酪丁酸梭菌发酵产丁酸研究进展

丁酸及其衍生物广泛应用于化工、食品、饲料、医药等各个领域,酪丁酸梭菌作为发酵产丁酸的代表菌株受到业界极大关注.对酪丁酸梭菌发酵产丁酸的研究进展做了系统综述,主要包括生理特性、产丁酸途径、廉价底物开发、遗传工程改造和新型反应器应用方面,并对酪丁酸梭菌发酵生产丁酸的研究趋势进行了展望,以期为后来研究提供一定理论和方法上的参...     

丁酸梭菌与酪丁酸梭菌发酵特性比较

从人粪便、窖泥和动物肠道内容物分离筛选出3株丁酸梭状芽孢杆菌,分别命名为Clostridium butyricum NK、Clostridium butyricum SY、Clostridium butyricum RX。比较丁酸梭菌NK、丁酸梭菌SY、丁酸梭菌RX和酪丁酸梭菌ATCC25755在合成培养基的发酵特性。结果表明:丁酸梭菌NK和丁酸梭菌SY生长能力较强。酪丁酸梭菌产丁酸能力较强,而产乳酸能力低于丁酸梭菌。3株丁酸梭菌相比较,丁酸梭菌NK产丁酸能力较强,达2.08g/L。     

酪丁酸梭菌发酵废弃虾壳产新型单细胞蛋白饲料的研究

利用废弃虾壳粉末作为酪丁酸梭菌营养基底生产单细胞蛋白的氮源,探究了不同虾壳粉添加量对菌株生长和生产短链脂肪酸（乙酸、丁酸）的影响,测定了酪丁酸梭菌发酵虾壳粉得到的单细胞蛋白饲料的粗蛋白、粗纤维、粗脂肪质量分数以及氨基酸组成,综合评价了蛋白饲料的营养价值。结果表明,在葡萄糖与虾壳粉碳氮质量比为8∶1.75时,生长性能最优且能够生产1.68 g/L的乙酸与3.45 g/L的丁酸。发酵虾壳粉后粗蛋白质量分数较虾壳粉原料提高了7%,粗脂肪、粗纤维质量分数也分别增加了117%和92%,同时灰分质量分数降低了13%。此外,饲料含有的氨基酸种类丰富,且与原料相比16种氨基酸中12种都相应增加。最后,结合发酵前后营养成分和其中短链脂肪酸的变化来看,酪丁酸梭菌发酵虾壳粉生产的单细胞蛋白饲料营养价值丰富,生产过程绿色,成本低廉,是一种有潜力的新型蛋白饲料。     

腐乳发酵过程中γ-氨基丁酸变化规律研究

腐乳是独具特色的中国传统发酵豆制品,按照后酵添加辅料的不同可分为红方、白方和青方腐乳等类型。本文研究了腐乳前发酵和盐腌过程γ-氨基丁酸(GABA)含量变化规律,并对红方、白方和青方腐乳后酵过程中GABA含量变化进行了研究,期望挖掘腐乳生产过程中GABA形成规律,为改进腐乳生产工艺富集GABA奠定基础。结果表明,GABA含量在前发酵过程明显上升,盐腌导致其含量降低。红方和青方腐乳后酵过程GABA含量先增后降,后酵45d时达最大值;白方腐乳后酵过程中GABA含量基本呈增长趋势;显示后酵不同辅料的添加影响腐乳GABA含量。     

大豆寡糖体外发酵特性研究

采用体外发酵技术评价大豆寡糖对猪肠道食糜体外发酵特性和发酵产物的影响,探讨其作为功能食品或饲料添加剂的作用机制.选用正常的环江香猪,处死后无菌取窄肠、回肠、盲肠和结肠食糜作为接种物,分别以5种质量浓度的大豆寡糖(50、100、200、500、800mg/L)和葡萄糖为底物进行体外发酵.记录产气量,48h后检测发酵液pH...     

