赛里木酸奶中产粘乳酸菌的分离筛选及发酵工艺的研究_玛依诺_木图拉.docx

《赛里木酸奶中产粘乳酸菌的分离筛选及发酵工艺的研究_玛依诺_木图拉.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《赛里木酸奶中产粘乳酸菌的分离筛选及发酵工艺的研究_玛依诺_木图拉.docx（86页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 ISOLATION AND IDENTIFICATION OF EPS PRODUCING LACTIC ACID BACTERIA FROM SAYRAM, TRADITIONAL XINJIANG ROPY YOGHURT, AND ITS ROLE IN FERMENTATION PROCESS Presented by Ma hi nur mutuvulla A Thesis Submitted to Nanjing Agricultural University In Partial Fulfillment of the Requirement for The Master Deg

2、ree of Food Science Supervised by Professor Mingsheng Dong College of Food Science & Technology Nanjing Agricultural University Nanjing, 210095, PR China Completed in December 2010 Commencement in December 2010 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体己经发表或撰写过的作

3、品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集 体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者（需亲笔）签名： 5芍今 &说 .大 1 的，年匕月 y曰 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权南京农业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。 保密 ，在 _ 年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密 13。 (请在以上方框内打 “ V” ） 学位论文作者 （ 需亲笔 签名

4、：孩 姓 _2和年 A月 f曰 学位论文版权使用授权书 本学位论文受下列基金资助 : 1.国家 863项目 项目名 称：传统发酵乳制品微生物资源开发与产业化关键技术 编 号：2011AA100903 w . I ABSTRACT . Ill 第一章文献综述 . 1 1赛里木酸奶的历史和特点 . 1 1.1赛里木酸奶的历史 . 1 1.2赛里木酸奶的制作方法 . 1 1.3酸奶的分类和保健作用 . 2 1.4我国酸奶的发展概况 . 5 2传统酸奶中微生物类群 . 6 3微生物的纯培养 . 7 4 16S RDNA和 ITS序列分析在微生物分类鉴定中的应用 . 7 4.1 16SRDNA序列分析在

5、原核生物分类鉴定中的应用 . 8 4.2 ITS序列分析在真核生物分类鉴定中的应用 . 10 5乳酸菌 EPS生物合成 . 12 5.1产胞外多糖的乳酸菌 . 12 5.2乳酸菌 EPS的分离纯化 . 13 5.3乳酸菌 EPS的应用 . 14 5.4产乳酸菌胞外多糖的发酵剂 . 15 6发酵剂在酸奶生产中的作用 . 17 6.1酸奶加工中发酵剂的作用 . 18 6.2酸奶发酵剂的组成 . 18 6.3酸奶发酵剂的分类和特点 . 19 7本课题的研究意义和主要内容 . 19 7.1研究意义 . 19 7.2研究内容 . 20 . 21 第二章赛里木酸奶中菌相分析情况及其中产粘乳酸菌的分离与鉴定

6、 . 25 1 材料与方法 . 25 1.1 4 . 25 赛里木酸奶中产粘乳酸菌的分离筛选及发酵工艺的研究 1.2 施 . 27 2结果与分析 . 30 2.1 赛里木酸奶中的菌相分析情况 . 30 2.2 赛里木酸奶中产粘乳酸菌的分离与筛选 . 30 2.3 API 駿 . 32 2.4 16SRDNA序列同源性分析 . 34 3 38 4 本章小结 . 40 . 41 第三章两株产粘乳酸菌株发酵特性的研究 . 43 1 材料与方法 . 43 1.1 娜 . 43 1.2 施 . 44 2结果与分析 . 45 2.1两株菌单一发酵过程中特征变化的测定 . 45 2.2两株菌混合发酵过程中特

