发酵食品中产多糖微生物的筛选与鉴定文献综述

 2022-11-25 15:25:51

1.研究背景

细菌多糖主要以三种形式存在:胞内多糖、胞壁多糖和胞外多糖。胞内多糖主要是以糖原形式存在的,起到储存能量的作用。胞壁多糖是维持细胞形态的结构性多糖,如肽聚糖、脂多糖和磷壁酸等,除其主要成分是多糖类物质外,还含有蛋白质和脂类成分。广义上的胞外多糖指的是糖被,包括微荚膜、荚膜、黏液层和菌胶团,对细菌本身来说它具有很多的功能,例如:保护细菌免受干旱损伤、免受宿主细胞的吞噬、储藏养料、堆积某些代谢和表面吸附作用等等:狭义上的胞外多糖指的是黏液层,是一种扩散到培养基中的多糖,也是人们通常所说的胞外多糖。

细菌胞外多糖除了其对细菌自身的生物学意义之外,更重要的是由于它具有安全无毒、理化性质独特、用途广泛、易与菌体分离及可通过深层发酵实现工业化生产等优良性质而倍受关注。与植物多糖相比,它们的生产周期短,不受季节、地域和病虫害条件的限制,具有较强的市场竞争力和广阔的发展前景。目前,世界上微生物多糖产量的年增长率在10%以上,一些新型多糖产量的年增长率在30%以上,其中细菌胞外多糖占有很大的份额。已经投产的细菌胞外多糖主要有:黄原胶、结冷胶和热凝多糖等,这类多糖作为胶凝剂、增稠剂、润滑剂、絮凝剂、悬浮剂、成膜剂、保鲜剂和乳化剂等广泛应用于食品、制药、石油和化工等多个领域,在经济建设与人民生活中发挥着重要作用【1-3】

近些年来,一些具有生物活性的细菌胞外多糖开始引起人们的重视,它们同一些真菌多糖和中草药多糖一样,对机体具有很强的免疫增强和抗肿瘤作用,因此,它们作为一种新型糖,成为科学工作者研究的一个新热点。

又例如在传统发酵或腌制食品,如酸奶﹑乳酪和泡菜中,富含有益健康的微生物。这些微生物在食品发酵过程中除了产生酸性物质防止食品磨败之外,还会产生一些胞外多糖类物质,改善食品口感和和性状。许多研究表明,来源于乳酸菌和酵母菌的多糖结构各异,具有各种生物学活性,如抗氧化、降血脂、抗肿瘤等,具有极大的开发和应用价值。

在生产胞外多糖的典型的例子便是乳酸菌、乳杆菌以及多种霉菌。

乳酸菌是益生菌的主要来源,可附着在粘膜表面,具有调节肠道菌群平衡、降低胆固醇、抗氧化等益生特性。其产生的胞外多糖是生长代谢过程中分泌的一种碳水化合物,具有独特的流变特性,可作为稳定剂、凝胶剂、增稠剂用于发酵乳制品等食品中。胞外多糖还具有清除氧自由基、提高抗氧化酶活性及降低脂质过氧化反应等功能。

曲霉菌属在发酵食品工业的应用非常广泛,在酱油、醋、酱类等酿造调味食品发酵过程制曲阶段以及发酵初期,霉菌是主要的真菌,主要为根霉、曲霉(米曲霉、黑曲霉、黄曲霉、红曲霉等)、青霉、毛霉等【4】。淀粉类原料在淀粉酶、糖化酶的作用下降解为糊精、麦芽糖、葡萄糖等小分子糖类,一方面,促进了细菌、酵母等其他微生物的生长,进一步代谢产生醇类、有机酸等风味物质;另一方面,一些难以被微生物利用的单糖、低聚糖、多糖又增加了产品的营养和滋味【5】

本设计目的便是在食品中筛选出能产生胞外多糖的微生物并对其生长特性进行实验,力求测出其产生胞外多糖的最佳条件。并在此基础上提取和分析胞外多糖,检测其构型、大小并确定其在食品中决定了哪一种风味。

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