一、项目实施情况:
1 研究目的
1.分离选育酸面团中乳酸菌,得出主要优势菌种。
2.同时培养该优势菌株,分离纯化不同菌株的胞外多糖。
3.确定该优势菌株LAB-EPS的功能特点:降糖作用及机理及总结LAB-EPS的结构化学成分与功能特点之间的规律;为开发酸面团降糖产品,缓解Ⅱ型糖尿病提供新思路和新靶点。
2 研究过程
2.1 乳酸菌的分离、筛选和鉴定
传统酸面团中乳酸菌分离菌株鉴定,采用细菌基因组试剂盒提取分离自传统酸面团的乳酸菌的DNA。用微量紫外分光光度计检测上述乳酸菌DNA原液的OD比值(A260/A280)及浓度,用1%琼脂糖凝胶电泳检测其纯度。然后,取乳酸菌 DNA原液作为 PCR扩增的模板,然后采用DNAstar软件对得到的测序序列进行拼接,将拼接好的序列与Gen Bank 中已知 16S rRNA 序列进行同源性比对,同源性达到99%及以上的菌株可直接鉴定至种。将该种菌株分离,保藏待用。传统酸面团中乳酸菌分离菌株鉴定,采用细菌基因组试剂盒提取分离自传统酸面团的乳酸菌的DNA。用微量紫外分光光度计检测上述乳酸菌DNA原液的OD比值(A260/A280)及浓度,用1%琼脂糖凝胶电泳检测其纯度。然后,取乳酸菌 DNA原液作为 PCR扩增的模板,然后采用DNAstar软件对得到的测序序列进行拼接,将拼接好的序列与Gen Bank 中已知 16S rRNA 序列进行同源性比对,同源性达到99%及以上的菌株可直接鉴定至种。将该种菌株分离,保藏待用。
2.2 胞外多糖的测定
将低温保存的乳酸菌取出,置于37℃水浴锅中3小时,将液体乳酸菌通过平板涂布法接入固体培养基中,经37℃生化培养箱培养3天,再将乳酸菌通过平板划线法接入MRS固体培养基中培养24小时,重复3次,得到完全活化的乳酸菌备用。活化选育菌株,在优化过的培养基条件下,通过苯酚-硫酸法检测鉴定菌株发酵液中的胞外多糖的产量,进一步筛选得到胞外多糖产量高低不同的菌株,进行菌株或菌种归类。
产物经乙醚脱脂后用热水抽提,用蛋白酶法和Sevag 法相结合除去蛋白质,乙醇分级沉淀,经DEAE- Sepharose和Superdex G-75或Sephacryl S-200 HR柱层析纯化得到每种菌株或菌种多糖组分,标记为EPS-A或 EPS-B等。
用分子筛层析法确定其分子量,琼脂糖凝胶电泳或SephadexG-100 凝胶柱鉴定多糖组分。
2.3 馒头制作的工艺过程
称取水、酵母粉,分别加入乳酸菌ZH-7, ZH-3, ZH-2,设置单因素实验,得到实验结果后,改变三种乳酸菌比例,进行复配实验。使酵母和乳酸菌菌粉完全溶解混匀在水中,加入面粉,先用筷子将面粉搅拌成面絮状之后手工揉搓,揉至面团表面光滑,放入醒发箱中进行醒发,醒发至面团二倍大,醒发时长90min,设置发酵箱温度40摄氏度,湿度60%-85%。
将醒发好的面团进行排气整形,把每个面团分成100g后进行揉制并搓圆,将生面团揉制表面光滑的圆形,放入蒸锅中,水开后开始计时,蒸制时长25min,关火5min后,将蒸制好的馒头取出,放凉后进行感官评定及相关指标的测定。记录实验数据,均为三次及以上测试结果,并使用SPSS软件系统进行分析。
3.研究成果
1.从酸面团中分离筛选的产胞外多糖能力最强乳酸菌ZH-7,经16s RNA鉴定后,确定其为Ⅰ类乳酸菌(ZH-7)。
2.通过对菌株ZH-7产胞外多糖条件优化,最终确定其在培养基pH为5-7,添加量为0.8%,在30℃恒温培养箱中静置培养18h时的产胞外多糖能力最强。
