豆豉芽孢杆菌前发醇条件初探与酶活力测定

采用发酵风味突出的枯草芽孢杆菌BJ3-2菌株,以氨基酸态氮为指标,通过单因素和正交实验,确定细菌型豆豉生产的最佳前发酵工艺,并测定了豆豉发酵各阶段酶活力及化学成分含量.结果表明,BJ3-2最佳前发酵条件为:泡豆水pH8.0,泡豆水温37℃,豆量(g):水量为1:4,泡豆时间10h,接种量4%,大豆装载量20%,发酵温度37℃,发酵时间2.5d;发酵豆豉的粗蛋白、游离脂肪酸、总酸和还原糖含量分别为35%、14.2%、1.8%和0.51%;蛋白酶(酸性、中性和碱性)、α-淀粉酶、脂肪酶及豆豉溶纤酶的最大酶活力分别为10.79U/g、25.04U/g、20.36U/g、1.25mg/g、2.15U/g及862.5U/mL.研究为BJ3-2菌株的进一步工业化应用奠定了基础.     

纯种强化发酵细菌型豆豉研究

研究以纯种强化发酵细菌型豆豉为基础,以氨基酸态氮为指标,通过正交试验确定了前发酵条件对豆豉感官评价的影响.结果表明,枯草芽孢杆菌RH3519和BJ1-3最佳前发酵条件为泡豆水pH值为8.0,水温40℃,泡豆12h,接种量1.5％,发酵温度37℃,发酵3d.其中RH3519发酵的豆豉,氨基酸态氮及总酸含量分别为1.12g/100g、0.27g/100g,显著高于枯草芽孢杆菌BJ1-3和自然发酵的豆豉,且色泽与风味最佳.经初步工业放大试验显示,RH3519发酵的豆豉色泽更接近于自然发酵的豆豉,拉丝丰富,豉香诱人,且质地均匀,酱香浓郁,可作为工业纯种强化发酵生产豆豉的优良候选菌株.     

产壳聚糖酶菌株选育及产酶条件研究

以淡紫拟青霉BJ2为出发菌株,分别通过亚硝基胍(NTG)和UV(紫外)诱变,采用透明圈法筛选,获得了产壳聚糖酶较高的突变菌株淡紫拟青霉BJ2-3,其所产酶活力达到7.48 U/mL,远高于BJ2的酶活力(1.58 U/mL)。摇瓶实验确定了该菌发酵生产壳聚糖酶的最佳发酵条件:碳源为8 g/L的壳聚糖,氮源为3 g/L的酵母粉,接种量为8%,发酵温度为28℃,500 mL三角瓶装液量125 mL,摇瓶转速180 r/min。在上述培养条件下,84 h时摇瓶中发酵液的最高酶活力达15.20U/mL。     

高活性谷氨酰胺酶基因glsA_2在枯草芽孢杆菌BJ3-2染色体上的定点整合

以枯草芽孢杆菌BJ3-2的glsA1基因为同源序列,通过构建单交换整合载体,将高活性谷氨酰胺酶基因glsA2定点整合入BJ3-2菌株染色体中,获得能够稳定遗传的重组菌株BJ3-2A2。经检测重组菌株谷氨酰胺酶活力为BJ3-2菌株的3.36倍。利用重组菌株BJ3-2A2发酵豆豉,全氨基酸检测显示,重组菌株发酵的豆豉谷氨酸含量比出发菌株高12.8%。说明枯草芽孢杆菌BJ3-2可以转化且为RecE+菌株,glsA2基因在BJ3-2菌株染色体上可实现较高活性表达,并提高发酵豆豉的鲜味。     

高活性谷氨酰胺酶基因glsA2 在枯草芽孢杆菌BJ3-2染色体上的定点整合

以枯草芽孢杆菌BJ3-2 的glsA1 基因为同源序列,通过构建单交换整合载体,将高活性谷氨酰胺酶基因glsA2 定点整合入BJ3-2 菌株染色体中,获得能够稳定遗传的重组菌株BJ3-2A2。经检测重组菌株谷氨酰胺酶活力为BJ3-2 菌株的3.36 倍。利用重组菌株BJ3-2A2 发酵豆豉,全氨基酸检测显示,重组菌株发酵的豆豉谷氨酸含量比出发菌株高12.8%。说明枯草芽孢杆菌BJ3-2 可以转化且为RecE+ 菌株,glsA2 基因在BJ3-2 菌株染色体上可实现较高活性表达,并提高发酵豆豉的鲜味。     

