高压CO2条件下发酵生产乳酸及米根霉菌结构变化
高压或超临界流体作为良好的萃取溶剂,在食品加工和保藏、制药和生物材料加工等领域有广阔的应用前景。而超临界二氧化碳又具有无毒、不易燃、易获得和临界温度低等优点,使其在萃取发酵产物时具有明显的优势。 实验结果表明,高压二氧化碳对乳酸发酵具有负面影响,为了研究压力对乳酸发酵的影响,在不同压力条件下,对米根霉菌丝球进行4h的高压处理后进行常压发酵48h,检测乳酸的浓度。结果发现,高压二氧化碳抑制乳酸的产生,且随着压力的升高,抑制作用更加明显。经过不同压力处理4h的米根霉,转入常压条件发酵6、8h后检测发酵液的pH值,发现发酵液中的pH值有所下降,证明米根霉菌在经过压力处理后仍具有生命活动。 扫描电镜、透射电镜、差示扫描量热分析仪及能谱分析仪分别对常压、高压(5、6.5、7.5MPa)处理4h后转入常压发酵48h的米根霉结构和成分进行了分析。扫描电镜分析其结果表明,在常压下菌丝完整,呈圆柱型,没有粘连的现象。加压后菌丝球变的疏松,菌丝较粗,呈片状,菌丝之间发生粘连,而且这种现象随着压力的升高而愈加的明显。尤其是在7.5MPa时,菌丝球中的外部菌丝已经不能团聚成球。透射电镜是用于对米根霉的内部结构进行检测的,从检测结果可以发现:压力对米根霉的内部结构并未发生明显的变化,经压力处理过的米根霉的细胞膜及细胞核都未发生破裂,同时发现细胞核有正常的分裂生殖活动,但是细胞本身并未发生分裂生殖,因此一个细胞内经常存在两个或多个细胞核。热分析分别对不同条件下的米根霉的内部成分进行了分析,发现高压处理后的米根霉的内部物质发生了明显的变化,对结果进行初步分析认为核糖体、蛋白质及脂类等物质发生了变化,并且米根霉的这些变化经过恢复培养后并未还原。通过能谱分析可以发现经过48h的恢复培养的菌丝体的量并未增加。
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