乳链菌肽(Nisin)是一种高效、安全、无毒的活性肽类物质,亦称乳酸链球菌素,由乳酸链球菌发酵产生,分子中含有34个氨基酸。作为唯一一种允许商业化生产的天然食品防腐剂,Nisin能够抑制大多数革兰氏阳性致病菌的生长,广泛的应用于乳制品、肉制品、罐头制品、饮料以及医药领域。微生物细胞微囊化发酵方式能够提高发酵产物的浓度、生产效率,实现菌体的重复利用和连续生产,降低生产成本,同时简化产物的分离工艺,减轻产物积累对细胞的反馈抑制。因此,本文采用微囊化技术对乳酸菌进行微囊化发酵生产乳链菌肽,旨在提高乳链菌肽的效价和产率。乳链菌肽的开发和利用,可以节约能源,提高产品的质量,延长保存时间。目前已有50多个国家和地区允许使用乳链菌肽作为食品防腐剂,具有巨大的商业价值。本论文着重对乳链球菌微囊化制备及发酵工艺研究,探讨影响乳链菌肽活性的因素,优化细胞微胶囊制备和发酵条件,提高产品的效价和产率。主要研究内容和实验结果如下:以MRS为发酵培养基,以琼脂扩散法测定Nisin效价,在单因素实验的基础上,采用响应面分析法优化发酵工艺条件,结果表明影响Nisin效价的最大因素是玉米浆添加量,其次是初始p H,接种量影响最小。最佳发酵参数为初始p H6.60、接种量4.80%、玉米浆添加量25.00%,乳链菌肽的效价达5102.77IU/m L以海藻酸钠和壳聚糖为微胶囊制备材料,首先制备了海藻酸钙凝胶珠,然后,采用壳聚糖包膜得到微胶囊。分别采用微胶囊的膜膨胀率、包埋率和Nisin效价作为评价指标,研究了影响ACA液芯微胶囊制备的各项参数,结果表明:壳聚糖脱乙酰度为91%、分子量为7.4万,海藻酸钠15g/L、壳聚糖5.0g/L、Ca Cl2 20g/L、柠檬酸钠40mmol/L,固化时间120min、成膜时间30min、液化时间9min,壳聚糖p H 5.5、柠檬酸钠溶p H 5.0,此条件下制备的微胶囊的膜膨胀率为7.02%,包埋率86.24%,乳链菌肽的效价为5077.46IU/m L。采用Plackett-Burman对单因素实验结果进行分析,得到壳聚糖浓度、壳聚糖p H、液化时间是影响ACA微胶囊性能的显著性因素。最陡爬坡法获得逼近最大响应区域时主要因子的水平,Box-Behnken试验设计及响应面分析确定了影响ACA微胶囊性能的最佳条件为壳聚糖的浓度5.0g/L、壳聚糖p H5.5、液化时间12min,此条件下制备的微胶囊的膜膨胀率为2.67%,包埋率为91.79%,乳链菌肽的效价为5309.6IU/m L。对ACA微胶囊电镜扫描,结果表明,微胶囊囊膜内的空间呈现空间网络结构,并表现出较好的通透性。对微囊化乳酸链球菌进行乳链菌肽发酵研究,通过与游离细胞发酵方式进行比较,结果表明微囊化细胞发酵优于游离细胞发酵,且具有较长的使用周期和较高的乳链菌肽效价,并且微囊化细胞可以连续使用12批次左右。应用吸附法对乳链菌肽进行初步的分离、浓缩后乳链菌肽的效价为44741.2IU/m L,纯化倍数为8.44倍。应用高效液相色谱技术对发酵液定性鉴定,发酵液中含有乳链菌肽成分。