干酪乳杆菌固态发酵及干燥工艺研究

作     者：谢贻天 

作者单位：华中农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：梁运祥

授予年度：2013年

学科分类：090502[农学-动物营养与饲料科学] 0905[农学-畜牧学] 09[农学] 

主      题：干酪乳杆菌 固态发酵 干燥保护剂 工艺优化 

摘      要：抗生素在促进动物生长、防治动物疾病等方面有显著的效果,长时间使用抗生素会致病菌产生较强的耐药性,并且引发内源性感染和双重感染等问题,世界范围内已经在控制抗生素的使用及使用范围,欧洲等国甚至全面禁止使用抗生素。而微生态制剂作为饲用抗生素的替代品,是一种无毒、无副作用、无残留的新型绿色饲料添加剂,它能促进动物生长,防治动物疾病,改善动物胃肠道环境,有着广泛的应用前景。 本论文根据干酪乳杆菌的生物学特性,分别从提高固态发酵生物量、提高耐干燥性能、放大与菌剂保藏四个方面进行。具体研究结果如下： 1.通过在原有优化培养基上添加碳源,可显著提高干酪乳杆菌固态发酵生物量,在添加20%的海藻糖后,湿料活菌数可以达到2.0×1010CFU/g,相比之前提高了233%。 2.干酪乳杆菌的耐干燥性能研究： 干酪乳杆菌耐干燥最适培养温度为42℃,40℃对流干燥后,菌剂含水量在8%时,活菌数存活率最高,达到18.7%。对比全程高温培养和发酵中期变温培养,42℃下干酪乳杆菌的耐干燥能力的提高主要是由于在其对数生长中期进行的高温培养所致。 确定了干酪乳杆菌最佳耐干燥保护剂为0.01%的硫酸锰加20%的海藻糖,在发酵起始时加入,经过发酵和干燥后,菌剂含水量在8%时,活菌数可达到2.5×109CFU/g,比优化前相同含水量下提高了108%,比单一硫酸锰、海藻糖分别提高46%和6%。 干辅料的添加工艺研究表明,在添加保护剂发酵后,湿物料与硅藻土进行1：3的充分混合,进行干燥,在菌剂含水量在8%时,活菌数达到2.0×108CFU/g,较优化前同含水量下提高66.7%,较单一物料下降20%,但是干酪乳杆菌的存活率由12.5%提高到40%,发酵产量提高300%,大大提高其发酵经济性。 3.放大实验结果表明,5Kg级别与40g实验级别一致,无论是湿料还是干料都保持较高的菌数,单一物料分别达到2.0×1010CFU/g和2.6×109CFU/g,混合物料分别达到6.6×109CFU/g和2.0×109CFU/g。 4.菌剂保藏结果表明,干酪乳杆菌固态发酵菌剂在28℃下密封保藏30天后,混合物料的活菌数为7.2×108CFU/g,存活率为36.8%;单一物料的活菌数为1.1×109CFU/g,存活率为43.6%。其结果对今后深入研究以及实际的生产实践具有一定的指导意义。