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。     

植物乳杆菌L-YL发酵藏红花芦笋复合饮品的研制

以含多种活性成分的藏红花、芦笋为主要原料,采用植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）L-YL进行发酵,研制了一款益生乳酸菌发酵的藏红花、芦笋活菌型复合饮品。通过单因素试验、最陡爬坡试验、响应面试验对发酵复合饮品配方进行优化并验证,得出最佳配方为：藏红花、芦笋粉含量2.50%,酵母粉20.8 g/L,葡萄糖10.0 g/L,乙酸钠1.5 g/L;同时测得复合饮品中植物乳杆菌L-YL活菌数可达7.50×108 CFU/mL,多糖含量23.36 mg/mL,总黄酮含量为0.24 mg/mL,研制出了一款具有开发潜力的益生菌发酵复合饮品。     

糙米酵素混菌发酵工艺优化

为促进混合发酵的糙米酵素中酿酒酵母和植物乳杆菌快速生长,以活菌数为指标对传统糙米酵素发酵培养基组分进行优化,并研究各因素之间的交互作用。由预试验确定各组分适宜浓度范围后通过Plackett-Burman试验得出3个重要影响因子:蜂蜜、糙米和NaCl。根据3个重要影响因子的效应大小设定最陡爬坡试验的方向和步长,采用Box-Behnken试验设计3因素3水平的响应面分析试验。优化后的混菌最佳发酵培养基的组成成分为蜂蜜3.38g/100 mL、糙米10.71g/100mL、NaCl 0.24g/100mL、小麦芽0.25g/100mL、大麦芽0.50g/100 mL、(NH_4)_2SO_40.50g/100 mL和茶叶粉0.025g/100mL。采用以上最佳发酵培养基进行验证实验得出活菌数为5.35×10~7 CFU/mL,是基础糙米酵素培养基活菌数(5.71×10~6 CFU/mL)的9.37倍。验证实验说明响应面法优化得到的函数模型与实际数据较为拟合。     

乳酸菌与酵母菌混合发酵及冻干菌粉的研究

试验研究了Lactobacillus plantarum P-8与Saccharomyces cerevisiae QH2-2高密度混合发酵培养基、发酵条件优化及其冻干菌粉的制备。通过对氮源、发酵温度以及接菌工艺的优化证实以大豆蛋白粉为氮源,30℃同时接菌能获得更高的L.plantarum P-8和S.cerevisiae QH2-2活菌数(分别为5.98×10~9 CFU/mL和3.15×10~7 CFU/mL),较优化前分别提高了2.11倍和3.09倍。在此基础上,上发酵罐对发酵条件进行优化证实同时接菌(L.plantarum P-8 6%和S.cerevisiae QH2-2 1%),30℃下前7 h通空气,7 h后不通气条件下,L.plantarum P-8活菌数可达到1.66×10~10~ CFU/mL,S.cerevisiae QH2-2活菌数可达到6.21×10~7 CFU/mL,较上发酵罐前分别提高了2.77倍和1.97倍。L.plantarum P-8和S.cerevisiae QH2-2混合发酵液经冷冻干燥获得L.plantarum P-8的活菌数2.91×10~11 CFU/g,S.cerevisiae QH2-2的活菌数1.10~×10~9 CFU/g。上述菌种的混合发酵为益生菌发酵剂和微生态制剂的制备提供了参考。     

以豆粕为基质的植物乳杆菌固态发酵菌剂的制备

研究了以豆粕(添加2%葡萄糖)为基质的植物乳杆菌固态发酵菌剂制备的最佳条件。以干燥后活菌数为指标,通过单因素和Box-Behnken响应面实验设计对发酵工艺进行优化,对豆粕发酵前后的主要营养成分及抗营养因子含量进行测定,并最终确定了烘干条件。结果表明,在发酵温度30.6℃、接种量4.45%、加水比1∶0.61、发酵时间46.40 h时,活菌数为最高达到9.94 lg(CFU/g);粗蛋白、酸溶蛋白、游离氨基酸总量和蛋白质消化率较发酵前分别提高了4.55%、1.24%、50.47 mg/g和4.21%;胰蛋白酶抑制因子、脲酶和植酸较发酵前分别降低了94.59%、91.64%和30.22%;最佳干燥条件为热风干燥50℃、4 h,菌剂活菌总数为9.88 lg(CFU/g)。     

