木醋杆菌发酵细菌纤维素的动力学研究

目的:研究了木醋杆菌(A.xylinum)生产细菌纤维素的发酵过程和发酵动力学。方法:通过测定发酵过程中的生物量、细菌纤维素含量、还原糖含量,利用origin 8.0建立动力学模型,同时将实验数据与模型进行了拟合。结果:分别建立菌体生长动力学模型、纤维素生成模型以及底物消耗模型,相关系数分别为0.98,0.99,0.98。结论:三个模型较好地反映了该株木醋杆菌在静态发酵过程的动力学特征。     

利用响应面法优化混菌发酵细菌纤维素和醋酸培养基

采用二水平多因素实验设计对影响木醋杆菌和醋酸杆菌混菌发酵细菌纤维素和醋酸的培养基成分进行了筛选,所选取的7个相关因素为糖源、酵母膏、蛋白胨、KH2PO4、MgSO4、无水乙醇、柠檬酸,在此基础上,采用响应曲面法(RSM)对影响木醋杆菌和醋酸杆菌混菌发酵细菌纤维素和醋酸培养基的关键影响因素:糖源、无水乙醇的最佳水平范围做了进一步研究与探讨,通过对二次多项式回归方程求解得知,在上述自变量分别为糖源4.5%,无水乙醇4.0%时,综合指标(综合指标=醋酸产量+细菌纤维素产量)有最大值5.17。优化的混菌发酵培养基为:糖4.5%,酵母膏0.8%,蛋白胨1.0%,KH2PO40.3%,MgSO40.2%,无水乙醇4.0%。在此条件下测得的综合指标为5.21,比未优化前的4.56提高了14.3%。     

醋酸杆菌合成细菌纤维素的发酵动力学研究

对巴氏醋酸杆菌合成细菌纤维素的发酵动力学特性进行了研究，通过Logistic方程，提出了发酵过程中菌体生长、纤维素合成、基质消耗的动力学模型。采用Origin6．0软件对实验数据进行处理，得到了巴氏醋酸杆菌分批发酵合成细菌纤维素的动力学模型参数。对实验数据与模型进行比较，结果表明模型与实验数据能较好地拟合，基本上反映了巴氏醋酸杆菌分批发酵过程的动力学特征。     

植物乳杆菌混菌组合发酵对芒果醋理化特性及感官品质的影响

以广西百色当地金煌芒果为原料,以酿酒酵母为酒精发酵菌种,沪酿1.01和AS1.41为醋酸发酵菌种,研究了植物乳杆菌LP 90在酒精发酵阶段和醋酸发酵阶段分别进行混菌组合发酵对芒果醋品质的影响。对6组芒果醋样品的抗坏血酸、总酚、抗氧化能力、色差、透光率、还原糖、游离氨基酸、有机酸含量进行测定分析,并利用电子舌对果醋滋味进行综合分析。结果表明,植物乳杆菌LP 90在酒精发酵阶段与酿酒酵母组合发酵可以显著提高芒果醋抗氧化能力,并使芒果醋本身特有黄色加深。未添加植物乳杆菌参与发酵的样品颜色更亮,透光率更高,抗坏血酸、还原糖及总氨基酸含量总体高于混菌组合发酵样品。植物乳杆菌混菌组合发酵芒果醋中有机酸味觉活性值(Taste activity value, TAV)明显高于非混菌组合发酵芒果醋,并增强了呈味有机酸对芒果醋滋味的影响,与电子舌结果相符。     

细菌纤维素的生物合成及在食品工业的应用

细菌纤维素是经微生物发酵形成的新型生物合成材料,具有机械强度高、吸水性能好、纯度高、结晶度高等优良特性,广泛应用于食品工业等领域。已报道的产细菌纤维素的细菌有醋酸菌属(Acetobacter)、根瘤菌属(Rhizobium)、八叠球菌属(Sarcina)、土壤杆菌属(Agrobaeterium)、假单胞菌属(Preudomonas)、无色杆菌属(Achromobacter)、固氮菌属(Azotobacter)、气杆菌属(Aerobacter)和产碱菌属(Alcaligenes)这9个属中的某些种,真正能够应用于工业化生产细菌纤维素的只有醋酸菌中的几个种,他们是木醋杆菌(Acetobacter xylinum)、醋化醋杆菌(Acetobacteraceti)、产醋醋杆菌(Acetobacteracotigenum)和巴氏醋杆菌(Acetobacter pastcurianum)。本文通过分析近期国内外与细菌纤维素相关文献,对其高产菌种选育、培养基优化和发酵模式等方面的研究进行综述,并展望其在食品工业中的应用前景,为进一步深入研究细菌纤维素提供理论基础和科学依据。     

