Lactobacillus reuteri IMAU10240增殖培养基及高密度培养工艺优化

Lactobacillus reuteri IMAU10240(L.reuteri IMAU10240)是一株具有潜在益生特性的乳酸菌,为实现产业化应用,对其培养工艺进行优化以提高其活菌数。本研究以MRS培养基为基础,通过单因素筛选试验、正交试验和响应面优化试验对该菌株的培养基以及培养条件进行优化。通过实验确定L.reuteri IMAU10240最适培养基:蔗糖100.00 g/L,大豆蛋白胨13.25 g/L,酵母粉8.84 g/L,酵母蛋白胨13.25 g/L,Na_2HPO_4 19.85 g/L,柠檬酸2.58 g/L,MnSO_4·5H_2O 0.12 g/L,MgSO_4·7H_2O 0.40 g/L,甘油2.76 g/L,吐温-80 1.00 g/L,L-半胱氨酸盐酸盐0.50 g/L。初始pH 6.5,通入氮气37℃恒pH 5.5培养7~8 h。利用优化好的配方工艺进行5 L/50 L/200 L发酵罐的小试及中试试验,验证L.reuteri IMAU10240的发酵工艺,活菌数为7.57×10~9 CFU/mL,冻干菌粉活菌数为2.59×10~(11) CFU/g,可以进行生产验证。     

Lactobacillus buchneri IMAU80233高密度发酵工艺优化

以工业化生产为出发点,对具有潜在益生特性Lactobacillus buchneri IMAU80233高密度培养工艺进行优化。采用Bioscreen C读值系统,在MRS培养基的基础上,对适合L. buchneri IMAU80233生长增殖培养基成分进行快速筛选优化。优化后最适培养基为果糖80 g/L,大豆蛋白胨23.90 g/L,酵母粉11.90 g/L,柠檬酸1.59 g/L,柠檬酸钠20.06 g/L,MnSO4·5H2O 0.09 g/L,MgSO4·7H2O 0.60 g/L,精氨酸0.50 g/L,吐温-80 1.00 g/L。采用5 L×3联发酵罐进行小试,确定初始pH值为6.5,37 ℃恒定pH 5.9培养20 h,发酵初期通入氮气,优化后发酵液活菌数达3.81×109 CFU/mL。     

动物双歧杆菌乳亚种HCS04-002发酵条件优化

为实现动物双歧杆菌乳亚种（Bifidobacterium animalis subsp. lactis）HCS04-002的高活菌数培养,获得其生长的最适发酵条件,对发酵工艺和发酵培养基分别进行优化。以菌泥收率为考察指标,通过单因素及正交试验对培养温度、接种量和初始pH值等发酵工艺参数进行了优化;以发酵液活菌数为响应值,通过单因素试验和Box-Behnken试验优化发酵培养基。结果表明,动物双歧杆菌乳亚种HCS04-002最佳发酵条件为：培养温度39 ℃、接种量3%、初始pH值为7.2;最佳发酵培养基组分为：酵母蛋白胨24 g/L、酵母浸出物30 g/L、葡萄糖19 g/L、乳糖11 g/L。在此优化条件下,菌株HCS04-002菌悬液活菌数达2.73×109 CFU/mL。     

嗜酸乳杆菌L101发酵增殖因子的研究

为促进嗜酸乳杆菌L101的生长,本研究以MRS为基础培养基,选取添加6种增殖因子(番茄汁、胡萝卜汁、平菇汁、黄豆芽汁、啤酒和低聚异麦芽糖),单因素试验比较了各因子增殖作用,正交试验研究选取促进活菌数提高的最佳增殖因子组合.试验结果表明:黄豆芽汁在各单因子中增殖效果最佳,当其在MRS培养基中添加浓度为10%(V/V),菌体在38℃下培养14 h时,活菌数可达4.034×109℃FU/ml;经正交试验所得最佳复合增殖因子组合为:黄豆芽汁5%(V/V)、平菇汁1O%(V/V)、番茄汁10%(V/V)和低聚异麦芽糖(10g/L).嗜酸乳杆菌L101在添加了该增殖因子组合的MRS培养基内培养14 h时,活菌数可达5.25×1O10CFU/ml.本研究为进一步提高嗜酸乳杆菌L101活菌数提供了必要的工艺参数.     

