唾液链球菌嗜热亚种Y-2细胞转化法制备γ-氨基丁酸

研究反应pH值、反应温度、重金属盐、表面活性剂、底物浓度、菌体质量浓度和磷酸吡哆醛添加量对Streptococcus salivarius subsp.thermophilus Y-2细胞转化法生产γ-氨基丁酸的影响。获得反应体系的最佳组成为:湿菌体25g/L、BaCl2 40mmol/L、Triton X-100体积分数0.02%、L-谷氨酸单钠盐(L-monosodium glutamate,MSG)47.5g/L和L-谷氨酸(L-glutamic acid,L-Glu)90.0g/L。该体系在40℃、pH 4.5和搅拌速度100r/min的最适转化条件下进行反应72h,转化液GABA产量达到了(87.16±4.33)g/L,细胞平均生产力为(48.42±2.41)mg/(h.g),摩尔转化率为(97.60±4.71)%。

唾液链球菌嗜热亚种Y-2产谷氨酸脱羧酶的影响因子确立

从产酶和细胞生长较好的MRS培养基出发,对Streptococcus salivarius ssp.thermophilus Y-2产谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)的影响因子进行探讨,结果当培养基组成和培养条件为蛋白胨15g/L、牛肉膏12.5g/L、蔗糖12.5g/L、柠檬酸二铵2.0g/L、乙酸钠5.0g/L、K2HPO42.0g/L、CaCl2 2.0g/L、Tween 80 1.0ml、pH7.0、接种量2%(V/V)、发酵温度37℃、发酵时间12h时,较有利于菌株Y-2产GAD。Plackett-Burman设计法研究表明培养基初始pH值和K2HPO4为影响菌株Y-2产GAD的主要影响因素。经对菌株Y-2产GAD影响因素的筛选,新获得的培养基在组成上与MRS培养基相比已发生显著变化,GAD活力提高了1.3倍。

唾液链球菌嗜热亚种LCX2001胞外多糖分批发酵动力学

对唾液链球菌嗜热亚种LCX2 0 0 1生物合成胞外多糖 (EPS)的动力学进行了研究 ,基于Logistic equation方程和Luedeking piret方程 ,得到了描述发酵过程的动力学模型和模型参数。该模型反映了细胞生长、乳酸生成、EPS生物合成和基质消耗之间的关系 ,模型的拟合结果与实验值吻合较好 ,误差小于 1 0 %。

唾液链球菌嗜热亚种发酵乳风味成分分析

本实验使用同时蒸馏萃取-气谱-质谱(SDE-GC-MS)技术对5株唾液链球菌嗜热亚种S.t-9、S.t-17YA、S.t-1703CA、S.t-1703D和S.t-03发酵乳中风味物质进行了定性及定量分析,分别鉴定出24种、20种、13种、20种、21种风味物质,共涉及6大类:酸类化合物、酯类化合物、醇类化合物、羰基化合物、芳环和杂环化合物,35种物质。另外,5株菌代谢主要风味物质2,3-丁二酮的能力大小为:S.t-1703D>S.t-1703CA>S.t-17YA>S.t-03>S.t-9,除S.t-9菌代谢2,3-丁二酮量较低外,其它4种菌代谢丁二酮的能力差异不大。

响应面法优化唾液链球菌嗜热亚种增殖培养基

采用响应面方法对唾液链球菌嗜热亚种增殖培养基进行了优化。以MRS培养基作为基础培养基,采用Plackett-Burman(PB)设计法,对12种乳酸菌生长促进因子以及培养基的初始pH等13个因素对唾液链球菌嗜热亚种STX2生长的影响进行评价。筛选出CaCl2与豆粕水解液为STX2的生长强化因子,且培养基的初始pH值也是影响该菌体生长的关键因子,而其他物质对STX2增菌量的影响不显著。然后用旋转中心组合设计及响应面分析法确定强化因子的最佳浓度以及最佳的培养基初始pH值。在优化培养基中,STX2的菌体浓度达到6·8×108cfu/mL,比优化前的1·5×108cfu/mL提高了4·5倍。

固定化唾液链球菌的酶学性质研究

以海藻酸钙为载体包埋唾液链球菌嗜热亚种Y-2的菌体细胞,对固定化细胞催化合成γ-氨基丁酸进行了较详细的研究。研究结果表明:固定化细胞谷氨酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase,GAD)反应的最适温度为40℃,同时具有良好的温度稳定性。固定化细胞酶活最适反应pH为3.8。细胞经固定化后pH稳定性明显增加,GAD酶活回收率普遍高于游离细胞。0.1%Triton X-100具有较强的酶活促进作用。固定化细胞的GAD在酶促反应中并不存在底物抑制现象。在上述最优条件下进行菌体生产力测试,固定化细胞转化L-谷氨酸单钠盐11 h后,转化液γ-氨基丁酸的浓度达到了2.79 g/L。

