上海永叶生物科技有限公司

含葡萄糖培养基高温灭菌变色及其防范措施的研究

时间:2015-7-21阅读:515
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 葡萄糖是微生物培养过程中常用的有效碳源,但含葡萄糖的培养基经高温灭菌后,容易产生有害色素,其色素成分比较复杂俗称焦糖色,主要是还原糖与氨类物质高温条件下的美拉德反应所致,所以一般培养中葡萄糖都要求单独灭菌,温度控制在115℃,15min,但是即使如此,如果葡萄糖未达到分析纯标准,灭菌后依然呈金黄色,不能*防止色素产生。在实际工作中发现微量焦糖对许多细菌和酵母菌有明显的抑菌作用,建议在配制细菌或酵母菌的含糖培养基时不宜采用高温灭菌手段,应采用过滤除菌方法。采用亚硒酸钠可以部分抑制美拉德反应,滤除菌操作繁琐,笔者在一次偶然的试验中,将KH2PO4与葡萄糖共灭菌,发现葡萄糖没有产生颜色变化,于是对此进行进一步探讨。

1 材料与方法

1.1  材料:*、蒸馏水、硫酸铵、氢氧化钠、盐酸、*。

1.2  方法:分别配置不同浓度的葡萄糖,调节pH,115℃灭菌15min,7200分光光度计340nm比色,记录O.D值。

2  结果与讨论

2.1 葡萄糖浓度对色产生的影响

配制不同浓度的葡萄糖,调节pH7.0,115℃灭菌15min,目测高浓度葡萄糖变色严重,取20%葡萄糖灭菌样在7200分光光度计330-800nm扫描色素吸取峰,结果显示葡萄糖高温灭菌后的金黄色色素,没有明显的吸收峰,但接近紫外光区时吸收值陡直增加,基本呈L曲线,检测到美拉德反应的主要吸收峰在紫外光的290nm,由于该峰比较陡直,测量样品需要稀释,故以下实验选用340nm为适宜测量波长。

由表1结果看出,色素的产生与葡萄糖浓度有一定的正相关性,但从O.D值与葡萄糖浓度比值看出,糖浓度越高相对色素产生的越少。因此以下试验以20%为基本浓度。

2.2  不同pH值的影响

   20%葡萄糖,调节不同pH值,115℃灭菌15min,结果见表2


   由表2的结果看出,pH值对色素的产生有较大的影响,pH值低于5.5时,色素产生极少,不同浓度葡萄糖,pH值5.5,115℃灭菌15min,结果见表3


   由表2、表3的结果表明葡萄糖焦糖化与pH值有较大关系,而与浓度关系较小。

2.3  不同硫酸铵浓度的影响

20%葡萄糖,分别在pH5.5加入不同浓度的硫酸铵,115℃灭菌15min,结果见表4,表5。

由表4、表5的结果看出,葡萄糖中加入硫酸铵可以使色素加重,但降低pH值相应可大大减轻色素的产生。

2.4  不同*浓度对色素产生的影响

*作为氨基酸的代表进行了对比试验,分别在pH7.0-5.5,20%葡萄糖加入不同浓度的*,115℃灭菌15min的结果见表6、表7。

表6、表7的结果表明氨基酸可以与葡萄糖产生严重的颜色反应,降低pH值可能有效抑制色素的形成,同时比较表4与表6的结果表明,氨基酸比无机氨盐更容易与葡萄糖产生焦糖色素。

3  结论

3.1  pH是影响葡萄糖灭菌后有色物质出现的主要因素,当pH低于5.5时,单独灭菌几乎不出现色素;

3.2  如果葡萄糖溶液中含有无机氨盐或氨基酸时,经高温灭菌会加重色素的产生,氨基酸比无机铵盐表现的更为严重,但适当降低pH值均可以较大程度的抑制色素的生成,KH2PO4与葡萄糖共灭菌往往不产生色素的直接原因在于KH2PO4使得培养基的pH值得到微酸性缓冲。

    综合以上,微生物的含糖培养基灭菌时,将培养基中葡萄糖在pH5.5时单独灭菌或与非氨类的无机盐共同灭菌,以减少色素的产生。


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