一株高产胞外多糖嗜热链球菌的特性研究

论文摘要

本研究以分离自西藏雪莲中的一株高产胞外多糖嗜热链球菌为研究对象,确定了该菌株的最佳培养条件和益生性；该嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌混合培养,确定最佳培养条件以及在发酵、贮藏过程中的特性；对混菌的流变学特性进行了初步研究。为提高酸奶的组织状态以及研制高效直投式酸奶发酵剂等提供参考。菌株的适宜固体培养基为改良IRIE培养基,根据单因素实验结果设计L9（34）正交试验,确定最佳培养条件为初始pH值6.8,培养温度42℃,接菌量3%。菌株具有较强的耐酸和耐胆盐性能,在pH1.5～4.5和0.05%～0.35%胆汁盐条件下培养4h,活菌数仍达106cfu/mL以上；同时对致病性大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用。该菌株可作为微生态制剂和酸奶发酵剂的优良菌种。以发酵酸度、乙醛含量和粘度为综合指标,根据多指标综合加权评分法设计L9（34）正交试验,确定高产胞外多糖的嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus,S.t.）、保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus,L.b.）、嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus,L.a..）的混菌最佳培养条件为培养温度42℃,总接菌量4%,V（S.t）:V（L.b.）:V（L.a.）=3:2:1。在最佳培养条件下,混菌培养可以显著地提高活菌数、酸度、乙醛含量、双乙酰含量、粘度、胞外多糖含量、持水力、β-半乳糖苷酶酶活、蛋白酶水解能力（P<0.01）；在混菌发酵过程中胞外多糖含量与粘度,β-半乳糖苷酶酶活与酸度,蛋白酶酶活、活菌数与酸度、乙醛含量,胞外多糖含量、粘度与乳清析出率、持水力的相关性系数很高。混菌在贮藏期间后酸化弱,活菌数仍高于106cfu/mL;活菌数、乙醛含量、双乙酰含量、粘度、胞外多糖含量、酸乳持水力、β-半乳糖苷酶酶活、蛋白酶酶活随贮藏时间的增加均呈先上升后下降的趋势。活菌数与乙醛含量,胞外多糖含量与粘度,蛋白酶酶活与乙醛含量呈正相关性,β-半乳糖苷酶酶活与酸度有较强的负相关性。混菌的流变性实验表明,粘度在升速过程中随剪切速率的增加而逐渐降低,降速过程中随剪切速率的降低而升高,触变性较小；具有时间触变性,是一种正触变性流体；触变性的大小对样品的口感有非常重要的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 乳酸菌
• 1.1.1 乳酸菌简介
• 1.1.2 乳酸菌益生性
• 1.1.3 西藏雪莲中的嗜热链球菌
• 1.1.4 保加利亚乳杆菌
• 1.1.5 嗜酸乳杆菌
• 1.1.6 乳酸菌的主要生理作用
• 1.2 乳酸菌发酵特性
• 1.2.1 产酸特性
• 1.2.2 产香特性
• 1.2.2.1 乙醛
• 1.2.2.2 双乙酰
• 1.2.3 产黏特性
• 1.2.3.1 乳酸菌胞外多糖
• 1.2.3.2 胞外多糖对粘度的影响
• 1.2.3.3 胞外多糖对保水性的影响
• 1.2.3.4 胞外多糖对流变性的影响
• 1.3 乳酸菌生理特性
• 1.3.1 蛋白酶水解活力
• 1.3.2 β-半乳糖苷酶
• 1.4 乳酸菌胞外多糖在发酵乳方面的应用
• 1.5 国内外研究现状
• 1.6 选题目的及意义
• 1.7 本研究主要内容
• 第二章 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 试剂与药品
• 2.1.2 培养基
• 2.1.3 仪器与设备
• 2.1.4 菌种
