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微囊化清酒乳杆菌高密度培养及其活性保护技术研究

作　者: 袁媛
导　师: 董明盛
学　校: 南京农业大学
专　业: 食品科学
关键词: 液芯包囊清酒乳杆菌高密度培养深低温冷冻保护剂高效浓缩型发酵剂
分类号: TS251
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

我国发酵肉已有千年的历史,但直到本世纪才出现人工添加微生物发酵剂用于肉品加工。如今人们已经认识到了乳酸菌等微生物在发酵肉制品品质、风味及保存中的重要作用,因此在欧美等国,发酵剂在肉类工业中的应用越来越广泛。我国是一个肉类生产及消费大国,全国各地都有一些名优的发酵肉制品。随着人们生活水平的提高,对肉制品品种的多样性和肉制品质量的要求会更高,而传统的发酵肉制品工艺已不适应现代化的要求,直投式发酵剂加工发酵肉是当今发酵肉工业化生产的方向。因此,为了促进我国发酵肉制品产业的发展,有必要研制开发出安全、高效的肉品发酵剂。本实验从制备高效浓缩型乳酸菌肉品发酵剂的关键技术入手:首先采用细胞固定化技术对从发酵肉中分离的清酒乳杆菌进行液芯微囊化处理;然后考察液芯微胶囊作为微反应器,通过单因素试验、响应曲面试验以及正交试验对微囊化清酒乳杆菌进行培养基和培养条件的优化,达到浓缩培养囊内细胞的目的;筛选出微囊化清酒乳杆菌深低温冷冻合适的保护剂来提高菌体的冷冻存活率,从而为研制新型的液芯微囊化乳酸菌肉品发酵剂奠定基础。主要研究结果如下:1.微囊化清酒乳杆菌的制备分别采用液芯包囊法和传统的海藻酸钙凝胶包埋法对从发酵肉中分离的清酒乳杆菌LS10进行微囊化处理,并对两种微胶囊囊内细胞密度进行比较,同样的增殖条件液芯微胶囊囊内细胞密度要明显高于凝胶珠囊内细胞密度,依据实验目的,确定在接下来的实验中采用液芯包囊法制备微胶囊。2.微囊化清酒乳杆菌高密度培养的研究将乳清粉作为基础培养基,补充适当碳、氮源,促生长因子,pH缓冲剂,通过单因素试验和响应曲面试验,确定了微囊化清酒乳杆菌的增殖培养基配方(L^-1):乳清粉60g,葡萄糖18.87g,蛋白胨21.98g,番茄汁98.62mL,CaCO₃ 4.39g,MgSO₄0.28g,MnSO₄ 0.18g。通过正交试验得出微囊化清酒乳杆菌的最佳培养条件为:温度37℃、初始pH 7.0、培养时间20h、接种量1%。在优化条件下,其囊内细胞密度达到10.59 log（cfu/g）。3.微囊化清酒乳杆菌深层冷冻发酵剂活性保持技术研究对微囊化清酒乳杆菌在不同冷冻温度（-20℃和-70℃）下的存活率进行比较,确定深低温-70℃作为微囊化清酒乳杆菌的冷冻温度;对不同解冻温度（4℃、22℃、42℃）下菌体的存活率进行比较,选择42℃作为微囊化清酒乳杆菌深层冷冻发酵剂的解冻温度。采用Plackett-Burman设计法,对蔗糖、乳糖、葡萄糖、果糖、麦芽糊精、甘油、甘露醇、山梨醇、明胶、脱脂奶粉、L-半胱氨酸盐酸盐、精氨酸、抗坏血酸以及谷氨酸钠14种材料对微囊化清酒乳杆菌深低温冷冻的保护效果进行评价。结果表明:在冷冻中有显著保护作用的是蔗糖、甘油、谷氨酸钠以及脱脂奶粉。进而用响应曲面法来确定清酒乳杆菌LS10的冷冻保护剂的浓度范围,得到其最佳保护剂组成为:蔗糖45.75g/L,甘油63.95mL/L,谷氨酸钠64.70g/L,脱脂奶粉92.93g/L,使清酒乳杆菌LS10的冷冻存活率达到92.54%。在研制出高活性肉品发酵剂的基础上,研究了该发酵剂在不同条件（-20℃和-70℃）下的保存特性,结果表明在-70℃条件下保存菌数下降较慢,效果较好,6个月后菌体存活率为63.59%。

全文目录

中文摘要  7-9
英文摘要  9-11
表格索引  11-13
图形索引  13-16
引言  16-17
第一章文献综述  17-37
  1 发酵肉制品综述  17-21
    1.1 发酵肉制品的种类和特点  17-18
    1.2 发酵肉制品中的微生物及其对风味的影响  18-20
    1.3 肉品发酵剂的研究  20-21
  2 固定化技术综述  21-29
    2.1 固定化细胞技术  22-23
    2.2 生物微胶囊技术  23-25
    2.3 海藻酸盐固定化体系  25-29
  3 高效浓缩型乳酸菌发酵剂综述  29-32
    3.1 高效浓缩型乳酸菌发酵剂的种类  29-30
    3.2 影响高效浓缩型冻藏发酵剂活力的关键因素  30-32
  4 本课题的研究意义和主要内容  32-33
  参考文献  33-37
第二章微囊化清酒乳杆菌的制备  37-46
  1 材料与方法  37-40
  2 结果与分析  40-43
    2.1 清酒乳杆菌LS10的生长特性  40
    2.2 液芯包囊法制得的微胶囊外观  40-41
    2.3 海藻酸钙凝胶包埋法制得的微胶囊外观  41-42
    2.4 两种微胶囊增殖后囊内细胞密度的比较  42-43
  3 讨论  43
  4 本章小结  43-44
  参考文献  44-46
第三章微囊化清酒乳杆菌高密度培养的研究  46-66
  1 材料与方法  46-49
  2 结果与分析  49-63
    2.1 碳源对微囊化清酒乳杆菌增殖的影响  49-50
    2.2 葡萄糖浓度对微囊化清酒乳杆菌增殖的影响  50-51
    2.3 氮源对微囊化清酒乳杆菌增殖的影响  51-52
    2.4 蛋白胨浓度对微囊化清酒乳杆菌增殖的影响  52
    2.5 促生长因子对微囊化清酒乳杆菌增殖的影响  52-53
    2.6 CaCO_3浓度对微囊化清酒乳杆菌增殖的影响  53-54
    2.7 响应曲面法优化微囊化清酒乳杆菌增殖培养基  54-61
    2.8 正交试验优化培养条件的结果  61-62
    2.9 高密度培养后囊内菌体的扫描电镜图  62-63
  3 讨论  63
  4 本章小结  63-64
  参考文献  64-66
第四章微囊化清酒乳杆菌深层冷冻发酵剂活性保持技术研究  66-89
  1 材料与方法  66-69
  2 结果与分析  69-84
    2.1 冷冻温度对清酒乳杆菌LS10存活率的影响  69-70
    2.2 解冻温度对清酒乳杆菌LS10存活率的影响  70-71
    2.3 微囊化清酒乳杆菌深层冷冻保护剂的筛选  71-76
    2.4 响应曲面法优化微囊化清酒乳杆菌深层冷冻保护剂  76-83
    2.5 微囊化发酵剂的贮存试验  83-84
  3 讨论  84-86
  4 本章小结  86
  参考文献  86-89
全文结论  89-90
致谢  90

微囊化清酒乳杆菌高密度培养及其活性保护技术研究

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