膜分離技術(shù)用于乳酸菌菌體富集濃縮的研究.pdf

1、隨著我國發(fā)酵乳制品工業(yè)的迅猛發(fā)展，積極研究并大力開發(fā)高效濃縮型酸奶發(fā)酵劑，對于推動我國乳酸菌發(fā)酵劑產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，促進(jìn)我國發(fā)酵乳制品工業(yè)的發(fā)展，具有重要的意義。菌體的富集濃縮是發(fā)酵劑制備的關(guān)鍵技術(shù)之一，目前工業(yè)生產(chǎn)中常用的是離心分離的方法，這種方法對菌體損傷大，回收率低，而且與菌體一起沉淀下來的丙酮酸鹽和二乙酰等羰酰基化合物，會與細(xì)胞內(nèi)的氨基反應(yīng)，從而加速細(xì)胞死亡。本研究采用膜分離代替?zhèn)鹘y(tǒng)的離心分離來富集濃縮菌體，探討該法是否可以彌補(bǔ)離心分

2、離的不足。 研究內(nèi)容： (1)通過對乳品科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室保藏的3株保加利亞乳桿菌和3株嗜熱鏈球菌進(jìn)行生理生化鑒定。 (2)通過觀察滅菌后優(yōu)化培養(yǎng)基的狀態(tài)和pH的測定，來確定乳清粉優(yōu)化培養(yǎng)基滅菌前應(yīng)調(diào)至的pH。 (3)以KLDS1.8501和KLDS3.8501兩株菌為研究對象，通過最佳反應(yīng)條件的確定，建立光吸收值與活菌數(shù)的線性回歸方程，探討MTT比色分析法用于快速細(xì)菌計(jì)數(shù)的可行性。 (4)通過

3、試驗(yàn)比較不同孔徑的膜滲透通量的大小及其衰減幅度，來確定使用陶瓷膜的類型。 (5)通過觀察過濾過程中膜滲透通量和死亡率的變化，確定微濾膜的最佳工作條件。 (6)選擇五種化學(xué)清洗劑：HNO3，NaOH，NaClO，Na-EDTA，SDS，分別進(jìn)行單步化學(xué)清洗和兩步化學(xué)清洗，確定最佳膜清洗方案。 (7)比較膜分離與離心分離兩種方法的分離存活率、回收率，以及分離后的發(fā)酵活力。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果： (1)通過生理生

4、化實(shí)驗(yàn)，鑒定了菌株KLDS1.9201，KLDS1.9205，KLDS1.8501為保加利亞乳桿菌：菌株KLDS3.8501，KLDS3.0503，KLDS3.9207為嗜熱鏈球菌。 (2)確定了保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的乳清粉優(yōu)化培養(yǎng)基滅菌前pH應(yīng)分別調(diào)至6.6和6.9。 (3)若想用MTT法精確反映活菌數(shù)，一定要把KLDS1.8501的活菌數(shù)調(diào)到5.5×106～2.18×107CFU/mL之間，把KLDS3.850

5、1的活菌數(shù)調(diào)到6.4×106～5.12×107CFU/mL之間。在最佳反應(yīng)條件下，KLDS1.8501菌株的線性回歸方程是y=1.222x-0.06;KLDS3.8501菌株的線性回歸方程是y=5.759x+0.034。但在實(shí)際應(yīng)用中，MTT比色分析法與平板菌落計(jì)數(shù)兩種方法檢測的活菌數(shù)差異顯著。 (4)確定采用0.2μm的無機(jī)陶瓷膜對嗜熱鏈球菌發(fā)酵液進(jìn)行分離和濃縮。 (5)膜過濾嗜熱鏈球菌的最佳工作條件為：操作壓力0.1

6、5MPa，操作溫度45℃。在這種操作條件下，對嗜熱鏈球菌發(fā)酵液進(jìn)行分離和濃縮，菌體存活率可達(dá)到90％。 (6)最佳清洗方案為：先用1％NaClO清洗15min，再用1.5％SDS清洗15min，通量恢復(fù)率可達(dá)到99％。(7)與離心分離相比，膜分離可以顯著提高分離的存活率、回收率和發(fā)酵活力。 結(jié)論：MTT比色分析法只可以粗略的表示乳酸菌活菌數(shù)的變化趨勢，但不能準(zhǔn)確定量檢測保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的活菌數(shù)量。膜分離技術(shù)可以