乳酸菌產(chǎn)苯乳酸及分離提取的研究.pdf

1、苯乳酸(Phenyllacticacid，PLA)是一種新型的生物防腐劑，首次發(fā)現(xiàn)是在Geotrichumcandidum中可以抑制Listeriamonocytogens的生長。它具有抗革蘭氏陽性菌、陰性菌和真菌等功能。除了在食品中具有抗微生物的功能外，苯乳酸由于是中藥提取物“丹參素”的類似物，具有一定的藥用價(jià)值，因此苯乳酸的開發(fā)和利用具有廣泛的應(yīng)用前景。 本論文應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室已有的可以發(fā)酵生產(chǎn)苯乳酸的乳酸菌Lactobacill

2、ussp.SK007，首先在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模下，對(duì)發(fā)酵生產(chǎn)苯乳酸的培養(yǎng)基在MRS培養(yǎng)基基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，并對(duì)發(fā)酵培養(yǎng)基成分進(jìn)行優(yōu)化；然后進(jìn)行了300L發(fā)酵罐規(guī)模的中試發(fā)酵論證實(shí)驗(yàn)，繪制了發(fā)酵過程曲線，分析了發(fā)酵液的主要成分；初步找到使用薄層層析色譜的方法來快速檢測苯乳酸；在預(yù)處理的基礎(chǔ)上，采用離子交換樹脂、膜分離、溶劑萃取等方法對(duì)苯乳酸發(fā)酵液的分離純化進(jìn)行探索性研究；系統(tǒng)地對(duì)活性炭吸附脫色苯乳酸發(fā)酵液進(jìn)行了研究，分析了脫色的工藝以及活性炭吸附的

3、熱力學(xué)性質(zhì)。具體研究內(nèi)容與結(jié)果如下： 1.以乳酸菌Lactobacillussp.SK007作為苯乳酸的生產(chǎn)菌株，在單因素分析的基礎(chǔ)上，采用均勻設(shè)計(jì)、二次旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)等一系列優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，確定了最佳培養(yǎng)基的組成和濃度。乳酸菌SK007發(fā)酵產(chǎn)苯乳酸的發(fā)酵條件為發(fā)酵溫度為30℃，發(fā)酵時(shí)間24h，培養(yǎng)基起始pH6.2-6.4，培養(yǎng)基成分為30g/L葡萄糖，5g/L苯丙酮酸，47g/L玉米漿，3g/L磷酸氫二鉀，3g/L乙酸鈉，30g/L酵

4、母粉和3mI/L吐溫-80，實(shí)驗(yàn)結(jié)果有良好的重現(xiàn)性，苯乳酸產(chǎn)量達(dá)到2.30g/L。在苯乳酸的發(fā)酵生產(chǎn)中使用玉米漿作為主要氮源，而取代了蛋白胨，由于節(jié)約了成本，提高了發(fā)酵法合成苯乳酸工業(yè)化生產(chǎn)的可行性。 2.進(jìn)行了300L發(fā)酵罐規(guī)模的中試發(fā)酵論證實(shí)驗(yàn)，根據(jù)發(fā)酵進(jìn)程曲線表明，代謝產(chǎn)物的生成與生長是同步的，即生長偶聯(lián)型。分析了發(fā)酵液的主要成分，分別為苯乳酸3.15％(占固形物含量)，灰分15.55％(占固形物含量)，蛋白質(zhì)34.15％

5、(占固形物含量)。另外，對(duì)發(fā)酵液中的苯乳酸進(jìn)行構(gòu)型分析，結(jié)果表明發(fā)酵液中L-苯乳酸和D-苯乳酸的比例接近于1:1。 3.采用薄層層析色譜法測定苯乳酸，其具體條件為，展開劑及比例為氯仿：甲醇：冰醋酸=8:1:0.1，顯色劑為10％硫酸的甲醇溶液和5％磷鉬酸的甲醇溶液。 4.利用硫酸鋁絮凝等方法先對(duì)苯乳酸發(fā)酵液進(jìn)行預(yù)處理。然后考察了不同的分離純化手段對(duì)苯乳酸發(fā)酵液的影響，其中包括離子交換樹脂、膜分離以及溶劑萃取等方法。通過研

6、究表明，采用乙酸乙酯萃取分離效果比較明顯，通過正交實(shí)驗(yàn)得到最終工藝是相比3:1，pH為1.0，萃取次數(shù)4次。在此工藝條件下，PLA占固形物含量為88.12％，PLA回收率為92.61％。 5.研究了4種活性炭對(duì)發(fā)酵液吸附脫色的影響，最終選擇AC1為脫色劑，再通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)對(duì)脫色條件進(jìn)行優(yōu)化，得到了適宜的脫色條件為：活性炭添加量1.5％，發(fā)酵液初始pH6.5，溫度為90℃，脫色時(shí)間為30min。在此條件下進(jìn)行進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，