栀子蓝色素生产工艺研究

应用单因子比较和正交设计法研究了栀子蓝色素发酵生产条件。通过优化试验 ,得到了最优摇瓶蓝色发酵生产条件。将该优化条件在 1 6L自动发酵罐放大生产 ,栀子蓝色素产量较初始条件下提高 2 4倍。     

液态发酵产栀子蓝色素工艺条件研究

本实验室分离筛选到一株丝状真菌，可以利用栀子黄生产过程中吸附柱上洗脱液为原料，以液态发酵的方式转化为栀子蓝色素。通过正交试验优选到栀子蓝高产配方和培养条件为：蛋白胨4％，大豆浸出物1％，洗脱液7％；培养温度31℃，pH8．0，接种量5％（V／V），摇瓶装置120ml/500ml，摇床转速200r/min，培养周期96h。每升发酵液可获得色价高于50（E1cm^1Y5)的栀子蓝色素12g以上。     

栀子蓝色素的分步制备工艺

优化栀子蓝色素分步制备的工艺。以栀子黄生产废液提取物——京尼平苷为底物原料,以黑曲霉发酵制备的β-葡萄糖苷酶为转色酶,研究京尼平苷水解制备京尼平的影响因素,通过正交设计试验优化其工艺条件。以显色生成亮丽栀子蓝色素为目标,筛选显色氨基酸,制备色泽明亮的栀子蓝色素。结果表明,在添加8%粗β-葡萄糖苷酶量,反应温度55℃,p H 4.2,水解时间7 h条件下,京尼平产量最高;甲硫氨酸、甘氨酸、赖氨酸、丙氨酸等多种氨基酸均与京尼平反应生成蓝色素,其中甲硫氨酸显色反应生成物色泽亮丽,是由栀子蓝色素制备的适宜氨基酸;n_(甲硫氨酸)∶n_(京尼平苷)=6∶1、p H 7.0、显色温度80℃、时间10 h时,获得色泽明亮的栀子蓝色素,其色价为20.6。     

两步法生产栀子蓝色素工艺条件的研究

本实验以栀子黄提取后的废液为原料,通过将β-葡萄糖苷酶发酵和酶促反应分开的两步法制得栀子蓝色素。分别考察了温度、时间和氨基酸的添加比例对栀子蓝生成量的影响。最后确定的最佳工艺条件为:以麸皮培养基固态发酵生产β-葡萄糖苷酶,浸提的β-葡萄糖苷酶液在60℃时水解栀子苷,在获得的栀子苷元溶液中添加1%的组氨酸,混和液再在80℃温度下水浴5h可以获得最大量的栀子蓝色素溶液。     

大孔吸附树脂纯化栀子蓝色素的工艺研究

探讨大孔吸附树脂对栀子苷发酵液的纯化条件。以栀子蓝色素色价和含量为指标,比较了多种大孔吸附树脂对栀子蓝色素的静态吸附和洗脱效果,筛选出效果较好的D4020树脂进行动态吸附洗脱试验,对栀子蓝色素的纯化工艺进行优选。结果表明:纯化的最终条件为,上样时栀子苷发酵液A590nm为0.71,吸附流速1.5mL/min,树脂的饱和吸附量为6.5BV,用2BV的60%乙醇即可洗脱栀子蓝色素。精制的栀子蓝色素色价为130.82,得率为64.47%。     

基于化学修饰法制备油溶性栀子蓝色素及其性能表征研究

主要采用化学修饰法制备油溶性栀子蓝色素,对其制备工艺条件进行优化并评价其性能表征。采用硬脂酰氯对栀子蓝色素分子结构进行化学修饰,利用单因素逐级试验优化工艺条件,经SEM、FTIR及紫外-可见分光光度法对目标产物进行结构表征,并评价油溶性栀子蓝色素在不同条件下的溶解性和稳定性。结果表明,制备最佳工艺条件为反应物摩尔比n_{水溶性栀子蓝色素}∶n_硬脂酰氯∶n_三乙胺为1∶5∶5,反应温度为40℃,反应时间为30 h,在此条件下目标产物产量为(402±8.2)mg,色价为26.3±0.6;紫外-可见光谱图显示油溶性栀子蓝色素的最大吸收波长为624 nm;观察微观形貌发现化学改性前后栀子蓝色素微粒呈现明显不同的微观结构;FTIR分析显示目标产物在2919.98 cm^-1和2851.17 cm^-1处出现极强的吸收峰,而C-O、C-O-C-O和C-C的特征吸收峰明显降低,表明经化学改性发生了酯化反应,引入了脂肪酸长链和酯基等疏水性基团;栀子蓝色素衍生物可溶于丙酮,易溶于乙酸乙酯、石油醚和食用油等溶剂;制得的油溶性栀子蓝色素在室内散射光强度、阴暗避光条件及低温条件下稳定性良好。该研究得到一种油溶性栀子蓝色素的最佳工艺条件,一定程度上扩大了栀子蓝色素在食品中的应用范围。     

