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蔬菜对乳酸菌生长的影响

康婕  
【摘要】:乳酸菌数量是益生菌产品重要的质量指标,国内外为了增加乳酸菌的数量以达到保健功效,研究者的焦点集中在乳酸菌的增菌物质上,如中药、益生元和一些其它类物质(如短链脂肪酸类、稀士元素铈和镧、乳酸菌素、唾液酸和N一乙酰半乳糖胺等),对于蔬菜对乳酸菌生长作用的研究也有相关报道,但是蔬菜种类不够全面。本课题研究采用常见的23种蔬菜培养乳酸菌中的保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和干酪乳杆菌,通过对其培养过程中菌体数量,菌体形态及培养液pH值的跟踪检测,筛选出对乳酸菌有增菌作用的蔬菜;并选取其中增菌作用显著的蔬菜进行粗分离,初步探究对乳酸菌生长起促进作用的增菌因子;选取增菌作用最显著的蔬菜,通过5L全自动发酵罐的培养、检测和验证,初步建立乳酸菌动力学模型。通过试验得到以下结果:第一,用23种蔬菜培养保加利亚乳杆菌,菌体显著增长且形态典型的蔬菜有白萝卜、山药、黄瓜、油麦菜、胡萝卜、芹菜和小青菜,培养48h时其活菌数均能达至108cfu/mL以上(对照MRS活菌数为1.5×108cfu/mL),其中,黄瓜、山药和白萝卜的活菌数分别能达到1.8×109cfu/mL、1.3×109cfu/mL和1.2×109cfu/mL;用23种蔬菜培养嗜酸乳杆菌,菌体显著增长的蔬菜有紫甘蓝、白萝卜、胡萝卜和青椒、芹菜和黄瓜,培养48h时其活菌数均能接近或超过109cfu/mL(对照MRS活菌数为7.3×108cfu/mL);用23种蔬菜培养鼠李糖乳杆菌,菌体显著增长的蔬菜有大白菜、胡萝卜、白萝卜、西兰花、芹菜和黄瓜,培养48h时其活菌数均能接近或超过109cfu/mL(对照MRS活菌数为6.6×108cfu/mL);用23种蔬菜培养干酪乳杆菌,菌体显著增长的蔬菜有娃娃菜、白萝卜、胡萝卜、芹菜、青椒和黄瓜,培养48h时其活菌数均能远远高于109cfu/mL以上(对照MRS活菌数为6.8×108cfu/mL),其中,黄瓜、青椒、娃娃菜的活菌数分别能达到5.4×1012cfu/mL、9.5×1010cfu/mL和2.7×1010cfu/mL第二,选用上述选择的蔬菜进行放大试验,对乳酸菌生长曲线进行测定并且确定选择的蔬菜对发酵菌种的稳定性。保加利亚乳杆菌在中培养时的生长曲线中的停滞期、对数期、稳定器、衰亡期的时间段分别为0-2h、2-16h、16-72h、72-120h;上述选择的7种蔬菜在扩大培养过程中活菌数均保持在108cfu/mL;嗜酸乳杆菌在中培养时的生长曲线中的停滞期、对数期、稳定器、衰亡期的时间段分别为0-4h、4-16h、16-96h、96-120h;上述选择的6种蔬菜在扩大培养过程中活菌数均保持在108cfu/mL;鼠李糖乳杆菌在中培养时的生长曲线中的停滞期、对数期、稳定器、衰亡期的时间段分别为0-2h、2-16h、16-72h、72-120h;上述选择的6种蔬菜在扩大培养过程中活菌数均能接近或超过109cfu/mL;干酪乳杆菌在中培养时的生长曲线中的停滞期、对数期、稳定器、衰亡期的时间段分别为0-8h、8-36h、36-60h、60-120h;上述选择的6种蔬菜在扩大培养过程中活菌数均高于109cfu/mL;黄瓜的活菌数能达到1012cfu/mL,青椒和娃娃菜的活菌数均能达到1010cfu/mL第三,选取增菌效果显著的黄瓜、胡萝卜、白萝卜、芹菜和青椒进行水溶性和非水溶性分离分别培养乳酸菌,结果为黄瓜和芹菜的水溶性成分对乳酸菌促生长作用优于非水溶性成分;胡萝卜、白萝卜和青椒的非水溶性成分对乳酸菌促生长作用优于水溶性成分。第四,采用液体深层发酵技术,对保加利亚乳杆菌进行了动力学模型的建立,得到的保加利亚乳杆菌的菌体生长动力学模型,乳酸生成动力学模型和葡萄糖消耗动力学模型分别为:


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