3.得出馒头制作中发酵时间和菌种复配的最佳方案,其中最优组合为馒头发酵时间90min、Ⅱ类乳酸菌(ZH-3)添加量1g、Ⅰ类乳酸菌(ZH-7)3g、Ⅲ类乳酸菌(ZH-2)3g时,馒头的感官品质最好。
4.通过理化指标和感官评定测得4#馒头发酵完成时的pH值为5.03,面团的体积为72.6,蒸制出馒头的比容为2.749,硬度为11676.947,弹性为0.455,在此条件下蒸制出的馒头在外观、气味、硬度、弹性、咀嚼性等方面都较好。
4.研究心得
这次实验的研究在老师的指引下,小组成员分工明确,团结合作,持之以恒,克服了种种困难,成功完成了乳酸菌的筛选、产胞外多糖条件的探索、乳酸菌应用于馒头的操作,取得了良好的效果,同时进一步提高了小组成员的能力,开阔了思维,很高兴有这样的机会得到锻炼并为下一阶段的研究奠定了坚实的基础。
二、项目创新点与特色:
本项目的特色和创新之处在于:
1.选育山东本地用酸面团高产LAB-EPS的菌种,并确定优势菌株。
揭示山东本地传统酸面团中乳酸菌种类、数量及其与降糖功能有关的EPS的变化规律,探索这些变化对降血糖的作用。主要测定发酵初期面团中乳酸菌的种类、数量;以及发酵过程不同阶段中乳酸菌种类、数量及其EPS的动态变化;同时对发酵面团中优势菌株EPS进行结构鉴定与功能预测。
2.确定该优势菌株产EPS的产量、结构及化学成分。
为深入揭示乳酸菌中生物活性成分EPS的降糖作用,本研究拟采用苯酚-硫酸法检测胞外多糖的产量,观测不同菌株的胞外多糖产量高低情况,进行菌株或菌种归类。同时用分子筛层析法确定其分子量,琼脂糖凝胶电泳或Sephadex G-100凝胶柱鉴定多糖组分。
3.将选育的菌种应用于老面馒头。
随着工业化的发展,酵母发酵剂的商业化发展,越来越多的人选择用酵母来发酵馒头。但是使用酵母单一菌种发酵的馒头相对于用酸性面团多菌体系发酵的馒头来讲,单一菌种发酵馒头在口感风味方面较差,馒头品质一般。随着人们生活水平的提高,越来越多的人开始对馒头的风味和口感有了更高的要求,老面馒头是用酸性面团制作的馒头,老面馒头属于多菌种混合发酵,老面馒头不仅能在风味和口感上满足更多人的需求,其营养价值也更高。将选育的菌种运用于老面馒头中,进一步完善老面馒头的配方与工艺。
三、项目成果:
项目申请书中的预期成果及成果提交形式
公开发表论文:0(篇),专利:0(项),调查报告:0(份),软件、著作:0(份)实物:0(件),竞赛获奖:0(次),其它:
项目结题时取得的成果
公开发表论文:0(篇),专利:0(项),调查报告:0(份),软件、著作:0(份)实物:0(件),竞赛获奖:0(次),其它:
项目主要研究成果情况
序号 | 成果名称 (获奖名称及等级) | 成果形式 | 作者(获奖者) | 出版社、发表刊物 或颁奖单位 | 时间(刊期) |
四、研究体会和心得:首先,非常高兴可以研究者一项有趣的项目,在这次的项目中团队成员和老师对项目投入了极大的热情,在指导老师的引领下,分工明确,团结合作,持之以恒,克服了种种困难,在这次项目中学习了知识、提高了能力、创新了思想等等,真诚的感谢有这样一个锻炼的机会、感谢老师的指导与鼓励、感谢小组成员之间的支持与帮助。
五、经费使用明细情况:
项目获批总经费:20000(元),项目实际投入经费:0(元),实际使用资金:0(元),结余资金:0(元)
项目经费开支情况
名目 | 用途 | 金额(元) | 备注 |
论文版面费 | | | |
专利申请费 | | | |
调研、差旅费 | | | |
打印、复印费 | | | |
资料费 | | | |
试剂等耗材费 | | | |
元器件、软硬件测试、小型硬件购置费 | | | |
其它 | | | |