木醋杆菌最佳发酵条件

通过试验筛选出木醋杆菌发酵产生纤维素的最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为酵母膏和蛋白胨,并通过正交试验确定出木醋杆菌发酵的最佳条件是:pH 5.0,温度30 ℃,葡萄糖1.5 g/dL,酵母膏0.5 g/dL,蛋白胨1 g/dL.乙醇、醋酸、乳酸对木醋杆菌生产纤维量都有增效作用,优化后的培养基添加0.4 g/dL醋酸,细菌纤维素产量为3.40 g/L.添加体积分数1%的乙醇,细菌纤维素产量为3.65 g/L.添加0.4 g/dL乳酸,细菌纤维素产量为3.54 g/L.     

木醋杆菌对乳酸菌发酵复合果汁的影响

本研究探讨了木醋杆菌对复合果汁乳酸菌发酵后乳酸菌活菌数、乳酸菌对胃肠道的耐受性和主要营养成分及抗氧化能力的影响。结果表明,在30℃的条件下,乳酸菌在复合果汁生长迅速,发酵24h后,活菌数均达8.50log cfu/mL以上;单一发酵组与共发酵组经人工胃液、人工肠液消化后乳酸菌存活率均在60.00%以上,通过胆盐、体外消化后存活率均对比MRS肉汤发酵组存活率有所提高;木醋杆菌可增加乳酸菌的胆盐耐受能力。发酵后的复合果汁pH值均下降到3.90以下,葡萄糖、苹果酸和Vc含量均显著性降低(p0.05),乳酸含量和抗氧化活性(ORAC值)均显著性提高(p0.05),木醋杆菌与乳酸菌共发酵显著降低复合果汁中单糖的含量,增加乙酸和纤维素产量(p0.05)。综上所述,木醋杆菌能够在一定程度上提高乳酸菌胃肠道耐受性,降低复合果汁的单糖含量,增加果汁的酸度和细菌纤维素的含量。     

木醋杆菌在转盘式反应器中的发酵动力学研究

对细菌纤维素生产菌株QAX993的发酵动力学特性进行了研究,基于Logistic方程,提出了菌体生长动力学、基质消耗动力学、纤维素合成动力学模型,得到了使用转盘式反应器分批发酵合成细菌纤维素的动力学模型参数,同时对实验数据与模型进行了比较,模型与实验数据能够较好地拟合,模型基本上反映了该菌株在转盘式反应器中分批发酵过程的动力学特征.     

一株醋酸菌的分离鉴定及冬枣醋发酵条件的优化

通过选择性培养方法从柿子醋醋醅中分离醋酸菌,筛选产酸能力优异的醋酸菌,进行形态学观察、生理生化试验及分子生物学鉴定,并将菌株应用于冬枣醋的研制,采用单因素及正交试验优化其醋酸发酵条件。结果表明,筛选得到一株醋酸菌A1,其培养9 d产酸量为5.89 g/100 mL。菌株A1被鉴定为木醋杆菌（Acetobacter xylinum）。菌株A1制备冬枣醋最佳醋酸发酵条件为：初始酒精度9%vol,木醋杆菌A1接种量8%,发酵温度30 ℃。在此优化条件下,冬枣醋感官评分为91分,总酸含量（以醋酸计）4.76 g/100 mL,可溶性固形物含量1.5%,产品呈淡琥珀色,口味酸甜爽口,具有冬枣特有的果香,理化及微生物指标均符合国家相关标准。     

细菌纤维素的研究进展

细菌纤维素是一种新型生物合成原料,它有许多优于植物纤维的特点。目前已经发现有九个菌属可以产生细菌纤维素,其中以醋酸杆菌属的木醋杆菌产纤维素能力最强。提高细菌纤维素产量已经成为目前世界研究的热点问题,主要通过发酵工艺的优化、高产菌株的选育以及基因工程等一些手段来实现。     