发酵乳杆菌BLHN3的高密度培养优化

目的:研发低成本、高密度的乳酸菌发酵剂。方法:以从剁辣椒分离的发酵乳杆菌BLHN3为材料,在MRS培养基的基础上优化高密度发酵培养基及其培养条件。结果:发酵乳杆菌BLHN3的最佳碳源、氮源、缓冲盐、增菌因子分别是海藻糖30.0 g/L、大豆蛋白胨34.0 g/L、柠檬酸铵2.0 g/L、乙酸钠5.0 g/L、磷酸氢二钾2.0 g/L、胡萝卜汁10%,优化培养基的发酵乳杆菌活菌数可达6.05×10⁹ CFU/mL。该培养基优化发酵工艺为初始培养pH为6、培养温度37℃、接种量3%、装液量30 mL。半连续高密度培养表明,离心培养3次最佳。结论:优化培养基及培养条件后,发酵乳杆菌BLHN3的菌体密度显著高于MRS培养基,提高了发酵乳杆菌BLHN3的生长活性。     

木糖葡萄球菌高密度培养条件的研究

采用正交试验优化木糖葡萄球菌A2的增殖培养基配方,并确定其高密度培养条件和高密度培养物的富集条件。通过单因素试验确定木糖葡萄球菌A2液体培养基的最佳碳源为乳糖,最佳氮源为示蛋白胨,最佳营养因子为酵母膏和香菇汁;利用L9(34)正交试验得出增殖培养基的最佳配方为0.5%乳糖、2%示蛋白胨、0.2%酵母膏、5%香菇汁和7.5%NaCl。木糖葡萄球菌A2高密度培养的最适初始pH值为7.5,最适装液量为90%。以最佳培养基和培养条件在32℃培养17 h后,菌液中活菌数可达到3.43×109CFU/mL。对高密度培养物进行富集的最佳条件为6 000 r/min离心30 min,离心后菌种存活率为82.5%,浓缩倍数为74.48倍,活菌菌密度可达2.07×1011CFU/g。本研究成果可为生产发酵肉制品的直投式发酵剂提供优良菌种。     

响应面法优化包被发酵嗜酸乳杆菌的高密度培养

针对益生菌嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）包被发酵的形成特性和营养需要,采用Plackett-Burman试验设计优化其增殖培养基,获得高密度培养条件和提高菌粉存活率方法。结果表明,嗜酸乳杆菌包被发酵的增菌最佳培养基组成为：葡萄糖7.77%、蛋白胨2%、牛肉膏2%、酵母粉3%、柠檬酸氢二铵0.3%、K2HPO4·7H2O 0.2%、MgSO4·7H2O 0.09%、MnSO4·4H2O 0.025%、NaAc·3H2O 0.3%、吐温-80 0.1%、海藻酸钠1.45%、纳米碳酸钙2.93%。在此优化条件下,嗜酸乳杆菌活菌数达4.32×1010 CFU/mL,制备成的冻干粉在37 ℃条件下贮藏100 d后仍保留75%以上的存活率。     

以麦麸为原料固态发酵开发多菌种微生态制剂的研究

试验以麦麸为主要原料,采用固态发酵技术,以纳豆芽孢杆菌和嗜酸乳杆菌为发酵菌种,以活茵数为指标,通过单因素和L9(34)正交试验确定了双菌混合发酵的最佳条件.结果表明:先接入纳豆芽孢杆菌,发酵3 d后接入嗜酸乳杆菌再共同培养3 d、培养基初始含水量80%、pH值7.0、纳豆芽孢杆菌和嗜酸乳杆菌接种比例为4:6、接种量10%、发酵温度37℃的发酵效果最好.在此条件下发酵后,纳豆芽孢杆茵数为9.8×109cfu/g,嗜酸乳杆菌数为7.1×109cfu/g.     

植物乳杆菌NCU137培养基成分与培养条件的优化

以活菌数为指标,通过单因素实验、Plackett-Burman、最陡爬坡和中心组合试验,确定植物乳杆菌NCU137的最佳培养基成分和最优静态培养条件。结果表明,最佳培养基成分为麦芽糖26.73 g/L,酵母浸粉21.8 g/L,大豆蛋白胨16.59 g/L,Mg SO4·7H2O 0.15 g/L,MnSO4·H2O 0.06 g/L,腺嘌呤0.13 g/L,苯丙氨酸0.051 g/L,吐温80 1 mL/L;最优培养条件为初始p H 7.0,接种量3%,培养温度30℃,最终活菌数达到9.2×109CFU/mL。本文为植物乳杆菌NCU137果蔬高活性菌剂的制备奠定了基础。     

