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马铃薯为原料茁霉多糖的发酵研究

作　者: 王虹蕴
导　师: 张盛贵
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 出芽短梗霉 茁霉多糖 马铃薯水解液 α-淀粉酶 β-淀粉酶 糖化酶
分类号: TS244
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 77次
引　用: 2次
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内容摘要


茁霉多糖（Pullulan）是由出芽短梗霉（Aureobasidium Pullulans）在发酵过程中产生的一种胞外多糖,具有易溶于水、不凝胶化、不老化、可任意加工成型和无任何毒性等优良特点,可以被广泛应用于医药制造、食品包装、水果和海产品保鲜、化妆品工业、烟草制造业和农业种子保护及工业废水处理等众多领域。本文以马铃薯为原料,首先经中温α-淀粉酶液化,采用二次通用旋转组合试验的方法对不同的糖化工艺（SNase303糖化酶和β-淀粉酶）和处理方法（脱色脱盐和未脱色未脱盐）进行研究,制备出不同DE值的马铃薯水解液并以其作为诱变菌株出芽短梗霉D1-11发酵的碳源;同时以多糖产量、生物量、色素产量等为测定指标,采用正交试验、均匀设计等方法,研究了不同培养条件（装液量、pH、接种量、温度）和不同营养条件（碳源、二价阳离子）对茁霉多糖发酵的影响,得到如下结果:1.经单因素试验和正交试验确定了D1-11的最适培养条件,最优培养条件为装液量25%,初始pH6.5,温度30℃,接种量8%,其中装液量对多糖产量的影响最大,pH和接种量对多糖产量的影响也比较大,只有温度的影响比较小,按此条件培养的茁霉多糖产量为19.71g/L。2.中温α-淀粉酶液化马铃薯粉浆的工艺条件为:粉浆浓度25%,中温α-淀粉酶酶用量10u/g,液化时间50min。3.单因素试验确定了符合二次回归通用旋转组合试验的糖化工艺参数,采用多元回归分析法得到二阶多项式回归方程式,其相关系数为0.9831,并且模型在a=0.05的水平上回归显著。响应面分析表明:在60℃,pH3.8-4.5下,改变β-淀粉酶酶用量（30-90u/g）,酶解时间（3-5h）和液化液DE值（15%-19%）,可以制备出20-60%之间任意DE值的淀粉糖浆,用于茁霉多糖发酵的碳源。影响糖化液DE值由大到小的因素为酶解时间＞β-淀粉酶用量＞液化液DE值。4.通过单因素试验和二次回归通用旋转组合试验确定SNase303糖化酶糖化工艺参数,采用多元回归分析法得到二阶多项式回归方程式,其相关系数为0.9823,并且模型在a=0.05的水平上回归显著。响应面分析表明:在60℃,pH3.8-4.5下,改变液化液DE值（15-19%）,SNase303糖化酶酶用量（150-250u/g）,液化时间（3-5h）,可以制备出20-60%之间任意DE值的淀粉糖浆,用于茁霉多糖发酵的碳源。影响糖化液DE值由大到小的因素为酶解时间＞液化液DE值＞SNase303糖化酶用量。5.经单因素试验分别对碳源和二价阳离子进行考察,结果表明经β-淀粉酶制备的水解液较经SNase303糖化酶制备的水解液更适合做茁霉多糖的发酵碳源,且脱盐脱色处理会提高多糖的产率,DE值50%的β-淀粉酶糖化液经脱色脱盐处理,在80g/L时多糖产量最高为21.98g/L,CaCO3在0.1g/L时多糖产量最高为21.11g/L。6.通过均匀试验确定摇瓶培养最佳发酵工艺为CaCO3 0.06g/L,碳源82.25g/L,装液量26.62%,接种量11.99%,pH 7.5,根据本工艺茁霉多糖产量可达最大产量28.90g/L;经变量分析可知碳源对多糖产量的影响最大。

全文目录


摘要  2-4
Abstract  4-6
目录  6-9
文献综述  9-23
1 前言  23
2 材料与方法  23-36
  2.1 试验材料  23-24
    2.1.1 材料  23-24
    2.1.2 试剂  24
  2.2 试验方法  24-27
    2.2.1 菌株活化与纯化  24
    2.2.2 孢子悬液配制  24
    2.2.3 种子制备  24-25
    2.2.4 发酵方法  25
    2.2.5 培养基  25-27
  2.3 试验设计  27-31
    2.3.1 发酵状态曲线  27-28
    2.3.2 培养条件单因素试验  28
    2.3.3 培养条件正交试验  28
    2.3.4 营养条件单因素试验  28-31
    2.3.5 菌株发酵条件均匀试验设计  31
  2.4 分析方法  31-36
    2.4.1 生物量和多糖含量的测定  31-32
    2.4.2 色素的测定  32
    2.4.3 pH的测定  32
    2.4.4 残糖测定  32-33
    2.4.5 马铃薯中淀粉含量测定  33
    2.4.6 马铃薯淀粉回收率测定  33-34
    2.4.7 DE值计算  34-35
    2.4.8 统计分析方法  35-36
3 结果与讨论  36-58
  3.1 出发菌株D_1-11的发酵状态曲线  36-37
  3.2 茁霉多糖发酵培养条件单因素试验  37-40
    3.2.1 不同装液量的选择  37
    3.2.2 不同初始pH值的选择  37-38
    3.2.3 不同接种量的选择  38-39
    3.2.4 不同培养温度的选择  39-40
  3.3 茁霉多糖发酵培养条件正交试验  40-42
    3.3.1 正交试验直观分析  40-41
    3.3.2 正交试验方差分析  41-42
    3.3.3 验证试验  42
  3.4 茁霉多糖发酵工艺碳源的选择  42-54
    3.4.1 碳源制备工艺  42-52
    3.4.2 茁霉多糖发酵碳源单因素试验  52-54
  3.5 茁霉多糖发酵二价阳离子单因素试验  54-55
    3.5.1 二价阳离子的选择  54
    3.5.2 二价阳离子浓度的选择  54-55
  3.6 菌株发酵条件均匀试验  55-58
4 讨论  58-61
  4.1 D_1-11生长曲线  58
  4.2 培养条件筛选  58-59
    4.2.1 D_1-11最适装液量  58
    4.2.2 D_1-11最适初始pH  58-59
    4.2.3 D_1-11最适接种量  59
    4.2.4 D_1-11最适温度  59
  4.3 营养条件筛选  59-61
    4.3.1 碳源对茁霉多糖发酵的影响  59-60
    4.3.2 二价阳离子对茁霉多糖发酵的影响  60-61
5 结论  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-70
个人简介  70-71
导师简介  71-73

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 制糖工业 > 制糖工艺
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