学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

嗜热链球菌高密度培养与直投式发酵剂开发

作　者: 田辉
导　师: 霍贵成
学　校: 东北农业大学
专　业: 食品科学
关键词: 嗜热链球菌高密度培养直投式发酵剂酸奶
分类号: TS252.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 229次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着国民生活水平的提高,越来越多的乳制品开始进入人们的生活,酸奶就是其中一种备受人们喜爱的发酵乳制品,而嗜热链球菌是制作酸奶的重要菌种之一。当前酸奶生产企业大多使用直投式发酵剂,而中国直投式发酵剂市场被国外企业所垄断,具有我国自主产权的乳酸菌发酵剂的研究和开发十分薄弱,与我国乳品业的迅速发展及人们日益增长的需求严重不符,因此,开发具有自主产权的高活力高品质的直投式发酵剂势在必行。本研究在筛选得到优良嗜热链球菌株的基础上,研究菌株的生长性能,利用脱脂乳培养基对其进行高密度培养,并收获及冻干菌体,配制成直投式发酵剂,以两种商业直投式发酵剂作对照,模拟工业化生产酸奶,并通过测定发酵过程中多种指标及酸奶的各种品质,评定发酵剂的发酵性能,为直投式发酵剂的自主开发提供了一定的理论基础。本研究内容包括优良菌株的筛选、嗜热链球菌的高密度培养及直投式发酵剂的开发三大部分。首先取实验室菌种库存8株嗜热链球菌与3株德氏乳杆菌保加利亚亚种,通过单菌株以及球杆菌混合发酵鲜乳,筛选获得优良嗜热链球菌KLDS3.1012、KLDS3.1014,保加利亚乳杆菌KLDS1.0209,因此选用KLDS3.1012及KLDS3.1014为出发菌株,进行下一步高密度培养实验。从培养基的选择、菌株生长性能的测定及发酵罐的优化三个方面,对菌株高密度培养条件进行优化。筛选得到的两株优良嗜热链球菌KLDS3.1012与KLDS3.1014,在脱脂乳培养基(11%脱脂乳、1%乳清粉、1%酵母粉)中表现出较快的生长和产酸速度,经过约2h的迟滞期后迅速进入对数期,4h左右即达到稳定期,且最大活菌数也较高。菌株经不同培养基培养后,其发酵性能会产生一定的变化。三种培养基培养的菌株再发酵鲜奶时,产酸速度存在差异但不明显,其中脱脂乳实验组达到pH4.6的时间较另两种短0.5h,但产粘方面则表现了较大差异,经脱脂乳培养的实验组产粘性能最强。在瑞士3.7LBio-自动发酵罐中高密度培养,转速为100r/min,确定最佳初始培养基pH值6.5-6.6,培养温度37℃,接种量KLDS3.1012为2%,KLDS3.1014为3%,以20%(W/W)Ca(OH)2为中和碱液,最适pH值KLDS3.1012菌在pH6.1-6.2范围内活菌数最高,达到7.03×109CFU/mL, KLDS3.1014菌株在pH6.2-6.3范围内达到最高活菌数4.06xl09CFU/mL,两株菌的对数末期或稳定前期都在4.5-6h,选取最大活菌数的时间即5h为收获时间,此时KLDS3.1012与KLDS3.1014活菌数分别为7.10×109CFU/mL与4.12×109CFU/mL。将收获的高密度培养菌液离心后冻干,并与保加利亚乳杆菌菌粉按1：1的比例配制成直投式发酵剂,模拟工业化生产酸奶,综合评定发酵剂性能。选择30000×g离心20min为最佳离心条件,其中,KLDS3.1012菌离心收获率为97.24%,KLDS3.1014菌为93.91%。冻干后KLDS3.1012菌菌粉中活菌数为1.60×1010CFU/g,为原菌液的42.05%,冻干存活率较低,由于KLDS3.1014在冻干时出现操作失误,KLDS3.1014菌粉中活菌数为5.97×109,其存活率更低仅为22.32%。对比冻干后菌粉与冻干前菌液的凝乳时间,结果表明菌粉中菌体活力较原始菌液中的菌体活力低。模拟工业化方法生产酸奶,发酵剂活力恢复较快,1h左右进入对数期,5h时自制发酵剂与商业发酵剂H发酵pH值分别达到4.32与4.34,滴定酸度分别为91.9与86°T。冷藏期间,自制发酵剂所产酸奶具有较弱的后酸化作用。自制发酵剂产酸奶具有较高品质,与两种商业发酵剂产酸奶感官评定差异不显著(P>0.05)。结果表明筛选的一株性能优良的嗜热链球菌KLDS3.1012,具有产酸力强,生长迅速,活菌数高,产粘性能强,以及所产酸奶品质优良等特点,适合于制备高品质直投式发酵剂。