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 菌种的活化
• 2.2.2 菌株计数固体培养基的选择
• 2.2.3 菌株最佳培养条件的确定
• 2.2.3.1 接种量的影响
• 2.2.3.2 温度的影响
• 2.2.3.3 初始pH的影响
• 2.2.4 菌株最佳培养条件优化
• 2.2.5 菌株益生性研究
• 2.2.5.1 不同pH值条件下活菌数的测定
• 2.2.5.2 不同胆盐浓度下活菌数的测定
• 2.2.5.3 抑菌实验
• 2.2.6 混菌共生性与最佳培养条件的确定
• 2.2.6.1 菌株间的共生性实验
• 2.2.6.2 混菌最佳培养条件确定
• 2.2.6.3 混菌最佳培养条件的优化
• 2.2.7 单、混菌发酵过程中产酸、产香、产粘指标的变化与比较
• 2.2.8 单、混菌发酵过程中产酸、产香、产粘指标与相关酶活的研究
• 2.2.9 单、混菌贮藏期间各指标变化与比较
• 2.2.10 混菌流变学特性研究
• 2.2.10.1 剪切速率对粘度的影响
• 2.2.10.2 剪切时间对粘度的影响
• 2.2.11 数据差异性与相关性分析
• 2.3 测定方法
• 2.3.1 活菌数的测定
• 2.3.2 酸度的测定
• 2.3.3 pH的测定
• 2.3.4 乙醛含量的测定
• 2.3.5 双乙酰含量的测定
• 2.3.6 乳清析出率的测定
• 2.3.7 酸乳持水力的测定
• 2.3.8 EPS的测定
• 2.3.9 β-半乳糖苷酶酶活的测定
• 2.3.10 蛋白酶水解能力的测定
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 菌株最佳培养条件的研究
• 3.1.1 菌株适宜计数固体培养基的确定
• 3.1.2 菌株最佳培养条件的确定
• 3.1.2.1 接种量的影响
• 3.1.2.2 温度的影响
• 3.1.2.3 初始pH的影响
• 3.1.3 菌株最佳培养条件优化
• 3.2 菌株的益生性研究
• 3.2.1 菌株在不同低pH值下的存活能力
• 3.2.2 菌株在不同高胆盐下的存活能力
• 3.2.3 菌株的抑菌结果
• 3.3 混菌最佳培养条件的研究
• 3.3.1 菌株间的共生性
• 3.3.2 混菌最佳培养条件的确定
• 3.3.2.1 温度的影响
• 3.3.2.2 接种量的影响
• 3.3.2.3 菌种配比的影响
• 3.3.3 混菌最佳培养条件的优化
• 3.3.3.1 多指标正交试验
• 3.3.3.2 正交验证实验
• 3.4 不同菌株发酵过程中产酸、产香、产粘特性研究
• 3.4.1 活菌数的变化
• 3.4.2 产酸特性
• 3.4.2.1 酸度的变化
• 3.4.2.2 pH的变化
• 3.4.3 产香特性
• 3.4.3.1 乙醛含量的变化
• 3.4.3.2 双乙酰含量的变化
• 3.4.4 产粘特性
• 3.4.4.1 粘度的变化
• 3.4.4.2 乳清析出率和酸乳持水力的变化
• 3.4.4.3 胞外多糖含量的变化
• 3.4.5 β-半乳糖苷酶酶活和蛋白酶水解能力的变化
• 3.4.6 酶活与产酸、产香和产粘特性相关性分析
• 3.5 混菌在贮藏期间产酸、产香、产粘特性研究
• 3.5.1 混菌的活菌数
• 3.5.2 混菌的产酸特性
• 3.5.3 混菌的产香特性
• 3.5.4 混菌的产粘特性
• 3.5.4.1 混菌的粘度与胞外多糖含量
• 3.5.4.2 混菌的乳清析出率与酸乳持水力
• 3.5.5 混菌的β-半乳糖苷酶酶活和蛋白酶水解能力
• 3.5.6 贮藏期间酶活与产酸、产香和产粘特性相关性分析
• 3.6 混菌流变学特性研究
• 3.6.1 剪切速率对粘度的影响
• 3.6.2 剪切时间对粘度的影响
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录