熱凝膠多糖（Curdlan）生產(chǎn)工藝及其分子結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、熱凝膠多糖(Curdlan,又名可德蘭)是由細(xì)菌發(fā)酵生產(chǎn)的胞外直鏈無(wú)分枝β-(1,3)-D-葡聚糖,因其特定的熱凝膠性和獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)而在食品、輕工、醫(yī)藥、保健等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用開(kāi)發(fā)價(jià)值.該文從誘變篩選高性能生產(chǎn)菌株著手,研究了Curdlan的發(fā)酵特性,優(yōu)化了發(fā)酵培養(yǎng)基的組成和發(fā)酵培養(yǎng)條件,分析了Curdlan間歇發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵液的流變學(xué)特性及氣液傳質(zhì)狀態(tài),并提出了Curdlan的分批發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型,探討了Curdlan的提取、分離和純

2、化工藝,對(duì)Curdlan樣品的分子結(jié)構(gòu)及其改性進(jìn)行了探索研究.主要的研究結(jié)果如下:1.利用<'60>Coγ射線輻照對(duì)出發(fā)菌——糞產(chǎn)堿桿菌(Alcaligenesfaecalis)變種GM-24的菌體細(xì)胞和原生質(zhì)體進(jìn)行同步處理誘變處理.2.對(duì)菌株A38的底物組分單因素實(shí)驗(yàn)表明,葡萄糖、蔗糖、糖蜜和可溶性淀粉作為發(fā)酵的碳源都可以生產(chǎn)Curdlan,但以葡萄糖為最佳碳源,酵母粉為最佳氮源,適量的碳酸鈣不僅可以促進(jìn)Curdlan的發(fā)酵生產(chǎn),而且

3、能夠維持發(fā)酵液的pH的穩(wěn)定.3.發(fā)酵條件的單因素實(shí)驗(yàn)表明,發(fā)酵種子液的適宜種齡為10h,接種量為10％(V/V),搖瓶裝液量為500ml瓶裝100~125ml,搖床轉(zhuǎn)速200rpm,助溶氧劑PPE和菜油有助于改善發(fā)酵液的溶氧水平,適宜的發(fā)酵溫度為30~32℃,培養(yǎng)基初始pH為7.0,產(chǎn)膠階段pH為5.2-6.0,發(fā)酵周期為72h左右.4.通過(guò)對(duì)Curdlan發(fā)酵液在不同階段流變特性的分析,發(fā)現(xiàn)Curdlan發(fā)酵液在平衡期階段由牛頓型流體

4、轉(zhuǎn)為假塑性流體,流體流變特性趨于復(fù)雜,發(fā)酵過(guò)程的溶氧傳質(zhì)機(jī)制好壞,主要取決于反應(yīng)器攪拌轉(zhuǎn)速的影響.5.用Logistic方程和Luedeking-Piret方程分別描述A38菌體生長(zhǎng)、產(chǎn)物合成動(dòng)力學(xué)規(guī)律,并據(jù)發(fā)酵過(guò)程中的底物消耗主要用于菌體生長(zhǎng)與產(chǎn)物合成及相關(guān)的代謝規(guī)律,首次對(duì)分批發(fā)酵動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了初步探索.6.經(jīng)過(guò)對(duì)Curdlan粗多糖多種提取工藝的分析比較,認(rèn)為醇析法和酸堿法是較合理的提取方式,并首次提出了醇析法和酸堿法相結(jié)合工藝的C