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戊糖乳杆菌胞外多糖合成条件优化及在酸乳中应用研究

作　者: 张秀丽
导　师: 张柏林
学　校: 北京林业大学
专　业: 农产品加工与贮藏工程
关键词: 戊糖乳杆菌胞外多糖合成条件提取
分类号: TS252.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

乳酸菌胞外多糖(EPS)是指乳酸菌在其生长、代谢过程中分泌到细胞外的粘液或荚膜多糖,具有改善发酵乳的流变学特性、产品结构和质地以及口感等作用;此外,乳酸菌EPS还具有抗肿瘤、抗溃疡、免疫调节和降低胆固醇等功效。本文对来自新疆传统干酪食品奶疙瘩中分离获得的戊糖乳杆菌菌株Ind-1和Ind-3产生EPS的条件进行了优化,对戊糖乳杆菌胞外多糖的提取以及在改善酸乳品质中的应用进行了研究,旨在为戊糖乳杆菌的工业化生产提供依据。研究结果如下:1、对戊糖乳杆菌胞外多糖的产生条件研究发现,适于菌株Ind-1的EPS产生条件是:葡萄糖和乳糖(按1:1比例)的添加量是4%,胰蛋白胨和大豆蛋白胨(按1:1比例)的添加量是2%,培养时间16h,温度30℃,培养基初始pH值6.0,EPS产量是346.86mg/L。适于菌株Ind-3的EpS产生条件是:葡萄糖和麦芽糖(按1:1比例)的添加量是4%,胰蛋白胨和大豆蛋白栋(按1:1比例)的添加量是4%,培养时间24h,温度37℃,培养基初始pH7.0,EPS产量是315.86mg/L。2、结合等电点法和TCA去除蛋白法,通过乙醇沉淀、透析除盐,提取并初步纯化戊糖乳杆菌EPS的方法是可行的。EPS粗品经凝胶柱层析后得纯品率为1.03%。同时运用TCA除去培养介质中的蛋白实验表明,采用20%浓度的TCA效果明显,而且能很好的减少有机溶剂的使用量。3、对戊糖乳干菌菌株产生的胞外多糖改善酸乳的品质作用研究表明,EPS提高了酸乳的保水性,对改善酸乳贮藏中的活菌数有积极作用。与实验前相比,添加了菌株Ind-1和Ind-3的酸奶48h后的乳清析出量为2.3g,储存30d后活菌数仍然维持在10~6cfu/mL以上。这表明,应用产胞外多糖的戊糖乳杆菌来发酵生产乳制品能在一定程度上改善最终产品的品质。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
引言  11
1 乳酸菌胞外多糖的研究进展  11-22
  1.1 乳酸菌EPS的化学性质  11-13
    1.1.1 产胞外多糖的乳酸菌  11-12
    1.1.2 乳酸菌EPS的化学组成及分子量  12-13
    1.1.3 EPS的结构分析  13
  1.2 影响胞外多糖产量的因素  13-17
    1.2.1 培养条件对胞外多糖产量的影响  13-15
      1.2.1.1 培养温度的影响  13-14
      1.2.1.2 pH值的影响  14
      1.2.1.3 培养时间的影响  14-15
    1.2.2 培养基组分对胞外多糖产量的影响  15
    1.2.3 金属离子和化学试剂对胞外多糖生物合成酶的影响  15-17
  1.3.乳酸菌EPS的生理功能  17-18
    1.3.1 对菌体的保护作用  17
    1.3.2 抗肿瘤作用  17
    1.3.3 免疫调节作用  17-18
    1.3.4 对消化道功能的调节作用  18
      1.3.4.1 促进菌体在肠粘膜上的粘附作用  18
      1.3.4.2 对结肠癌的防治作用  18
    1.3.5 改善乳制品的组织状态  18
  1.4 乳酸菌EPS的应用  18-21
    1.4.1 在食品添加剂方面的应用  19-20
      1.4.1.1 EPS作为增稠剂  19
      1.4.1.2 EPS作为凝胶剂  19
      1.4.1.3 EPS作为粘性发酵剂  19-20
        1.4.1.3.1 EPS在酸奶生产中的应用  20
        1.4.1.3.2 EPS在Mozzarella干酪生产中的应用  20
    1.4.2 EPS作为药物及保健食品  20
