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优选酿酒酵母活性干粉的制备

作　者: 王学锋
导　师: 刘延琳
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 发酵工程
关键词: 活性干酵母培养基保护剂复水活化
分类号: TS261.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本试验以我国本土优选的酿酒酵母Saccharomyces cerevisia LFN518为试验材料,研究了该菌株增值的最适培养基和培养条件,构建了该菌株的生长动力学模型和基质消耗动力学模型,确定了真空冷冻干燥最佳的保护剂配方,进一步制备了符合国标的活性干酵母粉,并对制备的活性干酵母粉的复水条件进行了初步的研究。主要的研究结果如下:以摇瓶发酵为基础,在尽量提高供试酿酒酵母菌株生物量的前提下,采用单因素与响应曲面相结合的设计方法,对影响优选酵母菌株S. cerevisia LFN518生物量的培养基相关的主要成分进行了优化,然后建立数学模型,通过响应曲面分析得到最优的酵母培养基配方为:麦芽糖31.6g/L、酵母浸粉18.1g/L、磷酸氢二钾8.0g/L、硫酸镁12.0g/L、氯化钙6.0g/L,维生素母液6.0mL/L。优化后,酿酒酵母的生物量达到8.124g/L,比优化前的6.25g/L提高了29.94%。以S. cerevisia LFN518的生物量为指标,采用正交试验设计对该酵母最适生长条件进行研究,结果表明,该酵母的最适培养条件为:温度28℃、初始pH 4.6、转速170r/min、装液量为120mL(500mL三角瓶)。在S .cerevisia LFN518最适培养基和培养条件研究的基础上,进一步构建了该菌分批培养的生长动力学模型和基质消耗的动力学模型。采用单因素试验和正交试验相结合,得到了S. cerevisia LFN518真空冷冻干燥最优保护剂配方(g/L):葡萄糖60,乳糖100,脱脂奶粉100。采用单因素试验和正交试验相结合,得到了S. cerevisia LFN518最佳的复水活化条件为:料液比(g/mL)1: 40,葡萄糖的浓度4%,复水活化的温度为39-41℃。在最佳的复水条件下得到的复水时间为35-40min。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章文献综述  11-18
  1.1 酵母概述  11
    1.1.1 酿酒酵母概述  11
  1.2 活性干酵母的研究进展  11-16
    1.2.1 活性干酵母的生产概述  11-13
    1.2.2 影响活性干酵母生产的因素  13-15
    1.2.3 活性干酵母干燥方法  15-16
    1.2.4 活性干酵母的复水活化  16
  1.3 本课题研究的目的和意义  16-18
第二章试验材料和方法  18-26
  2.1 材料和设备  18-20
    2.1.1 试验菌株  18
    2.1.2 试验中所用的主要试剂  18-19
    2.1.3 试验所用主要仪器  19
    2.1.4 试验中主要的溶液  19
    2.1.5 试验主要的培养基  19-20
  2.2 试验方法  20-24
    2.2.1 酵母生长曲线的绘制和培养时间的确定  20
    2.2.2 酿酒酵母培养基的优化  20-21
    2.2.3 酿酒酵母培养条件的优化  21-22
    2.2.4 酿酒酵母动力学模型的构建  22
    2.2.5 优选酿酒酵母活性干粉的制备  22-23
    2.2.6 活性干酵母复水活化条件的优化  23-24
    2.2.7 数据分析  24
  2.3 测定方法  24-26
    2.3.1 生物量的测定  24
    2.3.2 活菌数的测定  24
    2.3.3 还原糖的测定  24-26
第三章结果与分析  26-49
  3.1 S. cerevisia LFN518 生长曲线的绘制  26-27
    3.1.1 一级生长曲线的绘制  26
    3.1.2 二级生长曲线的绘制  26
    3.1.3 培养时间的确定  26-27
  3.2 S. cerevisia LFN518 培养基的优化  27-34
    3.2.1 碳源种类对S. cerevisia LFN518 生物量的影响  27
    3.2.2 氮源种类对S. cerevisia LFN518 生物量的影响  27-28
    3.2.3 无机盐种类和维生素的选择  28
    3.2.4 培养基优化的单因素试验  28-30
    3.2.5 培养基的优化和最佳值的确定  30-34
  3.3 S. cerevisia LFN518 培养条件的优化  34-37
    3.3.1 S. cerevisia LFN518 培养条件的单因素试验  34-35
    3.3.2 培养条件的正交试验  35-37
    3.3.3 S. cerevisia LFN518 的生产曲线  37
  3.4 S. cerevisia LFN518 动力学模型的构建  37-41
    3.4.1 S. cerevisia LFN518 生长动力学模型的构建  37-39
    3.4.2 S. cerevisia LFN518 基质消耗的动力学模型的构建  39-41
  3.5 活性酵母干粉的制备  41-46
    3.5.1 离心条件的选择  41-42
    3.5.2 不同保护剂对S. cerevisia LFN518 冻干存活率的影响单因素试验  42-44
    3.5.3 保护剂对S. cerevisia LFN518 冻干存活率影响的正交试验  44-46
  3.6 活性干酵母复水活化条件的优化  46-49
    3.6.1 温度对复水活化条件的影响  46
    3.6.2 葡萄糖浓度对复水活化的影响  46
    3.6.3 料液比对复水活化条件的影响  46-47
    3.6.4 复水活化条件的正交试验  47-48
    3.6.5 复水活化时间的确定  48-49
第四章讨论  49-50
  4.1 培养基对酵母生物量的影响  49
  4.2 动力学模型的构建  49
  4.3 真空冷冻干燥对冻干存活率的影响  49
  4.4 展望  49-50
第五章结论  50-52
  5.1 S. cerevisia LFN518 培养基的优化  50
  5.2 S. cerevisia LFN518 培养条件的优化  50
  5.3 S. cerevisia LFN518 动力学模型的构建  50-51
  5.4 活性酵母干粉的制备  51
    5.4.1 离心条件的选择  51
    5.4.2 保护剂的选择  51
  5.5 活性干酵母复水活化条件的优化  51-52
参考文献  52-55
致谢  55-56
作者简介  56

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