马铃薯为原料茁霉多糖的发酵研究

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1、甘肃农业大学硕士学位论文马铃薯为原料茁霉多糖的发酵研究姓名：王虹蕴申请学位级别：硕士专业：农产品加工及贮藏工程指导教师：张盛贵20090601甘肃农业大学2009届硕士学位论文摘要茁霉多糖(Pullulan)是由出芽短梗霉(AureobasidiumPullulans)在发酵过程中产生的一种胞外多糖，具有易溶于水、不凝胶化、不老化、可任意加工成型和无任何毒性等优良特点，可以被广泛应用于医药制造、食品包装、水果和海产品保鲜、化妆品工业、烟草制造业和农业种子保护及工业废水处理等众多领域。本文以马铃薯为原料，首先经中温仅．淀粉酶液化，采用二次通用旋转组合试验的方法对不同的糖化工艺(SNase30

2、3糖化酶和B．淀粉酶)和处理方法(脱色脱盐和未脱色未脱盐)进行研究，制备出不同DE值的马铃薯水解液并以其作为诱变菌株出芽短梗霉D1．1l发酵的碳源；同时以多糖产量、生物量、色素产量等为测定指标，采用正交试验、均匀设计等方法，研究了不同培养条件(装液量、pH、接种量、温度)和不同营养条件(碳源、二价阳离子)对茁霉多糖发酵的影响，得到如下结果：1．经单因素试验和正交试验确定了D1．11的最适培养条件，最优培养条件为装液量25％，初始pH6．5，温度30*(2，接种量8％，其中装液量对多糖产量的影响最大，pH和接种量对多糖产量的影响也比较大，只有温度的影响比较小，按此条件培养的茁霉多糖产量为19

3、．719／L。2．中温a．淀粉酶液化马铃薯粉浆的工艺条件为：粉浆浓度25％，中温a．淀粉酶酶用量lOu／g，液化时间50min。3．单因素试验确定了符合二次回归通用旋转组合试验的糖化工艺参数，采用多元回归分析法得到二阶多项式回归方程式，其相关系数为0．9831，并且模型在a=0．05的水平上回归显著。响应面分析表明：在60℃，pH3．8．4．5下，改变13．淀粉酶酶用量(30．90u／g)，酶解时间(3．5h)和液化液DE值(15％．19％)，可以制备出20．60％之间任意DE值的淀粉糖浆，用于茁霉多糖发酵的碳源。影响糖化液DE值由大到小的因素为酶解时间>3-淀粉酶用量>液化液DE值。4．

4、通过单因素试验和二次回归通用旋转组合试验确定SNase303糖化酶糖化工艺参数，采用多元回归分析法得到二阶多项式回归方程式，其相关系数为0．9823，并且模型在a--0．05的水平上回归显著。响应面分析表明：在60℃，pH3．8-4．5下，改变液化液DE值(15-19％)，SNase303糖化酶酶用量(150．250u／g)，液化时间(3．5h)，可以制备出20．60％之间任意DE值的淀粉糖浆，用于茁霉多I甘肃农业大学2009届硕士学位论文糖发酵的碳源。影响糖化液DE值由大到小的因素为酶解时间>液化液DE值>SNase303糖化酶用量。5．经单因素试验分别对碳源和二价阳离子进行考察，结果表

5、明经p．淀粉酶制备的水解液较经SNase303糖化酶制各的水解液更适合做茁霉多糖的发酵碳源，且脱盐脱色处理会提高多糖的产率，DE值50％的D．淀粉酶糖化液经脱色脱盐处理，在80g／L时多糖产量最高为21．98g／L，CaC03在O．1g／L时多糖产量最高为21．11g／L。6．，通过均匀试验确定摇瓶培养最佳发酵工艺为CaC03O．06g／L，碳源82．25g／L，装液量26．62％，接种量11．99％，pH7．5，根据本工艺茁霉多糖产量可达最大产量28．909／L；经变量分析可知碳源对多糖产量的影响最大。关键词：出芽短梗霉；茁霉多糖；马铃薯水解液；a．淀粉酶；B．淀粉酶；糖化酶甘肃农业大学

6、2009届硕士学位论文AbstractPullulan，anextracellulerpolysaccharideproducedbyAureobasidiumPullulans，intheprocessoffermentation．Thepullulaniswater-soluble，no—gelation，no—aging，withouttoxicity,easymachine—shapingandSOon．ItCanbeappliedinmanyfieldsincludingpharmaceuticalandcosmeticindustry,foodpackaging，refresh

7、ingoffruitsandseafood，tobaccomanufacturing，protectionofseedsandindustrialsewagedisposalete．Thispaperusedpotatoasitsrawmaterial，thepotatostarchsyrupofdifferentDEvalueswhichliquefactedbya-amylaseWasusedasthecarbons