固定化唾液链球菌生产γ-氨基丁酸的研究

以唾液链球菌嗜热亚种(Streptococcus salivariussubsp.thermophilusY-2)为供试菌株,考察了卡拉胶、明胶和海藻酸钙等材料将此菌株固定化的效果,并通过比较固定化细胞的谷氨酸脱羧酶(glutamatedecarboxylase,GAD)活性及γ-氨基丁酸的产量和载体机械强度,确定了海藻酸钙作为固定化细胞的适宜载体。优化后得到的最适固定化条件(W/V)为:海藻酸钠2%,CaCl214%,菌体25%,凝胶平均颗粒直径1.64 mm,在此条件下测得固定化细胞的GAD活性为游离细胞的1.2倍。细胞多批次应用稳定性试验证明:固定化细胞较游离细胞有着更稳定的GAD活性,反复使用60 h后,固定化细胞GAD活性仍能保持其初始活性的90%以上,γ-氨基丁酸的积累量达到7.97 g/L。

酸乳菌种分离纯化方法

本文研究了在脱脂乳中保藏的发酵酸乳菌种的分离纯化方法。确定了德氏乳杆菌保加利亚亚种的分离纯化培养基为改良MRS,以10-2稀释度划线分离法在烛缸中厌氧培养可以达到很好的分离效果,添加2%的玉米浆后有利于纯菌株的生长;采用涂布分离法和真空袋培养,在链球菌基础培养基上可很好地分离出唾液链球菌嗜热亚种的纯菌株。经鉴定所分离出菌株为纯种后,采用斜面保藏在不含乳基质的培养基上,在15d内可以保持其活力。

Mozzarella干酪生产用菌种的筛选

概述了Mozzarella干酪的特点以及生产用菌株所需具备的特性,从现有的菌种和市售优质酸乳中分离纯化得到25株乳酸菌,经初步的生产性能试验,筛选出12株性能较好的菌株。经进一步的发酵性能和生化试验,优选出两株优良的菌株,并初步鉴定为唾液链球菌嗜热亚种(Streptococcussalivariussubsp.Thermophilus)CH9和保加利亚乳杆菌德氏亚种(Lactobacillusdelbrueckilssp.Bulgaricus)LB,经过实际的干酪生产,证明表现良好。

酸奶菌种冷冻干燥保护剂的筛选研究

本研究采用Plackett-Burman设计法,对蔗糖、麦芽糖、乳糖、果糖、葡萄糖、甘油、甘露醇、山梨醇、可溶性淀粉、明胶、抗坏血酸、谷氨酸钠、L-半胱氨酸盐酸盐以及脱脂奶粉等14种材料对德氏乳杆菌保加利亚亚种和唾液链球菌嗜热亚种冷冻干燥的保护效果进行评价。结果表明:对德氏乳杆菌保加利亚亚种在冷冻干燥中有显著保护作用的是蔗糖、甘油、山梨醇以及脱脂奶粉;而唾液链球菌嗜热亚种有效的冷冻干燥保护剂为甘油、谷氨酸钠和脱脂奶粉。

一株产谷氨酸脱羧酶乳酸菌的鉴定及其酶学性质

从28株乳酸菌中筛选到了10株谷氨酸脱羧酶产生菌，其中以菌株Y-2的活性最高，当菌体（湿重）与1％谷氨酸-钠溶液按1：10混合，于37℃反应12h，转化液中7一氨基丁酸浓度为14．52±0．93mmol／L。通过形态特征、生理生化特征和16S rDNA序列分析鉴定菌株Y-2为唾液链球菌嗜热亚种（Streptococcus salivarius subsp．thermophilus）。同时基于16S rDNA构建了系统进化树，并进行了系统发育分析。S．salivarius subsp．thermophilus Y-2谷氨酸脱羧酶的粗酶最适反应温度和pH分别为45℃和5．0，在4～40℃和pH4．75～5．25范围内较稳定，酶催化反应在0～6h具有良好的线性。

固定化乳酸菌发酵胡萝卜酸奶工艺研究

通过固定化乳酸菌发酵胡萝卜酸奶,建立新的胡萝卜酸奶发酵工艺。经过单因素试验和正交试验,确定固定化乳酸菌发酵胡萝卜酸奶的配方和发酵工艺。胡萝卜酸奶的配方:奶粉9g、胡萝卜13g、白砂糖8g、蒸馏水100mL。胡萝卜酸奶发酵工艺:固定化德氏乳杆菌保加利亚亚种与固定化唾液链球菌嗜热亚种的比为2:1接种发酵液(菌种的总添加量为6g/100mL)、在37℃发酵培养7h、然后4℃冷藏12h。结果表明,采用固定化乳酸菌新技术可以发酵生产营养丰富、口感良好的胡萝卜酸奶。