    1.4.3 EPS作为益生素应用  20-21
  1.5 本论文的研究意义和主要工作  21-22
    1.5.1 研究意义  21
    1.5.2 研究内容  21-22
2 戊糖乳杆菌胞外多糖合成条件的优化  22-33
  2.1 材料  22
    2.1.1 供试菌株  22
    2.1.2 培养基  22
    2.1.3 仪器设备  22
  2.2 方法  22-25
    2.2.1 菌种的活化与培养  22-23
    2.2.2 液体培养基碳源试验  23
    2.2.3 液体培养基氮源试验  23
    2.2.4 液体培养基碳氮比试验  23
    2.2.5 培养基初始pH值试验  23
    2.2.6 培养温度试验  23
    2.2.7 培养时间试验  23
    2.2.8 液体培养正交优化试验  23-24
    2.2.9 EPS的提取检测  24-25
      2.2.9.1 提取流程  24
      2.2.9.2 操作要点  24
      2.2.9.3 多糖的测定  24-25
  2.3 结果与讨论  25-32
    2.3.1 不同碳源对Ind-1、Ind-3两种菌株EPS合成量的影响  25
    2.3.2 不同氮源对Ind-1、Ind-3两种菌株EPS合成量的影响  25-26
    2.3.3 不同碳氮比对Ind-1、Ind-3两种菌株EPS合成量的影响  26
    2.3.4 不同培养温度对Ind-1、Ind-3两种菌株EPS合成量的影响  26
    2.3.5 不同培养时间对Ind-1、Ind-3两种菌株EPS合成量的影响  26-27
    2.3.6 不同培养基初始pH值对Ind-1、Ind-3菌株EPS合成量的影响  27
    2.3.7 戊糖乳杆菌Ind-1正交试验结果  27-29
    2.3.8 戊糖乳杆菌Ind-3正交试验结果  29-32
  2.4 小结  32-33
    2.4.1 菌株Ind-1产EPS的适宜培养条件  32
    2.4.2 菌株Ind-3产EPS的适宜培养条件  32-33
3 戊糖乳杆菌胞外多糖的提取  33-37
  3.1 材料  33
    3.1.1 供试菌株  33
    3.1.2 培养基  33
    3.1.3 仪器设备  33
  3.2 方法  33-34
    3.2.1 提取纯化工艺流程  33
    3.2.2 操作要点  33-34
    3.2.3 TCA除蛋白试验  34
    3.2.4 EPS的纯化  34
    3.2.5 EPS含量测定  34
    3.2.6 紫外光谱分析  34
  3.3 结果与分析  34-36
    3.3.1 TCA除蛋白试验结果  34-35
    3.3.2 紫外光谱分析结果  35
    3.3.3 EPS初步纯化结果  35-36
  3.4 小结  36-37
4 戊糖乳杆菌胞外多糖在发酵乳中的应用  37-41
  4.1 材料  37
    4.1.1 供试菌株  37
    4.1.2 培养基  37
    4.1.3 仪器设备  37
  4.2 方法  37-38
    4.2.1 工艺流程  37
    4.2.2 乳酸菌胞外多糖对酸乳品质的影响  37-38
      4.2.2.1 检验胞外多糖对酸乳保水性的影响  38
      4.2.2.2 检测胞外多糖抑制后酸化  38
      4.2.2.3 贮存期间活菌数变化  38
  4.3 结果与讨论  38-40
    4.3.1 保水性试验结果  38-39
    4.3.2 后酸化试验结果  39
    4.3.3 贮存期间活菌数变化实验结果  39-40
  4.4 小结  40-41
5 结论及展望  41-42
  5.1 结论  41
  5.2 展望  41-42
参考文献  42-45
作者简介  45-46
导师简介  46-47
致谢  47

戊糖乳杆菌胞外多糖合成条件优化及在酸乳中应用研究

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