丁酸梭菌的生物学特性分析及发酵培养基优化

该研究以四株丁酸梭菌（Clostridium butyricum）为出发菌,通过测定4株菌产酸性能、产酶活力、抑菌性能和抗逆性等,筛选生物学性能最优的丁酸梭菌,并以活菌数为响应值,通过Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和响应面试验对其发酵培养基组成进行优化。结果表明,筛选得到生物学性能最优的菌株为丁酸梭菌BLCC1-0022,其最优发酵培养基组成为：可溶性淀粉2.42%、蛋白胨3.27%、牛肉浸膏3.31%、CaCO3 2.47%、MgSO4·7H2O 0.025%、MnSO4·H2O 0.025%,pH 7.0±0.2。在此最优培养基组成下,按照2%（V/V）接种量接种丁酸梭菌发酵液,37 ℃静置培养24 h,丁酸梭菌BLCC1-0022活菌数达6.721×108 CFU/mL,芽孢率为98.21%,与原培养基相比,分别提高了3.22倍、17%。     

腐乳混合发酵菌的筛选及发酵条件研究

利用1%的乳酸溶液喷在豆腐块上富集培养发酵菌,分离纯化出3株毛霉属菌株和3株根霉属菌株,经过蛋白酶活力测定确定2#鲁氏毛霉和1#米根霉为优势菌株,其相对蛋白酶活力分别达到了94.8%和89.3%;筛选所得毛霉∶根霉以7∶3制成混合菌悬液,最后利用正交试验确定混合菌种发酵的最适发酵条件为:发酵温度28℃、豆腐坯水分含量80%、酒精度12%、用盐量11%。     

腐乳生产用毛霉高产端肽酶菌株诱变条件及发酵特性的研究

毛霉在腐乳的酿造过程时对腐乳的独特的风味的形成起极其重要的作用,要提高腐乳产品风味,既提高鲜味又降低苦味,从根本上是要解决高蛋白酶系生成及端肽酶产率的问题。本实验通过复合诱变的方法确定一种高产酶系,并端肽酶系含量较高的菌株,通过复合诱变(Co60、紫外)克服单一诱变的缺点,同一诱变因子的重复作用效果不明显,多种诱变因子共同作用效果最好,使菌株产氨基酸的能力提高22%,确定了诱变的辐射剂量在8万伦琴,紫外诱变时间60s为最佳条件。优选出产端肽酶高的菌株,经过诱变,通过新菌种及生产条件的优化,在此基础上又提高30%。确定培养适宜温度为28℃,较佳培养时间48h,最佳起始pH7.2,接菌量10%的培养条件下产蛋白酶活最高,发酵产氨基酸含量也最高,即端肽酶活力最高。由于受腐乳产品自身特点限制,食盐及乙醇的浓度分别设定在6%和4%,为发酵最佳条件。发酵后腐乳产品风味有了明显的改善,鲜味提高、苦味降低。对于生产具有更重要的意义,尤其对提高腐乳这一传统食品的营养效价更具深远意义。     

全发酵腐乳生产工艺研究

文中初步探讨了以大豆为原料 ,通过乳酸菌发酵所产酸使蛋白质变性凝固 ,来代替传统的凝固剂 ,然后再在毛霉的作用下酿造腐乳的工艺 ,采用这种工艺制作的腐乳氨基酸含量高 ,口感独特     

抗性淀粉的体外产酸发酵研究

分别采用健康成人和健康婴儿的新鲜粪便提取液,在模拟大肠环境下(厌氧,37℃),作用于不同含量的抗性淀粉,发酵不同时间,采用气相色谱法测定不同发酵时间的发酵产物中短链脂肪酸的含量。分析结果表明,对于2种不同的粪便提取液,随着发酵时间的延长和抗性淀粉含量的增加,发酵产物中短链脂肪酸的总含量均逐渐增加,特别是丁酸含量增加显著;但在婴儿粪便提取液的发酵产物中,短链脂肪酸的含量,尤其是丁酸的含量,显著高于成人粪便提取液的发酵产物。     

