微生物谷氨酰胺转胺酶研究进展

微生物谷氨酰胺转胺酶是一种在食品、医药、纺织、化妆品等领域具有广泛应用前景的酶制剂。就其理化性质、作用机理、工业化生产、在食品工业上的应用及当前国内外研究热点进行了概述。并讨论了微生物谷氨酰胺转胺酶在我国生产及应用中存在的问题和困难,对未来的研究方向做出展望。

谷氨酰胺转胺酶对酪蛋白的改性效应

羊乳中的酪蛋白经商品级谷氨酰胺转胺酶作用后,产物经SDS-PAGE检测,发现生成了相对分子量较大的聚合物。聚合的最佳条件为:酶量/酪蛋白=15U/g;最适pH:6.0～8.0;最适反应温度:50℃;反应时间:120min。其中β-酪蛋白最易被催化,其次为αs-1酷蛋白,αs-2酷蛋白,k-酪蛋类白不易被催化。经谷氨酰胺转胺酶改性后的酪蛋白溶液,其粘度增加,乳化能力提高,起泡性下降。

产转谷氨酰胺酶链霉菌的发酵罐生产工艺研究

针对研究室分离筛选的链霉菌 (Streptomycessp )WZFF W 12 varMN 3 5发酵生产微生物转谷氨酰胺酶 (MTG) ,首先采用自行设计的 2L小型生化反应器 ,研究以多价胨为主的有机氮源的影响作用 ,并在此基础上逐级扩大发酵罐规模 ,以 8L小型罐及 2 0～ 2 0 0L发酵罐组合并利用在线监控手段直接监测分析环境条件对MTG发酵过程中菌体生长和产酶的影响 ,进一步确定培养条件。研究结果表明 ,以 2 0 0L发酵罐发酵生产MTG时采用两级种子培养 ,氮源采用多价胨和豆饼粉 ,发酵过程中在线控制通气量和搅拌速度分别为 0 9～ 1 1vvm和 3 5 0～ 45 0r/min等优化条件最有利于菌体持续稳定生产MTG ,当发酵至 72h时酶活达到最高 ,在 2

稳定性二氧化氯及其在食品工业中的应用

论述了稳定性二氧化氯的特性、测定方法、制备与使用方法以及在食品加工中的应用。

鲍人工配合饲料中应用防腐剂效果的研究

在鲍人工配合饲料中添加苯甲酸、山梨酸、尼泊金丁酯等防腐剂 ,在实验室设置的模拟投喂水体中 ,以饲料中孳生的细菌总数作为饲料在腐败过程中的腐败程度指标 ,研究了上述3种防腐剂在鲍饵中单独使用、混合使用以及多种添加量水平使用情况下的抑菌防腐效果及其特点。结果表明 ,鲍饵中添加0.50‰～1.00‰的尼泊金丁酯 ,在模拟投喂水体中具有非常显著而持久的防腐效果 ,30℃下72h内的腐败程度仅相当于不添加防腐剂的对照组饲料在16～25h内的腐败程度。还采用简易的投喂对照实验 ,初步验证了添加0.50‰尼泊金丁酯的人工配合饲料投喂对鲍的安全性。作者分析和讨论了以饲料在腐败过程中孳生的细菌总数作为模拟投喂过程中饲料的腐败度指标的优越性。

TaqMan探针用于转基因食品的荧光定量PCR检测

选择了内源基因大豆植物凝集素 (lectin)、玉米转化酶 (invertase)和外源基因抗草甘膦除草剂的 5 烯醇式丙酮酰莽草酸 3 磷酸合成酶 (cp4epsps)、抗欧洲玉米螟的苏云金芽孢杆菌杀虫毒蛋白 (cryIAb)的TaqMan探针 ,确定了探针浓度和镁离子浓度等反应条件 ,分别对转基因大豆和转基因玉米系列标准品进行内源基因和外源基因的荧光PCR扩增 ,在PCR反应过程中分别以TET和FAM两种荧光通道信号分别追踪同一样品DNA的内源基因和外源基因的扩增动力学变化 ,并依此绘制了ΔCt值与转基因食品百分比含量之间的标准曲线 ,建立了转基因大豆和转基因玉米的TaqMan -荧光定量PCR检测方法 ,该方法具有探针设计较简便、成本较低的特点 ,初步实现了对转基因食品的定量分析及品种鉴定。

