单一及混合乳酸菌发酵对番木瓜汁品质的影响

目的:探讨植物乳杆菌Lactobacillus plantarum(Lp)、鼠李糖杆菌Lactobacillus rhamnosus(Lr)、嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus(La)及两两混合菌(Lp+Lr、Lp+La、Lr+La)对番木瓜汁发酵后植物化学、微生物学、风味特性和功能特性的影响,并开发出一种具有改善功能和促进健康特性的番木瓜益生菌发酵饮料。方法:通过测定发酵过程中pH值、可溶性固形物、可滴定酸、活菌数、葡萄糖、果糖、蔗糖、有机酸和挥发性化合物的变化,考察各菌发酵过程中总酚、总黄酮含量和抗α-葡萄糖苷酶、抗酪氨酸酶的能力。结果:在72 h的发酵过程中,单一菌株培养和混合菌株培养的变化相似,pH值显著降低,酸度显著提高;乳酸和琥珀酸含量均显著提高,柠檬酸和苹果酸含量显著降低。发酵后,木瓜汁中总酚类物质和总黄酮含量均有所增加。Pearson相关分析表明,酚类物质的代谢可能有助于增强α-葡萄糖苷酶和酪氨酸酶的抑制作用。所有发酵组中,由植物乳杆菌单菌发酵的番木瓜汁乳酸、总酚、总黄酮含量最高,对α-葡萄糖苷酶和酪氨酸酶的抑制作用最强。未经发酵的番木瓜原汁中主要检出6种挥发性化合物,丁酸含量最大为89.742%,其次为芳樟醇。发酵后,从6组发酵果汁中共鉴定出25种主要挥发性成分,其中丁酸含量显著降低,减少了番木瓜不愉快气味的产生。所有发酵中,Lp单菌产生的挥发性成分最多(18种),混合菌Lp+Lr的较少(5种)。虽然混合菌Lp+Lr存在的活菌数最多[7.61 lg(CFU/mL)],但总体看来,单一菌种Lp可能更可取。结论:单菌种植物乳杆菌发酵可以改善番木瓜汁的感官特性,并增强其潜在的功能特性。

菜芙蓉花黄酮微胶囊的制备工艺及其贮藏稳定性

为提高菜芙蓉花黄酮的贮藏稳定性,扩展其应用范围,以菜芙蓉花黄酮提取液为芯材、β-环糊精为壁材,采用超声辅助包埋-冷冻干燥法制备菜芙蓉花黄酮微胶囊,通过单因素和响应面试验确定微胶囊制备工艺参数,利用扫描电镜、红外光谱和抗氧化活性对其进行表征,并考察不同温度、湿度、光照和氧气贮藏条件对菜芙蓉花黄酮微胶囊保留率的影响。结果表明:黄酮微胶囊最佳制备工艺为超声功率210 W、超声温度56℃、超声时间40 min、芯壁比1.6 mL:1 g,在此条件下制备的微胶囊的黄酮包埋率为96.89%;制备的微胶囊呈无定型玻璃状,红外光谱分析显示菜芙蓉花黄酮被壁材包裹,具有较好的抗氧化能力。微胶囊化能够有效提高菜芙蓉花黄酮的稳定性,可为新型食品天然抗氧化剂的开发应用提供理论依据。

耐酒精高产L-乳酸菌株的筛选及发酵培养基优化

为提高L-乳酸产量,降低L-乳酸的生产成本,该研究经过筛选、驯化获得一株耐酒精且高产L-乳酸的菌株鼠李糖乳杆菌AK-0779。使用玉米酒糟代替部分酵母粉作为菌株AK-0779发酵培养基的氮源。在单因素实验基础上,对葡萄糖添加量、酵母粉添加量和玉米酒糟添加量进行三因素三水平响应面优化试验。结果表明,最适发酵培养基为:葡萄糖添加量9.80%,玉米酒糟添加量0.98%,酵母粉添加量1.72%,L-乳酸产量为78.91 g/L,糖酸转换率为80.52%。与酵母粉完全充当氮源产L-乳酸82.36 g/L相比,产量无显著差异,说明玉米酒糟能有效代替部分酵母粉作为发酵培养基的氮源,降低L-乳酸生产成本。

