固定化地衣芽孢杆菌产弹性蛋白酶的研究

为提高弹性蛋白酶的发酵产能,构建地衣芽孢杆菌连续发酵产弹性蛋白酶的生产工艺,本研究采用单因素试验及响应面分析法对地衣芽孢杆菌凝胶包埋固定化的工艺进行探讨,并对固定化细胞的发酵产酶性能进行分析。结果表明,地衣芽孢杆菌的适宜固定化体系是聚乙烯醇（polyving akohol,PVA）、海藻酸钠（sodium alginate,SA）和CaCl2,质量分数分别为8.22%、2.27%和2.42%,固定化交联剂硼酸的质量分数为4%;固定化地衣芽孢杆菌发酵产弹性蛋白酶的活力可达到386 U/mL,是相同接种量的游离细胞发酵酶活力的87%;固定化的地衣芽孢杆菌凝胶球具有很好的稳定性,在摇瓶发酵的条件下可连续使用10 批次以上。以上结果表明,复合凝胶包埋制备的固定化地衣芽孢杆菌细胞可用于连续发酵产弹性蛋白酶的生产工艺。     

纳豆芽孢杆菌固体发酵麸皮的抗氧化功能研究

为考察纳豆芽孢杆菌发酵固体麸皮生产绿色保健饲料,实验以纳豆芽孢杆菌为发酵菌株,麸皮为原料,羟自由基清除率为衡量指标,通过单因素和正交实验对发酵条件进行优化,确定了在250 ml锥形瓶中的最佳发酵工艺条件： 麸皮10 g、初始pH7.0、接种量6%、初始含水量60%、温度32℃、发酵时间48 h,在该优化条件下,纳豆芽孢杆菌发酵麸皮的羟自由基清除活性最高。     

固定化技术在乙酸乙酯调味酒酿造过程中的应用

以海藻酸钙(calcium alginate,CA)和聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)为共聚物,对异常汉逊酵母(Hansenula anomala)进行乙酸乙酯(ethyl acetate,EA)调味酒的固定化发酵.研究了海藻酸钠(sodium alginate,SA)、PVA、CaCl2浓度对固定化发酵的影响,SA-PVA和CaCl2-H3BO3浓度(正交试验法)、固定化时间及固定化颗粒包埋量对EA调味酒发酵的影响.进行重复发酵试验,确定最佳固定化方法为:以1.5％CaCl2-饱和H3BO3为交联剂,按2％SA-9％PVA混合材料的配比制作固定化颗粒,固定6h,包埋量为10进行单菌株发酵,得到EA质量浓度为3.99g/L.同时,比较分析了固定化和传统游离发酵酵母菌增殖情况及其成品酒(清香型)的各项品质指标.结果表明,固定化发酵EA调味酒不仅可以提高菌株发酵力,还可减少育种环节,提高生产效率和产品品质,为调味酒的生产应用奠定了基础.     

纳豆芽孢杆菌的筛选与鉴定

纳豆是大豆经纳豆芽孢杆菌发酵制成的-种药食兼用的传统食品.本文以市售纳豆为原料,利用目标纳豆芽孢杆菌所应具有耐热性、显著的蛋白酶活性等生物学特性,筛选得到一株菌株.根据菌落形态和糖发酵、过氧化氢酶等生理生化试验,初步鉴定其为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis).实验表明,此株菌株具有产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)、产纳豆激酶的生理特性,从而证实了该菌株确实为纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto).     

传统大豆发酵食品中纳豆芽孢杆菌的分离及纳豆发酵

以我国传统大豆发酵食品和稻草样品为来源,根据蛋白酶和纳豆激酶活性、产聚谷氨酸(poly-L-glutamic acid,γ-PGA)性能和生物素依赖特性进行筛选,分离获得了8株具有纳豆芽孢杆菌特性的枯草芽孢杆菌菌株。利用16S～23S rRNA内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)序列对分离菌株进行系统发育分析,结果显示其与已报道的纳豆芽孢杆菌菌株以较高的相似性(93%～97%)聚类一簇,独立于同种内的其他枯草芽孢杆菌。其中TC100和TC103菌株制作的纳豆粗酶液中的纳豆激酶活性最高,分别为550 U/mL和519 U/mL。HN48和TC100菌株发酵纳豆的感官效果最好,评价分数均为19分。综上所述,本研究根据纳豆芽孢杆菌特有的性状,有效分离获得了具有纳豆芽孢杆菌特性的8株菌株,通过菌株形态和ITS基因序列的系统发育分析确定分离菌株均属纳豆芽孢杆菌,8株分离菌株均能产纳豆激酶,发酵生产纳豆的感官效果良好,有望作为纳豆生产的工业菌株。     

应用原生质体融合技术筛选豆豉芽孢杆菌

采用原生质体融合技术,以枯草芽孢杆菌Bl⑥为出发菌株,与纳豆芽孢杆菌进行原生质体融合,最终筛选获得融合菌株11株.其中以枯草芽孢杆菌B1⑥和纳豆芽孢杆菌融合获得的RH3519菌株纯种发酵豆豉的品质最佳,且显著优于原始菌株和自然发酵豆豉.RH3519菌株的生理生化鉴定表明,属于芽孢杆菌属的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),其遗传稳定性高,发酵不产气,发酵特性可满足工业生产的要求.     