中温发酵乳菌株筛选及其发酵特性分析

采用德氏乳杆菌保加利亚亚种、唾液链球菌嗜热亚种和肠膜明串珠菌混合发酵制备中温(35℃)发酵酸乳制品。根据发酵乳的感官品质、黏度及持水力分析,筛选出菌株德氏乳杆菌保加利亚亚种L2、唾液链球菌嗜热亚种S8、肠膜明串珠菌乳脂亚种M4为发酵剂优组合,其最适宜的接种比例为33︰60︰7。此发酵剂35℃发酵5 h得到的中温发酵乳的感官品质和持水力优于普通发酵乳。三菌混合发酵对上述菌种的生长都有一定的促进作用,但发酵后期M4的生长受到一定抑制。三菌混合发酵乳中酸度主要是L2和S8发酵作用的结果。

直投式酸奶发酵剂生产菌株的筛选及特性研究

从进口酸奶发酵剂中筛选酸奶生产菌株并对其生产特性进行研究。从发酵剂中初筛出4株德氏乳杆菌保加利亚亚种和4株唾液链球菌嗜热亚种,并对其进行产酸风味和组织状态的综合评定。结果表明,德氏乳杆菌保加利亚亚种L9和唾液链球菌嗜热亚种S5是发酵牛乳产酸性较强、组织状态好、香气柔和、口感佳的菌株;对2个菌株的共生情况进行了验证,试验表明,2个菌株共生情况良好,其最佳组合为L9∶S5=2∶1(V/V)。该研究结果可为直投式酸奶发酵剂的研制提供优良的生产菌株。

细胞转化液γ-氨基丁酸的精制

对Streptococcus salivarius subsp.thermophilus Y-2细胞转化液GABA的纯化进行探讨,通过等电点沉淀和732强酸阳离子交换树脂处理。结果表明:GABA的总回收率达到84.13%;纯化的GABA的外观为白色粉末状固体,GABA含量(97.81±0.67)%,灰分(0.449±0.002)%,干燥质量损失率(1.79±0.06)%,铅、砷和汞的含量分别为(0.4093±0.0001)、(0.0511±0.0001)、(0.0950±0.0000)mg/kg,纯化的GABA质量符合食品添加剂标准。该方法可高效纯化细胞转化液中的GABA。

麦胚酸奶的研制

对麦胚酸奶的制作工艺进行研究。从市场销售的发酵酸奶中分离、纯化发酵麦胚酸牛乳菌种——唾液链球菌嗜热亚种、德氏乳杆菌保加利亚亚种。麦胚酸奶工艺配方:脱脂奶粉6g、麦胚粉4～5g、白砂糖6g、蒸馏水100ml、德氏乳杆菌保加利亚亚种2ml、唾液链球菌嗜热亚种2ml。按照配方制备发酵液在37℃发酵7h,可获得风味、口感较好的麦胚酸奶。

液芯包囊化乳酸菌应用于酸奶连续接种的研究

在一个连续搅拌生物反应器中,对实验室规模的酸奶连续接种过程进行了研究。试验结果表明,在44℃、pH6.2、150r/min的搅拌速度和20%的包囊添加比率时,生物反应器取得的稀释率大约是7.87/h。稀释率随着温度和pH的增加而增加。另外,在pH5.7、40℃或pH6.2、44℃的条件下,稀释率都随着包囊添加比率的增加而增加。

嗜热性发酵乳制品

本文对嗜热性发酵乳制品的生产工艺以及世界各国生产的嗜热性发酵乳制品的种类进行的综述。

中性盐对谷氨酸脱羧酶活性的影响机制

通过不同阳离子和不同阴离子对唾液链球菌嗜热亚种(Streptococcus salivariussub sp.thermophilus)谷氨酸脱羧酶活性的影响以及NaNO3对不同蛋白质浓度的谷氨酸脱羧酶活性的影响进行考察,结果表明:中性盐对谷氨酸脱羧酶活性的影响不是由于增加蛋白质亚基间的疏水作用引起的,而可能是由中性盐对谷氨酸脱羧酶活性的弱抑制作用与中性盐增加了谷氨酸脱羧酶的胶体体系稳定性共同作用所致,同时还可能与中性盐降低了反应体系CO2的溶解度有关.