海洋放线菌胞外多糖发酵工艺及其条件研究

以具有明显海洋特性的、产胞外免疫活性多糖的链霉菌2305菌株作为发酵菌种,对其胞外多糖的发酵工艺及其条件进行了研究,考察了不同碳源、氮源、水质、培养基初始pH值、发酵温度、通气量等因素对发酵菌种的生物量及胞外多糖产量等的影响,建立和优化了胞外多糖摇瓶发酵培养基配方、发酵工艺及发酵条件,胞外多糖产量达到4.58g/L,转化率达到6.90％。研究了发酵过程中菌体生物量、底物糖残余量、pH值、产物多糖积累量等的动态变化,分析讨论了2305菌株胞外多糖发酵的动力学类型。

Streptomyces sp.WJS-825产谷氨酰胺转胺酶发酵条件优化及中试

应用五因子二次正交旋转回归试验设计,建立了微生物谷氨酰胺转胺酶 (TG)发酵生产过程中以酶活力和菌体细胞生长量作为目标函数的数学模型,并以此模型对链霉菌 (Streptomycessp. )WJS-825菌株发酵生产TG的培养条件进行优化,确定了影响TG生产的主要因子及其最适取值为多价胨 2. 1%、可溶性淀粉 1. 5%、初始pH 7. 0及培养温度 30℃.以该优化工艺条件进行了 5L发酵罐小试和 200L发酵规模的中试生产.结果表明,在中试发酵生产中使用以豆饼粉部分替代多价胨的经济性发酵优化培养基,以及发酵过程中在线监控pH、溶氧系数等多项发酵调控参数,并分段控制pH、温度、通气量和搅拌转速以及进行适时的流加补充碳源,该菌株生长繁殖能力强、产酶效果好,TG活性达 3. 2u/mL,而且连续重复的中试发酵生产试验的TG产量均稳定在 3. 2u/mL以上. 图 2表 3参

沼泽红假单胞菌培养基的优化及降氨氮作用的研究

对沼泽红假单胞菌的培养基进行了优化，并对其降氨氮效果进行了研究．结果表明：沼泽红假单胞菌可以利用多种碳源和氮源，乳酸和草酸铵是实验室培养沼泽红假单胞菌的最适碳源和氮源，乳酸根的质量浓度及碳氮比对沼泽红假单胞菌生长具有显著影响，而磷酸根浓度对沼泽红假单胞菌生长没有显著影响；用正交试验获得最适于培养沼泽红假单胞菌的乳酸质量浓度为1％，碳氮比为1．5，磷酸二氢钾的质量浓度为1．5g／L；在自然光照、30℃条件下，沼泽红假单胞菌的延滞期为2d，对数生长期为2～10d，稳定期为10—20d；沼泽红假单胞菌具有很强的综合降氨氮作用，但其降氨氮效果受水质的影响而不稳定．

“食品发酵工艺学”课程教学体系建设及实践

为了探讨如何对生物工程专业的学生讲授食品发酵工艺学,调查了各高校开课情况,确定课程性质及课时;根据学生的特点确定教学内容,选择教材;参照课程特点合理地设计授课方法及形式。研究认为以传统发酵食品的工艺为教学重点,采用原理、工艺、控制、生产实例、实践的教学顺序安排教学内容,创新实验模式,采用多元化的考核方式,可较大幅度地提高教学效果。