基于化学修饰法制备油溶性栀子蓝色素及其性能表征研究

主要采用化学修饰法制备油溶性栀子蓝色素,对其制备工艺条件进行优化并评价其性能表征。采用硬脂酰氯对栀子蓝色素分子结构进行化学修饰,利用单因素逐级试验优化工艺条件,经SEM、FTIR及紫外-可见分光光度法对目标产物进行结构表征,并评价油溶性栀子蓝色素在不同条件下的溶解性和稳定性。结果表明,制备最佳工艺条件为反应物摩尔比n_{水溶性栀子蓝色素}∶n_硬脂酰氯∶n_三乙胺为1∶5∶5,反应温度为40℃,反应时间为30 h,在此条件下目标产物产量为(402±8.2)mg,色价为26.3±0.6;紫外-可见光谱图显示油溶性栀子蓝色素的最大吸收波长为624 nm;观察微观形貌发现化学改性前后栀子蓝色素微粒呈现明显不同的微观结构;FTIR分析显示目标产物在2919.98 cm^-1和2851.17 cm^-1处出现极强的吸收峰,而C-O、C-O-C-O和C-C的特征吸收峰明显降低,表明经化学改性发生了酯化反应,引入了脂肪酸长链和酯基等疏水性基团;栀子蓝色素衍生物可溶于丙酮,易溶于乙酸乙酯、石油醚和食用油等溶剂;制得的油溶性栀子蓝色素在室内散射光强度、阴暗避光条件及低温条件下稳定性良好。该研究得到一种油溶性栀子蓝色素的最佳工艺条件,一定程度上扩大了栀子蓝色素在食品中的应用范围。     

1株产细菌素乳酸菌的鉴定及所产细菌素的诱导合成现象

从发酵大蒜中筛选到一株具有抑菌作用的菌株Br26,通过用不同蛋白酶处理判断该菌株是否为细菌素产生菌。随后,通过分析自身发酵上清液与其他乳酸菌对细菌素合成的影响,探讨该细菌素的诱导合成现象。结果表明：菌株Br26的发酵上清液经胃蛋白酶和木瓜蛋白酶处理后抑菌活性降低,确定该菌为细菌素产生菌,经16S rDNA鉴定为Weissella sp. Br26。Weissella sp. Br26在42 ℃、1/4 MRS培养时,细菌素抑菌活性消失,而当添加不同生长时期的发酵上清液时,抑菌活性显著增加,表明该细菌素可进行自我诱导。另一方面,Weissella sp. Br26与卷曲乳杆菌、瑞士乳杆菌、副干酪乳杆菌和肠膜明串珠菌的活菌共同培养后,发酵液pH值未有明显变化,但细菌素抑菌活性显著增加,表明细菌素的合成亦可受其他乳酸菌的诱导。综上,Weissella sp. Br26细菌素的合成是受自身发酵液及其他菌诱导调控的。     

产Ⅱa类细菌素乳酸菌的筛选、鉴定与生物学特性的研究

使用牛津杯筛选法从发酵泡菜中筛选到1株对大肠杆菌、单核细胞增生李斯特氏菌、金黄色葡萄球菌和米曲霉具有抑制作用的乳酸菌BC-3,排除有机酸、H2O2干扰及蛋白酶处理失活,确定了抑菌物质为细菌素,发现该细菌素在pH5.0～12.0的条件下都有抑菌活性;在100℃热处理20min后活性基本不变。通过生理生化试验对该菌株进行了初步鉴定,结果显示,BC-3菌株归属为屎肠球菌(Entorococcus faecium),根据细菌素的一般分类原则将该细菌归类为IIa类细菌素。     

泡菜中产细菌素菌株的分离及细菌素性质的初步研究

从四川泡菜中分离得到一株产细菌素的菌株,经形态学、生理生化鉴定等试验,初步鉴定此菌株为乳酸菌。对其所产细菌素做温度、pH、蛋白酶的敏感性试验,实验结果表明,发酵上清液中的抑菌物质对胃蛋白酶、木瓜蛋白酶较敏感,菌株所产细菌素在高温(121℃20min)和酸性条件(pH 3.0～5.0)下均有较强的抑菌活性,可以较好地抑制革兰氏阳性、阴性菌,筛选得到的菌株所产细菌素是一类具有广谱抑菌活性的细菌素。     