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。     

嗜酸乳杆菌IMAU30067增殖培养基的研究

嗜酸乳杆菌IMAU30067是分离自新疆传统酸马奶中的一株具有潜在益生特性的乳酸菌。本研究针对嗜酸乳杆菌IMAU30067的营养需求,通过增殖培养基优化,获得其高密度培养条件。采用单因素试验、正交试验以及响应面法对嗜酸乳杆菌IMAU30067的培养基成分以及静态培养条件进行优化。通过优化得到嗜酸乳杆菌IMAU30067的最佳增殖培养基为:葡萄糖30.00 g/L、麦芽糖30.00 g/L、海藻糖20.00 g/L、鱼蛋白胨30.00 g/L、大豆蛋白胨10.00 g/L、柠檬酸钠2.29 g/L、乙酸钠5.74 g/L、K_2HPO_42.29 g/L、MgSO_4·7H_2O 0.80 g/L、马铃薯提取物6.00 g/L、组氨酸0.10 g/L。最佳培养条件为:接种量1×10~6CFU/mL、初始pH值6.5,于37℃恒pH5.0厌氧培养。最后利用5L发酵罐进行小试发酵试验,优化后IMAU30067的活菌数达3.72×10~9CFU/mL。通过对IMAU30067增殖培养基及培养条件的优化,IMAU30067活菌数较MRS基础培养基提高了82.6倍,为其高密度培养奠定了基础。     

植物乳杆菌ZJ316高密度发酵条件优化

以1株植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）ZJ316为研究对象,在MRS液体培养基的基础上,以吸光度值（OD600 nm值）为响应值,通过单因素试验及响应面试验对其高密度发酵培养基组分和培养条件进行优化。结果表明,L. plantarum ZJ316高密度发酵的最优培养基组成为蔗糖43 g/L、玉米浆干粉60 g/L、Na2HPO4-柠檬酸0.12 mol/L、MgSO4·7H2O 0.20 g/L、MnSO4·H2O 0.10 g/L、吐温80 1 mL/L;最优发酵条件为接种量4%、发酵温度30 ℃、初始pH值6.5。在此优化条件下,采用发酵罐静置发酵24 h,植物乳杆菌ZJ316的OD600 nm值为5.13,活菌数可达8.01×109 CFU/mL,较优化前分别提高1.65倍、3.44倍。     

益生酪酸菌的固态培养

以活菌数为考察指标,研究酪酸菌在3种不同固态基质(豆粕、麸皮、玉米粉)中的生长情况。结果显示：豆粕作为基质时酪酸菌生长最佳,最高活菌数可达47×106CFU/g,麸皮次之,达39×106CFU/g,玉米粉最差,仅为34×106CFU/g。在此基础上,采用响应面法对酪酸菌固态发酵的培养基及发酵工艺进行优化。首先通过Plackett-Burman试验对酪酸菌培养基成分进行筛选,从10个因素中筛选到了4个主要影响因素,即硫酸铵、麦芽糖、硫酸镁和含水量。然后采用Box-Behnken试验设计得出硫酸铵、麦芽糖、硫酸镁的添加量分别为1.5%、0.8%、0.02%,含水量为55%时培养效果最佳,酪酸菌活菌数最高可达到约76×106CFU/g。同样采用Box-Behnken试验设计对影响酪酸菌固体发酵的工艺条件进行优化,当发酵时间为24h、温度30℃、接种量14mL/100g时,酪酸菌培养效果最佳,活菌数达到约11×107CFU/g。     

