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短梗霉多糖发酵研究

2020-11-22阅读(865)

短梗霉多糖发酵研究

论文摘要

由出芽短梗霉发酵生产的一种胞外多糖--短梗霉多糖,以其独特性质,在国际上广泛应用于医药制造、食品工业、果蔬及海产品保鲜中,是一种新型生物材料,深受各国科学家和企业家关注。但其合成胞外多糖机制仍不清楚,发酵工业报道不一。在发酵过程中,会产生黑色、褐色、绿色等色素,污染多糖,采用多步活性炭脱色及过滤,产品收率降低;而低色素菌株产多糖能力又很低,迄今低色素菌株未见应用于工业生产的报道。本文遵照从菌种初级选育→摇瓶发酵→放大培养的程序路线:首先,将长期保存的菌种进行复壮和筛选;之后,重点放在摇瓶发酵中,包括几个方面:1、 通过改变培养基离子浓度、渗透压和添加表面活性剂,来改变细胞膜透性,促进细胞内外物质交换,增加底物利用率。其中,吐温-80在改善细胞分散度和提高多糖转化率方面影响显著,解决了菌丝结团问题;在Ca2+的应用上,以CaCO3取代CaCl2,利用了其难溶于水的性质,达到缓慢释放Ca2+和平衡发酵液pH的作用。2、 在培养基组成方面,通过正交实验,确定培养基的最适合配比:蔗糖（50. 0g/L）、K2HPO4（5. 0g/L）、（NH4）2SO4（0. 6g/L）、酵母膏（3. 0g/L）、CaCO3（0. 5g/L）,MgSO4. 7H2O（0. 4g/L）,NaCl（1. 0g/L）,吐温-80（0. 3%V）可使多糖转化率达到70%,发酵液颜色接近乳黄色。3、 发酵条件考察初始pH、装液量、接种量等方面,确定了最适发酵条件。最后,通过采用Biostat@B 5L发酵罐进行放大培养,发酵培养基为摇瓶所确定的最适配比,通过研究确定通气率为1. 5vvm, 搅拌速度为500rpm,培养温度为28℃±1. 5℃,初始pH值为6. 5,使得多糖转化率超过60%,发酵液颜色为浅乳黄色。通过上述研究,为今后选用低色素菌株进行工业化生产做铺垫,对进一步研究短梗霉产多糖机制有一定的帮助。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 插图或附表清单
  • Ⅰ 插图清单
  • Ⅱ 表格清单
  • 引言
  • 1 文献综述
  • 1. 1 出芽短梗霉菌种选育研究
  • 1. 2 短梗霉多糖发酵底物
  • 1. 2. 1 碳源
  • 1. 2. 2 氮源
  • 1. 2. 3 二价金属离子
  • 1. 3 出芽短梗霉发酵条件研究
  • 1. 4 短梗霉多糖的性质
  • 1. 4. 1 短梗霉多糖的理化性质
  • 1. 4. 2 短梗霉多糖的生化性质
  • 1. 5 短梗霉多糖的应用
  • 1. 5. 1 在食品工业中的应用
  • （1） 抗氧且透明的薄膜
  • （2） 低热量食品的制造
  • （3） 食品的品质改良剂和黏合剂
  • 1. 5. 2 在工业中的应用
  • （1） 用于环保型包装材料和污水处理
  • （2） 用作粘合剂、凝固剂和保护膜
  • 1. 5. 3 医药、科研方面的应用
  • 1. 6 参考文献
  • 2 短梗霉的活化、复壮和筛选
  • 2. 1 实验材料及设备
  • 2. 1. 1 实验材料
  • 2. 1. 2 实验设备
  • 2. 2 实验方法
  • 2. 2. 1 菌种的活化
  • 2. 2. 2 菌种的复壮与简单筛选
  • 2. 2. 3 多糖的制备和测量方法
  • 2. 3 实验结果
  • 2. 3. 1 种I和种A的第一轮筛选结果
  • 2. 3. 2 种B和种C的第一轮筛选结果
  • 2. 3. 3 种I和种A的第二轮筛选结果
  • 2. 3. 4 种B和种C的第二轮筛选结果
  • 2. 3. 5 种7和种C20进一步筛选结果
  • 2. 3. 6 选择种714、 种716、 C205和C2010做稳定性实验
  • 2. 4 讨论与小结
  • 2. 5 参考文献
  • 3 短梗霉发酵培养基优化
  • 3. 1 材料与方法
  • 3. 1. 1 实验材料
  • 3. 1. 2 实验设备
  • 3. 2 单营养因素的考察
  • 3. 2. 1 硫酸铵用量研究
  • 3. 2. 2 硫酸镁用量研究
  • 3. 2. 3 磷酸氢二钾用量研究
  • 3. 2. 4 酵母膏用量研究
  • 3. 2. 5 氯化钠用量研究
  • 3. 3 特殊添加物的考察
  • 3. 3. 1 碳酸钙作为添加物的考察
  • 3. 3. 2 吐温-80作为添加物的考察
  • 3. 3. 3 青霉素作为添加物的考察
  • 3. 4 发酵条件的研究
  • 3. 4. 1 初始pH的研究
  • 3. 4. 2 接种量的研究
  • 3. 4. 3 装液量的研究
  • 3. 5 正交设计法优化发酵培养基的研究
  • 3. 6 讨论与小结
  • 3. 7参考文献
  • 4 短梗霉的5L发酵罐培养
  • 4. 1 材料与方法
  • 4. 1. 1 实验材料
  • 4. 1. 2 实验设备
  • 4. 2 批次发酵研究
  • 4. 2. 1 种子液的发酵培养
  • 5L发酵罐批次发酵实验'>4. 2. 2 Biostat 5L发酵罐批次发酵实验
  • 4. 3 讨论与小结
  • 4. 4 参考文献
  • 5 结论与展望
  • 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
  • 致谢
  • 大连理工大学学位论文版权使用授权书

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