鼠李糖乳杆菌L-乳酸脱氢酶的生物信息学分析和基因克隆

本研究以鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)L-乳酸脱氢酶(Lr-L-LDH)为研究对象,以研究较多的Lr-L-LDH1为对照,对基因组注释的两个Lr-L-LDH1和Lr-L-LDH2基因,进行异同分析。采用在线网站和专业软件对Lr-L-LDH1和Lr-L-LDH2的一级结构、基本特性、亲疏水性、二级结构进行分析和预测,对三级结构进行同源建模以及酶和底物的分子对接分析,并对酶的编码基因进行系统发育分析,克隆表达及酶活性检测。结果显示:相较于Lr-L-LDH1,Lr-L-LDH2有着相似的分子特性,二级和三级结构,但Lr-L-LDH2编码序列短,氨基酸序列同源性低(48.08%),有不同的进化地位;Lr-L-LDH2也含有乳酸脱氢酶催化活性位点序列和保守的NAD^(+)结合位点序列(GXGXXG),能够形成典型的活性三维口袋域,是NAD^(+)依赖型四聚体结构L-乳酸脱氢酶,在细胞中需要果糖1,6-二磷酸(FBP)来激活,催化丙酮酸还原为L-乳酸;体外克隆表达和酶学分析表明,Lr-L-LDH2酶活力极显著低于Lr-L-LDH1(P<0.01)。Lr-L-LDH1和Lr-L-LDH2都具有乳酸脱氢酶活性,推测二者在乳酸表达调控中相互作用,对鼠李糖乳杆菌L-乳酸脱氢酶的分子改造应同时考虑Lr-L-LDH1和Lr-L-LDH2的作用,研究对乳酸发酵工业的基因工程改造提供分子基础和科学依据。

4种多糖益生元对鼠李糖乳杆菌微胶囊稳定性的影响

为提高鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus GG,LGG)的稳定性,采用复合凝聚法制备LGG微胶囊,探究菊糖、低聚果糖、普鲁兰多糖和水苏糖4种益生元对LGG微胶囊性能的影响,并结合扫描电镜和差示扫描量热仪分析微胶囊的微结构和热稳定性。结果表明:益生元对LGG微胶囊的性能均有积极影响。模拟胃肠液处理后,菊糖活菌数存活率最高,达9.5(lg(CFU/g));水苏糖对LGG微胶囊在胆盐和高温下的保护能力最强,75℃、30 min后活菌数达8.7(lg(CFU/g));水分活度0.75条件下低聚果糖的加入提高了LGG微胶囊的贮藏稳定性;差示扫描量热分析结果表明益生元提高了LGG微胶囊的热稳定性,水苏糖的微胶囊熔融温度达172℃,但低聚果糖降低了LGG微胶囊的熔融温度;扫描电镜分析表明添加益生元后微胶囊结构没有变化。本研究为后续添加益生元对LGG微胶囊性能的影响研究提供理论基础。

氮源与维生素对鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)高效生产L-乳酸影响的研究

在L-乳酸发酵生产中，用廉价的黄豆粉补充微量维生素液，替代培养基中昂贵的酵母粉，L-乳酸的产物浓度和得率与使用酵母粉相比相差不大。氮源经优化后，使用3．5％～4．5％的黄豆粉并添加最优剂量的8种维生素混合液，摇瓶实验，120g／L葡萄糖转化得到104g／L的L-乳酸，得率为86．7％；5L发酵罐实验，3.5％的黄豆粉补充维生素混合液，初始葡萄糖浓度150g／L，L-乳酸浓度为128g／L，得率达到85．3％，基本达到了以酵母粉做氮源和生长因子的发酵指标。

产高纯度L-乳酸大肠杆菌基因工程菌的初步研究

本文以鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)基因组为模板,扩增出L-乳酸脱氢酶基因ldh,将其连接到表达载体pSE380,转化到D-乳酸脱氢酶及丙酮酸甲酸裂解酶双缺失的大肠杆菌FMJ144中,摇瓶发酵得到3.5g/L的高纯度为99%的L-乳酸。

应用基因组改组选育耐糖L-乳酸高产菌株

本研究应用基因组改组提高鼠李糖乳杆菌的耐糖能力,进而提高L-乳酸的产量。通过紫外线和亚硝基胍诱变方法获得8株改良出发菌株。考察了氨基酸前处理和变溶菌素对原生质体形成的影响。利用双亲灭活的原生质体进行递进式融合,经过两轮基因组改组和碳酸钙高糖平板及瓶筛选,选育出了耐糖改组菌株F2-2。在初糖浓度为150g/L发酵罐中,F2-2的乳酸产量为140g/L,是野生型乳杆菌的1.8倍。结果表明基因组改组技术能够快速提高乳酸菌耐糖和产酸能力两个表型。

APA微胶囊膜厚的理论计算与实验研究

以静电脉冲技术成功地制备了海藻酸 -聚 - L-赖氨酸 -海藻酸 ( APA)生物微胶囊 ,结合元素分析方法 ,推导出膜厚的理论计算公式 ,通过扫描电子显微镜 ( SEM)和光学显微镜测定了囊膜厚度。实验结果表明膜厚的理论计算和实验测定值一致 ,APA微胶囊膜厚约为 7～ 10 μm。

