高产乳糖酶酵母菌的筛选、培养基优化及生长模型的研究

论文摘要

本文对分离自牧民家庭酸马奶酒样品中的18株酵母菌进行高产乳糖分解酶的酵母菌菌株筛选,在同容量牛乳中接入相同比例酵母菌（1%）,培养48h,在接种前测量原乳中的乳糖含量及pH值,在接种后12h,24h,48h测量接入酵母菌牛乳中的乳糖含量及pH值,由实验数据比较接入不同菌株的牛乳中乳糖变化量及PH值,从中筛选出1株产乳糖酶量高的菌株（J20-3）。测得接入酵母菌J20-3前牛乳中乳糖含量为59.69mg/mL,接入后12后变为17.64 mg/mL,为接种前29.55%;24h变为1.87 mg/mL,为接种前3.13%,24h后乳糖量基本不再变化。在此基础上,对酵母菌（J20-3）培养基组成成分乳糖、酵母汁、蛋白胨比例依据二次相应曲面法（Box-Behnken）优化,设计了三因素三水平的响应面分析（RSA）试验,共有15个试验点。优化结果为1000mL酵母菌培养基中乳糖为18.31g,酵母汁为5.23g,蛋白胨为10.43g。利用优化过的培养基培养酵母菌J20-3,参照中性乳糖酶的测定方法—吉斯特·布洛卡兹法测定粗酶液中酶活力。定在37℃,pH为7.3的条件下测定其单位菌体干重量所含乳糖酶,作为判别其乳糖酶活力的一个客观指标。测得单位重量酵母菌的乳糖酶含量:23.11IU/g。连续培养酵母菌J20-324h,每隔2h测量其菌体干重,以logistic模型为基础,建立该酵母菌在30℃下,菌体干重关于时间的生长模型。由试验数据确定模型参数:Cm=1.04kg/m3,Co=0.32kg/m3。将试验数据代入LN（Cm/C0-1）+LN[Cx/（Cm-Cx）]并对时间t作图,得到:斜率为k=0.194,截距intercept=0.04.最后建立方程: Cx=0.32*EXP（0.04+0.194*t）/（1-（0.32/1.04）*（1-EXP（0.04+0.194*t）））。实验数据与理论值相对误差在5%左右,模型拟和较好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 乳糖酶简介
• 1.2 乳糖酶在食品工业中的应用
• 1.2.1 乳糖酶用于解决乳糖不耐症
• 1.2.2 改良乳制品
• 1.2.3 生产低聚半乳糖
• 1.2.4 分析食品中乳糖含量
• 1.3 乳糖酶的来源
• 1.4 内蒙古地区所产酵母菌具有的优势
• 1.5 产酶酵母菌生长模型建立的意义
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 试验菌株
• 2.1.2 培养基
• 2.1.3 试剂
• 2.1.4 仪器设备
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 酵母菌的活化
• 2.2.2 高产乳糖分解酶酵母菌的筛选
• 2.2.3 培养基二次曲面响应法优化设计
• 2.2.4 粗酶液的破碎及单位重量酵母菌的乳糖酶含量测定
• 2.2.5 菌株生长模型的建立
• 3 结果与分析
• 3.1 高产乳糖分解酶酵母菌的筛选结果
• 3.2 培养基优化分析
• 3.3 高产乳糖分解酶酵母菌的酶活力测定结果
• 3.4 高产乳糖分解酶酵母菌模型的建立
• 4 讨论
• 4.1 高产乳糖酶酵母菌的筛选
• 4.2 培养基二次响应优化结果分析
• 4.3 以酵母菌菌体干重、菌体湿重与菌体密度反应菌体生长情况优劣
• 4.4 以单位酵母菌菌体干重含酶量反映该菌株酶活
• 4.5 菌体生长模型分析
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介