纳豆激酶液体发酵条件的优化

以纳豆枯草芽孢杆菌 (Bacillussubtillisnatto ,BSN)为实验菌株 ,对其液体发酵生产进行了研究。实验考察了发酵条件 (温度、接种量、起始pH、装液量 )和培养基成分 (碳源、氮源、金属离子等 )对纳豆激酶产量的影响 ;在优化发酵条件和培养基的基础上 ,进行了 5L发酵罐放大实验 ,产酶量为 2 2 5 0IU/mL。     

以豆粕为基质纳豆芽孢杆菌的固态发酵培养基的优化

以实验室选育的纳豆芽孢杆菌为出发菌株,以菌液浊度OD660NM为指标,通过单因素及正交试验法对纳豆芽孢杆菌的固态发酵培养基进行优化,确定了纳豆芽孢杆菌固体发酵的最佳培养基为:豆糖比7∶1,含水量1∶1.2(W/W),谷壳10g,NaCl0.5%,MgSO40.5%,K2HPO4,KH2PO40.5%,(NH4)2SO40.5%,pH:7.0。经37±1℃,培养48h,菌液浊度的OD660nm值最高,即培养的菌达最大生物量。     

以豆粕为基质纳豆芽孢杆菌生长条件优化

研究纳豆芽孢杆菌在以豆粕为基质的发酵培养基中的生长条件。利用全自动生长曲线测定仪,以菌液浊度OD660nm为指标,对纳豆芽孢杆菌液体发酵培养基中的氮源(豆粕)和碳源(葡萄糖)配比进行研究,确定豆粕质量浓度50g/L,葡萄糖质量浓度10g/L为最佳配比,并通过单因素及正交试验筛选出影响纳豆芽孢杆菌生长的主要条件。再根据Box-Behnken试验优化,结果表明,采用功率80W超声波处理豆粕4.32min,且培养基初始pH6.16,发酵温度35.5℃时纳豆芽孢杆菌在发酵生长13h后达到最大生物量,此时OD660nm为1.635。     

纳豆芽孢杆菌/短乳杆菌混合发酵米糠的响应面工艺优化

以稳定米糠为主要基质,豆渣为营养因子,纳豆芽孢杆菌和保加利亚乳杆、嗜热链球菌、植物乳杆茵、瑞士乳杆菌、短乳杆菌为试验菌株,运用固态发酵技术,采用响应曲面法对益生茵混合发酵米糠的固体发酵工艺进行优化分析。试验结果表明:短乳杆菌最适于与纳豆芽孢杆菌混合发酵米糠,经响应面优化后最优发酵条件如下:米糠54%、豆渣6%、水40%、接种量10%、纳豆芽孢杆菌与短乳杆菌接种比例为1:1、温度34℃,先接入纳豆芽孢杆菌发酵3 d后再接入短乳杆菌发酵2 d。发酵后米糠中纳豆激酶产生量较其他混合菌种发酵方式明显提高,其中纳豆芽孢杆菌活茵数达到6.8×10~9cfu/g短乳杆菌活茵数4.5×10~9 cfu/g。     

利用纳豆菌种发酵奶液的研究

纳豆激酶具有溶解血栓的作用,纳豆激酶是由纳豆菌发酵大豆产生,纳豆有比较特殊的味道,利用纳豆芽孢杆菌进行奶液发酵,能够获得较高的纳豆激酶活力,而且没有特殊的气味,本文针对不同发酵时间对利用纳豆菌发酵奶液在色泽、口感、pH、芽孢杆菌数、纳豆激酶酶活力进行测定,结果表明利用纳豆菌对奶液进行发酵,成熟只需16h,就能得到较高的纳豆激酶酶活力,并能在4℃冰箱中保存5天,酶活的减少率低于10%。     

发酵酶解法提取紫菜蛋白多肽及其特性研究

利用纳豆芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌对紫菜进行发酵,并结合木瓜蛋白酶酶解的方法提取紫菜蛋白多肽,考察了发酵酶解法对蛋白提取率的影响。结果发现,以未加热处理的紫菜为原料,纳豆芽孢杆菌接种量4%,在30℃下发酵24 h,再利用木瓜蛋白酶(1 mg/mL)酶解3 h后,紫菜蛋白提取率为82%,而利用接种量2%的枯草芽孢杆菌时蛋白提取率可达89%。根据紫菜发酵酶解物的性质分析结果,发现提取物的氨基酸组成与紫菜相同,蛋白溶解性不受pH影响,在pH 3.0下乳化活性最高,而在pH 9.0下乳化稳定性最好。     

