嗜熱鏈球菌高密度培養(yǎng)與直投式發(fā)酵劑開(kāi)發(fā).pdf

1、隨著國(guó)民生活水平的提高，越來(lái)越多的乳制品開(kāi)始進(jìn)入人們的生活，酸奶就是其中一種備受人們喜愛(ài)的發(fā)酵乳制品，而嗜熱鏈球菌是制作酸奶的重要菌種之一。當(dāng)前酸奶生產(chǎn)企業(yè)大多使用直投式發(fā)酵劑，而中國(guó)直投式發(fā)酵劑市場(chǎng)被國(guó)外企業(yè)所壟斷，具有我國(guó)自主產(chǎn)權(quán)的乳酸菌發(fā)酵劑的研究和開(kāi)發(fā)十分薄弱，與我國(guó)乳品業(yè)的迅速發(fā)展及人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求嚴(yán)重不符，因此，開(kāi)發(fā)具有自主產(chǎn)權(quán)的高活力高品質(zhì)的直投式發(fā)酵劑勢(shì)在必行。
　　 本研究在篩選得到優(yōu)良嗜熱鏈球菌株的基礎(chǔ)上，

2、研究菌株的生長(zhǎng)性能，利用脫脂乳培養(yǎng)基對(duì)其進(jìn)行高密度培養(yǎng)，并收獲及凍干菌體，配制成直投式發(fā)酵劑，以兩種商業(yè)直投式發(fā)酵劑作對(duì)照，模擬工業(yè)化生產(chǎn)酸奶，并通過(guò)測(cè)定發(fā)酵過(guò)程中多種指標(biāo)及酸奶的各種品質(zhì)，評(píng)定發(fā)酵劑的發(fā)酵性能，為直投式發(fā)酵劑的自主開(kāi)發(fā)提供了一定的理論基礎(chǔ)。
　　 本研究?jī)?nèi)容包括優(yōu)良菌株的篩選、嗜熱鏈球菌的高密度培養(yǎng)及直投式發(fā)酵劑的開(kāi)發(fā)三大部分。首先取實(shí)驗(yàn)室菌種庫(kù)存8株嗜熱鏈球菌與3株德氏乳桿菌保加利亞亞種，通過(guò)單菌株以及球桿菌

3、混合發(fā)酵鮮乳，篩選獲得優(yōu)良嗜熱鏈球菌KLDS3.1012、KLDS3.1014，保加利亞乳桿菌KLDS1.0209，因此選用KLDS3.1012及KLDS3.1014為出發(fā)菌株，進(jìn)行下一步高密度培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。
　　 從培養(yǎng)基的選擇、菌株生長(zhǎng)性能的測(cè)定及發(fā)酵罐的優(yōu)化三個(gè)方面，對(duì)菌株高密度培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化。篩選得到的兩株優(yōu)良嗜熱鏈球菌KLDS3.1012與KLDS3.1014，在脫脂乳培養(yǎng)基(11％脫脂乳、1%乳清粉、1%酵母粉)中表現(xiàn)

4、出較快的生長(zhǎng)和產(chǎn)酸速度，經(jīng)過(guò)約2h的遲滯期后迅速進(jìn)入對(duì)數(shù)期，4h左右即達(dá)到穩(wěn)定期，且最大活菌數(shù)也較高。菌株經(jīng)不同培養(yǎng)基培養(yǎng)后，其發(fā)酵性能會(huì)產(chǎn)生一定的變化。三種培養(yǎng)基培養(yǎng)的菌株再發(fā)酵鮮奶時(shí)，產(chǎn)酸速度存在差異但不明顯，其中脫脂乳實(shí)驗(yàn)組達(dá)到pH4.6的時(shí)間較另兩種短0.5h，但產(chǎn)粘方面則表現(xiàn)了較大差異，經(jīng)脫脂乳培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)組產(chǎn)粘性能最強(qiáng)。
　　 在瑞士3.7LBio-自動(dòng)發(fā)酵罐中高密度培養(yǎng)，轉(zhuǎn)速為100 r/min，確定最佳初始培養(yǎng)基p

5、H值6.5-6，6，培養(yǎng)溫度37℃，接種量KLDS3.1012為2%，KLDS3.1014為3%，以20%(W/W)Ca(OH)2為中和堿液，最適pH值KLDS3.1012菌在pH6.1-6.2范圍內(nèi)活菌數(shù)最高，達(dá)到7.03×109CFU/mL，KLDS3.1014菌株在pH6.2-6.3范圍內(nèi)達(dá)到最高活菌數(shù)4.06×109CFU/mL，兩株菌的對(duì)數(shù)末期或穩(wěn)定前期都在4.5-6h，選取最大活菌數(shù)的時(shí)間即5h為收獲時(shí)間，此時(shí)KLDS3.1

6、012與KLDS3.1014活菌數(shù)分別為7.10×109CFU/mL與4.12×109CFU/mL。
　　 將收獲的高密度培養(yǎng)菌液離心后凍干，并與保加利亞乳桿菌菌粉按1:1的比例配制成直投式發(fā)酵劑，模擬工業(yè)化生產(chǎn)酸奶，綜合評(píng)定發(fā)酵劑性能。選擇30000×g離心20min為最佳離心條件，其中，KLDS3.1012菌離心收獲率為97.24%，KLDS3.1014菌為93.91%。凍干后KLDS3.1012菌菌粉中活菌數(shù)為1.60×1

7、010CFU/g，為原菌液的42.05%，凍干存活率較低，由于KLDS3.1014在凍干時(shí)出現(xiàn)操作失誤，KLDS3.1014菌粉中活菌數(shù)為5.97×109，其存活率更低僅為22.32%。對(duì)比凍干后菌粉與凍干前菌液的凝乳時(shí)間，結(jié)果表明菌粉中菌體活力較原始菌液中的菌體活力低。
　　 模擬工業(yè)化方法生產(chǎn)酸奶，發(fā)酵劑活力恢復(fù)較快，1h左右進(jìn)入對(duì)數(shù)期，5h時(shí)自制發(fā)酵
　　 劑與商業(yè)發(fā)酵劑H發(fā)酵pH值分別達(dá)到4.32與4.34，滴定