发酵法生产γ-亚麻酸油脂工艺研究

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1、分类号学号M201071394学校代码10487密级硕士学位论文发酵法生产γ-亚麻酸油脂工艺研究学位申请人：万吉林学科专业：生物化工指导教师：张晓昱教授答辩日期：2013年2月20日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringStudyonγ-LinolenicAcidFermentationTechnologyCandidate:JiLinWanMajor:BiochemicalEngineeringSupervisor:Prof.Xia

2、oYuZhangHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074，P.R.ChinaFeb.2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关

3、部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要γ-亚麻酸（GLA）属于十八碳三烯酸，是人体必需脂肪酸。目前市面上的γ-亚麻酸大部分来源于植物提取，因γ-亚麻酸来源及产量的局限性，导致其生产成本居高不下。因此低成本生产γ-亚麻酸成为国内外研究重点及热点。本文

4、在现有的实验室摇床研究结果基础上，重点展开菌株FR3在10L发酵罐和5t发酵罐中的发酵工艺、菌丝体油脂亚临界萃取工艺与GLA的理化性质及油脂抗氧化等研究。旨在利用廉价的土豆打浆液培养刺孢小克银汉霉(Cunninghamellaechinulata，编号FR3)低成本获取GLA。对菌株FR3在10L发酵罐中的发酵工艺参数进行了研究，研究结果为：搅拌转速为100r/min，发酵pH为5.0，培养温度为25℃，通气量为500L/h；从第三天开始连续补加30%葡萄糖溶液，使第七天发酵结束时总糖量达到5%。通过上述参数控制，最终获得菌丝体生物量为34.64g/L，油脂产量为1

5、0.86g/L，GLA产量为1270mg/L，较优化前分别提高了25.10%、35.54%、71.16%。进一步在5t发酵罐中3进行放大工艺研究，研究结果为：最适通气量为180m/h；控制50L种子罐和500L扩增罐的初始pH为5.0；利用液体过滤器从开始连续补加20%葡萄糖溶液，使第七天发酵结束时总糖量达到5%。通过上述5t发酵罐发酵参数控制，最终获得菌丝体生物量为32.54g/L，油脂产量为10.45g/L，GLA产量为1236mg/L，基本达到了10L发酵罐的发酵水平。对从发酵罐中收获的菌丝体进行了丁烷亚临界萃取工艺研究，获得了最佳提取工艺：（1）热压预处理工

6、艺：热压温度70℃，菌丝体含水率8.36%，油饼厚度控制2mm；（2）亚临界萃取工艺：萃取温度44℃，料液比0.075，萃取时间11.3h。在上述提取条件下，GLA提取得率达到32.56mg/g干菌丝体。对获得的GLA进行稳定性及抗氧化实验，结果表明：高温、紫外线和光照对油脂中GLA均具有一定的破坏作用；天然抗氧化剂VC和迷迭香提取物对油脂的氧化反应有一定的抑制作用，并发现在国家标准规定用量范围内，抗氧化剂用量越大，I华中科技大学硕士学位论文其抗氧化效果越好。通过本文研究，在反应器水平上实现了廉价原料的微生物发酵生产GLA，为GLA的产业化生产提供了重要的技术工艺参

7、数。关键词：γ-亚麻酸（GLA），刺孢小克银汉霉，发酵工艺优化，亚临界萃取II华中科技大学硕士学位论文Abstractγ-Linolenicacid(GLA)isanessentialfattyacidforhumanbeings,whichbelongstooctadecatrienoicacid.Currently,mostGLAcommerciallyavailablewasextractedfromwildplantswhilethelimitationofsourcesandoutputsleadtohighproductioncosts.Asares