护剂组合:4%PVP K-30、20%脱脂乳、6%海藻糖、0.5%谷氨酸钠和4%甘油,可使嗜酸乳杆菌冷冻干燥后存活率达到93.33%。制得的冷冻干燥活菌制品,益生菌含量为1.35×1010 cfu/g,含水量为2.15%。

全文目录


中文摘要  8-9
英文摘要  9-11
1 前言  11-29
  1.1 立题背景  11-12
  1.2 嗜酸乳杆菌基本特征、功能及应用现状  12-20
    1.2.1 嗜酸乳杆菌的基本特征、分类、分布  12-13
    1.2.2 嗜酸乳杆菌的健康促进作用及应用  13-19
    1.2.3 嗜酸乳杆菌国内外研究进展  19-20
  1.3 嗜酸乳杆菌益生菌制品生产的研究  20-28
    1.3.1 嗜酸乳杆菌增菌培养基的研究  20-21
    1.3.2 嗜酸乳杆菌发酵过程控制的研究  21-24
    1.3.3 嗜酸乳杆菌冻干制品工艺的研究  24-28
  1.4 本研究的目的与意义  28
    1.4.1 本研究的目的  28
    1.4.2 本研究的意义  28
  1.5 本研究拟采取的技术路线  28-29
2 材料与方法  29-39
  2.1 实验材料  29-30
    2.1.1 供试菌株  29
    2.1.2 培养基  29
    2.1.3 主要试剂及其来源  29-30
  2.2 仪器与设备  30-31
  2.3 实验方法  31-39
    2.3.1 嗜酸乳杆菌基本生理活性测定  31-33
    2.3.2 优化嗜酸乳杆菌培养基配方  33-34
    2.3.3 发酵罐发酵条件的摸索  34-36
    2.3.4 收获菌体离心条件的确认  36-37
    2.3.5 嗜酸乳杆菌冷冻干燥保护剂的研究  37-38
    2.3.6 数据处理  38-39
3 结果与分析  39-66
  3.1 嗜酸乳杆菌基本生理活性测定  39-45
    3.1.1 菌株的16S rDNA 序列同源性分析  39
    3.1.2 嗜酸乳杆菌菌体及菌落形态观察  39
    3.1.3 嗜酸乳杆菌生长曲线测定  39-40
    3.1.4 嗜酸乳杆菌耐酸测定  40-42
    3.1.5 嗜酸乳杆菌耐胆盐测定  42-43
    3.1.6 嗜酸乳杆菌耐抗生素测定  43-44
    3.1.7 酸乳杆菌抑制肠道有害菌的测定  44-45
  3.2 优化嗜酸乳杆菌培养基配方  45-51
    3.2.1 添加菊粉的研究  46
    3.2.2 碳源的研究  46-48
    3.2.3 氮源的研究  48-49
    3.2.4 培养基氧化还原电势的研究  49-50
    3.2.5 最佳培养基的确定  50-51
  3.3 发酵罐发酵条件的摸索  51-60
    3.3.1 培养温度的摸索  51-52
    3.3.2 培养pH 的摸索  52-53
    3.3.3 不同接种量对发酵的影响  53-54
    3.3.4 不同中和剂对发酵的影响  54-55
    3.3.5 不同搅拌速度对发酵的影响  55
    3.3.6 中间补料的研究  55-60
  3.4 收获菌体离心条件的确认  60-61
  3.5 嗜酸乳杆菌冷冻干燥保护剂的筛选  61-65
    3.5.1 PVP K-30 等13 种单一保护剂对嗜酸乳杆菌冻干保护的研究  61-63
    3.5.2 复配保护剂正交实验  63-65
  3.6 益生菌冷冻干燥制品的制得  65-66
4 讨论  66-68
  4.1 嗜酸乳杆菌基本生理活性测定  66
  4.2 嗜酸乳杆菌培养的研究  66
  4.3 培养过程中发酵罐参数的确定  66
  4.4 嗜酸乳杆菌冷冻干燥保存的研究  66-68
5 结论  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-76
攻读学位期间发表的学术论文  76

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 乳品加工工业 > 基础科学
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