响应面法优化长双歧杆菌增殖培养基

为了提高长双歧杆菌发酵液中的活菌数,对其增殖培养基进行响应面优化。通过单因素试验筛选出长双歧杆菌的最佳碳源为乳糖,并发现低聚木糖、菊糖、低聚异麦芽糖、低聚果糖、苯丙氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、谷氨酸及赖氨酸均能显著促进长双歧杆菌的生长。利用Design Expert 8.06软件设计Plackett-Burman 试验筛选出影响长双歧杆菌生长的3个最重要因子,通过Box-Behnken试验及响应面分析确定3个因子的最佳添加量为：低聚木糖1.7g/L、菊糖3.6g/L、脯氨酸0.4g/L,用优化后的增殖培养基培养长双歧杆菌,18h后其活菌数达(1.75±0.02)×109CFU/mL,比优化前提高了95.64%。     

发酵火麻仁乳的工艺优化及抗氧化活性变化

将熟化火麻仁乳作为原料,以乳酸菌复配比例、菌种添加量、发酵温度与发酵时间为自变量,活菌数、酸度、感官评价为评价指标,采用模糊综合评价法通过单因素试验及响应面试验确定火麻仁发酵乳最佳生产工艺配方。实验表明:当保加利亚乳杆菌:嗜热链球菌:干酪乳杆菌:嗜酸链球菌复配比例为2:2:1:1.78、接种量为6.21%、发酵温度为39.42℃、发酵时间为7.12 h条件下时,模糊综合评价值最高,为0.927分,其活菌数、酸度及感官评分分别为1.9×10~8 CFU/m L、78 ~oT和8.74分。发酵后火麻仁乳的总糖、总固形物含量分别为69.29 mg/mL、6.08±0.22 g/100 g,与发酵前相比含量显著降低(p0.05),总酸、总酚和总黄酮含量分别为7.99±0.34mg/m L、28.04±0.82 mg GAE/100 mL、27.11±1.34 mg GAE/100 mL,含量均比发酵前显著提高(p0.05)。抗氧化实验表明,当DPPH自由基清除率、ABTS~+自由基清除率为50%时,发酵后火麻仁乳浓度分别为26.09 mg/mL、7.22±0.13 mg/mL,与0.25 mg/mL和0.13mg/mL生育酚相当,抗氧化活性得到了显著提高(p0.05)。     

瑞士乳杆菌LH-G51冻干菌粉生产工艺研究

目的:对瑞士乳杆菌LH-G51菌粉生产工艺进行优化。方法:通过单因素及正交试验设计,确定适合LH-G51生长的发酵培养基、冻干保护剂配方及生产工艺。结果:发酵时间、碳氮源及微量元素添加量均对LH-G51生长有明显影响。最终确定LH-G51培养基碳氮源及微量元素为葡萄糖20 g/L、大豆蛋白胨10 g/L、酵母膏15 g/L、MgSO_4·7H_2O为250 mg/L、MnSO_4·H_2O为50 mg/L、发酵时间10 h、保护剂为B。结论:根据优化工艺,LH-G51冻干菌粉活菌数可达到4.21×10^(11)CFU/g。     

响应面法优化乳酸菌发酵苹果浆工艺及其抗氧化活性分析

以苹果浆为原料,通过响应面法优化乳酸菌发酵的工艺条件,并分析发酵前后苹果浆的抗氧化活性。考察接种量、发酵温度和发酵时间对发酵苹果浆活菌数、可滴定酸、感官评分的影响。进而以活菌数和感官评分为响应值,采用响应面Box-Benhnken中心组合试验设计法对苹果浆发酵工艺进行优化。结果表明,当接种量为10%（V/V）,发酵温度为35 ℃,发酵时间为71 h时,乳酸菌发酵苹果浆中活菌数为9.01 lg（CFU/mL）,感官评分34分,铁离子还原能力（FRAP）为（165.86±1.56） U/mL,ABTS自由基清除能力为（2.36±0.05） μmol Trolox/mL。与未发酵的苹果浆相比,FRAP铁离子还原能力和ABTS自由基清除能力分别提高了5.78%和18.41%。     