高产纤溶酶霉菌固体发酵工艺条件的优化

从我国传统发酵豆制品中筛选出一株具有纤溶酶活性的霉菌菌株,初步鉴定为枯青霉,经诱变后纤溶酶活力为660U/g.本实验以其为出发菌株,对该菌株固体发酵条件进行优化,结果表明菌株产酶最佳条件为:m(麸皮)∶m(豆粕)=1∶3,自然pH值,加水量0.75ml/g物料,MnSO4·H2O和(NH4)2SO4加量分别为0.25%和1.4%,接种量17.5%,发酵温度30℃,发酵时间72h,在该条件下固体培养纤溶酶活性平均达到873.76U/g,比优化前提高了213U/g.     

黑曲霉M2固态发酵产液化酶和糖化酶的研究

本研究对黑曲霉M2菌株固态发酵产液化酶和糖化酶特性进行了分析,在单因素试验基础上,采用正交试验对发酵条件进行了探讨,菌株M2液化酶固态发酵的最佳工艺参数为温度27℃,接种量3×106孢子/g干基,培养时间4.5d和水分含量34%,其含量达到7.65U/g;糖化酶固态发酵最佳参数温度28℃,接种量3×106孢子/g干基,培养时间3.5d和水分含量35%,其含量为630U/g。     

淀粉液化芽孢杆菌5582产β-葡聚糖酶的发酵条件和酶学性质研究

报道了淀粉液化芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefacien)BS5582菌株产β-葡聚糖酶和蛋白酶的液体发酵条件优化和酶学特性的研究结果。摇瓶水平下产β-葡聚糖酶的最佳培养基(g/L)为大麦粉40,玉米粉30,豆饼粉30,Na2HPO4·12H2O6,(NH4)2SO44,MgSO·47H2O1,CaCl20.8;产酶最佳起始pH7.0,装液量25mL/250mL。种子于37℃培养10h后,接种量8%,在37℃下发酵51.75h后β-葡聚糖酶酶活最高达到182.52U/mL,蛋白酶酶活达8062U/mL。β-葡聚糖酶的最佳反应pH6.5,最佳反应温度50℃。10mmol/L的Ca2 、Na 、NH4 、K 、Mg2 对β-葡聚糖酶活性有一定的激活作用;而相同浓度的Cu2 、Fe2 则表现出较强的抑制作用。     

地衣芽孢杆菌HDYM-04产β-甘露聚糖酶补料分批发酵条件优化

利用地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformics)HDYM-04在5L发酵罐中发酵生产β-甘露聚糖酶,并对其发酵条件、补料策略及用量进行优化。得到最优起始魔芋粉加入量、初始pH值和接种量分别为60g/L、8.0和6.7%;最佳发酵工艺为:温度37℃,搅拌速率300r/min,通气量3L/min,发酵48h。最后确定最佳补料策略为起始加入30g魔芋粉,对数生长后期再加入90g魔芋粉,最终酶活力可高达3913U/mL,较未优化前(2070U/mL)酶活力提高了89%。     

响应面法优化产β-内酰胺酶菌Bacillus cereus B03的发酵条件

为快速高效地提高菌株Bacillus cereus B03的产酶能力,采用响应面法对Bacillus cereus B03产β-内酰胺酶的发酵培养基进行优化。首先通过单因素实验研究了不同碳源及浓度、不同氮源及浓度、不同金属离子及浓度、氯化钠、磷酸氢二钾以及温度、pH、接种量、装液量对菌株产酶活力的影响,然后设计Plackett-Burman试验筛选出影响产酶的3个显著性因素:温度、pH、接种量。在此基础上,最后设计Box-Behnken中心组合试验确定最优产酶发酵条件。结果表明,最佳发酵培养基成分为葡萄糖20 g/L、酵母浸粉20 g/L、NaCl 2 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.2 g/L,K₂HPO₄·3H₂O 4 g/L,最佳产酶发酵条件为发酵温度37 ℃,pH为7.3,接种量3%,装液量50 mL/250 mL。在此优化条件下,该菌株产β-内酰胺酶的酶活力为113278.7 U/mL,为优化之前酶活(88792.7 U/mL)的1.28倍。本研究为进一步工业化开发利用性状稳定且高产β-内酰胺酶的菌株提供借鉴。     

