产α-半乳糖苷酶乳酸菌的筛选和应用

论文摘要

α-半乳糖苷酶（α-galactosidase-EC.3.2.1.22）是一种外切糖苷酶类,具有特异性水解低聚糖中的α-半乳糖苷键,广泛应用于大豆加工行业用来消除α-半乳糖苷类寡糖。本论文从产α-半乳糖苷酶乳酸菌的筛选开始,研究了α-半乳糖苷酶的性质,乳酸菌的高密度发酵以及产α-半乳糖苷酶乳酸菌在豆奶发酵中的应用。论文主要研究结果如下:（1）从发酵乳制品、益生菌制品、泡菜和实验室保藏的乳酸菌株为原始材料筛选产α-半乳糖苷酶的乳酸菌。通过平板上显色反应作为初筛依据,结合液体培养复筛,获得1株产α-半乳糖苷酶酶活较高的菌株,其最大酶活达到17.35U/mL,经生理生化试验初步鉴定为发酵乳杆菌。该发酵乳杆菌α-半乳糖苷酶的最适温度为50℃,且50℃保温2小时,酶活仍保持约60%;最适pH为5.8,在pH5.0～7.0时,酶稳定性良好。（2）对发酵乳杆菌进行了高密度培养,主要研究了发酵乳杆菌生长繁殖的环境条件（温度、接种量、起始pH）和培养基组成对其生长的影响。优化后确定了发酵乳杆菌最适生长条件为:起始pH值为6.0,培养温度为37℃,接种量为5%,培养时间为16h-18h。培养基配比为:以MRS培养基为基础,添加2.0%葡萄糖、0.5%牛肉膏、0.5%胰酶解酪朊、0.1%玉米浆,其他成分不变;该菌在此优化条件和增菌培养基中,菌数可达到3.05×1010cfu/mL。（3）通过研究发酵乳杆菌在豆乳中的生长特性、产酸特性,初步探讨了发酵乳杆菌酸豆乳的最佳原料配比为:脱脂奶粉4%,接种量为5%,乳糖1%,蔗糖6%。在此条件下发酵的酸豆乳,酸甜适合、颜色均匀、组织状态较好;其中的水苏糖和棉籽糖降解率分别到达了72.31%和68.95%。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 文献综述
• 1.1 α-半乳糖苷酶
• 1.2 微生物α-半乳糖苷酶的研究进展
• 1.2.1 产α-半乳糖苷酶的微生物
• 1.2.2 微生物α-半乳糖苷酶的生理生化特性
• 1.2.2.1 α-半乳糖苷酶的作用方式与基质特异性
• 1.2.2.2 α-半乳糖苷酶的物理及化学结构
• 1.2.2.3 α-半乳糖苷酶的最佳作用条件与酸稳定性
• 1.2.3 α-半乳糖苷酶的应用
• 1.2.3.1 在医疗方面的应用
• 1.2.3.2 在多糖结构改善上的应用
• 1.2.3.3 在饲料工业中的应用
• 1.2.3.4 在制糖工业上的应用
• 1.2.3.5 在豆类制品加工上的应用
• 1.3 乳酸菌源α-半乳糖苷酶在豆乳中的应用
• 1.3.1 大豆酸乳研究进展
• 1.3.2 大豆酸乳的开发现状及存在的问题
• 1.3.3 大豆酸乳的营养保健功能
• 1.3.3.1 大豆酸乳的营养价值
• 1.3.3.2 大豆酸乳的保健功能
• 1.4 研究背景及内容
• 1.4.1 研究背景
• 1.4.2 研究内容
• 第2章 产α-半乳糖苷酶乳酸菌的筛选
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.1.1 实验材料
• 2.1.1.2 主要化学试剂
• 2.1.1.3 主要仪器设备
• 2.1.1.4 培养基
• 2.1.2 方法
• 2.1.2.1 菌种分离
• 2.1.2.2 产α-半乳糖苷酶菌的筛选方法
• 2.1.2.3 α-半乳糖苷酶活力测定方法
• 2.1.2.4 菌种鉴定
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 菌株分离
• 2.2.2 产α-半乳糖苷酶乳酸菌的筛选
• 2.2.3 菌种鉴定
• 2.2.3.1 生化反应实验结果
• 2.2.3.2 形态观察
• 2.3 结论
