馬鈴薯為原料茁霉多糖的發(fā)酵研究.pdf

1、茁霉多糖（Pullulan）是由出芽短梗霉（Aureobasidium Pullulans）在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的一種胞外多糖，具有易溶于水、不凝膠化、不老化、可任意加工成型和無任何毒性等優(yōu)良特點，可以被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥制造、食品包裝、水果和海產(chǎn)品保鮮、化妝品工業(yè)、煙草制造業(yè)和農(nóng)業(yè)種子保護及工業(yè)廢水處理等眾多領(lǐng)域。 本文以馬鈴薯為原料，首先經(jīng)中溫α-淀粉酶液化，采用二次通用旋轉(zhuǎn)組合試驗的方法對不同的糖化工藝（SNase303糖化酶和β

2、-淀粉酶）和處理方法（脫色脫鹽和未脫色未脫鹽）進行研究，制備出不同DE值的馬鈴薯水解液并以其作為誘變菌株出芽短梗霉D1-11發(fā)酵的碳源；同時以多糖產(chǎn)量、生物量、色素產(chǎn)量等為測定指標(biāo)，采用正交試驗、均勻設(shè)計等方法，研究了不同培養(yǎng)條件（裝液量、pH、接種量、溫度）和不同營養(yǎng)條件（碳源、二價陽離子）對茁霉多糖發(fā)酵的影響，得到如下結(jié)果： 1．經(jīng)單因素試驗和正交試驗確定了D1-11的最適培養(yǎng)條件，最優(yōu)培養(yǎng)條件為裝液量25%，初始pH6．5

3、，溫度30℃，接種量8%，其中裝液量對多糖產(chǎn)量的影響最大，pH和接種量對多糖產(chǎn)量的影響也比較大，只有溫度的影響比較小，按此條件培養(yǎng)的茁霉多糖產(chǎn)量為19．71g/L。 2．中溫α-淀粉酶液化馬鈴薯粉漿的工藝條件為：粉漿濃度25%，中溫α-淀粉酶酶用量10u/g，液化時間50min。 3．單因素試驗確定了符合二次回歸通用旋轉(zhuǎn)組合試驗的糖化工藝參數(shù)，采用多元回歸分析法得到二階多項式回歸方程式，其相關(guān)系數(shù)為0．9831，并且模型

4、在a=0．05的水平上回歸顯著。響應(yīng)面分析表明：在60℃，pH3．8-4．5下，改變β-淀粉酶酶用量（30-90u/g），酶解時間（3-5h）和液化液DE值（15%-19%），可以制備出20-60%之間任意DE值的淀粉糖漿，用于茁霉多糖發(fā)酵的碳源。影響糖化液DE值由大到小的因素為酶解時間>β-淀粉酶用量>液化液DE值。 4．通過單因素試驗和二次回歸通用旋轉(zhuǎn)組合試驗確定SNase303糖化酶糖化工藝參數(shù)，采用多元回歸分析法得到二階

5、多項式回歸方程式，其相關(guān)系數(shù)為0．9823，并且模型在a=0．05的水平上回歸顯著。響應(yīng)面分析表明：在60℃，pH3．8-4．5下，改變液化液DE值（15-19%），SNase303糖化酶酶用量（150-250u/g），液化時間（3-5h），可以制備出20-60%之間任意DE值的淀粉糖漿，用于茁霉多糖發(fā)酵的碳源。影響糖化液DE值由大到小的因素為酶解時間>液化液DE值>SNase303糖化酶用量。 5．經(jīng)單因素試驗分別對碳源和二價

6、陽離子進行考察，結(jié)果表明經(jīng)β-淀粉酶制備的水解液較經(jīng)SNase303糖化酶制備的水解液更適合做茁霉多糖的發(fā)酵碳源，且脫鹽脫色處理會提高多糖的產(chǎn)率，DE值50%的β-淀粉酶糖化液經(jīng)脫色脫鹽處理，在80g/L時多糖產(chǎn)量最高為21．98g/L，CaCO3在0．1g/L時多糖產(chǎn)量最高為21．11g/L。 6．通過均勻試驗確定搖瓶培養(yǎng)最佳發(fā)酵工藝為CaCO30．06g/L，碳源82．25g/L，裝液量26．62%，接種量11．99%，pH