乳酸菌產苯乳酸及分離提取的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、苯乳酸(Phenyllacticacid,PLA)是一種新型的生物防腐劑,首次發(fā)現是在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,具有一定的藥用價值,因此苯乳酸的開發(fā)和利用具有廣泛的應用前景。 本論文應用實驗室已有的可以發(fā)酵生產苯乳酸的乳酸菌Lactobacill

2、ussp.SK007,首先在實驗室規(guī)模下,對發(fā)酵生產苯乳酸的培養(yǎng)基在MRS培養(yǎng)基基礎上進行改良,并對發(fā)酵培養(yǎng)基成分進行優(yōu)化;然后進行了300L發(fā)酵罐規(guī)模的中試發(fā)酵論證實驗,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;在預處理的基礎上,采用離子交換樹脂、膜分離、溶劑萃取等方法對苯乳酸發(fā)酵液的分離純化進行探索性研究;系統地對活性炭吸附脫色苯乳酸發(fā)酵液進行了研究,分析了脫色的工藝以及活性炭吸附的

3、熱力學性質。具體研究內容與結果如下: 1.以乳酸菌Lactobacillussp.SK007作為苯乳酸的生產菌株,在單因素分析的基礎上,采用均勻設計、二次旋轉組合設計等一系列優(yōu)化實驗,確定了最佳培養(yǎng)基的組成和濃度。乳酸菌SK007發(fā)酵產苯乳酸的發(fā)酵條件為發(fā)酵溫度為30℃,發(fā)酵時間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,實驗結果有良好的重現性,苯乳酸產量達到2.30g/L。在苯乳酸的發(fā)酵生產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)化生產的可行性。 2.進行了300L發(fā)酵罐規(guī)模的中試發(fā)酵論證實驗,根據發(fā)酵進程曲線表明,代謝產物的生成與生長是同步的,即生長偶聯型。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34.15%

5、(占固形物含量)。另外,對發(fā)酵液中的苯乳酸進行構型分析,結果表明發(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苯乳酸發(fā)酵液進行預處理。然后考察了不同的分離純化手段對苯乳酸發(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,通過正交實驗得到最終工藝是相比3:1,pH為1.0,萃取次數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,再通過單因素實驗和正交實驗對脫色條件進行優(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℃,脫色時間為30min。在此條件下進行進一步實驗,

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