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乳酸片球菌在代谢过程中能够产生γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric acid, GABA),乳酸片球菌素等功能因子。本文主要以海藻酸钙液芯包埋法固定化本实验室保存的乳酸片球菌UN-27(pediococcus acidilactici UN-27),采用响应面分析法优化包埋条件,初步测定了包囊的性质,并利用扫描电镜测定包囊微结构。为验证包囊的作用,用该乳酸片球菌UN-27包囊进行了半连续发酵积累GABA。本文首先利用单因素实验对固定化载体海藻酸钙包囊的制备条件进行选择,考察了CaCl2浓度、羧甲基纤维素钠(CMC)浓度、海藻酸钠(SA)浓度和凝胶反应时间、硬化时间、壳聚糖浓度及包覆时间对包囊的直径、膜厚及机械压力的影响。因此在单因素实验的基础上,采用二水平实验设计对影响包囊机械压力的因素进行显著性分析,筛选出对包囊机械压力影响显著的3个因素：CMC、SA和凝胶反应时间。利用响应面分析法对筛选出的3个因素进行3水平优化,获得包囊制备的最佳条件组合：CMC浓度1.08%、SA浓度0.66%、凝胶反应时间21.19min,优化后包囊的机械压力达到15.32N。最终确定包囊制备的最适条件为：CaCl2浓度10.0%、CMC浓度1.08%、SA浓度0.66%、凝胶反应时间21.19min、硬化时间15min、壳聚糖浓度0.4%、包覆时间30min。并对最佳条件下制备获得的包囊进行电镜扫描观察,发现包囊的内表面具有致密的孔径,能有效地防止菌体的泄漏,外表面裹了一层壳聚糖,使其结构更加致密,且内部为液态,为固定化细胞的栖居和繁殖提供了良好的微环境,外壁存在着一定的孔径,使营养物质和代谢产物可以自由进出。通过对包囊性能的初步检测,发现包囊具有良好的储存稳定性,保存15d细胞活性仍为原来的70.63%；良好的耐浸泡性,浸泡2个月包囊仍保持完整；良好的耐热性,在30℃～80℃条件处理30min后,机械压力变化不大。在确定最佳包囊制备条件的基础上,对浓度为108cfu/mL乳酸片球菌UN-27进行了包埋,并对固定化细胞进行增殖,增殖36h细胞密度由108cfu/g达到1012cfu/g,最佳前体物质的添加量为2.5g/L。对固定化细胞产GABA发酵条件进行了正交实验优化,确定固定化细胞产GABA最佳发酵条件为培养温度40℃：初始pH值7.0；接种量1.0%；装液量50%,优化后GABA产量平均值为6.29g/L。并在此基础上用固定化细胞进行半连续发酵,除第一批发酵周期为3d外,第2-17个发酵周期均为2d,与游离细胞发酵产GABA相比,固定化细胞在17个发酵周期(35d)的半连续发酵中GABA的总积累量是游离细胞的1.93倍。