共固定化酶催化栀子苷水解制备栀子蓝色素

采用黑曲霉发酵产β-葡萄糖苷酶,再用戊二醛交联,海藻酸钠包埋法共固定化酶和菌丝,然后将共固定化酶用于水解栀子苷,再与谷氨酸钠反应制备栀子蓝色素。对共固定化条件进行了优化,优化后的条件为:交联剂戊二醛浓度为0.15%,交联温度为20℃,交联时间为2h。同时还对共固定化酶水解栀子苷的条件进行了优化,优化后的水解条件为:水解温度为50℃,水解时间为6h,水解pH为5.0。水解后的转化液与谷氨酸钠反应得到栀子蓝色素溶液,经大孔树脂HPD300吸附洗脱,洗脱液经真空减压浓缩、干燥后得栀子蓝色素粉末,色价E590nm1%为120。共固定化酶水解栀子苷制备栀子蓝色素的工艺与传统方法相比具有成本低、环境友好、易于工业化放大的特点。     

新疆酸驼乳中细菌素乳酸菌的筛选及其抑菌性

通过双层琼脂扩散打孔法,从新疆哈萨克族传统发酵酸驼乳中分离的23株乳酸菌中,筛选出9株对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌具有抑菌活性的菌株(其中茵株MLS5抑菌活性最强).通过有机酸、过氧化氢抑茵的排除试验和蛋白酶敏感性试验,初步确定MLS5产生的抑茵物质为蛋白质类细菌素.温度和pH耐受试验表明,该细菌素具有良好的热稳定性(121℃,20 min),pH 3～6具有抑茵活性.菌株MLS5的发酵曲线表明,菌株在37℃培养条件下具有良好的产细菌素和产酸能力,该细茵素在茵体生长对数中期产生,在生长稳定期抑茵活性达到最大.经抑茵谱试验表明,MLS5所产细菌素不仅能抑制革兰氏阳性细茵,而且对大肠杆菌和毛霉菌也有抑制作用,具有较广的抑茵谱.     

产细菌素乳酸菌的筛选及相关基因分析

以Escherichia coli为指示菌,采用双层平板法从7株乳酸菌中筛选出一株高产细菌素的优良菌株KLDS 4.0325;通过菌体形态观察及16S r RNA序列分析鉴定菌株KLDS 4.0325为乳酸乳球菌,通过分析该菌株全基因组序列,预测其细菌素合成基因簇有AOI_1和AOI_2,并分别做了简要介绍,在细菌素数据库中比对,均属于二类细菌素中的Lactococcin_B_(LCN-B)型细菌素;最后通过向指示菌菌液中添加无细胞发酵上清液进一步证明了该菌株所产细菌素对指示菌的作用方式是杀菌。     

食用蓝色素及其使用现状研究进展

我国允许添加在食品中的蓝色素有栀子蓝色素、藻蓝蛋白及靛蓝。栀子蓝色素是由茜草科植物栀子的果实制得的。藻蓝蛋白色素多从螺旋藻、蓝藻、念珠藻等藻类植物中提取加工而成。植物靛蓝是用蓼蓝、菘蓝、木蓝、马蓝等含有吲哚酸成分的植物叶子发酵制成。花青素也是食品中常见的色素,某些花青素在一定条件下可作为食品中的蓝色着色剂使用。作为食品中的蓝色着色剂,研究最多的为紫甘蓝色素。紫甘蓝色素是从十字花科红球甘蓝及紫球甘蓝等的叶子中提取分离得到的天然色素。本文对我国食用蓝色素的种类、来源进行了概括总结;对食用蓝色素的生成过程进行详细阐述;本文还对食用蓝色素的使用现状进行了简要概括,以期为今后我国蓝色素生产提供理论依据。     

一株产细菌素乳酸菌的分离、鉴定及生物学特性研究

从豆制品工厂自然发酵的豆清蛋白发酵液中分离得到一株产细菌素的乳酸菌,编号为NLB-3。通过排除发酵液中有机酸、过氧化氢对指示菌的抑菌作用,及抑菌物质的蛋白酶稳定性试验,初步确定菌株NLB-3的抑菌物质为细菌素。结合菌株NLB-3的菌落及菌体形态、生理生化特征及16SrDAN测序结果,初步将其鉴定为乳杆菌属NLB-3(Lactobacillus sp.NLB-3)。菌株NLB-3的生物学特性表明,该菌株最适生长温度为35℃,菌株在该温度下发酵16h后菌液pH低至3.45,菌株NLB-3有较广的盐耐受范围,当NaCl浓度大于10%时,菌株的生长受到明显抑制。     

