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甘南牧区优良乳酸菌的分离筛选及开发应用

作　者: 李晓鹏
导　师: 甘伯中
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 营养与食品卫生学
关键词: 乳酸菌分离筛选浓缩型发酵剂保护剂
分类号: TS252.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着国内消费者对酸奶需求量的增加以及生产商对发酵剂品质要求的不断提高,传统的液体发酵剂因为所含活菌数较少,正在被活菌含量高、使用方便的浓缩型乳酸菌发酵剂所取代。因此,积极研究并大力开发高效浓缩型乳酸菌发酵剂,对于推动我国乳酸菌发酵剂产业化进程、促进我国发酵乳制品工业的发展,具有的重要意义。本实验通过对采自于甘肃省甘南牧区牦牛乳酸奶样品中的乳酸菌进行分离、筛选及组合发酵试验,确定出制备乳酸菌发酵剂的最佳菌种、菌种组合及发酵条件。并进一步对筛选菌种增菌条件、菌体离心收集条件及菌种冷冻干燥保护剂筛选进行了研究,制备出性能优良的浓缩型乳酸菌发酵剂。从采集的22份牧民家庭自制的牦牛乳酸奶样品中初步分离得到96株革兰氏阳性、H2O2酶阴性的菌株,且这些菌株均可发酵使牛乳凝结,通过形态学鉴定,确定球菌72株,杆菌24株。对分离菌株进行遗传稳定性、凝乳时间、滴定酸度、保水率的测定及感官评价,得到12株凝乳时间短、遗传性状稳定的乳酸菌。之后对其酸化能力、后酸化能力、产乙醛和双乙酰能力及蛋白质分解能力进行测定,筛选出8株性能较好的乳酸菌。最后通过耐不良环境能力包括冷藏期间活菌数、耐酸能力、耐胆酸盐能力及耐渗透压能力的测定,最终筛选出6株(2株球菌、4株杆菌)性能优良的菌株。将所筛选的2株球菌与4株杆菌分别组合,以黏度、酸度及感官评价分值为指标,筛选出最佳组合为Q2:G4。该组合的最佳发酵条件为:发酵温度42.2℃、接种量3.5%、菌株Q2:G4复配比例1:3.5、加糖量6.8%,以此条件所发酵酸奶的感官评价值最高,为96.63分。将菌株Q2、G4进行16S rDNA分子鉴定,确定菌株Q2为嗜热链球菌(Streptoccus thermophilus);菌株G4为瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)。从增菌基础培养基、添加营养强化因子及添加缓冲盐3个方面对菌株Q2、G4的增殖培养条件进行优化。结果显示,菌株Q2的增菌基础培养基为MRS培养基;营养强化因子添加水平为:番茄汁8%、胡萝卜汁4%、土豆汁4%;缓冲盐3为最佳增菌缓冲盐,添加时间为发酵第10、12 h,添加量为1.5%,增菌后最高菌体数可达到1.17×1011 CFU/mL。菌株G4的增菌基础培养基为脱脂乳培养基;营养强化因子添加水平为:番茄汁8%、胡萝卜汁4%、土豆汁6%;缓冲盐3为最佳增菌缓冲盐,添加时间为发酵第10、12 h,添加量为1.5%,增菌后最高菌体数可达到1.28×1011 CFU/mL,与未增菌培养前相比有了明显提高。通过对增菌后菌体生长曲线的测定,得出菌株Q2、G4增菌后菌体最佳收集时间为培养第14 h。并确定最佳菌体收集离心条件为转速8000 rpm/min、时间20 min,菌体收得率为87.45%。通过二水平析因试验筛选出甘油、脱脂乳、Vc及蔗糖4种保护剂对菌种有较好的冷冻保护作用。将以上4种保护剂通过正交试验进行复配,筛选出最佳复配保护剂为:甘油8 mL/L、脱脂乳15%、Vc 5 g/L、蔗糖15%,冻干后菌体存活率为88.15%。本研究为实现浓缩型乳酸菌发酵剂的商品化生产和在我国的推广应用提供科学依据。

全文目录

摘要  3-5
Summary  5-9
第一章前言  9-23
  1.1 乳酸菌  9-16
    1.1.1 乳酸菌的概述  9
    1.1.2 乳酸菌的种类  9-10
    1.1.3 乳酸菌的代谢  10-12
    1.1.4 乳酸菌的保健功能  12-13
    1.1.5 乳酸菌的应用  13-14
    1.1.6 优良乳酸菌的筛选  14-16
  1.2 乳酸菌发酵剂  16-17
    1.2.1 乳酸菌发酵剂的分类  16-17
  1.3 浓缩型发酵剂制备关键技术  17-20
    1.3.1 乳酸菌的高密度培养方法  17
    1.3.2 菌体细胞的分离技术  17-18
    1.3.3 真空冷冻干燥  18-20
  1.4 浓缩型乳酸菌发酵剂的研究进展  20-21
  1.5 本研究的目的、意义及主要内容  21-23
    1.5.1 本课题研究的目的及意义  21-22
    1.5.2 本课题研究的主要内容  22-23
第二章甘南牧区优良乳酸菌的分离及筛选  23-42
  2.1 引言  23
  2.2 实验部分  23-31
    2.2.1 材料与设备  23-24
    2.2.2 方法  24-31
  2.3 结果与分析  31-40
    2.3.1 分离纯化及初筛  31
    2.3.2 复筛  31-40
  2.4 小结  40-42
第三章乳酸菌的高密度培养及浓缩型乳酸菌发酵剂的制备  42-67
  3.1 引言  42
  3.2 实验部分  42-49
    3.2.1 材料与设备  42-44
    3.2.2 实验方法  44-49
  3.3 结果与讨论  49-66
    3.3.1 组合发酵试验  49-54
    3.3.2 筛选菌株的165 rDNA 序列测定及系统发育分析  54-57
    3.3.3 增菌培养基条件的优化  57-59
    3.3.4 营养强化后菌株生长曲线  59-61
    3.3.5 添加缓冲盐试验  61-62
    3.3.6 添加缓冲盐后生长曲线测定结果  62-63
    3.3.7 菌体的收集  63
    3.3.8 冻干保护剂的筛选  63-65
    3.3.9 冻干发酵剂成品发酵性能的测定  65-66
  3.4 小结  66-67
第四章讨论  67-70
第五章主要结论  70-72
参考文献  72-77
致谢  77-78
个人简介  78-79
导师简介  79

甘南牧区优良乳酸菌的分离筛选及开发应用

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