高产苯乳酸菌株的筛选及其在豆粕发酵中的应用

以实验室保存的性能优良的乳酸菌为研究对象,采用薄层层析（TLC）法和高效液相色谱（HPLC）法筛选出高产苯乳酸的菌株,并利用该菌株对豆粕进行固体发酵,研究其对发酵豆粕的微生物、pH值、水分含量、粗蛋白、酸溶蛋白、总酸和苯乳酸含量的影响。结果表明,筛选得到3株产苯乳酸的菌株,其中植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）BLCC2-0069为高产苯乳酸的菌株,其以3 g/L苯丙酮酸为底物发酵48 h时发酵液中苯乳酸含量最高为4.39 g/L。利用该菌株固态发酵豆粕3 d时,乳酸菌活菌数＞109 CFU/g,霉菌活菌数≤10 CFU/g,大肠杆菌未检出;pH值降至4.5左右,水分、粗蛋白、酸溶蛋白、总酸和苯乳酸含量分别为36.78%、46.65%、10.51%、26.37 g/kg和424.02 mg/kg,发酵效果显著优于对照组（P＜0.05）。     

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。     

凝结芽孢杆菌发酵枸杞汁的工艺优化及主要成分变化

以宁夏枸杞干果为原料,进行凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）发酵枸杞汁工艺条件优化并分析发酵期间枸杞汁主要成分的变化。以乳酸含量和感官评分为考察指标,在单因素试验的基础上进行响应面优化试验,研究不同的接种量、白砂糖添加量、发酵温度等对发酵的影响,并在最佳条件下对发酵过程中枸杞汁中总糖、黄酮类化合物、蛋白质、活菌数等成分的变化进行分析。结果表明,凝结芽孢杆菌发酵枸杞汁的优化工艺条件为接种量8%、白砂糖添加量5%、发酵温度36 ℃、转速50 r/min、发酵时间10 h。在此最佳工艺条件下,得到的发酵枸杞汁的活菌数为2.1×108 CFU/mL,感官评分为91分。枸杞汁经发酵后,赋予了产品较高的活菌数,总糖含量95.6 μg/mL,蛋白质含量0.2 μg/mL,总黄酮含量0.31 mg/mL,口感与风味得到较大提升。     

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。     

响应面法优化酸马乳发酵工艺的研究

以酸马乳中乳酸菌活菌数为评价指标,研究了不同发酵条件对酸马乳中乳酸菌活菌数的影响,在单因素的基础上采用响应面试验优化酸马乳的发酵工艺条件。结果表明,酸马乳最佳发酵条件为：干酪乳杆菌∶乳酸乳球菌∶酵母菌=1∶1∶2,接种量6%,发酵时间48 h,发酵温度32 ℃,不添加蔗糖。在此最佳条件下,酸马乳中乳酸菌活菌数对数值可达8.673 9,酵母菌活菌数对数值为7.628 4,酸度6.34 g/L,酒精度1.2%vol。     

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。     

乳杆菌酵母菌及混菌对发酵饲料品质的影响

该研究分别用乳杆菌和酵母菌单菌及混菌对哺乳母猪全价饲料进行固体发酵,通过测定发酵饲料pH值、活菌数、总酸含量和酸溶蛋白含量,筛选出适宜哺乳母猪全价料发酵的乳酸杆菌BLCC2-0015、BLCC2-0092和酵母菌BLCC4-0021、BLCC4-0042,并对筛选出的乳酸杆菌和酵母菌复配发酵进行了初步研究。结果表明,以BLCC2-0015+BLCC4-0021（3:2）复配组效果最优,发酵24 h时,乳杆菌活菌数可达67.00×108 CFU/g,粗蛋白含量高出对照组45.41%,酸溶蛋白含量高出对照组23.41%,总酸含量可达20.68 mg/g。