从米根霉菌丝体中提取壳聚糖的工艺研究

论文摘要

本文以L-乳酸生产菌米根霉菌丝体为原料,从其细胞壁中提取壳聚糖。探讨了菌丝体预处理方法、碱破壁法去除蛋白质工艺条件、脱乙酰基工艺条件、稀醋酸提取壳聚糖工艺条件和乙醇纯化工艺,确定了从米根霉菌丝体中提取壳聚糖的优化工艺,并在此基础上进行中试放大试验,对中试提取的产品进行定量定性分析。主要提取工艺路线为:米根霉菌丝体预处理→稀碱液脱蛋白→水洗滤渣至中性→浓碱液脱乙酰→水洗滤渣至中性→醋酸溶液提取壳聚糖→滤液收集→调滤液pH至10沉淀壳聚糖→水洗沉淀至中性→乙醇洗涤沉淀→真空干燥→壳聚糖产品。采用正交试验和单因子试验确定了碱液破壁脱除蛋白质的优化工艺条件,确定了脱除蛋白质的NaOH浓度、处理时间和温度等工艺参数。结果表明:在脱蛋白过程中对蛋白质脱除率影响最大的因子为碱液浓度,其次为处理温度和时间。稀碱液脱蛋白的条件为NaOH 2%、处理温度60℃、处理时间4 h。蛋白质脱除率达到85%以上。采用正交试验和单因子试验确定了脱乙酰基的优化工艺条件,确定了脱乙酰的NaOH浓度、处理时间和处理温度等工艺参数。结果表明:在脱乙酰过程中对脱乙酰度影响最大的因子为碱液浓度,其次为处理时间和温度。碱液脱乙酰基的工艺条件为碱液浓度20%,处理温度120℃、处理时间2 h。脱乙酰度达90%以上。通过单因子试验确定了醋酸提取壳聚糖工艺条件,以壳聚糖产品的收率和粘度为衡量指标,确定了醋酸提取的浓度和温度等工艺参数。结果表明:壳聚糖的最佳酸提工艺条件为醋酸浓度2%、温度60℃。按照上述工艺参数进行中试放大试验,对提取获得的壳聚糖产品进行定性定量分析,结果表明:产品红外光谱与壳聚糖标准图谱一致,产品各项指标均符合国家SC/T3403-2004食品级标准,产品壳聚糖含量为90.18%,壳聚糖的收率（以菌丝体干重计）达9.2%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 概述
• 1.2 文献综述
• 1.2.1 甲壳素和壳聚糖
• 1.2.2 壳聚糖结构与性质
• 1.2.3 真菌壳聚糖
• 1.2.4 甲壳素脱乙酰化
• 1.2.5 壳聚糖的表征
• 1.2.6 壳聚糖主要生理功能
• 1.2.7 壳聚糖的应用
• 1.2.8 本实验研究的技术路线
• 1.2.9 本课题主要研究内容
• 第2章 米根霉菌丝体脱蛋白工艺
• 2.1 引言
• 2.2 材料与主要仪器设备
• 2.2.1 实验材料与试剂
• 2.2.2 主要仪器设备
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 菌丝体预处理
• 2.3.2 考马斯亮兰法测定蛋白质含量
• 2.3.3 凯氏定氮法测定蛋白质含量
• 2.3.4 脱蛋白正交试验
• 2.3.5 菌丝体脱蛋白单因素试验
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 考马斯亮蓝标准曲线
• 2.4.2 菌丝体脱蛋白质的正交试验
• 2.4.3 凯氏定氮法与考马斯亮蓝法测定蛋白质含量的差异
• 2.4.4 菌丝体脱蛋白的单因子影响试验
• 2.5 本章小结
• 第3章 碱法脱乙酰制备壳聚糖的研究
• 3.1 前言
• 3.2 材料与仪器设备
• 3.2.1 试验材料与试剂
• 3.2.2 主要仪器设备
• 3.3 方法
• 3.3.1 脱乙酰度的测定方法
• 3.3.2 粘度测定
• 3.3.3 甲壳素脱乙酰正交试验
• 3.3.4 碱法脱乙酰制备壳聚糖的单因素试验
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 甲壳素脱乙酰正交试验
• 3.4.2 碱液浓度对壳聚糖粘度及脱乙酰度的影响
• 3.4.3 温度对脱乙酰度及壳聚糖粘度和收率的影响
• 3.5 本章小结
• 第4章 壳聚糖提取工艺试验
• 4.1 引言
• 4.2 材料与仪器设备
• 4.2.1 实验材料与试剂
• 4.2.2 主要仪器设备
• 4.3 方法
• 4.3.1 工艺流程
• 4.3.2 醋酸提取单因素试验
• 4.3.3 不同稀酸溶液抽提对壳聚糖产品性能的影响
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 醋酸浓度对壳聚糖的粘度和收率的影响
• 4.4.2 温度对壳聚糖的粘度和收率的影响
• 4.4.3 不同稀酸抽提对壳聚糖收率和产品性能的影响
• 4.5 本章小结
• 第5章 中试放大试验及产品质量分析
• 5.1 材料与仪器设备
• 5.1.1 实验材料与试剂
• 5.1.2 主要仪器设备
• 5.2 壳聚糖的制备方法和结果
• 5.2.1 壳聚糖中试提取工艺路线
• 5.2.2 壳聚糖制备方法和结果
• 5.3 壳聚糖产品质量分析
• 5.3.1 分析方法
• 5.3.2 分析结果
• 5.3.3 壳聚糖产品定性分析结果
• 5.3.4 原料单耗核算
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 6.3 进一步工作的方向
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果