黑曲霉产β-葡萄糖苷酶发酵条件优化及应用研究

论文摘要

产p-葡萄糖苷酶黑曲霉的液态发酵工艺：通过单因素试验和正交试验,并进行了验证试验,探寻出了一条较适的液态发酵工艺,具体为：培养基为麸皮+葡萄糖2.5%、黄豆粉0.1%、KH2PO40.4%、初始pH 5.0,接种量为10%、装瓶量为30%、发酵时间为4d、发酵温度为30℃、转速为180r/min时,菌株产酶能力最好。共固定化β-葡萄糖苷酶水解京尼平苷制备京尼平工艺：对戊二醛浓度、交联温度、交联时间单因素对酶和菌丝共固定化效果影响进行研究,当戊二醛的浓度为1.0%、交联温度为20℃、交联时间为2h时,酶和菌丝共固定化效果最好。在对共固定化酶学性质的研究中发现,共固定化酶的最适温度、最适pH、热稳定性及贮存稳定度性相对游离酶都有较大的提高,共固定化酶的最适温度为40℃、最适pH为5.0。在对共固定化酶和菌丝催化栀子苷水解条件的优化研究中发现,水解最适pH为5.0,水解最适温度为50℃,水解时间为4h。共固定化β-葡萄糖苷酶发酵制备栀子蓝色素工艺：通过对不同发酵时间、pH、温度、金属离子、转速、水解温度和水解时间对栀子蓝色素生成的影响的单因素试验发现,当发酵时间为108-120h、初始pH为5.5、发酵温度为35。C、转速为200r/min时,栀子蓝色素产量最高。当加入金属离子可以加速栀子蓝色素的生成速率,缩短发酵时间,当加入的金属离子为Fe3+和Mn2+时,栀子蓝色素生成速率最快。在对不同水解温度和水解时间对栀子蓝色素生成的影响研究发现,在80℃时栀子蓝色素浓度增长速度最快,1.3h后达到最高产量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1 β-葡萄糖苷酶的主要来源
• 2 β-葡萄糖苷酶的理化性质
• 2.1 相对分子量
• 2.2 等电点（pI）,最适pH及pH稳定性
• 2.3 最适温度及热稳定性
• 3 β-葡萄糖苷酶的催化反应机制
• 3.1 反应机制
• 3.2 活性中心结构
• 3.3 底物特异性
• 3.4 反应抑制剂
• 4 β-葡萄糖苷酶的固定化方法
• 5 β-葡萄糖苷酶活性的测定方法
• 6 β-葡萄糖苷酶的应用
• 6.1 作为风味酶的应用
• 6.2 生产低聚龙胆糖
• 6.3 在青梅脱苦中应用
• 6.4 在降解纤维素中应用
• 6.5 在水解大豆异黄酮中应
• 6.6 在生产天然色素中的应用
• 6.7 其它应用
• 7 立题背景及意义
• 8 本论文主要研究内容
• 第二章 黑曲霉产β-葡萄糖苷酶液体发酵条件优化研究
• 前言
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 菌种
• 1.1.2 培养基和培养方法
• 1.1.3 试剂
• 1.1.4 仪器设备
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 培养基的优化
• 1.2.2 培养条件的优化
• 1.3 测定方法
• 1.3.1 有关试剂的配制
• 1.3.2 葡萄糖标准曲线的制作
• 1.3.4 β-葡萄糖苷酶酶活力测定
• 2 试验结果与分析
• 2.1 培养基的优化
• 2.1.1 不同碳源对产酶的影响
• 2.1.2 碳源不同用量对产酶的影响
• 2.1.3 不同氮源对产酶的影响
• 2.1.4 氮源不同用量对产酶的影响
• 2.1.5 不同无机盐对产酶的影响
• 2.1.6 不同初始pH对产酶的影响
• 2.1.7 吐温80对产酶的影响
• 2.1.8 培养基正交试验优化结果
• 2.2 培养条件的优化
• 2.2.1 不同接种量对产酶的影响
• 2.2.2 不同装瓶量对产酶的影响
• 2.2.3 不同发酵时间对产酶的影响
• 2.2.4 不同温度对产酶的影响
• 2.2.4 不同转速对产酶的影响
• 3 本章小结与讨论
• 第三章 共固定化β-葡萄糖苷酶水解京尼平苷制备京尼平的研究
• 前言
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 菌种
• 1.1.2 培养基
• 1.1.3 试剂
• 1.1.4 仪器设备
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 黑曲霉发酵产β-葡萄糖苷酶
• 1.2.2 β-葡萄糖苷酶和菌丝的共固定化
• 1.2.3 搅拌罐式固定化酶生物反应器催化栀子苷的水解
• 1.2.4 酶和菌丝共固定化条件的优化
• 1.2.5 酶和菌丝共固定化后的酶学性质
• 1.2.6 共固定化酶和菌丝催化栀子苷水解条件（搅拌式）的优化
• 1.3 测定方法
• 1.3.1 共固定化酶酶活力的测定方法
• 1.3.2 酶的固定率测定
• 1.3.3 京尼平苷标准曲线的制作
• 1.3.4 粗产品纯度的检测
• 2 结果与分析
• 2.1 酶和菌丝共固定化条件的优化
• 2.1.1 戊二醛浓度对共固定化效果的影响
• 2.1.2 交联温度对共固定化效果的影响
• 2.1.3 交联时间对共固定化效果的影响
• 2.2 酶和菌丝共固定化后的酶学性质
• 2.2.1 共固定化酶的最适温度
• 2.2.2 共固定化酶的最适pH
• 2.2.3 共固定化酶的热稳定性
• 2.2.4 贮存稳定性
• 2.3 共固定化酶和菌丝催化栀子苷水解条件（搅拌式）的优化
• 2.3.1 水解pH对栀子苷转化速度的影响
• 2.3.2 水解温度对栀子苷转化速度的影响
• 2.3.3 水解时间对栀子苷转化速度的影响
• 2.4 京尼平纯度的检测
• 3. 结论
• 第四章 共固定化β-葡萄糖苷酶发酵制备栀子蓝色素研究
• 前言
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 菌种
• 1.1.2 培养基
• 1.1.3 试剂
• 1.1.4 仪器设备
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 黑曲霉发酵产β-葡萄糖苷酶
• 1.2.2 β-葡萄糖苷酶和菌丝的共固定化
• 1.2.3 共固定化β-葡萄糖苷酶和菌丝发酵生产栀子蓝色素
• 1.2.4 共固定化β-葡萄糖酶和菌丝发酵生产栀子蓝色素工艺优化
• 1.3 测定方法
• 1.3.1 栀子蓝色素的测定方法
• 1.3.2 栀子蓝色素转化标准曲线的制定及转化率的定义
• 2. 结果与分析
• 2.1 不同发酵时间对栀子蓝色素生成的影响
• 2.2 不同初始pH对栀子蓝色素生成的影响
• 2.3 不同温度对栀子蓝色素生成的影响
• 2.4 不同金属离子对栀子蓝色素生成的影响
• 2.5 不同转速对栀子蓝色素转化的影响
• 2.6 不同水解时间和水解温度对栀子蓝色素转化的影响
• 3 本章小结与讨论
• 第五章 本文总结与讨论
• 1 本文总结
• 2 讨论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在校期间论文发表情况表