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生物膜技术是目前工业生产中的一种新技术,已越来越被人们所关注和重视,并且已有不少学者对生物膜开展很多深入的研究,并为生物膜技术的进一步发展和应用奠定了坚实的基础。据目前所知,与浮游状态的细胞相比,生物膜状态的细胞对于抗菌剂、有毒物质和其它不利的环境具有很强的耐受能力。在生物膜的播散期,细胞会不断被释放,具有持续的活性,并且在持续的反应过程中,生物膜具有相当的稳定。虽然生物膜在医学界等领域是困扰研究者的难题,但是其显著的特性给予了我们启示。如果我们从益生茵生物膜的角度进行研究,就可以利用生物膜的特性,充分发挥其独特的优势,进而推动益生菌在人类的生产和生活中做出更大的贡献。嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)和保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)在发酵牛奶的过程中发酵性能稳定,发酵所得的酸奶风味口感俱佳,因而是酸奶生产中最基本、最常用的两种细菌。而椰果作为新兴的细菌纤维素材料,本身含有丰富的纤维和网状结构,也有较大的表面积,利于菌体附着;吸附性、机械强度都较好,能吸附大量的茵体;原料来源广泛,价格低廉,生产成本低,所以椰果是一种优良的生物膜载体。因此,如果能创造合适的培养条件,使保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌在椰果表面形成成熟的乳酸茵生物膜,那么我们就可以利用细茵生物膜在播散期不断释放游离细菌的特性,提高工业生产效率,同时利用生物膜的高活性和其对不利环境的耐受能力,进一步提升产品的品质。总而言之,如果能将生物膜技术成功应用于乳酸茵的工业领域,那么这将会带来非常广阔的市场前景。1.本课题初步研究了保加利亚乳杆菌和嗜热链球茵在椰果表面形成乳酸菌生物膜的情况。通过优化生物膜的定量检测方法…-超声波平板法,使其在能保证最小程度地损伤菌体的条件下,脱落更多的茵体,得到超声波处理的最优条件:超声波功率为140w,超声波处理时间为14main,超声波初始温度为35℃。并且为了使椰果乳酸菌生物膜上的生物量达到最大,优化了其形成条件。最终筛选出最优的形成条件:培养时间为60h,培养温度为37℃,椰果与MRS液体培养基组成比例为1:30(g/mL),接种量为2%。在此形成条件下培养的乳酸菌生物膜,其活菌数最大可达5.79×108CFU/cm2.2.在分析比较乳酸菌生物膜和游离状态的乳酸茵的发酵酸奶特性之后,初步发现:生物膜组的pH降低速度快,酸度值升高快,更快达到发酵终点,酸奶的黏度差别不大,并且在发酵过程中活茵数迅速增加,等到发酵结束后酸奶中的活菌数远高于游离乳酸茵组。同时,感官评定的结果显示椰果表面乳酸茵生物膜发酵的酸奶酸味更重。这说明了乳酸菌生物膜有更强的发酵能力。3.通过研究椰果表面乳酸茵生物膜和游离状态的细菌在高温、强酸、高胆盐、高渗透以及人工胃肠道环境下的存活率,发现形成生物膜后显著提高了菌体的耐受性。并且椰果表面生物膜状态的冻干保护效果优于单一的冻干保护剂。生物膜状态的冻干存活率达到了55%。与游离状态下相比,其冻干存活率提高了12.71倍。同时冻干后菌体活性最大,凝乳时间最短,发酵过程中的pH降低最快,酸度值增加最快。在4℃和30℃的贮藏期内,生物膜状态也更能保护茵体。4.通过改良乳清培养基,并辅以两种促生长因子(胡萝卜汁和麦芽浸出粉),经过正交优化后得到椰果表面乳酸菌生物膜的最优食品级培养基配方(L-1):乳清粉100g,胡萝卜汁90mL,麦芽浸出粉60g,水850mL。在优化后的乳清培养培养下,椰杲表面乳酸茵生物膜的活茵数达到了1.58×108CFU/cm2.