7、征变化的测定 . 47 3 脱 . 49 4 本章小结 . 51 . 52 第四章赛里木酸奶的理化特征分析及发酵工艺的研究 . 53 1 材料与方法 . 53 1.1 14 . 53 1.2 施 . 54 2 结果与分析 . 59 2.1赛里木酸奶的基本理化及卫生指标 . 59 2.2 EPS含量的测定 . 59 2.3正交试验设计与结果 . 61 3 微 . 65 4 本章小结 . 67 . 68 全文结论 . 69 ilt . 71 表格索引 表格索引 表 1-1不同乳酸菌产 EPS生产合成量 . . 13 Table 1-1 The yield of EPS Produced by la

8、ctic acid bacteria . 13 表 1-2乳酸菌 EPS潜在应用举列 . 15 Table 1-2 Established applications of EPS from lactic acid bacteria . 15 表 1-3单一发酵剂和混合发酵剂的特点 . 17 Tablel-3. The characteristics of single ferment solvent and mix ferment solvent . 17 表 1-4温度与发酵剂配比的关系 . 18 Tablel-4. The milk-concreting condition of sepa

9、rated bacterium strains . 18 表 1-5 pH值对乳酸菌生长的影响 . 18 Table 1-5. The effects of the pH number to lactobacillus growth . 18 表 2-1 两株菌的生态学特征 . 31 Table 2-1 Morphology characteristics of the 2 strains . 31 表 2-2 产粘菌株 MB 2-1， MB 5-1的 API 50 CHL鉴定结果 . 32 Table 2-2 Characteristics of EPS producing Lactic a

10、cid bacteria MB 2-1、 MB 5-1 in the API 50 CHL system . 32 表 2-3 细菌 16S rDNA的相似性比较结果 . 37 Table 2-3 Similarity of 16S rDNA retrieved from bacteria . 37 表 4-1 感官评价标准 . 58 Table 4-1 Standard of sense score . 58 表 4-2 L9(34)正交试验因素水平表 . 59 Table 4-2 L9(34) Orthogonal experiment factor level glass . 59 表

11、4-3 L9(34)正交试验设计及结果 . 61 Table 4-3. L9(34) Orthogonal experiment design and result . 61 表 4-4赛里木酸奶的组织状态、色泽及滋气味 . 61 Table 4-4 Sensory evaluation of sayram yogurt . 61 表 4-5 最佳工艺条件 . 65 Table 4-5 Best technological conditions . 65 图形索引 图形索引 图 2-1嗜热链球菌 . 31 Fig 2-1. streptococcus thermophilic . 31 图 2

12、-2 瑞士乳杆菌 . 31 Fig 2-2. Lactobacillus helveticus . 31 图 2-3乳酸菌 16S rDNA的 PCR扩增产物电泳图 . 34 Fig 2-3. Electrophoretogram of PCR amplified product of 16S rDNA of the 2 strains . 34 图 2-4 16S rDNA系统发育树 . 37 Fig 2-4. Phylogenetic tree based on 16S rDNA sequence . 37 图 3-1产粘乳酸菌单一发酵过程中酸度 （ QT)的变化 . 45 Fig3-1.

13、 Change in titratable acidity during single fermentation . 45 图 3-2产粘乳酸菌单一发酵过程中 pH值的变化 . 46 Fig 3-2. Change in pH value during single fermentation . 46 图 3-3产粘乳酸菌单一发酵过程中密度的变化 . 46 Fig 3-3. The change of Lactobacillus counts during single fermentation . 46 图 3-4产粘乳酸菌单一发酵过程中粘度的变化 . 47 Fig 3-4. Change

14、viscocity during single fermentation . 47 图 3-5混合发酵过程中酸度 （ T )的变化 . 47 Fig 3-5. Change in titratable acidity during mixed fermentation . 47 图 3-6混合发酵过程中 pH的变化 . 48 Fig 3-6. Change in pH value during mixed fermentation . 48 图 3-7产粘乳酸菌混合发酵过程中密度的变化 . 48 Fig 3-7. The change of Lactobacillus counts durin

