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作者：王仪;祝超智;郑飏衣;丁科慧;白雪原;崔文明;王闯;赵改名;
单位：河南农业大学食品科学技术学院;南阳科尔沁肉制品有限公司;
摘要：肉葡萄球菌应用于肉制品发酵中可有效改善产品风味与色泽。为制备高活性发酵剂，该研究通过单因素试验优化肉葡萄球菌的培养条件和发酵罐工艺，提高活菌数，并以非线性自回归(nonlinear autoregressive, NAR)神经网络构建菌体生长动力学模型。进一步利用真空冷冻干燥技术制备发酵剂，通过单因素试验确定菌株的最适预冻温度。为评估菌株的冻干损伤，通过测定细胞膜完整性、流动性及Na~+/K~+-ATP酶活性变化，并结合扫描电镜观察菌体三维立体结构，以此为依据采用相应的冻干保护剂来降低损伤。结果表明，最佳的培养条件为：接种量1%(体积分数),初始pH值为7.5,温度35～40℃,此时的活菌数为2.53×10~9 CFU/mL;发酵罐的最佳工艺条件为：转速400 r/min,以氨水为中和剂维持发酵罐内pH值为7.5,活菌数可达7.56×10~(10) CFU/mL,是优化前的40倍。NAR神经网络所构建的菌体生长动力学模型可较精确地预测菌体增殖趋势。此外，单因素试验表明，-80℃下冻干存活率为19.9%,Na~+/K~+-ATP酶活性降低77%。激光共聚焦与荧光偏振结果表明，细胞膜的完整性、流动性受到较大损伤，扫描电镜下菌体的三维立体结构遭到破坏。明确冻干损伤后，初步分析可能采用的冻干保护剂为脱脂乳、海藻糖、甘露醇。综上，该研究实现了肉葡萄球菌的高密度培养，为提高肉葡萄球菌冻干存活率提供参考，为下一步发酵剂的制备奠定了理论基础。
关键词：肉葡萄球菌;;高密度培养;;NAR神经网络;;菌体生长动力学模型;;冻干损伤
基金资助：国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-37);; 河北省现代农业产业技术体系肉牛产业创新团队建设项目(HBCT2023190204)