L─苏氨酸发酵中试研究

以ＢｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍＬａｃｔｏｆｅｒｍｅｎｔｕｍＬ─苏氨产生菌ＺＴ─１菌株为试验菌种，用５００升标准发酵罐进行Ｌ─苏氨酸中试发酵试验，连续四缺罐Ｌ─苏氨酸产量达到或超过了摇瓶发酵的水平，平均产量为１２．５６ｇ／Ｌ，平均转化率为１１．２６％，罐上发酵所积累的氨基酸谱相与常规摇瓶发酵的谱相十分相似。试验中采用了安排与罐上发酵同步（并行）的摇瓶发酵作对照的方法，从中找出了致使罐上发酵异常（失败）的原因，以试剂级碳酸钙（Ａ．Ｒ）取代了含有杂质（ＭｇＣＯ＿３）的工业碳酸钙，使罐上发酵获得了成功，文中对工业碳酸钙如何导致发酵异常的机制进行了讨论。

壳聚糖澄清芦柑果汁工艺条件的优化

为了制备稳定的澄清芦柑果汁,该文基于Box-Behnken试验设计,探讨了壳聚糖浓度、澄清温度、澄清时间对果汁澄清度的影响;建立了二次多项式回归模型,分析模型的有效性与因子间的交互作用,并对壳聚糖澄清芦柑果汁的工艺参数进行了优化。结果表明:壳聚糖澄清芦柑果汁的最佳工艺参数为:壳聚糖浓度0.80 g/L、温度59℃和时间71 min。在此最佳工艺条件下果汁透光率达到97.8%,且试验结果与模型预测值(98.3%)相吻合,所得回归模型拟合情况良好(R2=0.9886),达到设计要求。进一步对经壳聚糖澄清后的芦柑果汁的相关指标进行测定,发现果汁中可溶性固形物、维生素C及总酸含量依次从11.30±0.15%、31.33±3.25 mg/100mL、0.71±0.00 g/100mL略降为9.50±0.25%、21.8±5.28 mg/100mL、0.51±0 g/100mL,而总酚、果胶、蛋白质质量浓度依次从990.3±8.02 mg/L、366±4.70μg/mL、595.53±20.62μg/mL减少为557.87±4.67 mg/L、186.24±44.32μg/mL、26.42±0.30μg/mL有较明显下降,但澄清后的果汁非生物稳定性很好。该试验用响应面法优选出的澄清工艺合理可行,为芦柑果汁深加工及果汁产品开发提供了理论依据。

曲酸对常见食品污染菌的抑制作用

分别采用分光光度法、菌体量法以及滤纸圆片法系统比较了曲酸对5种细菌、2种酵母、2种丝状真菌的生长抑制作用。实验结果表明,虽然0 5 %曲酸基本上不影响霉菌的生长,但对于食品中其他常见污染菌有较好的抑制效果,尤其是对于革兰氏阴性细菌的抑菌效果显著。而且由于曲酸的热稳定性好,经12 1℃、30min热处理仍有良好的抑菌效果,并且在中性条件下抑制供试细菌和酵母菌的能力强于苯甲酸钠。

柚皮苷酶对琯溪蜜柚果汁脱苦效果工艺优化

以琯溪蜜柚果汁为对象,研究在不同条件下柚皮苷酶对蜜柚果汁的脱苦效果。采用HPLC测定柚皮苷含量,通过单因素试验分别考察加酶量、温度、酶解时间及pH值对柚皮苷酶酶解反应的影响,在单因素试验基础上以柚皮苷脱除率为指标进行正交试验,确定最佳工艺条件:酶解温度60℃,酶活7.4U/mL柚汁,酶解时间100min,pH3.6。在此条件下琯溪蜜柚果汁的柚皮苷脱除率达97%以上。

空肠弯曲菌的磁捕获_-荧光PCR检测方法的建立

为提高畜禽类食品中空肠弯曲菌的检出率和灵敏度 ,应用抗血清和磁性微珠首次制备弯曲菌免疫磁珠 ,利用弯曲菌免疫磁珠直接捕获检样中目的菌 ,不需要增菌培养 ;通过荧光PCR检测鞭毛蛋白A(flaA)基因和 或马尿酸酶 (hipO)基因 ,首次建立空肠弯曲菌的磁捕获_荧光聚合酶链反应 (IMC_FPCR)方法。IMC_FPCR法检测空肠弯曲菌方法简便易行 ,可在 2 4h内完成 ,特异性好 ,检测低限达到 10cfu mL ,抗干扰性强。IMC_FPCR方法可望解决非可培养状态的空肠弯曲菌检测难题 ,是一种适用于检验检疫、卫生防疫和农产品安全检验等领域的快速方法。

