乳酸是天然存在的有机酸,目前,国内外常用的生产乳酸的方法是微生物发酵法。大豆糖蜜富含大量低聚糖如棉子糖和水苏糖,大部分微生物均难以利用,而乳酸菌在代谢过程中能够产生α-半乳糖苷酶水解水苏糖和棉子糖等。因此,本试验选用6株乳酸菌发酵大豆糖蜜生产乳酸,分别为植物乳杆菌植物亚种CICC 23168、德氏乳杆菌保加利亚亚种KLDS 1.8501、嗜酸乳杆菌ATCC 11975、嗜酸乳杆菌KLDS 1.0327、干酪乳杆菌ATCC 393和植物乳杆菌NAU 322。通过乳酸菌的生长特征,乳酸的产量,大豆糖蜜的糖消耗量来分析乳酸菌利用大豆糖蜜以及生产乳酸的能力。主要研究结果如下:(1)采用高效液相色谱分析法测定大豆糖蜜乳酸菌发酵液的组分,碳水化合物的色谱分析条件为:色谱柱Waters XBridge Amide,流动相为乙腈水溶液(75:25),柱温55℃,进样体积10μL;发酵产物的色谱条件:色谱柱Bio-Rad Aminex HPX-87H,流动相为5 mmol/L稀H2SO4,柱温40℃,进样体积为20μL。(2)比较6株乳酸菌利用15°Brix大豆糖蜜发酵生产乳酸的能力,发现该6株乳酸菌菌株均能利用15°Brix大豆糖蜜生产乳酸。其中,在48 h内,植物乳杆菌植物亚种CICC 23168与其他5株乳酸菌菌株相比,其活细胞数最高,乳酸产量也最高为12.53 g/L,总糖消耗量为27.23 g/L,有明显优势。植物乳杆菌植物亚种CICC 23168具有发酵时间短,活细胞数高,总糖消耗量大,乳酸产量高的特点。说明植物乳杆菌植物亚种CICC 23168是能利用大豆糖蜜发酵产乳酸的潜力菌株。(3)分析大豆糖蜜的浓度对植物乳杆菌植物亚种CICC 23168的细胞生长、碳源代谢和乳酸生产的影响,结果表明,在不同浓度的大豆糖蜜中,p H调控到6.0的条件下,37℃恒温培养箱培养发酵48 h后,发现植物乳杆菌植物亚种CICC 23168在5、10、15和20°Brix四个低浓度大豆糖蜜中的生长曲线非常相似,其活细胞数均可达到最大值约1010 CFU/m L。该菌株在30和40°Brix的高浓度大豆糖蜜中生长缓慢,且菌株活细胞数较低。菌株在10°Brix大豆糖蜜中,发酵48 h后,对总糖的利用率为19.84%,乳酸产率为90.04%,远远高于其他低浓度大豆糖蜜培养基的总糖利用率。说明10°Brix大豆糖蜜培养基中有足够的碳水化合物供菌株发酵利用,且菌株对培养基的利用率高,发酵乳酸效率高。(4)大豆糖蜜培养基的氮源和无机盐离子的优化,分别研究了6种氮源,4种无机盐对植物乳杆菌植物亚种CICC 23168菌株发酵大豆糖蜜生产乳酸的影响,最终确定大豆糖蜜发酵生产乳酸的最佳培养基组合为氮源蛋白胨和柠檬酸三铵比例为2:1其氮源含量为20 g/L、无机盐乙酸钠和磷酸氢二钾的比例为1:2、无机盐含量为4 g/L。优化后的该菌株发酵48 h乳酸产量达到最高值为19.49 g/L。综上所述,通过高效液相色谱法,检测碳水化合物消耗量,发酵产物产量从而计算碳水化合物的利用率及乳酸产率等。从6株乳酸菌中筛选出植物乳杆菌植物亚种CICC 23168可以被用作一种新型的发酵剂来发酵大豆糖蜜生产乳酸;以10°Brix大豆糖蜜作为原料,确定大豆糖蜜发酵生产乳酸的最佳培养基组合为氮源蛋白胨和柠檬酸三铵比例为2:1其氮源含量为20 g/L、无机盐CH3COONa和K2HPO4比例为1:2、无机盐含量为4 g/L。采用该菌株生产乳酸的适宜条件为pH调控在6.0,37℃发酵48 h后的乳酸产量达到最高值为19.49 g/L。