鼠李糖乳杆菌LP216高密度发酵培养基优化

为提高鼠李糖乳酸杆菌LP216生产效益,通过单因素试验、Plackett-Burman（PB）试验和Box-Behnken（BB）试验,对菌株LP216发酵培养基进行优化。结果表明,最佳培养基配方为酵母提取物16 g/L、蛋白胨13 g/L、葡萄糖30 g/L、牛肉膏5 g/L、CH3COONa 4 g/L、吐温80 1.5 g/L、MgSO4·7H2O 0.25 g/L、柠檬酸二胺2.0 g/L、K2HPO4 2.0 g/L、MnSO4 0.2 g/L。在此优化条件下,菌株LP216活菌数达8.9×109 CFU/mL,是对照组（MRS培养基）活菌数（3.28×109 CFU/mL）的2.71倍。     

提高酸乳中嗜酸乳杆菌活性的研究

从市售合生元中分离鉴定出嗜酸乳杆菌,以脱脂乳培养基或MRS液体培养基培养菌株,探讨嗜酸乳杆菌的生长特性,研究不同pH、保藏温度以及西红柿汁含量对嗜酸乳杆菌活性的影响。结果表明:嗜酸乳杆菌在pH6.5培养基中培养6h后的活菌数最大,且在pH2.5的培养基中0～2h内保持106CFU/mL以上,即能在较低的胃酸环境保持其益生作用;嗜酸乳杆菌酸乳在4℃下保藏活菌存活期较长;在脱脂乳培养基中添加西红柿汁对嗜酸乳杆菌的生长起促进作用,且以添加15%的西红柿汁效果最佳。     

提高酸乳中嗜酸乳杆菌活性的研究

从市售合生元中分离鉴定出嗜酸乳杆菌,以脱脂乳培养基或MRS液体培养基培养菌株,探讨嗜酸乳杆菌的生长特性,研究不同pH、保藏温度以及西红柿汁含量对嗜酸乳杆菌活性的影响。结果表明:嗜酸乳杆菌在pH6.5培养基中培养6h后的活菌数最大,且在pH2.5的培养基中0～2h内保持106CFU/mL以上,即能在较低的胃酸环境保持其益生作用;嗜酸乳杆菌酸乳在4℃下保藏活菌存活期较长;在脱脂乳培养基中添加西红柿汁对嗜酸乳杆菌的生长起促进作用,且以添加15%的西红柿汁效果最佳。      

嗜酸乳杆菌产细菌素培养基及培养条件的优化

为了提高嗜酸乳杆菌单位体积的活菌数及其产细菌素的产量,通过单因素试验和正交试验优化了培养基配方及培养条件。优化后培养基配方为葡萄糖10g/L,蛋白胨15g/L,牛肉膏15g/L,氯化钠3g/L,碳酸钙1g/L,MgSO4.7H2O 0.4g/L,柠檬酸三铵2g/L,K2HPO4.3H2O 4g/L,MnSO4.H2O 0.2g/L。优化后培养条件为37℃发酵22h,接种量为2%,初始pH值为6.8,摇床转速160r/min。在此条件下,细菌素效价为231.34AU/mL。     

一株清酒乳杆菌的分离、鉴定及培养基优化

从传统食品谷物发酵液中筛选出1株乳杆菌,通过生理生化试验与菌落和菌株形态观察以及16S rRNA测序鉴定为清酒乳杆菌。以MRS培养基为基础培养基,活菌数为指标,改变基础培养基组成的成分及添加量,在此基础上,通过响应面优化培养基组成。结果表明最优培养基组成为鱼蛋白胨14.50 g/L、酵母浸粉6.50 g/L、葡萄糖28.00 g/L、柠檬酸三铵1.50 g/L、磷酸二氢钾2.00 g/L、硫酸镁0.20 g/L、硫酸锰0.12 g/L、吐温-80 1.20 mL/L,此条件下,活菌数达到3.125×10⁹ CFU/mL,相比MRS发酵培养基活菌数(1.980×10⁸ CFU/mL)提高了1 478.28%。该优化培养基具有活菌数高和经济方便的特点,为清酒乳杆菌的工业化生产提供借鉴。     

培养条件对植物乳杆菌LIP-1抗冷冻活性的影响

以前期优化的MRS培养基为基础培养基,采用二次响应面分析法优化植物乳杆菌LIP-1的培养条件（温度、接种量、初始培养pH）,研究改变培养条件是否可提高植物乳杆菌 LIP-1高密度发酵培养后的活菌数以及对冷冻干燥后菌株的冻干抗性的影响。结果显示：最佳培养条件：培养pH6.7、培养温度36 ℃、接种量8.8%,在此培养条件下,植物乳杆菌LIP-1高密度发酵后活菌数为10.1855 lg（CFU/mL）,冷冻干燥后的存活率达83.40%,与未优化的培养条件相比,发酵培养后活菌数及冻干存活率显著提高（P<0.05）,分别提高0.2935 lg（CFU/mL）和8.46%。结轮：通过改变培养条件可显著提高植物乳杆菌LIP-1的高密度发酵活性和冷冻干燥存活率。     