基于高通量测序的浙江玫瑰醋发酵过程中细菌菌群结构及其动态演替

基于Illumina MiSeq高通量测序对浙江玫瑰醋"冲缸放水"后醋样中的细菌DNA序列的V4区进行测序。在门水平对细菌群落进行分析,表明浙江玫瑰醋在"冲缸放水"后的发酵过程中主要菌群为变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),两者相对丰度一直处于98%以上,并且变形菌门相对丰度持续升高,厚壁菌门持续降低。在属水平对细菌进行分析表明,浙江玫瑰醋发酵过程中主要为醋酸杆菌属(Acetobacter)和乳杆菌属(Lactobacillus),并且醋酸杆菌属随着发酵的进行相对丰度呈现持续上升趋势,乳杆菌属呈现下降趋势。肠球菌属(Enterococcus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)相对丰度较低,但存在于整个发酵过程。开始"冲缸放水"时的细菌组成与后期发酵有明显差异。对浙江玫瑰醋发酵过程中乳酸菌进行了分离、鉴定,得到了4株副干酪乳杆菌(L. paracasei),1株清酒乳杆菌(L. sakei),1株鼠李糖乳杆菌(L.rhamnosus),1株干酪乳杆菌(L. casei)。将浙江玫瑰醋发酵过程中细菌组成与其他醋发酵过程细菌组成进行比较,发现所有醋发酵过程高丰度细菌相同,都为醋酸杆菌属和乳杆菌属,但低丰度细菌差异明显。     

Lotka-Voherra数学模型在小米混菌培养中的应用

目的:对小米混菌发酵过程中酵母菌对乳酸菌生长代谢的影响加以研究,并建立混菌发酵生长动力学模型.方法:以小米为生长基质,将乳酸菌和酵母菌分别纯培养和混菌培养,研究发酵液中细胞浓度、游离氨基氮(FAN)、还原糖、乳酸及乙醇含量的变化;在对Lotka-Voherra种间竞争模型改进的基础上构建混菌发酵生长模型,利用origin软件求解参数并对模型进行拟合验证.结果:加入辅助菌株酵母菌进行混菌发酵,酵母菌对乳酸菌的生长有促进作用,但对其发酵产酸没有产生显著影响,乳酸菌的存在对酵母菌有一定的抑制作用,但酵母菌主要产物乙醇的产量却显著增加;混菌发酵生长模型求得的预测值与实测值拟合较好,该模型可以有效预测混菌培养过程中乳酸菌和酵母菌的生长.     

黄酒等食品中产细菌纤维素菌的筛选与鉴定

为了拓宽细菌纤维素的取得途径并加强对黄酒产品的综合利用,本实验旨在从黄酒产物如酒糟浸出液、陈年黄酒、米浆水及市售红茶菌饮料中获得稳定高产细菌纤维素菌株。产细菌纤维素菌株在发酵培养基中在30℃左右下培养会在培养基的液面形成乳白色的胶状菌膜。同时,产细菌纤维素菌株大多具有产酸、为杆菌并且为革兰氏阴性菌的特点。因此,根据这些已知的特征,通过富集培养和分离纯化等方法在市售红茶菌饮料和黄酒各类产品中取得2株产细菌纤维素细菌。经过DNA提取后,PCR扩增得到的产物送往上海生工生物工程有限公司进行16Sr DNA测序分析,结果表明两菌株分别为木醋杆菌CW-1与木醋杆菌CW-2。     

椰子水自然发酵条件对细菌纤维素生产的影响

将不同来源的椰子水(露置与密封、发酵时间、发酵温度、发酵前加水稀释等)制备成木醋杆菌产纤维的培养基,考察椰子水对纤维素产量的影响.结果表明:椰子水在20%、露置、自然发酵20d后最适合用于木醋杆菌生产细菌纤维素,椰子水自然发酵前不要对其进行稀释,自然发酵椰子水中乙酸含量是决定纤维素产量的决定性因素.     