离子交换法解除丁酸梭状芽孢杆菌发酵液中丁酸抑制的研究

采用离子交换法吸附发酵液中的丁酸,从18种树脂中筛选出了1种对丁酸吸交性能较好的树脂A。树脂A对10 g/L的丁酸溶液中丁酸的静态吸附量为243.3 g/kg,对5g/L丁酸梭状芽孢杆菌发酵液中丁酸的静态吸附量则为142.2 g/kg。动态吸附实验表明,树脂A吸附性能良好,洗脱峰高而窄,再生性能优良。5L发酵罐实验表明,发酵残液经陶瓷膜过滤,再经过离子交换树脂脱酸后,补充新鲜培养基打入发酵罐中进行循环使用,大大降低了原发酵液中丁酸对丁酸梭状芽孢杆菌生长的抑制,大幅度提高了菌体浓度,使之由补料分批高浓度培养时的6.1×10~8个/mL提高到1.2×10~9个/mL。     

从酸菜液中筛选产γ-氨基丁酸的菌株

从腌制的酸菜液中,采用乳酸菌分离纯化法,经初筛、复筛得到一株产γ-氨基丁酸的菌株,编号为LpL-0212,对菌株进行形态学观察和生理生化实验及16S rDNA、atpA基因序列分析鉴定,鉴定该菌株为Enterococcus faecium。在含2%谷氨酸钠的TYG发酵培养基中静置培养24h,经薄层层析定性、高效液相色谱法测定,发酵液中的γ-氨基丁酸含量可达到102.37μmol/L。     

6 株乳酸菌在豆乳中的发酵特性

以干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）、短乳杆菌（L. brevis）、嗜酸乳杆菌（L. acidophilus）、植物乳杆菌（L. plantarum）、鼠李糖乳杆菌（L. rhamnosus）和保加利亚乳杆菌（L. bulgaricus）分别发酵豆乳,测定发酵期间pH值、滴定酸度、游离氨基氮,发酵结束后的活菌数和质构参数,并且对所得产品进行感官评价。结果表明：发酵过程中前5 株菌发酵豆乳的pH值显著下降,而L. bulgaricus下降缓慢,发酵24 h pH值仅为5.2。这6 株菌发酵产品的活菌数均达到1.0×108 CFU/mL以上。结果表明L. casei、L. brevis、L. acidophilus和L. plantarum发酵得到的产品的坚实度、稠度、黏度、黏附性指数均较高,感官评定结果表明这4 株菌发酵豆乳产品得分均较高,容易被消费者接受,适合用于生产发酵豆乳产品。     

青腐乳发酵的初步探讨

该试验研究以北京市腐乳厂的青腐乳为例，对其生产工艺分为白坯、毛坯、盐坯，后发酵7d、14d、21d、28d、35d、42d等9个阶段，在各阶段采样进行微生物的分离和理化检验以及黄曲霉毒素B1的分析。基本搞清楚了青腐乳发酵机理及腐乳风味与产品各成分之间的关系，在腐乳生产工艺上是一突破。     

优良梨汁发酵乳酸菌的筛选与发酵性能分析

对10?株分离于水果发酵液等不同来源的乳酸菌进行耐受性筛选,得到性能优良的植物乳杆菌ZG2和干酪乳杆菌GG8作为梨汁发酵菌株,并通过测定发酵过程中梨汁的活菌数、pH值、有机酸与挥发性成分对2?株乳酸菌的发酵性能进行比较。结果表明：ZG2发酵前期活菌数下降迅速,发酵持续时间较短;GG8发酵结束后pH值低于ZG2;2?种发酵液中有机酸种类相似,ZG2产乳酸能力较强,GG8发酵产柠檬酸和总酸含量明显多于ZG2;发酵前后构成梨汁主体风味的物质相似,分别为2-甲氧基-3-甲基吡嗪、芳樟醇和松油醇,2?株菌均在发酵中期产生的挥发性成分最丰富,发酵后期GG8产挥发性风味物质较丰富。相较植物乳杆菌ZG2,干酪乳杆菌GG8具有更大发酵潜力和研究价值。     

