長孢被孢霉PFY發(fā)酵黃姜分離薯蕷皂素的工藝研究.pdf

1、皂素是合成甾體激素藥及避孕藥的主要原料。皂素生產(chǎn)中的三廢污染問題已成為制約皂素工業(yè)發(fā)展重大難題。本研究重點針對傳統(tǒng)皂素生產(chǎn)工藝產(chǎn)生大量酸性廢水和廢渣造成嚴(yán)重環(huán)境污染的現(xiàn)實，從源頭上減少皂素生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水及廢渣，實現(xiàn)皂素的清潔生產(chǎn)。主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)利用本實驗室保存的長孢被孢霉PFY(Mortierella elongate PFY)降解黃姜纖維素，形成酶解/發(fā)酵——酸解聯(lián)合法薯蕷皂素生產(chǎn)新工藝。此方法每

2、生產(chǎn)1 g皂素僅消耗8.6 mL的37％的濃鹽酸，皂素收率相比預(yù)發(fā)酵——酸水解方法提高了13.23％。
　　(2)PFY發(fā)酵以去除淀粉后的黃姜原料作為底物，以底物剩余率作為指標(biāo)對發(fā)酵條件進(jìn)行研究。結(jié)果表明菌株的適宜發(fā)酵條件為溫度30℃、培養(yǎng)基初始pH值5、發(fā)酵時間10d、底物濃度100 g/L、搖瓶轉(zhuǎn)速150 r/min、2％接種量。經(jīng)過預(yù)處理后，固體剩余率僅為初始原料黃姜干粉的10％。
　　(3)研究皂素在各個處理過程中的

3、流失，淀粉酶糖化、酸解、纖維素酶處理步驟均有皂素的流失。并用纖維素酶降解效果與酶解/發(fā)酵——酸解聯(lián)合法作比較，推測PFY發(fā)酵降解黃姜纖維素的可能機(jī)制為長孢被孢霉PFY只產(chǎn)生外切葡萄糖苷酶。
　　(4)對新工藝的酸解條件及萃取條件進(jìn)行優(yōu)化。以皂素得率為指標(biāo)，較為適宜的酸解鹽酸用量為固體物質(zhì)量(g)∶酸用量(mL)=1∶5的量，鹽酸濃度2mol/L、酸解時間4h。將固渣進(jìn)行二次酸解提取，可以提高8.5％的皂素收率。較為適宜的萃取時間為