温度对嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌发酵羊奶的影响

以鲜羊奶为原料,保加利亚乳杆菌和嗜热乳链球菌为基础发酵剂,在此基础上分别添加嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌,研究温度对两菌株发酵羊奶过程中酸度、pH、活菌数及总活茵数的影响.结果表明:嗜酸乳杆菌酸羊奶的最佳发酵温度为37℃,此时凝乳时间为4h,酸度、pH、嗜酸乳杆菌数和总活菌数分别为97.8 0T、3.88、1.8×107 CFU/mL和1.38×109 CFU/mI,感官评价总分可达到8.35分;干酪乳杆菌羊奶的最佳发酵温度为39℃,此时酸羊奶凝固时间为4.5h,酸度、pH、干酪乳杆菌数和总茵数分别为79.2 °T、4.48、1.56×108 CFU/mL和1.81×109 CFU/mL,感官评价总分可达到7.00分.     

发酵乳杆菌SS-31培养基及发酵条件的优化

对分离自广西柳州酸笋发酵液中具有优良益生特性的发酵乳杆菌SS-31进行增殖培养基优化,并对其高密度发酵条件进行探索。通过单因素实验、响应面优化等方法,以发酵乳杆菌SS-31的活菌数为主要参考指标,对其发酵增殖培养基成分和培养条件进行了优化探索。最终确定发酵乳杆菌SS-31最优培养基构成为：麦芽糖16.20 g/L、酵母浸粉20.16 g/L、磷酸氢二钾9.33 g/L、硫酸锰0.50 g/L、硫酸镁1.00 g/L、吐温80 1.00 g/L;最佳发酵条件为：SS-31接种体积分数为3%、初始pH为6.8,期间添加氨水保持发酵液pH稳定,在37 ℃下培养24 h后,活菌数可达到1.19×10¹⁰ CFU/mL,为其工业化生产奠定基础。     

植物乳杆菌高密度发酵

采用单因素试验及正交试验的方法对植物乳杆菌的高密度发酵配方和发酵条件进行优化,确定植物乳杆菌的最佳发酵培养基配方:胰蛋白胨12 g/L、牛肉膏8 g/L、酵母膏4 g/L、磷酸氢二钾2 g/L、柠檬酸三胺2 g/L、乙酸钠5 g/L、硫酸镁0.58 g/L、硫酸镁0.07 g/L、吐温80 1 mL/L、pH 6.5。最佳培养条件为起始pH 6.5、发酵温度35℃、接种量20 mL/L、溶氧量0 mL/L (控制低于100 mL/L)、搅拌转速50 r/min、罐压0.03 MPa。采用优化后的发酵参数,植物乳杆菌在10 L发酵罐中的菌体发酵密度可达9.63×10¹² CFU/m L。     

嗜酸乳杆菌Z-43高密度发酵配方及关键工艺条件优化

本研究在MRS基础培养基上进行单因素试验及正交优化,筛选嗜酸乳杆菌Z-43最优增菌培养基。 经单因素和正交试验确定其最佳增殖培养基配方并优化发酵条件：葡萄糖1.25%、蔗糖1.25%、酪蛋白胨1%、牛肉粉1.5%、鱼蛋白胨1%、大豆蛋白胨0.5%、番茄汁10%、碳酸钙0.3%、吐温80 0.1%、脯氨酸0.02%,其它成分参照基础培养基;按接种量4%,初始pH 6.5,39 ℃进行发酵培养,优化后菌体浓度为3.12×10⁹CFU/mL,是基础培养基的3.7倍。     

辣椒酱发酵菌肠膜明串珠菌C27高密度培养条件优化

为了实现辣椒酱发酵肠膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）C27的高密度培养，以MRS肉汤培养基为基础，L. mesenteroides C27的菌体密度为评价指标，采用单因素试验和响应面法对培养基中的碳源、氮源、生长因子进行优化，同时采用响应面法对培养条件进行优化。结果表明，最佳培养基配方为蔗糖21 g/L，酵母浸粉22 g/L，土豆汁14 g/L；最佳培养条件为发酵温度38.4 ℃、初始pH值6.2，接种量2.4%。在此优化条件下培养24 h，L. mesenteroides C27的菌体密度（OD600 nm值）达1.034，活菌数为1.30×109 CFU/mL。