响应面法优化以豆渣为基质发酵纳豆菌

为提高豆渣的附加值,以豆渣为基质液体发酵纳豆菌;首先用Plackett-Burman方法对影响纳豆菌发酵因素的效应进行评价并筛选出了具有显著效应的三个因素:初始pH值、发酵温度和麸皮含量,其他因素对纳豆菌发酵无显著影响;然后采用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,最后由响应面实验确定了主要影响因素的最佳条件:初始pH6．02、发酵温度36．4℃、麸皮0．31%;在优化培养条件下,纳豆菌发酵液活菌数达到4．35×10~9CFU/ml。     

纳豆腐乳发酵工艺优化

以腐乳半成品为试验材料,以感官评价和纳豆枯草芽孢杆菌菌落数为评价指标,采用单因素试验和正交试验设计确定并优化了纳豆腐乳的发酵工艺。结果表明,最佳发酵工艺为大米添加量9%、纳豆枯草芽孢杆菌接种量5%、发酵前16 h温度为37 ℃,后8 h为50 ℃、发酵相对湿度为60%。在此最佳条件下制备的纳豆腐乳具有白腐乳应有的滋味和香气,氨基酸态氮含量可达0.44 g/100 g,纳豆枯草芽孢杆菌菌落数为1.63×108 CFU/g、食盐含量低于6.4 g/100 g、纳豆激酶酶活可达2 712 FU/g,具有溶血栓效果,是一种新型特色腐乳,具有广泛的市场应用前景。     

响应面法优化纳豆菌产量的生产工艺

为了降低纳豆菌生产成本,只添加少许葡萄糖和氯化钠,以废弃物啤酒糟为主要发酵原料,通过响应面法对影响纳豆菌产量的条件进行优化研究.采用Plackett-Burman试验设计,从影响纳豆菌生长的9个发酵因子中,筛选出转速、发酵时间、起始pH值为发酵的显著性因子.经过爬坡试验寻求优化区域后,以响应面试验设计分析法得到了纳豆菌发酵的最优条件.试验表明最优条件为转速180r/min、发酵时间24h,起始pH值为8.0,在此优化条件下所得纳豆菌体数最高为2.5× 1012cfu/mL.     

响应面法优化纳豆菌液态发酵产抗菌物质条件的研究

本文利用豆粕水解液为基质对纳豆菌液态发酵产抗菌物质进行研究。采用Plackett-Burman的实验方法对影响纳豆菌发酵产抗菌物质的因素进行综合评价,筛选出具有显著效应的三个因素:麸皮含量、温度、初始pH;通过最陡爬坡实验接近最大响应区域;利用响应面实验进一步确定主要影响因子的最优条件:麸皮含量29.6g/L、温度33℃、初始pH7.4,在此条件下对纳豆菌发酵,△OD值为0.416,抗菌粗提液抑菌率达56.6%。     

溶栓纳豆芽孢杆菌的筛选鉴定及产纳豆激酶条件的研究

利用目标纳豆芽孢杆菌(Bacillus Natto)所应具有的耐热性、耐盐性、显著的蛋白酶活性及生物素缺陷等生物学特性,设计了定向选育方案,从日本传统食品纳豆中筛选出具有较高纤溶活性的8株枯草芽孢杆菌,命名为 NK-1～NK-8；根据菌落形态、生理生化特征,鉴定为纳豆芽孢杆菌。NK-4菌株经过发酵培养,液体培养指数生长期为4～12h,最佳产酶条件是 pH7．0,培养温度34℃,装液量100mL/500mL。     

Encapsulation and characterisation of grape seed proanthocyanidin extract using sodium alginate and different cellulose derivatives

Grape seed proanthocyanidin extract (GSPE) has health benefits. However, these phenolic compounds undergo degradation reactions and have undesirable sensorial characteristics. GSPE was encapsulated using sodium alginate (SA), SA-methyl cellulose (MC) and SA-hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) for promoting controlled release, pH stability, temperature and storage period tolerance of GSPE. The microcapsules were characterised using scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infra-red (FTIR) analysis. The SA-MC and SA-HPMC microcapsules appeared to have a more compact surface than SA-alone microcapsules. FTIR analysis indicated successful immobilisation of GSPE into the polymeric microcapsules. Moreover, the SA-MC and SA-HPMC microcapsules showed higher thermal stability. The microcapsules showed a relatively higher amount of released GSPE at a pH above six than at a lower pH. The SA-MC and SA-HPMC microcapsules could be used to retain more GSPE content in the gastric phase and to release it in the intestinal phase for possible absorption. Furthermore, after 28 days of storage at 25 °C, the GSPE retention rate of the microcapsules was still higher than 80%. GSPE encapsulated in SA-MC and SA-HPMC microcapsules results in lesser degradation and can be absorbed more effectively. This method has potential for the delivery of colon-specific materials while exhibiting a sustained-release characteristic.     

米糠饮料发酵条件的研究

采用纳豆芽孢杆菌对米糠进行发酵,通过交互试验比较接种量、发酵温度和发酵时间对纳豆激酶活性和饮料感官评分的影响,确定最佳发酵条件为:接种量4%、发酵温度35℃和发酵时间24h。在此条件下可以获得酶活性达到621.5U/mL、口感较好、兼具米糠营养成分和纳豆营养产物的新型发酵饮料。