15、g mixed fermentation . 48 图 3-8产粘乳酸菌混合发酵过程中粘度的变化 . 49 Fig 3-8. Change viscocity during mixed fermentation . 49 图 4-1赛里木酸奶生产工艺流程和关键控制点 . 54 Fig 4-1. Rate of sayram yoghut production process . 54 图 4-2葡萄糖标准曲线 . . 58 Fig4-2. Glucose standard curve . 58 图 4-3两株乳酸菌的产粘特性比较 v 60 赛里木酸奶中产粘乳酸菌的分离筛选及发酵工艺的研究 Fi

16、g 4-3. Comparison of viscosity production by two strain of lactic acid bacteria . 60 图 4-4两株乳酸菌产 EPS含量比较 . 60 Fig 4-4. Comparison of EPS contents produced by two strains of lactic acid bacteria . 60 图 4-5 4个因素对凝乳时间的影响 . 62 Fig 4-5 Effect of four factors on the coagulation time . 62 图 4-6 4个因素对凝乳 pH的

17、影响 . 62 Fig 4-6 Effect of four factors on the pH of curd . 63 图 4-7 4个因素对凝乳酸度 (T) 的影响 . 63 Fig 4-7 Effect of four factors on the acidity (T) of curd . 63 图 4-8 4个因素对凝乳粘度的影响 . 64 Fig 4-8 Effect of four factors on the viscosity of curd . 64 图 4-9 4个因素对菌落数的影响 . 64 Fig 4-9 Effect of four factors on the

18、microbial count of curd . 64 图 4-10 4个因素对感官评分的影响 . 65 Fig 4-10 Effect of four factors on the sensory scores of curd . 65 vi 赛里木酸奶中产胞外多糖乳酸菌的分离筛选 及发酵工艺的研究 摘要 赛里木酸奶 （ SayramKetteki)， 是一种由新疆阿克苏市拜城县当地农家妇女制作 的传统发酵食品。发酵过程为自然发酵 ，一 以牛奶为原料，利用乳酸菌的天然发酵 剂，在一定的温度条件下，发酵 8h左右，可获得质地粘稠、有弹性、颜色乳白、气 味清香、酸甜可口的天然发酵乳制品。在发酵

19、过程中，由于乳酸菌的作用，不但提高 了产品的营养价值，？文善了食品的感官，并且促进了人体的消化吸收，使得赛里木酸 奶成为一种天然益生产品。该酸奶最终的组织状态质地非常粘稠，能拉出进一米长的 丝，所以也称为拉丝酸奶。在拉丝酸奶中，产粘乳酸菌使赛里木酸奶具有粘性、稳定 性和持水性功 能，改善了酸奶的口感、质地结构和风味。由于赛里木酸奶是天然发酵 饮品，其发酵过程中的微生物构成复杂，对于赛里木酸奶的微生物生态研究相对困难。 国外有文献报道对产日本等国家的拉丝酸奶中的微生物进行传统方法的分离与鉴定， 并利用分离鉴定的菌种，进行组合发酵实验，用可控的过程还原该传统饮品。对于产 自我国新疆地区的拉丝酸奶，

20、尚未见到任何文献报道。本文选取产自我国新疆地区的 拉丝酸奶，利用传统微生物分离纯化与分子鉴定技术对其中的产粘乳酸菌进行了鉴 定，将筛选得到的各个菌株进行纯培养，并应用于实验室制备拉丝酸奶的组合 发酵实 验，旨在利用现代技术还原出这种传统食品的风味和质地。本课题主要研究内容和结 果如下： 1赛里木酸奶中菌相分析情况及其中产粘乳酸菌的分离与鉴定 从取自新疆阿克苏市赛里木镇的三种拉丝酸奶样品作为实验材料，通过平板菌落 计数法，对其卫生指标（乳酸菌、酵母菌和霉菌、大肠菌群）进行了分析研究。实验 结果表明，赛里木酸奶中乳酸菌含量为 108CFU/ml,此结果比国标中对酸牛奶的乳酸 菌含量 （ lxl 6

