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Lactobacillus fermentum IMAU 10129高密度发酵工艺研究

高志敏  
【摘要】:高密度发酵是发酵剂制备过程中重要的环节,对发酵制品的开发与应用具有重要的理论和实际意义。本文以一株分离自牧民传统乳制品中具有潜在益生特性的L.fermentumIMAU 10129为研究对象,通过对其培养基、静态培养条件及高密度培养工艺的研究,以提高其活菌数,为其应用于不同领域微生态制剂奠定基础。本研究以MRS培养基为基础,通过单因素筛选试验、正交试验及响应面设计进行优化试验,得到最优L.fermentumIMAU10129培养基:蔗糖70.00 g/L、鱼蛋白胨35.66 g/L、酵母粉11.89 g/L、柠檬酸钠6.44 g/L、无水乙酸钠1.80 g/L、磷酸氢二钾4.98 g/L、五水硫酸锰0.10 g/L、七水硫酸镁1.00 g/L、尿嘧啶0.03 g/L、马铃薯提取物0.60 g/L和吐温-80 1.00 g/L。最佳静态培养条件:初始pH值7.0,接种量5.21×107 CFU/mL,37℃恒温培养。优化培养基L.fermentumIMAU 10129活菌数为4.21×109 CFU/mL,较MRS培养基中活菌数提高近5倍(8.70×108 CFU/mL)。通过对MRS培养基和优化培养基中L.fermentumIMAU 10129生长曲线的研究显示,L.fermentumIMAU10129在优化培养基中对数期持续时间更长,菌体密度更高,发酵终点pH值更低。利用静态优化后的培养基进行高密度培养研究,得到L.fermentum IMAU 10129最优高密度发酵工艺为:初始pH值7.0,37 ℃混合气体厌氧培养;通过流加25%的碳酸钠控制发酵过程中pH值为5.5。该条件下L.fermentumIMAU 10129活菌数为8.50×109 CFU/mL,较静态条件下活菌数提高约2倍(4.21×109 CFU/mL)。本研究通过对L.fermentumIMAU 10129培养基优化和高密度发酵工艺的研究,得到了 L.fermentum IMAU 10129低成本、高活菌数的制备工艺,有利于L.fermentum IMAU 10129制剂的工业化生产及应用。


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