鼠李糖乳杆菌发酵生产L-乳酸培养基的优化

对鼠李糖乳杆菌发酵生产L-乳酸的发酵培养基组成进行了研究;通过正交实验得到最佳氮源组合为酵母粉5g/L,蛋白胨10g/L,牛肉膏15g/L;生长因子实验表明,番茄汁和白菜汁的添加量各为10%时,L-乳酸的产量最高;葡萄糖、吐温80、生长因子和氮源的四因素正交实验表明,最佳培养基组成为葡萄糖160g/L,酵母粉5g/L,蛋白胨10g/L,牛肉膏15g/L,吐温801mL/L,番茄汁50mL/L,白菜汁50mL/L。用该培养基发酵所得L-乳酸的产量高达143.6g/L,得率为89.8%。

乳化法制备海藻酸钙/聚组氨酸微胶囊

采用乳化法制备海藻酸钙微球及海藻酸钙/聚组氨酸载药微胶囊,并考察不同海藻酸钠浓度、氯化钙浓度对微球表面形态、粒径分布、载药性能及微胶囊控制释放性能的影响。结果表明海藻酸钠浓度主要影响微球的粒径大小,氯化钙浓度主要影响微球的分散程度及粒径分布,微球载药量均随海藻酸钠浓度及氯化钙浓度的增加而减小,所制备的微胶囊均无明显的突释现象。

鼠李糖乳杆菌发酵豆渣、黄浆水产L乳酸初探

以豆渣和黄浆水逐步代替MRS肉汤培养基,利用豆渣和黄浆水的营养成分作为发酵培养基质,选用生长条件粗放、仅产L-乳酸的鼠李糖乳杆菌为发酵菌株。以活菌数、pH、L-乳酸含量为特征指标,确定豆渣与黄浆水的适宜比例,对豆渣、黄浆水生产L-乳酸工艺进行初步探讨。结果表明:鼠李糖乳杆菌完全适宜在豆渣与黄浆水培养基质环境中生长繁殖。豆渣与黄浆水比例(w/v)为1∶5,接种量为3%(v/v),葡萄糖添加量为4%(w/v),pH6.2,37℃,摇瓶培养24h,L-乳酸含量达到最大1.07%。

海藻酸钙/聚精氨酸微胶囊的载药和缓释性能

采用乳化-固化法,制备海藻酸钙/聚精氨酸微胶囊。分别考察不同聚精氨酸相对分子质量、海藻酸钠浓度、氯化钙浓度对海藻酸钙-聚精氨酸微胶囊载药量以及牛血红蛋白缓释性能的影响。实验结果表明,中相对分子质量聚精氨酸制备的海藻酸钙/聚精氨微胶囊的载药量较高并且具有更好的缓释效果。随着海藻酸钠浓度的升高,海藻酸钙/聚精氨微胶囊的载药量降低;随着氯化钙浓度的升高,海藻酸钙/聚精氨微胶囊的载药量先升高后略有降低;然而,以上因素对海藻酸钙/聚精氨微胶囊的缓释性能均无明显影响。

高糖和氮源对鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)L-乳酸发酵的影响

鼠李糖乳杆菌经实验室耐高糖高酸选育,能够在高糖浓度下高效高产L-乳酸。以酵母粉为氮源和生长因子,葡萄糖初始浓度分别为120 g/L和146 g/L,摇瓶培养120h,L-乳酸产量分别为104g/L和117.5g/L,L-乳酸得率分别为86.7%和80.5%。高葡萄糖浓度对菌的生长和乳酸发酵有一定的抑制。增加接种量,在高糖浓度发酵条件下,可以缩短发酵时间,但对增加乳酸产量效果不明显。乳酸浓度对鼠李糖乳杆菌生长和产酸有显著的影响。初始乳酸浓度到达70g/L以上时,鼠李糖乳杆菌基本不生长和产酸,葡萄糖消耗也被抑制。酵母粉是鼠李糖乳杆菌的优良氮源,使用其它被测试的氮源菌体生长和产酸都有一定程度的下降。用廉价的黄豆粉并补充微量维生素液,替代培养基中的酵母粉,可以使产酸浓度和碳源得率得以基本维持。