高温湿热酸法破壁提取法夫酵母胞内虾青素

法夫酵母是一种能积累虾青素的红酵母,对其进行破壁是当前虾青素工业化提取生产的瓶颈工艺。研究在高温湿热条件下,低浓度盐酸对法夫酵母破壁而提取其胞内虾青素的工艺。探讨了不同破壁温度、盐酸浓度、液料比与破壁处理时间等因素对法夫酵母破壁后虾青素及类胡萝卜素提取率的影响,确定了高温湿热酸法破壁提取虾青素的最佳条件为:饱和蒸汽压力0.1MPa(121°C),盐酸浓度0.5mol/L,液料比(V/W)30mL/g,破壁时间2min。在最佳条件下进行中试放大实验,可得到虾青素与类胡萝卜素的提取率分别为:(84.8±3.2)%,(93.3±2)%。经优化后的新破壁工艺安全高效,不会有毒性残留,具有良好的工业应用前景。

琯溪蜜柚果皮提取物抑制亚硝化反应的研究

本实验以乙醇、丙酮和水作为提取剂,对柚皮中的活性物质进行提取,通过正交试验确定出最佳提取条件;在模拟人体胃液环境条件下,采用比色法和紫外光解法分别测定了柚皮提取液对亚硝酸根的清除作用和对亚硝胺合成的阻断作用。结果表明,以乙醇为提取剂的最佳提取条件为:90%乙醇、60℃水浴冷凝回流,提取时间1h;提取液对亚硝胺、亚硝酸钠的最大阻断率和清除率分别为95.5%和91.8%。同时比较了柚皮提取物阻断亚硝胺合成及消除亚硝酸钠的效果。

利用蒸汽爆破法破壁花粉的技术

以开发花粉破壁的产业化技术为目标,研究了花粉蒸汽爆破技术。通过工艺优化,确定了花粉蒸汽爆破的工艺条件:首先,用0.05mol/L的柠檬酸液调制40%的花粉浆并用匀浆机搅拌均匀;其次,将花粉浆放入物料室,用0.4MPa的蒸汽加热至饱和蒸汽压为0.15MPa并保持11s;最后,关闭高压蒸汽,打开料液出口阀门,花粉液再喷出,在压力差和温度差的作用下发生爆破。破壁后,花粉营养物质的溶出率超过86%,维生素A、维生素C和粗脂肪量显著增加,细菌总数、大肠杆菌和霉菌总数显著减少;破壁率、A280值及营养物质溶出率在工艺放大过程中无显著差异。新建立的花粉蒸汽爆破技术可高效、安全地破壁花粉,该技术工艺稳定性好、花粉浆浓度高、容易放大,具有良好的产业化应用前景。

鱼露风味成分的萃取及气相色谱分离条件的优化

本实验对鱼露风味物质的萃取溶剂及气相色谱分析条件进行了初步研究。实验结果表明:乙酸乙酯是最适于萃取鱼露风味物质的溶剂;用单因素试验优化的鱼露风味物质的气相色谱分析条件为:毛细管色谱柱CP-Sil-8cb,载气为99.999%的氮气,载气的柱流速为3ml/min,进样量为1μl,分流比为100:1,氢气流速为30ml/min,空气流速为300m/min,尾吹气流速为27ml/min,初始柱温为30℃,以5℃/min程序升温至120℃,继续以12℃/min程序升温至180℃,保持4min,进样口温度为200℃,FID检测器的温度为250℃。在此条件下,共有44种成分得到了分离,其中24种成分达到了基线分离。

微生物学实验教学改革的若干实践

本文总结近年来对微生物学实验教学改革的实践,确定实验教学体系的主要内容,注意以人为本,通过改革教学手段和考核方式,培养学生的实践能力与创新精神。