产细菌素屎肠球菌的筛选鉴定及其抑菌特性

从采自四川红原的传统发酵酸乳中分离得到308 株疑似乳酸菌,通过96 孔板法初筛和平板打孔法复筛,筛选出1 株具有明显抑菌作用的菌株SC-Y112。通过形态学观察、16S rDNA序列同源性分析和ropA管家基因序列同源性分析结合生理生化实验,鉴定该菌株为屎肠球菌（Enterococcus faecium）。通过排酸及排除H2O2影响后,该菌株的发酵上清液仍具有明显抑菌活性,经蛋白酶处理后,抑菌效果明显消失或下降,说明发酵上清液中的抑菌成分具有蛋白质性质。进一步探究该菌株所产细菌素的生物学特性、遗传稳定性及抑菌特性表明,该细菌素在菌株接种后6 h产生,12 h达到最高;菌株在连续传代86 代内,产细菌素能力较为稳定;细菌素在 pH 3.0～7.0的条件下稳定,在100 ℃处理30 min后仍具有抑菌活性;SC-Y112所产细菌素具有广谱抗菌性,对单核细胞性李斯特菌有明显的抑菌活性。     

栀子蓝色素性能测试及应用研究

本文报道了栀子蓝色素耐pH稳定性、耐热、光稳定性及金属离子、氧化剂、常用食品添加剂对其的影响，紫外、红外分析等性能测试及栀子蓝在食品、日化、医药等行业中的应用研究。试验结果表明：栀子蓝色素具有稳定的使用性能和广泛、良好的应用前景．     

糟辣椒中乳酸菌的鉴定及生物学特性比较研究

该试验对从传统自然乳酸发酵辣椒中分离得到的10株乳酸杆菌、2株乳酸球菌和4株需氧芽孢杆菌进行了形态学及生理生化学鉴定,并结合生产需要,检测其产酸性、耐盐性、抗生素敏感性及产细菌素等生物学属性.并经比较筛选出了2株安全性好,生产适应性强,能产生细菌素的乳酸杆菌,为人工接种发酵糟辣椒工艺的探索,提供了试验菌株.     

酸胁迫条件对粪肠球菌Gr17代谢合成细菌素的影响

目的:粪肠球菌Gr17分离自中国传统发酵酸鱼，可以代谢合成新型广谱IIa类细菌素enterocin Gr17，有作为发酵食品功能性菌株的巨大应用潜力，然而该菌株应用于实际发酵环境时会面临各种胁迫条件，酸胁迫是其中主要的胁迫因素之一。本研究旨在探讨不同酸胁迫条件对菌株Gr17生长及代谢合成细菌素的影响。方法:在筛选可正向影响细菌素合成的酸胁迫条件参数基础上，测定该条件下细菌素生物合成相关基因的表达水平变化，分析其影响机制。结果:与正常生长条件pH 7.0相比，在pH 4.5~6.5的酸胁迫条件下，菌株Gr17的菌体密度会随pH值的下降而降低；pH 5.0～6.5的酸胁迫条件可明显正向提高细菌素的分泌合成量，其中pH 5.5的酸胁迫条件最为明显。在此条件下，细菌素生物合成相关ABC转运系统as-48H、as-48G、as-48F、as-48E基因表达在处理时间48 h内没有显著变化，种内群体感应调控系统自诱导肽基因entIP在8 h时表达量明显提高，双组分基因entPK、entR以及细菌素编码基因entGr17在12 h时表达量明显提高。结论:基于以上结果，推测pH 5.5的酸胁迫条件可以促进自诱导肽的分泌表达，正向调控种内群体感应系统，从而增加细菌素的合成。本研究结果对于从分子水平上全面揭示实际发酵环境中乳酸菌细菌素的合成调控行为，最大限度地提高产细菌素乳酸菌在发酵生产中的应用价值具有重要的科学和现实意义。     

产Ⅱa类细菌素乳酸菌生物特性与发酵条件优化

试验研究乳酸菌BC-3产Ⅱa类细菌素的生物学特性,该细菌素在pH为5.0～12.0的条件下有抑菌活性;100℃热处理20 min活性基本不变,而且对大肠杆菌、单核细胞增生李斯特氏菌、金黄色葡萄球菌和米曲霉具有抑制作用。通过三因素二次正交旋转试验对其发酵条件进行优化,得到产细菌素最多时该菌株的培养条件:接种量2%,温度32℃,培养时间18.4 h。