21、CFU/ml)高出 1-2个数量级。酵母菌含量为 104CFU/ml ,煌绿乳糖 胆盐 (BGLB)肉汤培养基中未发生产气现象，马铃薯 -葡萄糖 -琼脂平板上菌没有霉菌菌 落，其表明赛里木拉丝酸奶中大肠菌群为阴性，也不存在霉菌及其孢子。利用传统微 生物分离纯化的方法，从三种拉丝酸奶样品中获得了 44株乳酸菌， 5株酵母菌。对分 离得到的乳酸菌和酵母菌分别进行鲜牛奶单一和混合发酵实验，得到了两株产粘乳酸 菌。对这两株产粘乳酸菌进行生理生化与分子鉴定。结果表明这两株菌分别是瑞士乳 赛里木酸奶中产粘乳酸菌的分离筛选及发酵工艺的研究 杆菌 （ Zacto細 :/沿 Ae/ver/cws)和嗜热链球菌

22、（ stre/加 coccwr/zerwopMfc)。 2从赛里木酸奶中分离得到的产粘乳酸菌发酵特性的测试 对两株产粘乳酸菌的 24 h生长曲线和 pH、 总酸以及粘度变化进行了测定。将分 离得到的产粘乳酸菌菌株 MB 2-1和 MB 5-1进行发酵特性测试和筒单的单一和混合发 酵试验。研究了 2株菌单一和混合发酵过程中的 pH值、酸度、发酵奶粘度以及乳酸 菌数量的变化。实验结果表明，菌株生长、产酸、产粘较快、特性优良。由于 2株菌 混合发酵具有协同作用，所以混合发酵结果比单一发酵更理想。 3赛里木酸奶的理化特征分析，提取和测定胞外多糖的含量及加工工艺研究 对分离出的两株产粘乳酸菌发酵的拉丝酸

23、奶进行基本理化特征分析，测定了灰 分，脂肪和蛋白质含量。运用苯酚 -浓破酸法测定胞外多糖的含量，结果发现，与实 验室中已经确定的产胞外多糖乳酸菌发酵的酸豆乳相比，拉丝酸奶中的胞外多糖含量 较高，质地也更粘稠。通过预发酵试验摸索出赛里木酸奶发酵过程中微生物的生长规 律，设计出合适的实验方案。对分离出的乳酸细菌进行组合，确定合适的比例进行发 酵，因而确定以瑞士乳杆菌和嗜热链球菌配比为 2: 1，接种量为 3%,加糖量为 10%, 发酵温度为 40 C,可得到较为理想的赛里木拉丝酸奶产品，其凝乳均匀、拉丝性好、 乳清析出少、口味酸甜适中、色泽一致、呈乳白色。 关键词 ：赛里木酸奶，乳酸菌， EPS,

24、分离与鉴定，发酵试验 ABSTRACT ISOLATION AND IDENTIFICATION OF EPS PRODUCING LACTIC ACID BACTERIA FROM SAYRAM, TRADITIONAL XINJIANG ROPY YOGHURT, AND ITS ROLE IN FERMENTATION ABSTRACT Sayram yoghurt (Sayram Ketteki), mainly produced in Aksu City, is one of the most popular and traditional fermented dairy produ

25、cts of Xinjiang. The product is produced by natural fermentation process using a certain temperature. The process is completed in about 8 h to obtain viscous, flexible, white-colored, and sour product. The lactic acid bacteria improve the nutritional value, enhance sensory properties of products, an

26、d help in promoting the bodys digestion and absorption. Fermentation process caused by lactic acid bacteria makes a sticky and elastic product. The yoghurt can be pulled out one meter-long just like a wire, and hence it is also known as ropy yoghurt. There are some reports from Japan and other count

27、ries about the production of traditional ropy yoghurt along with isolation and identification of strains responsible for ropiness. However, there is no any literature available on the production and isolation of strains from sayram yoghurt of Xinjiang. 1. Firstly, the yoghurt was analyzed for differ

28、ent microbial indicators (lactic acid bacteria, yeasts and molds, coliform bacteria). The results showed that number of lactic O /： acid bacteria (10 CFU/ml) in yogurt were higher than the national standard (10 CFU/ml) of lactic acid bacteria. The yeast count was 104 CFU/ml on brilliant green lactose bile (BGLB). However, no