发酵豆制品中高产转氨酶菌株筛选及固态菌剂制备

为缩短传统大豆发酵制品后熟期,基于转氨反应这一主要风味形成途径,现从贵州各地采集风味良好的豆豉、腐乳等发酵样品,经稀释涂布平板法分离得到150株细菌。通过支链氨基酸转氨酶活力测定,从中筛选出WDH-8菌株具有最高酶活力,菌种鉴定后确定其为地衣芽孢杆菌,属安全益酵菌株,其支链氨基酸转氨酶活力达36.53U/mL。为便于生产应用,对该菌株进行固态菌剂培养基配方实验,以转氨酶活力为指标,培养基最佳配方为：黄豆粉25g、水料比1:1(V/m)、氯化钠添加量5%、葡萄糖添加量3%,其酶活力达到37.965U/mL。     

重组麦芽糖转葡萄糖基酶工程菌发酵条件的优化

对重组麦芽糖转葡萄糖基酶工程菌的发酵条件进行优化,通过单因素试验确定该菌株产麦芽糖转葡萄糖基酶的最佳发酵培养基为：糖蜜0.025g/mL、胰蛋白胨0.015g/mL、MgSO4 ·7H2O与K2HPO4的质量为7:1、FeSO4 ·7H2O 0.5g/L;以葡萄糖氧化酶法为指标测得最佳摇瓶发酵条件为：装液量100mL/250mL、转速200r/min、接种量5%、初始pH 7.0、最佳温度37℃、诱导阶段OD600nm=0.6、诱导温度30℃、诱导时间5h、诱导剂异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)浓度1mmol/L。经优化,重组麦芽糖转葡萄糖基酶的酶活力可达950U/mL,比初始条件下提高了近7倍。     

豆豉生产中高产蛋白酶的米曲霉诱变及产酶条件优化

为了提高豆豉发酵品质,采用紫外和亚硝基胍方法对产蛋白酶菌株的米曲霉进行诱变处理,以最佳诱变条件筛选得到突变菌株,使其蛋白酶活力提高38.01%,且菌株能够保持较好的遗传稳定性。进一步利用响应面分析法研究培养温度、湿度和时间对该菌株产蛋白酶活力的影响,得到最佳条件为:培养温度42.8℃、湿度84.5%、时间66.6 h,此条件下产酶模型预测值为518.63 U/g,验证实验中产酶活力值为507.87 U/g,表明预测值与实验值拟合良好,达到设计要求,显示诱变所得米曲霉突变株发酵产蛋白酶能力有较大提升。     

异甘露聚糖酶生产菌的诱变育种及固态发酵条件的优化

为了提高异甘露聚糖酶活性,对实验室保藏的一株分泌异甘露聚糖酶的枯草芽孢杆菌K-6(Bacillus subtilis K-6)进行紫外诱变育种,并优化一株正突变株的固态发酵条件。出发菌株枯草芽孢杆菌K-6的酶活力为206.0U/mL,经紫外线诱变处理后,挑选在培养基上透明水解圈较大的菌株进一步复筛,获得枯草芽孢杆菌K-6-9高产突变株,酶活力为349.3U/mL,高于出发菌株69.6%。连续5代发酵,K-6-9的酶活力范围为343.0～350.3U/mL,表明该突变菌株产酶性能稳定。以K-6-9为菌种,采用单因素试验和正交试验进行最佳固态发酵产酶条件的优化,结果表明：该突变株的固态发酵适宜发酵条件为：发酵时间72h、接种量3%、初始pH 7.5、装料量25g/250mL;培养基组成为：酵母细胞壁添加量8%、料液比1:1.2、麸皮添加量40%,此优化条件下固态发酵K-6-9菌株产酶酶活力最高达601.6U/mL。     

两步固态发酵生产豆豉纤溶酶的研究

枯草芽孢杆菌DC-12是从豆豉中筛选得到的高产纤溶酶菌株。以黑豆为原料,曲霉前发酵制得豆豉半成品,研究以该半成品为基质的豆豉纤溶酶的固态发酵条件优化。结果表明,枯草芽孢杆菌DC-12的最佳固态发酵条件为:豆豉半成品35g/250mL三角瓶,葡萄糖8.0%,初始含水量1.2mL/g(豆豉半成品),初始pH值7.0,接种量12%,培养温度30℃,培养时间84h,优化条件下的平均产酶量达1427 IU·g-1(豆豉半成品),为未优化前酶活的3.60倍。     