全文目录

摘要  10-12
Abstract  12-14
1 引言  14-30
  1.1 立题背景  14
  1.2 目的和意义  14-15
  1.3 主要研究内容  15-16
  1.4 课题来源  16
  1.5 文献综述  16-30
    1.5.1 酸奶的历史与种类  16-19
    1.5.2 乳酸菌  19-20
    1.5.3 嗜热链球菌  20-25
    1.5.4 直投式酸奶发酵剂  25-28
    1.5.5 乳酸菌高密度培养及其研究进展  28-30
2 材料与方法  30-38
  2.1 材料与设备  30-32
    2.1.1 供试菌株  30
    2.1.2 培养基  30
    2.1.3 主要试剂  30-31
    2.1.4 主要仪器和设备  31-32
  2.2 实验方法  32-38
    2.2.1 NaOH溶液配制与滴定  32
    2.2.2 pH测定  32
    2.2.3 菌种活化  32
    2.2.4 菌种鉴定  32-33
    2.2.5 菌种保藏  33
    2.2.6 酸奶发酵  33
    2.2.7 酸奶感官评定与菌种筛选  33
    2.2.8 稀释液的配制  33
    2.2.9 活菌计数  33-34
    2.2.10 培养基的确定  34-35
    2.2.11 菌株生长性能的单因素实验  35
    2.2.12 发酵罐高密度培养的条件优化  35
    2.2.13 菌体的冷冻干燥  35-36
    2.2.14 发酵剂的配制与酸奶的半工业化生产  36-37
    2.2.15 酸奶的品质评定  37-38
3 结果与分析  38-64
  3.1 优良菌株  38-40
    3.1.1 单菌及双菌的发酵时间  38
    3.1.2 感官评定  38-39
    3.1.3 菌株的16s rDNA鉴定  39-40
  3.2 嗜热链球菌生长性能  40-47
    3.2.1 三种培养基中菌株的生长曲线  40-41
    3.2.2 三种培养基对菌株发酵性能的影响  41-42
    3.2.3 初始pH值对嗜热链球菌增殖的影响  42-44
    3.2.4 不同温度对嗜热链球菌增殖的影响  44-45
    3.2.5 不同接种量对嗜热链球菌增殖的影响  45-47
  3.3 发酵罐高密度培养  47-52
    3.3.1 不同中和剂对嗜热链球菌增殖的影响  47-48
    3.3.2 不同恒定控制pH值对嗜热链球菌增殖的影响  48-50
    3.3.3 不同收获时间对菌活力的影响  50-52
  3.4 直投式发酵剂  52-53
    3.4.1 离心最优条件的确定  52
    3.4.2 菌体冻干后存活率  52-53
    3.4.3 冻干菌粉的活力  53
  3.5 酸奶生产  53-64
    3.5.1 发酵中酸奶的酸度变化  53-54
    3.5.2 酸奶的感官评定  54-55
    3.5.3 酸奶的后酸化  55
    3.5.4 酸奶中有机酸成分分析  55-59
    3.5.5 酸奶质构特性分析  59-60
    3.5.6 酸奶流变特性分析  60-62
    3.5.7 酸奶保水力分析  62-64
4 讨论  64-69
  4.1 乳酸菌产酸速度与酸奶风味、质地的关系  64
  4.2 酸奶的苦涩味来源  64
  4.3 乳基培养基与乳酸菌的性能保持  64-65
  4.4 乳酸菌高密度增殖培养基的配制  65-66
  4.5 H~+-ATP酶与菌体的最适生长pH值  66
  4.6 冻干保护剂的组成  66-67
  4.7 发酵剂的贮存稳定性  67
  4.8 发酵剂的性能  67-68
  4.9 酸奶后酸化  68-69
5 结论  69-70
参考文献  70-76
致谢  76-77
攻读硕士学位期间发表的学术论文  77

相似论文

液芯胶囊制备特性研究及在牛奶连续接种中的应用,TS252.4
几种抗生素对酸奶发酵过程的影响,TS252.54
乳酸菌胞外多糖化学组成的研究,TS201.3
嗜酸乳杆菌高密度培养及工艺的研究,TS252.1
泡菜用直投式发酵剂的研究,TS255.54
高密度限氧酵母发酵木糖生产乙醇及其细胞应激乙醇耐受机理的研究,TQ223.122
应急性溶藻菌剂生产技术及其溶藻效应研究,X52
直投式纳豆菌发酵剂的菌种筛选与制备,TS201.3
甜菊糖甜味特性与食品应用研究,TS252.54
紫玉米花色苷稳定性的研究及其在酸奶中的应用,TS202.3
微囊化清酒乳杆菌高密度培养及其活性保护技术研究,TS251
菊芋酸奶工艺优化及营养学评价,TS252.54
牛乳的过氧化物酶处理对凝固型酸奶和干酪品质的影响,TS252.5
红枣葛根凝固型酸奶加工工艺研究,TS252.54
羊酸奶发酵工艺及其质构特性和风味成分研究,TS252.54
菠萝果底型酸奶加工工艺优化研究,TS252.54
L-苯丙氨酸发酵条件的优化与控制,TQ922
高粘性酸奶发酵专用菌种筛选及其菌剂制备,TS252.54
玉米幼苗中谷氨酰胺转氨酶的分离纯化及其性质研究,TS201.25
乳酸菌液芯包囊固定化技术及其模拟酸奶连续发酵的研究,TS252.54
乳酸菌高密度发酵技术的研究,TS252.54