发酵肉制品常见乳酸菌的发酵性能研究

选择发酵肉制品中常见的6株乳酸菌,对其发酵性能进行研究,结果表明:6株菌均有较强的耐亚硝酸盐能力,其中植物乳杆菌、干酪乳杆菌、清酒乳杆菌、发酵乳杆菌能够耐受6%食盐,且无蛋白和脂肪分解能力。发酵乳杆菌产酸能力弱,不能有效控制致病菌的生长,不适合单独作为发酵剂使用。清酒乳杆菌、植物乳杆菌和干酪乳杆菌能够有效降低pH值,抑制致病菌的生长,适合发酵肉制品的生产。     

顶空-气相色谱法测定丁酸梭菌发酵液中短链脂肪酸含量

短链脂肪酸是丁酸梭菌生长代谢过程中的重要产物,是肠道内发生益生作用的主要物质之一。利用顶空-气相色谱(HS-GC)内标法测定短链脂肪酸,对该方法进行了方法学验证,并测定了丁酸梭菌在48 h发酵过程中短链脂肪酸含量的变化。结果表明:采用HS-GC可以很好地将各短链脂肪酸分离,且选用的内标物2-乙基丁酸与待测组分之间分离度较好;各短链脂肪酸标准品在0. 1～20. 0 mmol/L范围内,线性相关系数均大于0. 999,检出限为0. 01～0. 17 mmol/L,定量限为0. 02～0. 53 mmol/L,3 d内稳定性良好,样品加标回收率在88. 90%～108. 71%之间,符合测定要求;发酵液中检测到乙酸和丁酸两种短链脂肪酸,且含量随发酵时间延长逐渐增加,在40～48 h期间,乙酸和丁酸含量分别稳定在11. 9 mmol/L和14. 1 mmol/L左右。该方法无需复杂的前处理操作,准确度和精密度均符合要求,总分析时间较短,适用于丁酸梭菌发酵液中短链脂肪酸的快速检测。     

生物合成γ-氨基丁酸的乳酸菌的筛选

γ-氨基丁酸(GABA)具有降血压、提高脑活力、改善更年期综合症等生理活性,GABA的生物合成主要采用大肠杆菌为菌种。通过筛选微生物,尝试利用乳酸菌生物合成γ-氨基丁酸,得到一株食品安全(GRAS)乳酸菌SYFS1.009,利用该菌株表现出较高的合成GABA活性,通过发酵技术可以获得较高含量的γ-氨基丁酸产品。     

1 株高效降胆固醇乳酸菌的功能与发酵特性

通过研究乳酸菌X3-2B降胆固醇功能特性以及在发酵香肠中的发酵特性,确定高效降胆固醇性能的肉制品发酵剂。结果表明：菌株X3-2B在培养温度为30 ℃、pH 5.5时胆固醇降解率最大,在MRS胆固醇筛选培养基中其胆固醇降解率最大且优于标准菌株植物乳杆菌（L. plantarum,LP）。并以菌株X3-2B为发酵剂做的发酵香肠其水分活度、pH值在相同天数时下降程度显著优于自然发酵组（P＜0.05）,色泽、乳酸菌数都优于对照组,且发酵香肠14 d与0 d相比,添加发酵剂的发酵香肠胆固醇含量显著降低（P＜0.05）且在贮存56 d时X3-2B组发酵香肠胆固醇含量低于自然发酵组与LP组,故菌株X3-2B可作为一株降胆固醇性能较好的肉制品发酵剂。