泡盛曲霉发酵麦麸过程中酚类物质含量的变化与三种酶活性的相关性

本研究以小麦麦麸为原料,分别采用3株泡盛曲霉(分别为GIM3.266,GIM3.4,GIM3.5)进行连续8天的固态发酵,每天分别提取发酵过程中小麦麦麸中不同存在形态酚类物质并测定其含量,同时,每天测定3株泡盛曲霉在发酵过程中木聚糖酶、纤维素酶以及阿魏酸酯酶的活性变化。结果表明,与未经发酵的麦麸相比,经泡盛曲霉发酵后的麦麸游离型酚类物质的含量显著增加,总酚含量可高达11561.30μg/g麸皮,比发酵前的麸皮总酚提高了169%;另外,酶活力的结果表明:纤维素酶活力在发酵前三天显著增大,其活力最高可达156.70 U,木聚糖酶活力随总酚释放量的增加而增加,最高可达34123.00 U,阿魏酸酯酶活力在发酵中后期达到顶峰,最高可达2642.60 U。总体而言,麦麸发酵过程中酚类物质的释放量与木聚糖酶和阿魏酸酯酶的酶活力呈正相关,说明发酵后麦麸中酚类物质提取量的显著增加与这两种酶密切相关,这两种酶活力高的泡盛曲霉菌株,更有利于释放麦麸中的酚类物质。     

毛霉型豆豉发酵菌株分离鉴定与酶活分析

毛霉是毛霉型豆豉发酵的主要菌株,从永川豆豉和三台豆豉中分离到2株毛霉YC-1和ST-1,经分离、纯化、测序,鉴定为总状毛霉。用福林酚试剂法、滤纸酶活测定法和CMC酶活测定法分别测定2株总状毛霉YC-1和ST-1产蛋白酶、纤维素酶和β-葡萄糖苷酶3种酶的活力。结果表明:两株总状毛霉3种酶的酶活不同,YC-1和ST-1产蛋白酶活分别为176.891U/mL和51.201U/mL;产纤维素总体酶活分别为107.645 U/mL和66.762 U/mL;产β-葡萄糖苷酶活分别为80.430 U/mL和95.362U/mL。     

紫外线诱变选育高产豆豉纤溶酶菌株及其产酶条件优化

该研究以分离自豆豉样品中产豆豉纤溶酶的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）DC-1为出发菌株,采用紫外线诱变选育高产豆豉纤溶酶且稳定遗传的菌株,并以豆豉纤溶酶活力为评价指标,通过单因素试验及正交试验对其发酵条件进行优化。结果表明,筛选出一株高产豆豉纤溶酶活力且稳定遗传的诱变菌株DC-V5,其最优发酵条件为：接种量3%、装液量70 m L/250 m L、发酵温度34℃、初始pH 6.5。在此优化发酵条件下,诱变菌株DC-V5产豆豉纤溶酶活力最高达到（451.26±11.09）IU/m L,是优化前出发菌株DC-1的1.74倍。     

豆豉纤溶酶产生菌的产酶条件优化

从豆豉样品中筛选出1株纤溶酶产生菌SY-3,对其进行产酶条件的优化。确定最佳碳源为大米粉,最佳氮源为酵母膏,通过正交试验确定最佳产酶培养基为大米粉2%,大豆粉2%,酵母膏0.8%,麸皮0.75%,K2HPO4 0.4%,KH2PO4 0.3%,CaCl2 0.04%,MgSO4 0.07%。采用单因素试验确定最佳发酵条件为初始pH7.5,装液量30mL/250mL,接种量4%,发酵时间72h,培养温度34℃。该菌株的酶活力达到893.0U/mL。     

木薯针叶樱桃发酵饮料的工艺优化及品质分析

为了确定木薯针叶樱桃发酵饮料的最佳工艺,以木薯和针叶樱桃为原料,植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）HNC7和副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）YLC92为发酵菌株,采用正交试验优化木薯浆酶解条件,响应面试验优化木薯针叶樱桃发酵饮料发酵条件,并对饮料发酵前后的质量进行对比分析。结果表明,最佳木薯浆酶解条件为耐高温α-淀粉酶添加量100 U/g、酶解时间2 h、酶解温度85 ℃;木薯针叶樱桃发酵饮料最佳发酵条件为乳酸菌接种量3%,发酵时间23 h,发酵温度37 ℃。在此优化条件下,得到的木薯针叶樱桃饮料感官评分为90.2分,乳酸含量为5.38 g/L,维生素C含量为346.7 mg/100 mL。