冰糖橙皮上曲酸高產(chǎn)菌的選育及發(fā)酵工藝研究.pdf

1、曲酸(Kojic acid),化學(xué)名5-羥基-2-羥甲基-1,4-吡喃酮,是由真菌好氧發(fā)酵產(chǎn)生的一種弱酸性次級(jí)化合物,其具有酪氨酸酶抑制能力、抑菌能力、對(duì)氧化酶的抑制作用以及對(duì)金屬離子的螯合作用等,可作為美白祛斑劑、食品防腐劑和保鮮劑、止痛劑、殺蟲劑、香料等應(yīng)用于食品、化妝品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域均有很大的應(yīng)用價(jià)值。另外,曲酸還可以作為香料合成和可降解塑料合成的中間體等。由于目前國內(nèi)外曲酸發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)尚不夠成熟,市場(chǎng)上的曲酸供不應(yīng)求,價(jià)

2、格昂貴,因此必須大力開展曲酸發(fā)酵生產(chǎn)的研究。
　　 本文以冰糖橙皮作為材料,從霉變的冰糖橙皮上篩選優(yōu)良的曲酸生產(chǎn)菌,通過不同的物理方法對(duì)其進(jìn)行逐級(jí)誘變,同時(shí)對(duì)曲酸的發(fā)酵生產(chǎn)工藝進(jìn)行了研究,最后對(duì)曲酸的提取方法進(jìn)行了系統(tǒng)研究,研究主要結(jié)果如下:
　　 1.從霉變的冰糖橙皮中篩選獲得一株具有優(yōu)良性狀的曲酸生產(chǎn)菌,曲酸產(chǎn)量達(dá)到15.68g/L,通過比較菌株的菌落特征和顯微特征,鑒定此菌株為米曲霉,本研究將其編號(hào)為米曲霉A-55

3、。
　　 2.以米曲霉A-55作為出發(fā)菌株,對(duì)其進(jìn)行UV、微波和60Co三輪誘變:一,20W紫外燈距離30 cm照射20 min條件下獲得米曲霉突變株UV-78,曲酸得率為37.8 g/L,較出發(fā)菌株提高141.1％；二,以米曲霉變異株UV-78為出發(fā)菌株,用功率為800W,脈沖頻率為2450 Hz的微波爐對(duì)其進(jìn)行微波誘變,微波累計(jì)處理時(shí)間為6 min時(shí)篩選獲得米曲霉變異株M-33,曲酸得率為59.7g/L,較出發(fā)菌株曲酸得率提

4、高57.9％;三,以米曲霉變異株M-33為出發(fā)菌株,對(duì)其進(jìn)行60Co-γ輻射誘變,最佳輻射誘變劑量為800 Gy,在此條件下篩選獲得一優(yōu)良米曲霉變異株Co-26,曲酸得率為70.1g/L,較出發(fā)菌株得率提高17.4％。
　　 3.向米曲霉變異株Co-26的初始發(fā)酵培養(yǎng)基中加入一定濃度梯度的乙醇作為曲酸生成促進(jìn)劑,結(jié)果表明添加質(zhì)量濃度為6％無水乙醇的效果最好,曲酸得率在原來基礎(chǔ)上提高16％。在此基礎(chǔ)上,通過單因素試驗(yàn),確定最優(yōu)碳源

5、和氮源分別為可溶性淀粉和蛋白胨；通過Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),篩選出3個(gè)對(duì)曲酸產(chǎn)量有顯著影響的因素為:可溶性淀粉、蛋白胨和初始pH。通過最都爬坡試驗(yàn)確定此3個(gè)顯著因子的最佳響應(yīng)面試驗(yàn)取值水平,之后通過Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及回歸分析,最終得到的最佳培養(yǎng)基為:可溶性淀粉8.3g/L,蛋白胨5.0g/L,MgSO4·7H2O0.5g/L,KH2PO41.0g/L,KCl0.5g/L,FeSO40.01 g/L,初始pH