結(jié)冷膠發(fā)酵工藝的研究.pdf

1、結(jié)冷膠作為近年來最有發(fā)展前景的微生物食用膠，具有用量低、熱穩(wěn)定性好、耐酸性和優(yōu)越的呈味性、彈性和硬度可調(diào)性及良好的配伍性等優(yōu)點(diǎn)。作為懸浮劑、穩(wěn)定劑、增稠劑、乳化劑、成膜劑和潤滑劑等，廣泛應(yīng)用于化妝品、食品、化工等多個領(lǐng)域。目前，結(jié)冷膠工業(yè)化生產(chǎn)產(chǎn)量較低、消耗能源及生產(chǎn)成本較高。利用現(xiàn)代生物技術(shù)的方法來提高結(jié)冷膠產(chǎn)率與質(zhì)量，將是未來結(jié)冷膠生產(chǎn)與研究的發(fā)展方向。
　　 本論文是以少動鞘酯單胞菌為研究材料，通過搖瓶發(fā)酵，優(yōu)化其發(fā)酵參數(shù)

2、，以獲得高產(chǎn)量低成本的發(fā)酵工藝。為降低溶氧對結(jié)冷膠發(fā)酵的影響，本實(shí)驗(yàn)通過在發(fā)酵期間補(bǔ)加碳源、添加攜氧劑以降低初始碳源對菌種的抑制、降低由氧傳遞對產(chǎn)量的影響，最終達(dá)到提高產(chǎn)量的目的。主要研究內(nèi)容如下：
　　 實(shí)驗(yàn)以發(fā)酵液的粘度以及粗膠產(chǎn)率為指標(biāo)，測定了菌體在種子瓶及發(fā)酵瓶中的生長曲線，并對發(fā)酵條件如種齡、初始pH值、培養(yǎng)溫度、揺瓶轉(zhuǎn)速、裝液量以及接種量等參數(shù)進(jìn)行單因素優(yōu)化；通過正交試驗(yàn)設(shè)計，最終確定了最適發(fā)酵培養(yǎng)條件：種齡為18

3、h；裝液量為10％；溫度為28℃；初始pH為7.0；搖瓶轉(zhuǎn)速為220 rpm；接種量為10％。
　　 實(shí)驗(yàn)研究了三種常用攜氧劑(H2O2、正十二烷、Triton X-100)的添加情況，對添加種類、添加時間、添加量進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，并通過組合添加，篩選出最適攜氧劑及添加條件。其中最適攜氧劑為H2O2，最適添加時間為40～44 h，最適添加量為20 μL/25 mL，產(chǎn)率較對照組提高了103.37％。最適添加組合為正十二烷和H2O2

4、，其產(chǎn)率較對照組提高了124.54％。通過二步補(bǔ)碳法，確定最佳碳源組合為：初始碳源2％的葡萄糖，補(bǔ)加碳源4％的麥芽糖，最佳補(bǔ)碳時間為18 h。
　　 實(shí)驗(yàn)以結(jié)冷膠產(chǎn)率和發(fā)酵液粘度為指標(biāo)，對發(fā)酵培養(yǎng)基的碳源、氮源種類和用量，硫酸鎂、磷酸二氫鉀的用量等進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，初步確定了較合適的種類和用量。并采用響應(yīng)面分析法對其進(jìn)行優(yōu)化，確定培養(yǎng)基最佳工藝配方為：麥芽糖53.2 g/L、蛋白胨3.5 g/L、硫酸鎂3.2 g/L、磷酸二氫鉀8