SRT计划项目申请书(张小娟).docx

SRT 计划项目申请书项目名称: 用于酸奶保鲜 Nisin 的生产提纯研究 申请者: 张小娟 院 系: 南京农业大学工学院农机系 专 业: 农业机械化及其自动化 指导教师: 龚红菊 职称: 副教授 2012 年 10 月 22 日南京农业大学教务处制1填填 报报 说说 明明一、填写申请书前，请先查阅《南京农业大学 SRT 计划项目管理办法》 （校教字[2003]134 号）文件和当年教务处关于 SRT 计划项目申请的要求及有关规定二、申请书的各项内容，要实事求是、逐条认真填写表达要明确、严谨第一次出现的缩写词，需注出全称三、申请书一律采用计算机打印,纸张标准为 A4 纸，于左侧装订成册第三页起各栏空格不够时，可自行加页一式二份，交所在学院办公室四、凡选择性栏目，请在相应提示符 A、B、C 等之上打勾（√） 五、有关表格、材料请从教务处网站（）的“下载中心”中下载填写。

六、联系单位：教务处实践教学科地址：文科楼 A 座 217 室：84395910E-mail: jwcsjk@2一一、、 简表简表申请者姓名张小娟学号30110413班级农机 04 班年级2010 级18751976686E-mail528759643@.com项目名称用于酸奶保鲜 Nisin 的生产提纯研究项目来源A、自立项目√ B、教师科研课题的子项目 C、其它项目类型A、实验研究 √ B、调查研究 C、软件制作经费来源A、学校资助 √ B、导师课题资助 C、企业资助经费额度2000 元指导教师姓 名龚红菊指导教师职称副教授合作者 姓名、学院、 班级申请时间2012 年 10 月完成时间2013 年 11 月3项 目 研 究 内 容 摘 要酸奶营养丰富，是一种深受消费者喜爱的乳制品近年来，生产酸奶的厂家越来越多，其质量也参差不齐，酸奶的保质期大不相同过期酸奶已对国民产生了及其严重的危害，特别是对处于生长和发育阶段少年儿童的健康造成了极大影响Nisin 是一种天然、绿色、无毒，无副作用，可被人体消化的多肽类化合物，它能有效抑制致使食品腐败的革兰氏阳性菌的生长和繁殖，对肉制品、乳制品、植物蛋白等有高效、无毒的防腐保鲜作用。

通过对乳酸乳球菌的发酵，可以提纯出活性 Nisin，用于酸奶保鲜，延长酸奶的保质期，有效解决由酸奶过期给国民特别是孩子所带来的食品安全问题Nisin 的出现，将再次提高人民的生活水平和对食品的放心程度，安定社会秩序，有利于促进国民身体素质的进步4二、立论依据（包括项目的研究意义、现状分析，并附主要参考文献及出处） 1 研究意义随着生活水平的不断提高，人们对于健康、合理和营养饮食的追求已成为现代生活中的主流酸奶[1][1]以其独有的营养价值和风味受到越来越多消费者的钟爱但在酸奶的保健作用成为一个公认的事实之前，西方社会对酸奶仍持有一种很随意的态度直到诺贝尔生理学和医学奖获得者 Metchnikoff[2][2]于 1908年发现保加利亚高山部族长长期习惯引用酸奶而得以长寿的例子，并且提出了“酸奶长寿理论”之后，酸奶的营养价值和保健功能才逐渐被人们所熟悉1942 年欧洲 Donnon 家族开始酸奶商业化生产，1946 年成立 Donnon 公司并开始生产果料酸奶酸奶加工业[3][3]在世界范围内的快速发展，加快了其进入全球人类眼球的进程如今，酸奶已经成为深受现代人欢迎的一种营养保健饮料，它不仅具有原料乳的营养价值，还具有保健功效[4][4]。

