利用淀粉乳酸菌在混合糖和淀粉培養(yǎng)基中進行分批發(fā)酵【精品.doc】

1、利用淀粉乳酸菌在混合糖和淀粉培養(yǎng)基中進行分批發(fā)酵摘要：綠色作物干燥工業(yè)在丹麥?zhǔn)褂靡獯罄邴湶?，三葉草，紫花苜蓿為原料，生產(chǎn)綠色顆粒。綠色作物干燥工業(yè)在綠色作物干燥前，對其加熱、擠壓以解決它的能源經(jīng)濟問題，產(chǎn)生物被稱為“布朗汁”。布朗汁是一種非常有利于乳酸發(fā)酵的培養(yǎng)介質(zhì)。本研究的目的是調(diào)查布朗汁在聚乳酸生產(chǎn)中的使用率，（替代小麥淀粉）以及該過程的可行性。一些利用淀粉的乳酸菌已經(jīng)被鑒別，并在此工作中，利用一種游離糖（布朗汁）和淀粉組成的混合

2、培養(yǎng)基中對六種不同菌株產(chǎn)生α淀粉酶和利用所有的糖進行高產(chǎn)量乳酸發(fā)酵的能力進行了測試。其中乳酸菌plantarumA6被證明是唯一的一種既具有良好的乳酸生產(chǎn)能力，又能充分利用該培養(yǎng)基中淀粉的菌株。該菌株的生長率大約為0.4h，乳酸產(chǎn)率0.7.關(guān)鍵詞：淀粉乳酸菌布朗汁淀粉聚乳酸正文：聚乳酸傳統(tǒng)的塑料制造工藝應(yīng)用了大量的礦物燃料，煉油廠輸出的原油百分之九十以上供給汽車，卡車，飛機，及發(fā)電廠，塑料制造消耗了其余80萬噸的大半（今年，僅在美國）迄

3、今為止，生物科技和農(nóng)業(yè)科技在用植物來源的物品替換常規(guī)塑料方面所做的努力包含三種途徑：1.將植物糖轉(zhuǎn)化成塑料2.在微生物體內(nèi)生產(chǎn)塑料3.在玉米或其他作物里產(chǎn)生塑料。嘉吉公司，一個農(nóng)業(yè)工業(yè)商業(yè)巨頭，頂級化工公司，已著手發(fā)展第一種方法，他們使用玉米和其他作物中的糖轉(zhuǎn)化成一種被稱為聚乳酸(PLA)的塑料。微生物將糖轉(zhuǎn)化成乳酸，并進一步將其聚合為長鏈乳酸，其屬性與在蘇打瓶和服裝纖維中使用的一種石化塑料聚乙烯類似。PLA的原料是植物糖而不是石化燃料

4、，與傳統(tǒng)塑料相比，少消耗2050%的礦物資源。PLA可以分解成原材料進行重新利用，或是進行再循環(huán)。由于其力學(xué)性質(zhì)，PLA在作為食品包裝方面顯示出巨大的潛力。它可以阻隔潮氣和空氣，并能產(chǎn)生防水薄膜，非常適宜用來包裝水果蔬菜以及液體食物，例如果汁。PLA可以作為單純聚合物，也可以用來結(jié)合其他高分子聚合物。它可以包含天然組分，例如木質(zhì)素和蠟作為防腐劑和抗氧化劑，防止某些氧化敏感物品被破壞。它的其他用途：可以作為外科手術(shù)縫線，可植入的醫(yī)療設(shè)備，

5、藥物控制釋放系統(tǒng)（膠衣），纖維和制衣用的紗線，等等。為了讓PLA可以與傳統(tǒng)包裝材料競爭，它必須能夠通過廉價的原料進行生產(chǎn)，并且有切實可行的反應(yīng)進程。在微生物發(fā)酵中，小麥作為一種碳源，較其他碳源有著顯著優(yōu)點。谷類由于其含水量比糖蜜小的多，更加富有能量和方便運輸。谷物中糖以淀粉的形式存在，谷物中包含了多種營養(yǎng)成分，且并很容易地分離出來，并作為商品予以出售，如糠、面筋和淀粉。而面筋作為面包烤制廠的原料，是其中最有利可圖的部分。淀粉一般含有兩種

6、組分：由100，000多個葡萄糖殘基組成單條直鏈直鏈淀粉和約20~40殘基就有一個以α16連接的分支，而線形鏈處以α14連接的支鏈淀粉。而通過酸水解或由α淀粉酶和葡萄糖淀粉酶組成的雙重酶系統(tǒng)，這兩種形式的淀粉都能夠轉(zhuǎn)化成可發(fā)酵糖。經(jīng)典的乳酸發(fā)酵流程由幾種僅僅加入基本的生長組分如合適的礦質(zhì)元素和蛋白類營養(yǎng)物質(zhì)，或者結(jié)合化學(xué)酶水解的機械處理的底物預(yù)處理開始。預(yù)處理的目的是使碳源能夠被乳酸菌發(fā)酵所利用，這樣預(yù)處理的底物作為可再生資源能繼續(xù)分解

7、更多的聚合糖類成為單糖。一個過程已經(jīng)被弄清楚，在這個過程中，面粉在面筋分離出來前被水解，而水解和發(fā)酵是分開進行的。在這個過程中，商業(yè)的酶類水解了淀粉。這個流程的缺點就是酶的費用占了生產(chǎn)費用的相當(dāng)一部分，并且還求其他的設(shè)備。另一個流程中，面筋在淀粉水解前被從谷物中分離出來，通過絲狀真菌曲霉將淀粉分解成為葡萄糖。許多分解淀粉的乳酸菌已經(jīng)被鑒定，而利用其中的一種菌體是在利用淀粉的乳酸發(fā)酵中最可行的。大多數(shù)分解淀粉的乳酸菌是從熱帶的淀粉作物的食

8、品發(fā)酵中得來的。從貝寧玉米酵母中分離出的發(fā)酵乳桿菌OgiE1已被證明在淀粉培養(yǎng)基上有0.39h的增長率，而在不同糖類制品的培養(yǎng)基中有0.37~0.46h的增長率。從木薯根分離出來的植物乳桿菌A6在淀粉培養(yǎng)基上有0.43h的增長率，而在木薯酸淀粉發(fā)酵中分離的乳桿菌在淀粉培養(yǎng)基上有0.35h的增長率。在這項實驗中，為了找出利用brownjuice（棕汁）和小麥淀粉生產(chǎn)聚乳酸的合適菌株，對六種淀粉乳酸菌株進行了測試。為了測試發(fā)酵實驗中的淀粉分

9、解菌株，準(zhǔn)備了一組合成培養(yǎng)基，以便作為接下來的微生物生長的吸光度測試做對照（由于棕汁不透明的性質(zhì)，這當(dāng)然在棕汁為培養(yǎng)基的情況下是不可能的）。培養(yǎng)基中糖分的組成參照了棕汁中糖類的組成，另外還按20gL的糖分終濃度向其中補加了淀粉。實驗中這個培養(yǎng)基按照加入淀粉后的棕汁成分配制，是為了檢測這些混合糖類的利用率和這些微生物的淀粉酶在這些糖類存在的情況下的產(chǎn)率（淀粉利用率）。材料和方法材料和方法菌株菌株Fermentationswithstrai

10、nsofamylolyticlacticacidbacteriawereperfmedatUnitderecherche106“NutritionAlimentationSocits”IntstitutederecherchepourledveloppementIRDMontpellierFrancewhoalsokindlyprovidedtheamylolyticstrains.Table1showsthestrainstested