毕赤酵母高密度发酵工艺和水解工艺的优化

论文摘要

酵母水解物中氨基酸含量丰富,种类齐全,是一种良好的动物饲用蛋白。甲醇是化工行业中的副产物,产量过剩,价格低廉。相对于农副产品蛋白而言,以甲醇为主要原料,通过毕赤酵母高密度发酵生产的酵母蛋白具有一定的价格优势。本课题通过优化毕赤酵母高密度发酵工艺和水解工艺,寻找低成本、高效率生产酵母蛋白的方法。主要研究如下：1、50L发酵罐,装液量25L,以生物量(湿重)为主要指标,优化了基础盐培养基中金属离子浓度,将K2SO4、MgSO4·7H20、KOH、CaSO4的浓度分别降低为9.1g/L、7.45 g/L、2.06 g/L、0.46 g/L,缩短了生产时间,提高了生产效率。以甲醇为碳源,发酵69.5h,流加甲醇10 L,获得1.72kg干酵母。2、探讨了一种毕赤酵母培养基重复发酵利用的方法。当生物量(湿重)达到250 g/L以上后,留下部分菌液在发酵罐中,作为下一批次发酵的种子液；将其余菌液离心分离,获得酵母泥和上清液；酵母泥作为粗产品,收集后进入水解过程；将上清液除菌后回罐,用火过菌的培养基补足发酵体积,继续进行以甲醇为碳源的批次发酵；批次发酵结束后再继续循环,如此重复五次；第五次循环结束后,将所有菌液离心分离,获得酵母泥。五次循环共发酵104 h,流加甲醇20 L,获得5.29 kg干酵母。3、以水解得率和水解液中氨基酸态氮含量为主要指标,通过单因素实验优化毕赤酵母水解工艺。得到自溶最适温度52℃,最适pH5.0；酶M2和NaCl对毕赤酵母水解有促进作用,酶M2最适添加量为0.02%,水解32 h,水解得率可达到40.57%；NaCl最适添加量为3%,水解24 h,水解得率达到48.78%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 毕赤酵母菌研究概述
• 1.1.1 甲基营养菌
• 1.1.2 甲丛营养型酵母
• 1.1.3 毕赤酵母
• 1.2 毕赤酵母高密度发酵研究概述
• 1.2.1 高细胞密度发酵
• 1.2.2 毕赤酵母高密度发酵
• 1.3 酵母自溶研究概述
• 1.3.1 酵母菌体的利用价值
• 1.3.2 酵母自溶作用机理
• 1.3.3 影响酵母自溶的因素
• 1.3.4 酵母水解物的生产方法
• 1.4 本课题的研究内容和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 菌株
• 2.1.2 仪器
• 2.1.3 试剂
• 2.1.4 培养基
• 2.2 方法
• 2.2.1 检测方法
• 2.2.2 种子液培养基优化
• 2.2.3 种子液培养
• 2.2.4 基础盐培养基浓度优化
• 2.2.5 培养基重复发酵利用工艺
• 2.2.6 毕赤酵母水解工艺优化
• 3 结果与分析
• 3.1 种子培养基的选择
• 3.2 种子液生长趋势
• 3.3 不同浓度基础盐培养基对发酵的影响
• 1微量盐溶液对发酵的影响'>3.4 补料中添加不同量的PTM₁微量盐溶液对发酵的影响
• 3.5 培养基重复发酵利用
• 3.6 毕赤酵母水解工艺优化
• 3.6.1 温度对毕赤酵母自溶的影响
• 3.6.2 pH对毕赤酵母自溶的影响
• 3.6.3 添加NaCl和酶M2对毕赤酵母水解的影响
• 3.6.4 添加NaCl或酶M2促水解最适温度
• 3.6.5 添加NaCl或酶M2促水解最适pH
• 3.6.6 NaCl添加量对水解的影响
• 3.6.7 酶M2添加量对水解的影响
• 3.6.8 搅拌条件对水解的影响
• 3.6.9 酶M2和NaCl结合使用促水解氨基酸态氮含量
• 3.6.10 毕赤酵母水解时间趋势
• 3.6.11 毕赤酵母水解破壁前后形态变化
• 3.6.12 毕赤酵母及水解物中的氨基酸分析
• 3.6.13 毕赤酵母水解物与豆粕混合发酵
• 4 讨论
• 4.1 毕赤酵母高密度发酵工艺
• 4.2 毕赤酵母水解工艺
• 5 结论
• 6 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介