琥珀酸产生菌固体发酵动力学研究

对琥珀酸产生菌SH-20合成琥珀酸的固体发酵动力学进行研究。在Logistic方程和Luedeking-Piret方程的基础上,建立了琥珀酸产生菌SH-20发酵过程中菌体生长、基质消耗和产物形成的动力学模型。对实验数据与模型进行了比较,结果表明模型与实验数据能较好地拟合,基本反映了琥珀酸产生菌发酵过程的动力学特征。     

嘉宝果果醋发酵动力学模型建立

文章以嘉宝果果汁为原料,酿制出透亮澄清、色泽呈浅紫红色、具有嘉宝果清香味的嘉宝果果酒,加入果醋菌进行醋酸发酵,获得嘉宝果果醋。对其发酵过程中的醋酸菌生长量(OD值)、醋酸含量及酒精含量进行测定并建立嘉宝果果醋发酵动力学模型。采用Boltzmann模型建立了果醋菌生长量、醋酸生成量的动力学模型,相关系数R²分别是0.997 2,0.994 3;采用Logistic方程建立了酒精消耗动力学模型,相关系数R²为0.995 2。动力学模型的建立实验结果表明实验值和模型预测值的拟合度很高,能很好地反映嘉宝果果酒在发酵过程中的动力学特征,为嘉宝果果醋发酵提供参考。     

细菌纤维素膜对木醋杆菌发酵制备苹果醋的影响研究

以木醋杆菌(Gluconacetobacter xylinus)RF4为菌种发酵苹果酒酿制苹果醋,探讨了发酵过程中形成的细菌纤维素膜以及两种不同接种方式对产酸的影响,比较了纤维素膜与发酵液中乙醇脱氢酶活力的差异,分析了发酵中期成膜并被分离后32h内发酵液的产酸速率、耗氧和乙醇脱氢酶活力之间的关系。结果表明,乙醇脱氢酶在纤维素膜内的活力是发酵液中的56倍;在苹果酒中分别接入含菌纤维素膜和液态菌种,最高酸度均可达4.32g/100mL,但接入含菌纤维素膜达到最高酸度所需时间比接入液态菌种快;细菌纤维素膜是醋酸发酵的主要场所,其形成并保持完整对发酵产酸起关键作用。     

传统广式米醋中醋酸菌的分离与鉴定

从表面发酵法生产的广式米醋发酵醪中分离出8株自然驯化的醋酸菌,经分离纯化及产酸试验,筛选出一株醋酸及细菌纤维素高产菌株RF4,发酵醋酸浓度可达4.80 g/dL,细菌纤维素产量达8.0 g/L,产酸最适酒精度为5％(v/v).通过形态观察、生理生化试验及16S rDNA鉴定证实为萄糖醋杆菌属的木醋杆茵(Gluconacetobacter xylinus).     

椰子水与菠萝汁生产细菌纤维素的对比研究

以发酵的椰子水和菠萝汁作为细菌纤维素的培养基,木醋杆菌HN001作为菌种生产细菌纤维素,对2种培养基进行了前期发酵产酸、标准规格厚度细菌纤维素凝胶的生产周期以及细菌纤维素纤维密度对比研究。结果表明:菠萝汁发酵后总酸量大于椰子水产酸量,将其作为培养基能加快木醋杆菌分泌细菌纤维素的速度,缩短产品生产周期,但以菠萝汁作为培养基生产细菌纤维素凝胶,纤维素密度要低于椰子水培养基。     

玉米浆干粉缓冲能力对发酵生产细菌纤维素的影响

以玉米浆干粉为氮源、木葡糖酸醋杆菌Gyll(Gluconacetobacter xylinus)为菌种发酵生产细菌纤维素过程中,对玉米浆干粉的缓冲能力及发酵过程中维持pH稳定的能力进行了试验研究,同时对发酵过程中pH和BC产量进行了监测。结果表明:分别将玉米浆干粉溶解在水和发酵培养基中,当添加量分别大于50.0 g/L和40.0 g/L时,水溶液和发酵培养基的缓冲指数(β)值均大于0.02,说明具有很强的缓冲能力;以玉米浆干粉为氮源的发酵生产细菌纤维素过程中,发酵培养基pH可维持在木葡糖酸醋杆菌Gyll的适宜生长范围内,而有助于提高BC的产量。