γ-癸内酯产生菌选育、发酵条件优化及其细胞固定化的研究

论文摘要

γ-癸内酯（GDL）是一种内酯类香味物质,主要用于配制奶油、桃子、柑橘和椰子型等香精。本文对耶罗维亚酵母（Yarrowia lipolytica） As2.1405以蓖麻油为底物发酵生产γ-癸内酯的可行性、诱变选育高产菌、发酵条件及细胞固定化进行了研究。本实验以购买的一株Yarrowia lipolytica As2.1405为出发菌,GDL的发酵产量为143mg/L。经紫外线和硫酸二乙酯诱变后,其突变株Y-1-6的发酵能力提高到318mg/L。论文对突变株Y-1-6发酵产生GDL的条件进行单因素和正交优化。优化后的发酵培养基（g/L）如下:蓖麻油60,蛋白胨30,酵母浸出汁25,Na2HPO4·12H2O 1.2,吐温-80 4,KH2PO4 1.5,pH6.5,温度25℃,接种量8%,装液量50mL/500mL三角瓶。在该条件下,培养48h,GDL产量达402mg/L。为了降低产物对细胞的毒性,进一步提高GDL的产量,本研究还采用了细胞固定化技术。利用聚乙烯醇和卡拉胶固定化耶罗维亚酵母,制备出机械强度高、传质效果好的凝胶颗粒发酵生产GDL。以小球强度和GDL产量为主要指标,确定发酵生产GDL的最佳条件。在聚乙烯醇80g/L,卡拉胶5g/L,菌体添加量0.1g/mL,固定化时间24 h,GDL产量达482mg/L。酵母经固定化后,GDL产量比未固定化细胞发酵生产的402mg/L提高了20%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 γ-癸内酯的概况
• 1.1.1 γ-癸内酯的简介
• 1.1.2 γ-癸内酯的用途
• 1.2 国内外生产技术发展概况
• 1.2.1 γ-癸内酯的化学合成法
• 1.2.2 γ-癸内酯的生物技术法
• 1.2.3 GDL 的微生物发酵法
• 1.3 分离提取工艺的研究
• 1.3.1 风味物质的提取
• 1.3.2 风味物质的分析
• 1.4 本课题的研究意义
• 1.5 本课题的主要研究内容
• 第二章 复合诱变选育GDL 高产菌株
• 2.1 引言
• 2.2 材料和方法
• 2.2.1 材料
• 2.2.2 培养方法
• 2.2.3 分析方法
• 2.2.4 紫外线诱变和致死率
• 2.2.5 化学诱变
• 2.2.6 初筛与复筛
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 出发菌生长曲线
• 2.3.2 紫外线诱变结果及致死率
• 2.3.3 紫外线诱变筛选结果
• 2.3.4 化学诱变结果及致死率
• 2.3.5 化学诱变筛选结果
• 2.3.6 稳定性实验
• 2.4 本章小结
• 第三章 发酵工艺条件的优化
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 材料
• 3.2.2 培养方法
• 3.2.3 分析方法
• 3.2.4 培养基组成的研究
• 3.2.5 其他发酵条件对发酵的影响
• 3.2.6 最佳条件下发酵动态曲线及发酵周期的确定
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 培养基组成的确定
• 3.3.2 其他发酵条件对发酵的影响
• 3.3.3 最佳条件下发酵动态曲线及发酵周期的确定
• 3.4 本章小结
• 第四章 固定化耶罗维亚酵母发酵生产GDL
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 材料
• 4.2.2 培养方法
• 4.2.3 分析方法
• 4.2.4 细胞固定化
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 固定化条件对固定化细胞机械强度和GDL 的影响
• 4.3.2 固定化细胞生产GDL 的研究
• 4.3.3 固定化细胞发酵动态曲线
• 4.4 本章小结
• 主要结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者在攻读硕士学位期间发表的论文