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乳酸菌(Lactic acid bacteria,LAB)与我们的生活密切相关,食用带有活性的益生性乳酸菌,将有助于维护人体的健康。对乳酸菌益生性的研究,将有助于提升其发酵产品的品质,从而促进食品发酵行业的发展。本文从自然发酵蔬菜中乳酸菌的分离、鉴定入手,优选出发酵性状优良的菌株,结合乳酸菌胞外多糖(Extracellular polysaccharide,EPS)的分析对其的益生性能进行评价,最后对乳酸菌真空冻干保护剂的配方进行优化,为乳酸菌直投式发酵剂的生产应用奠定基础。 主要实验结果如下: (1)从自然发酵蔬菜中,分离纯化到6株产酸能力强的乳酸菌(LP3、Z22、Z12、Z31、Z13、F21)。实验表明,它们都是革兰氏阳性(G+)、无芽孢、接触酶阴性、不产生H2S、糖发酵试验结果接近植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)的菌株,初步鉴定为植物乳杆菌。再结合16S rDNA的分子鉴定,进一步确定Z22为植物乳杆菌。 (2)通过对六株菌的益生性评价实验研究,发现Lactobacillus plantarum Z22的实验结果最佳。其在人工胃液和肠液中的存活率分别为95.45%和45.24%,L-乳酸(L-lactic acid)含量为63.25%,胆固醇脱除率为65.80%。 (3)Lactobacillus plantarum Z22胞外多糖分为中性多糖EPS-Z(平均分子量为2.42×105 Da)和酸性多糖EPS-S(平均分子量为3.20×105 Da),且均为异型多糖(Heteropolysaccharide)。EPS-Z含甘露糖(Mannose,Man)和葡萄糖(Glucose,Glc),其比例为3.22∶1.00; EPS-S由甘露糖、葡萄糖、鼠李糖(Rhamnose,Rham)、半乳糖(Galactose,Gal)、木糖(Xylose,Xyl)组成,其比例为8.57∶6.10∶2.42∶1.29∶1.00,其含葡萄糖醛酸(Glucuronic acid,GlcUA)占单糖总和的7.29%。EPS-Z和EPS-S均为β-型吡喃糖,具有-OH、-O-、-COO-等官能团。在抗氧化试验中,Lactobacillus plantarum Z22的EPS-S和EPS-Z对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基均有较好的清除能力,分别达到27.75%、66.16%、58%和24.02%、59.03%、45.2%。且EPS-S的抗氧化能力要高于EPS-Z。 (4)九种冻干保护剂中,在10%脱脂乳粉、5%海藻糖、3%甘油中分别冻干后的Lactobacillus plantarum Z22的存活率较好,分别为68%、62.31%、54%。然后,通过Box-Behnken响应面优化,得到这三个显著因素间的最佳配比,使Lactobacillus plantarum Z22真空冷冻干燥后的存活率最佳。保护剂配方的优化结果为海藻糖为6.09%,脱脂乳粉为12.35%、甘油为2.70%的条件下,植物乳杆菌真空冻干后存活率预期值为90.73%。采用优化过的冻干配方,验证试验结果存活率为89.12%。