主要表现为:调节肠胃的细菌平衡，净化肠胃，减少粪便中的腐败物，防止便秘，降低肠胃疾病发生；强化钙质的吸收，避免骨质疏松症，酸奶中的钙浓度高，易吸收，是人体最好的钙来源；提高人体免疫力，帮助人体产生一些维生素，抑制某些细菌的繁殖，增加对疾病的抵抗能力；促进青春期儿童的发育，使丰富的脂肪、蛋白质更加容易消化吸收，钙、磷、铁的利用率大为提高；预防癌症的发生，酸奶中特含的乳酸菌可刺激巨噬细胞吞噬癌细胞，从而增强机体的抗癌免疫力但是，一般加工方法生产的酸奶不宜在常温下保存，即便在冷藏条件下也不超过 21 小时，企业需要花费大量的资金来延长酸奶的保质期[5][5]，结果往往不尽人意不仅如此，酸奶的变质使其口感降低，营养价值更是受到毁灭性的破坏因此，提高酸奶食用的安全性，开发长保质期的酸奶，就成为当今最受关注的研究课题2 现状分析在奶制品消费中，酸奶的比例呈逐年上升的趋势[6][6]，每年的递增达 40%以上 “国内酸奶和酸味奶在 2000 年的销售量达到了 3.07 亿吨2003 年酸奶的消费占总体奶制品的 11%，但与先进国家比较，我国的酸奶研究和生产还是比7较落后 ”从世界范围来看，酸奶是发展最快的乳制品，是当今乳制品研究开发的一个主流，随着生活水平的提高，人们对食品需求已由营养、安全上升到保健功效[7][7]，而酸奶由于其特有的营养价值和保健功能，越来越受人们的关注和认可。

但是酸奶保质期短一直成为困扰人们的问题酸奶必须要由冷藏车运输而推向全国,不仅增加了大量成本,也增加了产品变质的风险研究酸奶的保质期，首先要研究如何避免酸奶在现有货架期内所呈现出的质量缺陷影响酸奶货架期的因素有很多，如加工过程的环境卫生、原辅料的微生物状况和包装材料等为了提高酸奶的保藏质量，满足消费者对酸奶感官质量的需求，许多企业在不同方面做出了许多努力，但成效依然不容乐观有研究发现，在酸奶的生产中，增加嗜热链球菌对保加利亚乳杆菌的比例可以延长酸奶的保质期[8][8]1899 年美国化学家 Hite 首次发现 450MPa 的高静压可以延长牛奶的保藏期，但是其对维生素、色素和风味物质等小分子化合物有一定影响，无法完全保持食品原有的营养价色泽和天然风味其他相关研究中也提到通过基因工程技术、人工诱变育种技术、改变细胞膜通透性、改变乳酸菌所能利用的水分活度值、高频或微波技术等方法来延长酸奶的保质期，但是效果依然不够理想于是，本文的 Nisin[9][9]因运而生3 前景展望Nisin 作为一种新型安全高效的天然防腐剂[10][10]，也成为食品科学研究的热点之一，符合未来食品防腐剂的发展要求，在食品领域运用的范围越来越广。

但是，Nisin 在实际应用中还存在很多问题，如 Nisin 的作用机理[11][11]、抗菌谱[12][12]研究不够深刻、使用范围、使用量不够具体等，这些问题会在一定程度上影响 Nisin 的开发利用[13][13]尽管如此，Nisin 以它独特的优点在食品工业上越来越引起关注和重视，具有非常广阔的发展前景参考文献:[1]郭本恒，酸奶[M].北京，化学工业出版社，2003.[2]李春梅、程清海,提高酸奶保质期的研究[M].哈尔滨,国家乳业工程技术研8究中心,2006.[3]朱俊岭、王磊，2004 年国际酸奶市场发展现状及展望[J].中国乳业，2004， （10）：12-14.[4]李祥、赵征，酸奶的生产现状及发展趋势，安徽农业科学，2006,34（19）：5033-5034.[5]余华，酸奶保质期的研究，四川食品与发酵，2000（4）：40-41.[6]高松柏.酸奶的发展趋势[J].中国乳品工业，2001,29（5）：14-16.[7]顾瑞霞、谢继志.乳酸菌与人体健康[M].科学出版社，1995:123-130.[8]吴少雄、刘光东.茶多酚对腊肉制品抗氧化作用的研究[J].肉类工业，1999,8.[9]李红、赵春燕.乳酸链球菌素的研究进展.食品科技，2006,1:75-78.[10]张玉华、孟一.天然食品防腐剂--Nisin 的应用.食品研究与开发，2003,24（2）：109-110.[11]陈秀珠、张振中、贾士芳.乳链菌肽的生物合成及其分子结构与功能的关系.微生物学报，2002,42:628-233.[12] Gireesh T，et al.Biosynthesis of the Lantibiotic Nisin:Genomic Organization and Membrane Localization ofthe NisB Protein.Appl Environ Microbiol，1998，58：1670.[13]江芸、周光宏、高峰等.国产 Nisin 部分特性的研究.食品科学，2001，22（4）：18-21.11三、研究方案1. 项目研究的目标、内容和拟解决的关键问题研究目标研究目标利用 Nisin 对革兰氏阳性菌的光谱抑制作用，生产出可以杀死酸奶中大多数革兰氏阳性菌、并抑制致病菌生长的乳酸链球菌素。