• 第3章 发酵乳杆菌α-半乳糖苷酶酶学性质研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.1.1 菌株与培养基
• 3.1.1.2 化学试剂
• 3.1.1.3 仪器
• 3.1.2 方法
• 3.1.2.1 粗酶提取液的制备
• 3.1.2.2 酶活力测定
• 3.1.2.3 酶学性质研究
• 3.1.2.3.1 α-半乳糖苷酶的最适pH和pH稳定性的测定
• 3.1.2.3.2 α-半乳糖苷酶的最适温度和温度稳定性的测定
• 3.1.2.4 α-半乳糖苷酶对低聚糖的降解特性研究
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 α-半乳糖苷酶酶学性质
• 3.2.1.1 α-半乳糖苷酶的最适pH和pH稳定性
• 3.2.1.2 α-半乳糖苷酶的最适温度和热稳定性
• 3.2.2 α-半乳糖苷酶对低聚糖的降解特性
• 3.3 结论
• 第4章 发酵乳杆菌高密度培养的研究
• 4.1 材料
• 4.1.1 材料
• 4.1.1.1 菌株
• 4.1.1.2 培养基
• 4.1.1.3 主要试剂
• 4.1.1.4 主要仪器设备
• 4.2 方法
• 4.2.1 菌种活化方法
• 4.2.2 测定方法
• 4.2.2.1 菌体密度的测定
• 4.2.2.2 酸度的测定
• 4.2.2.3 pH测定
• 4.2.3 发酵乳杆菌生长和产酸特性研究
• 4.2.4 发酵乳杆菌传代稳定性研究
• 4.2.5 高密度培养
• 4.2.5.1 发酵条件的优化
• 4.2.5.2 基础培养基的确定
• 4.2.5.3 培养基优化
• 4.2.5.3.1 碳源的筛选
• 4.2.5.3.2 氮源的筛选
• 4.2.5.3.3 生长因子的筛选
• 4.2.5.4 正交试验设计
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 发酵乳杆菌La-Y1生长和产酸特性
• 4.3.2 发酵乳杆菌传La-Y1传代稳定性
• 4.3.3 La-Y1高密度培养
• 4.3.3.1 La-Y1培养环境条件的优化
• 4.3.3.1.1 接种量的影响结果
• 4.3.3.1.2 发酵温度的影响结果
• 4.3.3.1.3 起始pH的影响结果
• 4.3.4 基础培养基的筛选结果
• 4.3.5 基础培养基优化
• 4.3.5.1 最佳碳源物质的确定
• 4.3.5.2 最佳氮源物质的确定
• 4.3.5.3 最佳生长因子的确定
• 4.3.5.4 培养基正交试验结果
• 4.4 结论
• 第5章 发酵乳杆菌La-Y1在豆乳发酵中的应用研究
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 材料
• 5.1.2 主要仪器
• 5.1.3 方法
• 5.1.3.1 菌种的活化
• 5.1.3.2 发酵剂活力的测定
• 5.1.3.3 La-Y1在豆乳中的生长和产酸特性
• 5.1.3.4 发酵酸豆乳配方优化试验设计
• 5.1.3.5 La-Y1发酵酸豆乳的制作工艺
• 5.1.3.6 测定方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 发酵乳杆菌发酵剂活力测定
• 5.2.2 La-Y1在豆乳中的生长特性
• 5.2.3 发酵酸豆乳配方优化试验设计结果
• 5.2.4 La-Y1发酵酸豆乳的制作
• 5.3 结论与建议
• 5.3.1 结论
• 5.3.2 建议
• 第6章 本论文的主要成果及后续研究设想
• 6.1 本论文的主要研究成果
• 6.2 后续研究展望
• 参考文献
• 作者简历及在学期间所取得的科研成果