果胶降解菌的筛选及利用马铃薯薯渣产酶条件优化.pdf

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1、硕士学位论文果胶降解菌的筛选及利用马铃薯薯渣产酶条件优化SCREENINGOFPECTINASEPRODUCINGSTRAINANDOPTIMIZATIONOFCONDITIONSFORUSINGPOTATOPULPASSUBSTRATETOPRODUCEPECTINASE高岩哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：Q939.97学校代码：10213国际图书分类号：579密级：公开工程硕士学位论文果胶降解菌的筛选及利用马铃薯薯渣产酶条件优化硕士研究生：高岩导师：杨谦申请学位：工程硕士学科：生物工程所在单位：生命科学与技术学院答辩

2、日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:Q939.97U.D.C:579DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSCREENINGOFPECTINASEPRODUCINGSTRAINANDOPTIMIZATIONOFCONDITIONSFORUSINGPOTATOPULPASSUBSTRATETOPRODUCEPECTINASECandidate：GaoYanSupervisor：Prof.YangQianAcademicDegreeApplied

3、for：MasterofEngineeringSpeciality：BiologicalEngineeringAffiliation：SchoolofLifeScienceandTechnologyDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要马铃薯薯渣废弃物主要是马铃薯淀粉加工过程中产生的汁水和废渣，含有大量的水分、淀粉、纤维素、果胶以及游离的多肽和氨基酸。日益突出的马铃薯薯渣污染问题

4、，是马铃薯淀粉工业目前面临的重大难题。目前，利用果胶酶生产菌种对马铃薯薯渣发酵是其资源化应用的一个重要方面，既能解决废弃物所带来的环境污染问题，同时又能通过菌种发酵对原料进行预处理，降解薯渣中的果胶，降低薯渣的烘干成本以及提高薯渣中的膳食纤维含量，为后期用作动物饲料做准备，是一项一举多得的生物技术。本研究通过从自然界中筛选到一株高产果胶酶菌株，应用于马铃薯薯渣发酵产果胶酶降解果胶。首先，通过在以果胶唯一碳源的平板上进行菌种的初筛，经过不断的划线纯化得到10株丝状产孢真菌。其次，通过两步复筛：先对已纯化的10株产孢真菌进行单菌落刚果红

5、染色透明圈观察，以实验室现有高产果胶酶菌株黑曲霉(AspergillusnigerCGMCC3.316)作对比，筛选出5株菌其透明圈直径与菌落直径比值（D/d）比黑曲霉(AspergillusnigerCGMCC3.316)比值大的菌种；随后通过DNS法定量测定上述6株菌的果胶酶酶活，最终筛选出一株高产果胶酶菌株H，用于后续的鉴定及发酵实验。通过对菌株H的ITS序列的测定并进行Blast比对，并选择了25株的曲霉属真菌的ITS序列，运用Mega6.0软件采用Neighbor-Joining法完成了对H的系统进化树的构建。运用响应面优

6、化法对H号菌株利用马铃薯薯渣发酵果胶酶的条件（发酵时间、温度、pH、接种量、薯渣含量、转速、装液量）进行了优化，先后通过单因素实验、Plackett-Burman实验和Box-Behnken实验最终得到最优发酵条件为发酵时间24h、温度28.70℃、pH6.5、接种量为1.5%、薯渣含量为2.5%、转速为180rpm、装液量为100mL，并对最优条件进行实验验证，结果（431.52U/mL）与预测值（436.88U/mL）基本相符，是优化前产酶能力的3.03倍。通过对优化前后果胶和COD的测定，得出优化后果胶和COD降解效率分别是优

7、化前的1.54倍和2.19倍,说明了H菌株具有高效的果胶降解能力和COD去除率，优化过程达到了显著提升降解效率的效果。关键词：菌种筛选；马铃薯薯渣；果胶；果胶酶-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractThepotatopulpisakindofby-productofpotatostarchproduction.Itismainlymadeupwiththewastewaterandresidue,whichcontainwater,starch,cellulose,pectin,polypeptideandaminoa

8、cid.Nowadays,thepollutioncausedbythepotatopulpisaseriousproblem,whichthepotatostarchindustryfacesandisneededtobesolve