研究内容研究内容采用 Nisin 产生菌，以巴氏灭菌奶添加酵母膏经蛋白酶处理后为培养基，在一定条件下进行发酵、提取和加工，得到所需 Nisin拟解决的关键问题拟解决的关键问题如何将乳酸乳球菌株从乳制品中分离；如何将 Nisin 从含有高浓度多肽的发酵液中分离出来；Nisin 效价检测2. 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析研究方法研究方法1) Nisin 的发酵生产将稀释的含菌样品在检测培养基上进行涂布，经 30 摄氏度培养 24小时后，测定抑菌圈直径，挑取抑菌圈直径较大的菌株再进行平板划线分离，逐一测定菌株的 Nisin 效价，筛选出产 Nisin 的乳酸乳球菌高产菌株，制成发酵剂培养基为 1%葡萄糖、1%酵母膏、1%蛋白胨、0.2%NaCl、0.02%MgSO47`H2O 和 1%KH2PO4控制培养温度保持在 30 摄氏度左右，pH 值为 5.8~6.02）Nisin 的提纯Nisin 的电荷性和疏水性使其有利于从含有高浓度多肽的发酵液中分离出来3）Nisin 的测定Nisin 定量的生物分析法中最普遍是琼脂扩散法12技术路线与实验方案技术路线与实验方案可行性分析可行性分析1)理论上可行：Nisin 是由乳酸链球菌产生的一种高效、无毒、安全、营养的天然食品防腐剂，能强烈地抑制许多引起食品腐败的革兰氏阳性菌的生长、繁殖，并对人体安全无害。

Nisin 具独特的防腐性能，目前已被 50 多个国家和地区被广泛地应用于奶制品、肉制品和蔬菜水果罐头食品等的防腐保鲜Nisin 在人体消化道中能很快地被胰凝乳蛋白酶酶解不会引起像常用抗生素出现的抗药性问题，也不会改变人体肠道内的正常菌群联合国粮食及农业组织/世界卫生组织（FAO/WHO）食品添加剂联合专家委员会确认 Nisin 可作为食品防腐剂只是在我国的食品行业中还乳酸乳球菌乳酸乳球菌，菌种筛选菌种筛选培养基的调配培养基的调配控制发酵条件控制发酵条件发发酵酵NisinNisin 的提纯的提纯NisinNisin 的测定的测定13没有得到广泛的应用1）现有设备和知识储备：作为中国一流的农业大学，我校在生物学上取得的成绩也同样出色，拥有大量的研究器材和生物实验室，为我组成员的研究开辟了良好环境；一定数目的资金支持为项目研究做好充足准备，而现成的实验仪器设备（如离心机、发酵罐、试管、烧杯等）减少了额外成本开支与此同时，指导老师具有相关研究经验最后，本组成员扎实成熟的生物学基础为本项目的实施提供了理论上的保障综上所述,丰富的理论积累，雄厚的硬件支持，为本项目的顺序实施做足了准备在我组成员的努力下，该项目必定会取得预期的成果。

3. 本项目的创新之处Nisin 高效、无毒、安全、无毒副作用，耐热、耐酸性能优良，具有nisinA 和 nisinZ 两种形式，食用后在消化道内很快被蛋白酶水解为氨基酸，不影响肠道内的正常菌群Nisin 对革兰氏阳性细菌有广谱抑制作用，包括葡萄球菌、链球菌、微球菌、分支杆菌、棒杆菌、李斯特杆菌、乳杆。