产细菌素枯草芽孢杆菌微生态制剂的制备及在醋生产中的应用

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枯草芽孢杆菌HJD.A32(简称菌株A32)筛选自山西老陈醋新鲜醋醅,自身具有产广谱抑菌细菌素的性能,在食醋生产过程及产品中具有广泛的应用价值及前景。为了满足其在生产领域中的应用要求,本研究以食品级的原料为培养基,通过液态和固态培养方式对该菌株进行发酵培养,制备微生态制剂,通过酸沉淀法提取菌株所产细菌素,并建立细菌素真空冷冻干燥的最佳工艺;通过菌株微生态制剂强化发酵山西陈醋,确定菌株对食醋生产及产品的影响。研究结果如下:(1)通过对菌株A32液态食品级培养基原料的筛选,得到其最佳碳源为高粱粉、氮源为绿豆粉;在单因素试验的基础上通过PB试验和响应面试验对其培养基条件和发酵条件进行优化,得到细菌素产量最多的最佳培养基以及发酵条件:高粱粉添加量为4.7g/100mL、绿豆粉添加量为3.0 g/100mL、Na Cl为1 g/100mL、发酵时间为60 h、发酵初始p H为6,摇床转速为140r/min,即可保证能够得到较高产量的细菌素。对其所产细菌素粗提物进行真空冷冻干燥,冷冻干燥的保护剂配方为甘露醇添加量5.2%、海藻糖添加量5.1%、乳糖添加量3.2%,可保证细菌素的抑菌活性得到最大保留。(2)以麸皮为食品级培养基,通过单因素试验分析了麸曲培养基的水分含量、培养时间、培养温度、接种量对细菌素产量的影响;结合响应面试验,得到最佳培养条件为水分含量为70.2%、培养时间47.6h、培养温度28.3℃、接种量为4.3%。该条件下生产的微生态制剂,活菌数达到3.2×108CFU/g,对微生物金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有较强的抑菌性,且糖化力、液化力可达858.52±5.3U/g、4.05±0.52U/g。该微生态制剂具有作为抑制食源性病原微生物生长的功能性微生物应用于食醋生产中提升食醋的食用安全性的潜能。(3)利用菌株A32微生态制剂在不同发酵阶段对食醋进行强化发酵,通过高通量测序发现,未检测出病原微生物,表明该菌株的强化发酵可以有效预防和控制发酵过程中某些病原性微生物的污染。通过对比各组试验理化指标发现,黑曲霉麸曲和菌株A32麸曲混合发酵的4#醋样的基本品质最佳,其总酸含量为5.15g/100mL,总酯含量为2.02g/100mL,不挥发性酸含量为2.92 g/100mL,氨基酸态氮含量为0.204 g/100mL,还原糖含量为1.69 g/100mL,与黑曲霉麸曲发酵的3#醋样相比,其总酯、氨基酸态氮和不挥发性酸含量分别提高了7.4%、17.2%、24.7%;且醋样口感醇厚,滋味柔和,酸甜适口,更受欢迎。
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