鼠李糖乳杆菌发酵豆渣、黄浆水产L-乳酸工艺优化

为了提高发酵基质中LGG的活菌数及L-乳酸产率,以豆渣和黄浆水为培养基质,选用生长条件粗放、仅产L-乳酸的鼠李糖乳杆菌为发酵菌株,添加促生因子以提高L-乳酸产率。通过单因素试验设计,以L-乳酸含量为特征指标,筛选能够促进鼠李糖乳杆菌生长、提高L-乳酸含量的促生因子及豆渣与黄浆水的最佳比例。采用响应面设计优化鼠李糖乳杆菌发酵豆渣和黄浆水产L-乳酸工艺条件。结果表明,在豆渣与黄浆水以1∶4.80为基础培养基,添加0.06%烟酸、1%精氨酸和蛋氨酸(m精氨酸:m蛋氨酸=2.21∶1)、6%葡萄糖和低聚果糖(m葡萄糖:m低聚果糖=1.57∶1),接种量3%,pH 6.2,37℃,发酵72h的条件下L-乳酸含量为2.35%。

甘蔗糖蜜发酵生产L-乳酸工艺条件研究

以甘蔗糖蜜作为原料,利用经诱变筛选得到的鼠李糖乳杆菌SCT-10-10-60发酵生产L-乳酸。通过设置单因素实验,研究不同初始糖蜜浓度(50%、40%、30%、20%)、不同发酵温度(30℃、37℃、42℃、47℃)、不同pH调节剂碳酸钙加入量(4%、6%、8%、10%)和氮源替代(尿素替代酵母粉)对L-乳酸产量的影响。结果表明,在初始糖蜜浓度20%(m/V)、温度37℃、碳酸钙浓度4%(m/V)、鼠李糖乳杆菌SCT-10-10-60接种量6%(V/V)的发酵条件下,发酵40h L-乳酸的产量最高可以达到106g/L。尿素不能作为菌株生长所需要的氮源。

NaCS-PDMDAAC微胶囊固定化假单胞菌TS-1138从ATC合成L-半胱氨酸

采用非均相反应制备NaCS(硫酸纤维素钠),考察了反应液中正丙醇-硫酸的最佳比例为25∶35,NaCS和PDMDAAC的最适滴制浓度分别为4%和3%;利用NaCS-PDMDAAC微胶囊对假单胞菌TS-1138进行固定化并进行连续培养,结果表明,菌体能在胶囊内很好的生长和繁殖,连续培养132h后菌浓可达到4.5×1011个/mL胶囊,是在相同条件下游离培养的6倍;固定化菌体以ATC为底物生成L-半胱氨酸的催化活性是游离培养菌体的2.5倍,并且固定化菌体的重复使用能力明显优于游离菌体.重新考察固定化菌体的最适催化反应时间为3h,在一定程度上弥补了微胶囊传质性相对较差的不足.

耐糖鼠李糖乳杆菌发酵生产L-乳酸的研究

对一株耐糖鼠李糖乳杆菌在高浓度葡萄糖条件下发酵生产L-乳酸进行研究。考察了接种量、发酵温度、pH和中和剂对乳酸发酵的影响。结果表明最适发酵条件为接种量15%(w/w),温度40℃,pH6.3,中和剂为氨水。当初始葡萄糖浓度为200g/L时,在16L罐中分批发酵90h,L-乳酸浓度达到182.8g/L,转化率为91.4%,产酸速率为2.03g/(h·L)。

海藻酸钙-聚精氨酸聚电解质微胶囊强度性能研究

制备了一种新型的聚精氨酸基微胶囊并考察了制备条件对微胶囊机械强度性能的影响,以期望制备一种具有介入治疗效果的药物载体。实验采用高压静电液滴发生装置,所制备的微胶囊粒度均匀、球形度好。同时,海藻酸钠浓度、成膜时间以及聚精氨酸分子量对微囊膜的机械强度有不同程度的影响。当海藻酸钠浓度为1.0%,成膜时间高于15min,聚精氨酸分子量为55,300和141,000μ时,膜机械强度最好。此外,实验初步考察了聚电解质络合反应机理。结果表明,通过改变实验条件,可有效地控制微囊膜的膜强度,从而为进一步的药物控制释放实验打下一定的基础。

卡铂-乳酸/羟基乙酸共聚物微囊制备的优化筛选

目的 优化卡铂 乳酸 羟基乙酸共聚物微囊的制备工艺。方法 采用乳化 溶剂挥发法制备载药微囊 ,单因素试验初选影响粒径和包封率的主要因素和范围 ,以 15 5均匀设计表优选提高包封率和控制粒径分布的实验条件 ,并进行结果预测及验证。结果 卡铂 载体投料比、载体浓度、内 外相体积比对微囊包封率和粒径影响显著。优化条件所得微囊形态圆整、均匀 ,平均粒径 ( 14 2 5± 3 5 2 ) μm ,平均载药量 ( 6 81± 0 0 4) %,平均包封率 ( 74 13± 0 5 6) %(n =3 )。结论 本制备工艺优化合理 。